JP4542251B2 - 電源装置及びその制御方法 - Google Patents

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    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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    • H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2928—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のヘッドライト内に設けられた放電ランプの電源装置、及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、自動車のヘッドライト内に設けられた放電ランプの電源装置の回路図である。従来のこの種の電源装置は、ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）と、ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）から電力が供給され、かつ、放電ランプ（３）に電力を供給するＤＣ/ＡＣコンバータ（２）とを備えている。
【０００３】
ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）は、例えば、トランス（Ｔ）と、トランス（Ｔ）の一次側を制御し、かつ、電力レギュレータ（４）により制御されるスイッチングトランジスタ（Ｑ１）とを備えている。ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）を構成するＨ型ブリッジにおけるスイッチングトランジスタ（Ｑ２）は、クロック回路である制御回路（５）により制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）におけるスイッチングトランジスタ（Ｑ１）のスイッチング周波数は、２００Ｈｚ〜１ｋＨｚである。しかし、このような低周波数の電源装置を用いると、相当量の電磁的ノイズが発生する。
【０００５】
本発明の主な目的は、上述したノイズを完全なくすか、少なくとも大幅に減少させることができるようにした制御手段を提供することである。
【０００６】
エレクトロニクスの分野では、スイッチング機能を有する電力回路によりはっせいさせられる電磁的ノイズは、制御周波数のスペクトルを拡散させることにより低減されることは公知となっている。このことに関連して、次のような文献を挙げておく。
・シェフィールド(Sheffield)大学電子工学科のストーン(Stone)、デヴィッド(David)、チャンバース(Chambers)、及びバリー(Barry)による、１９９６年１月発行のＥＰＥジャーナル第５巻３/４号、「スイッチモード電源における導電ＥＭＣ問題に関するＰＷＭ波の搬送周波数の影響」
・同じくシェフィールド大学電子工学科のストーン、デヴィッド、チャンバース、及びバリーによる、１９９５年３月１６日付けのＩＥＥ電子レター第19950543号、「導電ＥＭＩのスイッチモード電力コンバータＰＷＭ搬送周波数のスペクトラム拡散変調の影響」
・同じくシェフィールド大学電子工学科のストーン、デヴィッド、チャンバース、及びバリーによる、１９９５年度版ＩＥＥＥカタログにおける95TH8025番の「スイッチモード電源における導電ＥＭＣ問題のランダム搬送周波数変調」
【０００７】
放電ランプの交流電源が発生する電子的ノイズを低減させる方法の１つは、ＤＣ/ＡＣコンバータのインタラプタに対する制御を変更して、スイッチング周波数スペクトルを拡散することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、自動車のヘッドライト内に設けられた放電ランプ用の、ＤＣ/ＡＣコンバータを備えている電源装置を制御する方法において、ＤＣ/ＡＣコンバータに供給される電力を、全時間に亘って変調することを特徴とする制御方法である。
【０００９】
ＤＣ/ＡＣコンバータに供給される電力は、疑似ランダムシーケンスで変調するのが好ましい。
【００１０】
本発明による制御方法は、ＤＣ/ＡＣコンバータのインタラプタに対する制御を変更することなく、スペクトルを拡散して、電磁的ノイズを低下させるか、または抑圧する利点を有している。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、ＤＣ/ＡＣコンバータと、ＤＣ/ＡＣコンバータへの入力としての電力を発生する電力発生手段とを備える、自動車のヘッドライト内に設けられた放電ランプ用の電源装置において、電力発生手段は、電力を変調する電力変調手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
ＤＣ/ＡＣコンバータへの入力としての電力を発生する電力発生手段は、ＤＣ/ＤＣコンバータ及び電力調節手段を備えており、かつこの電力調節手段は、ＤＣ/ＤＣコンバータが変調した電力を出力するように、ＤＣ/ＤＣコンバータを制御するようになっているのが望ましい。
【００１３】
本発明の他の実施例においては、ＤＣ/ＡＣコンバータへの入力としての電力を発生する電力発生手段は、ＤＣ/ＤＣコンバータを備え、かつ、このＤＣ/ＤＣコンバータからの電力に、変調された電力を付加する手段を設けてある。
【００１４】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的で、単に例示的な詳細な説明及び図面により明らかになると思う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２に示す実施例では、電力レギュレータ（４）は、ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）のスイッチングトランジスタ（Ｑ１）を制御し、ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）の入力側には、電力Ｐ±ΔＰが供給されるようになっている。Ｐは、放電ランプ（３）に供給される平均電力であり、±ΔＰは、放電ランプ（３）に流れる電流のスペクトルを拡散するために、ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）に供給される電力に付加される変調電力である。
【００１６】
放電ランプ（３）に供給される電力Ｐは、
Ｐ＝１／２ ＬＩ2ｆ
であることは公知である。
Ｌは、放電ランプ（３）が接続された回路のインダクタンスであり、Ｉは、放電ランプ（３）に流れる電流の強さであり、ｆは、その周波数である。
【００１７】
ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）に対する入力電力を変調することにより、放電ランプ（３）に流れる電流の周波数スペクトラムは拡散する。
【００１８】
図２のように構成すると、端に電力レギュレータ（４）を再プログラミングすれば良いだけであるので、特に有利である。
【００１９】
また、電力変調を、疑似ランダムシーケンスで行わせるのが好ましい。このようにすると、ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）により行われるスイッチング動作に、白色ノイズが付加されるので、特に好ましいスペクトル拡散が得られる。
【００２０】
例えば、ＤＣ/ＤＣコンバータ（１）の出力側の平均電力が約３５ワットであると、変調電力は５００ミリワット程度となる。
【００２１】
このような変調により、スペクトルは拡散され、スイッチオフ時における電源装置の基本成分、及び高周波成分に基づく電磁放射線を発生する電磁ノイズのレベルは、大幅に制限されることとなる。
【００２２】
かくして、本発明によると、自動車における特徴的な電磁ノイズは、事実上スペクトル全体にわたって、８ｄＢ減少する。
【００２３】
図２に示した以外の実施例も考えられる。図３の実施例では、電力変調は、電力レギュレータ（４）ではなく、独立した手段、例えば、電力変調用モジュール（６）により行われる。電力変調用モジュール（６）は、ＤＣ/ＡＣコンバータ（２）の出力側に、アナログ的に付加されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術における、放電ランプ用の電源装置の回路図である。
【図２】本発明による電源装置の第１の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明による電源装置の第２の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ ＤＣ/ＤＣコンバータ
２ ＤＣ/ＡＣコンバータ
３ 放電ランプ
４ 電力レギュレータ
５ 制御回路
６ 電力変調用モジュール
Ｔ トランス
Ｑ１ スイッチングトランジスタ
Ｑ２ スイッチングトランジスタ

Claims (4)

  1. ＤＣ/ＡＣコンバータと、前記ＤＣ/ＡＣコンバータに電力を供給するＤＣ/ＤＣコンバータとを備える、自動車ヘッドライトの放電ランプ用の電源装置であって、
    前記電源装置は、前記ＤＣ/ＡＣコンバータに含まれるスイッチの制御を変更することなく、前記放電ランプを流れる電流のスペクトルを拡散するように、前記ＤＣ/ＡＣコンバータに供給される電力を経時的に変調する目的で、前記ＤＣ/ＤＣコンバータに関連した電源電力を変調する、電源電力変調手段を備えていることを特徴とする電源装置。
  2. 変調された電力を供給するよう、前記ＤＣ/ＤＣコンバータを制御する、制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  3. 前記ＤＣ/ＤＣコンバータの出力部に供給される電力に対して、変調電力を付加する電力変調手段を、前記電源電力変調手段が備えていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  4. 前記ＤＣ/ＡＣコンバータに供給される電力が、疑似ランダムシーケンスに従って変調されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電源装置。
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