JP4734740B2 - Power supply device and discharge lamp lighting device - Google Patents

Power supply device and discharge lamp lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP4734740B2
JP4734740B2 JP2001075075A JP2001075075A JP4734740B2 JP 4734740 B2 JP4734740 B2 JP 4734740B2 JP 2001075075 A JP2001075075 A JP 2001075075A JP 2001075075 A JP2001075075 A JP 2001075075A JP 4734740 B2 JP4734740 B2 JP 4734740B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
output
conversion circuit
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001075075A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002281753A (en
Inventor
隆 神原
俊朗 中村
務 塩見
智之 中野
寿文 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2001075075A priority Critical patent/JP4734740B2/en
Publication of JP2002281753A publication Critical patent/JP2002281753A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4734740B2 publication Critical patent/JP4734740B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置および放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動車のヘッドランプに用いる高圧放電灯を負荷として電力を供給する電源回路(放電灯点灯装置)が提供されている。この種の電源回路は、たとえば図59に示す構成を有する。
【0003】
図示する電源回路は、カーバッテリのような直流電源1の電圧を高圧放電灯LP1が点灯可能になる電圧まで昇圧するDC−DC変換回路4を備え、DC−DC変換回路4から出力される直流電圧を極性反転回路6により交番電圧に変換して高圧放電灯LP1に印加する構成を有している。また、高圧放電灯LP1を始動させるためにDC−DC変換回路4の出力電圧とは別に高電圧を出力する昇圧回路7と、昇圧回路7の出力電圧をさらに昇圧した高電圧の始動パルスを発生するイグナイタ10とを備える。実装時には高圧放電灯LP1およびイグナイタ10は他の回路を実装する基板とは別に設けられ出力接続部9を介して他の回路と接続される。高圧放電灯LP1およびイグナイタ10は、他の回路により構成した電源装置に対する負荷回路として機能する。
【0004】
直流電源1とDC−DC変換回路4との間には電源スイッチSW1が挿入され、さらに直流電源1と電源スイッチSW1との直列回路は入力接続部3を介してDC−DC変換回路4に接続される。入力接続部3は2個の端子TN1,TN2を備え、両端子TN1,TN2の間にDC−DC変換回路4のトランスT1の1次巻線n1とMOSFETからなるスイッチング素子Q1との直列回路が接続される。トランスT1は2個の2次巻線n2,n3を備え、一方の2次巻線n2の両端間には、ダイオードD1と平滑用のコンデンサC1との直列回路が接続される。ダイオードD1はスイッチング素子Q1のオン時にトランスT1からコンデンサC1への充電電流を阻止する極性に接続される。つまり、スイッチング素子Q1のオン時にトランスT1に電磁エネルギを蓄積し、この電磁エネルギをスイッチング素子Q1のオフ時にトランスT1から放出しダイオードD1を通してコンデンサC1に充電電流を流す。したがって、ダイオードD1のアノードとコンデンサC1との接続点がコンデンサC1の低電位側になり、図示例ではコンデンサC1の高電位側をフレームグランド(回路グランド)に接続して基準電位としている。つまり、直流電源1の負極とDC−DC変換回路4の出力の高電位側とが同電位になり、DC−DC変換回路4の出力電圧は基準電位に対して負極性になる。
【0005】
スイッチング素子Q1のオン・オフは制御回路8が高周波(数十k〜数百kHz)で制御しており(図60(a)参照)、制御回路8ではスイッチング素子Q1のオン・オフのデューティや周波数を変化させることにより、DC−DC変換回路4の出力電圧を制御している。制御回路8は端子TN1,TN2の間で電源が供給され、電源スイッチSW1がオンになると制御回路8に給電される。また、制御回路8は、コンデンサC1の一端とダイオードD1のアノードとの接続点の電位によりDC−DC変換回路4の出力電圧を監視するとともに、コンデンサC1の他端と後段の回路との間に挿入した電流検出用の抵抗R1′の両端電圧によりDC−DC変換回路4の出力電流を監視する。制御回路8は、高圧放電灯LP1が点灯する前の無負荷期間には、DC−DC変換回路4の出力電圧が規定の一定電圧(たとえば、−400V)になるようにスイッチング素子Q1のオン・オフを制御する。
【0006】
DC−DC変換回路4の出力電圧は、始動補助回路5を通して極性反転回路6に入力される。極性反転回路6はMOSFETからなる4個のスイッチング素子Q2〜Q5を備え、2個ずつのスイッチング素子Q2〜Q5の直列回路からなる2本のアームを並列接続した形でブリッジ接続されており、各アームにおけるスイッチング素子Q2〜Q5の接続点を出力端として出力接続部9に設けた端子TN3,TN4に接続してある。スイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフは、一方のアームの高電位側のスイッチング素子Q2,Q3のオン・オフと、他方のアームの低電位側のスイッチング素子Q4,Q5のオン・オフとが一致するように制御回路8によって制御される。つまり、図60(b)(c)に示すように、通常動作の際には、スイッチング素子Q2,Q5がオンのときにはスイッチング素子Q3,Q4がオフになり、スイッチング素子Q3,Q4がオンのときにはスイッチング素子Q2,Q5がオフになるように制御される。極性反転回路6を構成するスイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフは比較的低周波(数十〜数百Hz)で行われ、かつ高圧放電灯LP1に矩形波交番電圧を印加する。ただし、高圧放電灯LP1の点灯前には図60(b)(c)のようにスイッチング素子Q3,Q4をオンにし、スイッチング素子Q2,Q5をオフにする。つまり、この期間には端子TN4が端子TN3に対して負極側になる。
【0007】
始動補助回路5は、コンデンサC2と2個の抵抗R2,R3との直列回路をコンデンサC1と抵抗R1′との直列回路に並列接続するとともに、抵抗R2にダイオードD2を並列接続した構成を有している。したがって、コンデンサC1から抵抗R1′,R2,R3を通してコンデンサC2が充電される。また、ダイオードD2のアノードはコンデンサC2の正極に接続されており、コンデンサC2の電荷の放電経路はダイオードD2および抵抗R3を通る経路になる。始動補助回路5は高圧放電灯LP1の始動時に、DC−DC変換回路4とともに高圧放電灯LP1に電流を供給することによって、高圧放電灯LP1をすみやかに点灯させるものである。
【0008】
DC−DC変換回路4に設けたトランスT1の2次巻線n3は、コンデンサC9、ダイオードD7、抵抗R5とともに昇圧回路7を構成する。つまり、2次巻線n3の両端間にはダイオードD7とコンデンサC9との直列回路が接続され、DC−DC変換回路4と同様に、スイッチング素子Q1のオフ時にトランスT1からコンデンサC9に充電電流が流れるようにダイオードD7の極性が設定されている。2次巻線n3の一端は2次巻線n2の一端とともに直流電源1の負極に接続される。コンデンサC9の一端とダイオードD7のカソードとの接続点は抵抗R5を介して出力端子部9に設けた端子TN5に接続される。したがって、端子TN5には基準電位に対して正極性の電圧が印加される。したがって、高圧放電灯LP1の始動前には端子TN4と端子TN5との間の電圧は、基準電位に対する端子TN4の電位と端子TN5の電位との加算値である高電圧になる。
【0009】
高圧放電灯LP1の放電を開始させて始動するには、高圧放電灯LP1に高電圧の始動パルスを印加する必要があるから、出力接続部9には始動パルスを発生させるためのイグナイタ10が接続される。イグナイタ10は、極性反転回路6の出力端間に端子TN3,TN4を介して接続されるコンデンサC7と、昇圧回路7の出力端間に端子TN5,TN4を介して接続されるコンデンサC8と、コンデンサC8に並列接続された抵抗R6と、2次巻線がランプ接続部11の端子TN6,TN7を介して高圧放電灯LP1に直列接続されるとともに2次巻線と高圧放電灯LP1との直列回路がコンデンサC7の両端間に接続されたパルストランスPT1と、パルストランスPT1の1次巻線との直列回路がコンデンサC8の両端間に接続される閾値素子としてのスパークギャップSG1とにより構成されている。
【0010】
上述の構成から明らかなように、コンデンサC8は出力接続部9の2つの端子TN4,TN5の間に接続されるから、高圧放電灯LP1の始動前にはコンデンサC8には高電圧が印加される。しかして、コンデンサC8の両端電圧がスパークギャップSG1の閾値電圧に達すると、スパークギャップSG1が導通しパルストランスPT1の1次巻線を通してコンデンサC8の電荷が放出される。パルストランスPT1の2次巻線には1次巻線の印加電圧を昇圧した電圧が誘起され、スパークギャップSG1の導通によってパルストランスPT1の2次巻線には高電圧の始動パルスが発生する(高圧放電灯LP1の電極間電圧を示す図60(f)参照)。その結果、高圧放電灯LP1に始動パルスが印加されて高圧放電灯LP1が放電する。コンデンサC7は始動パルスに対して低インピーダンスであって、始動パルスが極性反転回路6に印加されるのを防止する。
【0011】
始動パルスが時刻t1において発生して高圧放電灯LP1が始動すると、図60(d)のようにDC−DC変換回路4の出力電圧が変化するとともに、抵抗R1′により検出されるDC−DC変換回路4の出力電流が変化するから、制御回路8では、DC−DC変換回路4のスイッチング素子Q1のオン・オフの周波数を高くするとともに、極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフを開始させる。したがって、高圧放電灯LP1には矩形波交番電圧が印加されるようになり、高圧放電灯LP1は点灯状態を維持する。
【0012】
高圧放電灯LP1の点灯後の通常動作では、DC−DC変換回路4の出力電圧は高圧放電灯LP1の電極間電圧にほぼ等しくなり、高圧放電灯LP1の点灯前の無負荷期間における出力電圧よりも低くなる(たとえば、無負荷期間に−400Vとすれば、通常動作の期間では−85Vなど)。また、図60(g)のように昇圧回路7から出力されて端子TN5に印加される電圧が無負荷期間よりも低下する。つまり、図60(e)のように、端子TN4,TN5の間の電位差が小さくなり、イグナイタ10に設けたコンデンサC8の両端電圧も無負荷期間よりも低下するから、スパークギャップSG1は放電しなくなる。
【0013】
ただし、スパークギャップSG1が放電して高圧放電灯LP1に始動パルスが印加されても高圧放電灯LP1が正常に始動しない場合には、イグナイタ10のコンデンサC8が再充電され、高圧放電灯LP1に始動パルスを再度印加するという動作が繰り返されることになる。
【0014】
このように始動パルスが発生しても高圧放電灯LP1が点灯しない場合には、高圧放電灯LP1などに異常があると考えられるから、電源投入(電源スイッチSW1のオン)から規定の始動期間を経過しても始動パルスが繰り返して発生している場合には、安全のためにDC−DC変換回路4および極性反転回路8の動作を停止させる構成が提案されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、電源投入から規定の始動期間内で高圧放電灯LP1が始動しなければ、始動期間の終了までの間に端子TN4,TN5の間に高電圧が繰り返し印加されることになる。もっとも、イグナイタ10が出力接続部9に接続されており、かつスパークギャップSG1が正常に動作するとすれば、端子TN4,TN5の間の電圧は、スパークギャップSGの閾値電圧で制限されるから、端子TN5の電圧は極端に高くなることはない。
【0016】
しかしながら、イグナイタ10が接続されていない場合やスパークギャップSG1の経年変化による劣化でスパークギャップSG1が放電しないような場合には、図60(h)のように端子TN5の電位が昇圧回路7の出力電圧の最大値まで上昇することになり、かなりの高電圧が端子TN5に印加されることになる。このような高電圧が端子TN5に印加されることは好ましいことではない。
【0017】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、昇圧回路を備える構成であるときに、負荷回路が接続されていないときの昇圧回路の出力電圧の過昇圧を抑制した電源装置を提供し、かつこの電源装置を高圧放電灯の点灯回路として用いた放電灯点灯装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、電源として入力された直流電圧を変換するDC−DC変換回路と、DC−DC変換回路の一部から電力が供給されDC−DC変換回路の出力電圧よりも高電圧を出力する昇圧回路と、DC−DC変換回路の動作を制御する制御回路とを備え、DC−DC変換回路を電力供給源とする放電灯からなる第1の負荷およびDC−DC変換回路と第1の負荷との間に設けられ昇圧回路を電力供給源とする第2の負荷を備える負荷回路に電力を供給する電源装置であって、負荷回路の接続の有無を監視するとともに負荷回路が接続されていない状態において制御回路によるDC−DC変換回路の動作を停止させる異常検出回路が付加されていることを特徴とする。
【0019】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記DC−DC変換回路の出力電圧を矩形波の交番電圧に変換する極性反転回路が前記DC−DC変換回路と前記負荷回路との間に設けられていることを特徴とする。
【0020】
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記極性反転回路が4個のスイッチング素子をブリッジ接続した構成を有することを特徴とする。
【0021】
請求項4の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記DC−DC変換回路と前記負荷回路との間に前記DC−DC変換回路の出力端を通る電流を検出する電流検出手段が設けられ、前記制御回路では回路動作開始から規定した検査期間内に前記極性反転回路の出力電圧の極性を少なくとも一回は反転させ、前記異常検出回路では検査期間において電流検出手段により検出される電流値が検査期間中に規定の閾値を越えないときには検査期間の終了時にDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0022】
請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記制御回路が、前記検査期間中には前記DC−DC変換回路の出力電圧を検出期間後の通常動作時よりも低く設定するように制御することを特徴とする。
【0023】
請求項6の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記負荷回路が、前記極性反転回路の出力端間に挿入される第1のコンデンサと、前記昇圧回路の一方の出力端と前記極性反転回路の一方の出力端との間に挿入される第2のコンデンサとを備え、前記異常検出回路が極性反転回路の出力端のうち第1および第2のコンデンサの一端と共通に接続される出力端の電位を監視し、前記制御回路では回路動作開始から規定した検査期間においては、前記極性反転回路の出力電圧の極性を反転させずに昇圧回路の前記一方の出力端と極性反転回路の他方の出力端との間に第1および第2のコンデンサの両端電圧の加算電圧が印加されるように極性反転回路を動作させ、異常検出回路では監視している電位が検査期間において閾値電圧まで上昇しないときには検査期間の終了時にDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0024】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記第2のコンデンサの容量が第1のコンデンサの容量よりも大きいことを特徴とする。
【0025】
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記DC−DC変換回路が電源として入力された直流電圧を断続させるスイッチング素子を備え、前記制御回路では、DC−DC変換回路の出力電圧が規定の制御電圧に達するまではスイッチング素子のオン・オフを高周波で制御する発振状態とし、DC−DC変換回路の出力電圧が制御電圧に達すると発振状態と停止状態とを繰り返す間欠発振状態として制御電圧に維持し、前記負荷回路としてDC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では、DC−DC変換回路の間欠発振状態が継続して生じているときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0026】
請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記異常検出回路が前記スイッチング素子の両端電圧の平均値を用いて前記間欠発振状態の継続を検出することを特徴とする。
【0027】
請求項10の発明は、請求項8の発明において、前記異常検出回路が前記スイッチング素子のオン・オフを指示する駆動信号を用いて前記間欠発振状態の継続を検出することを特徴とする。
【0028】
請求項11の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0029】
請求項12の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力電圧に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0030】
請求項13の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力電流に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0031】
請求項14の発明は、請求項11ないし請求項13の発明において、前記負荷回路の作用により前記DC−DC変換回路の出力電圧が脈動を繰り返す周期よりも前記待機期間が長く設定されていることを特徴とする。
【0032】
請求項15の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下になるとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0033】
請求項16の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の直後における前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0034】
請求項17の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記制御回路では前記DC−DC変換回路から前記負荷回路への電流を阻止するように前記極性反転回路を制御した状態でDC−DC変換回路を動作させた後に極性反転回路の動作を開始させ、前記異常検出回路では極性反転回路の動作開始の直後における前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0035】
請求項18の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記制御回路では回路動作開始の直後には前記昇圧回路と前記DC−DC変換回路の基準電位側の出力端との間で前記負荷回路に電圧が印加されるように前記極性反転回路を制御し、前記異常検出回路では前記昇圧回路から前記負荷回路を通る経路で流れる電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0036】
請求項19の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記負荷回路として前記極性反転回路の出力電圧の極性が反転したときに前記昇圧回路の出力電圧を変動させるものを用い、前記異常検出回路では前記昇圧回路の出力電圧の変動を検出するとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0037】
請求項20の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記昇圧回路の出力端間に昇圧回路の出力電圧よりも低い電圧を印加する状態と電圧を印加しない状態とを選択可能とした電圧発生回路が付加され、電圧発生回路と負荷回路とを含むループ内に異常検出回路としての電流検出手段が付加され、前記制御回路が前記DC−DC変換回路を停止させた状態で電圧発生回路により昇圧回路の出力端間に電圧を印加したときに、前記電流検出手段では検出した電流値が規定の閾値に達しないときにDC−DC変換回路の動作を禁止するように制御回路に指示することを特徴とする。
【0038】
請求項21の発明は、請求項20の発明において、前記電流検出手段が前記DC−DC変換回路の動作時においてDC−DC変換回路の出力電流を監視する機能に兼用されることを特徴とする。
【0039】
請求項22の発明は、請求項20の発明において、前記電圧発生回路が前記DC−DC変換回路の出力電圧を用いて低電圧を発生させることを特徴とする。
【0040】
請求項23の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧が規定の閾値を越えるとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0041】
請求項24の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の内部で発生する電圧が規定の閾値を越えると前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0042】
請求項25の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記負荷回路として前記昇圧回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧の積分値が規定の閾値を越えると前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とすることを特徴とする。
【0043】
請求項26の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記負荷回路として前記昇圧回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧に規定の時限期間を越えて脈動が検出されないときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0044】
請求項27の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧が規定値に達するまでの時間が規定の判定期間よりも短いときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0045】
請求項28の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電流が規定の閾値以下であるときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0046】
請求項29の発明は、請求項1ないし請求項3の発明において、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路への入力電流が規定の閾値よりも小さいときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする。
【0047】
請求項30の発明は、請求項2または請求項3の発明において、前記制御回路が回路動作開始の直後には前記極性反転回路の出力電圧を前記負荷回路に印加しない状態とし、前記異常検出回路では極性反転回路の一方の出力端の電位に基づいて前記負荷回路の接続の有無を判定することを特徴とする。
【0048】
請求項31の発明は、請求項1ないし請求項30の発明において、前記昇圧回路の出力端間を短絡する状態と開放する状態とを選択可能なスイッチ要素を設け、前記異常検出回路により前記負荷回路が接続されていないことが検出されるとスイッチ要素をオンにして昇圧回路の出力電圧を強制的に低減させることを特徴とする。
【0049】
請求項32の発明は、請求項1ないし請求項31の発明において、前記DC−DC変換回路がフライバック型であることを特徴とする。
【0050】
請求項33の発明は、請求項1ないし請求項32の発明において、前記昇圧回路がコッククロフト回路であることを特徴とする。
【0051】
請求項34の発明は、前記負荷回路が高圧放電灯を含み、請求項1ないし請求項33のいずれか1項に記載の電源装置により高圧放電灯を点灯させることを特徴とする。
【0052】
請求項35の発明は、請求項34の発明において、前記負荷回路がイグナイタを含むことを特徴とする。
【0053】
請求項36の発明は、請求項35の発明において、前記イグナイタが前記昇圧回路の出力電圧が規定電圧に達すると放電するスパークギャップを含み、前記異常検出回路がスパークギャップの異常を併せて検出することを特徴とする。
【0054】
請求項37の発明は、請求項34ないし請求項36の発明において、前記高圧放電灯が着脱可能であって、負荷回路の一部の電路が高圧放電灯の電極により形成されていることを特徴とする。
【0055】
なお、回路動作開始とは、放電灯点灯装置では電源投入時のほかに、高圧放電灯の立ち消えや、電源異常による一時停止後等の点灯動作を意味する。負荷回路の接続の有無とは、負荷回路がまったく接続されていない状態のほか、負荷回路の動作中に何らかの理由により負荷回路がはずれて接続されていない状態になることを含む。
【0056】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本実施形態は、自動車のヘッドランプに用いる高圧放電灯を点灯させる放電灯点灯装置を例示する。基本的な構成は図59に示した従来構成と同様であって、図1に示すように、カーバッテリのような直流電源1の電圧を昇圧して高圧放電灯LP1が点灯可能な電圧(たとえば、400V)に変換するDC−DC変換回路4と、DC−DC変換回路4の出力電圧を交番電圧に変換する極性反転回路8と、DC−DC変換回路4の出力電圧を昇圧する昇圧回路7とを電源回路の基本構成として備え、この電源回路の負荷として、高圧放電灯LP1と、高圧放電灯LP1の始動に必要な高電圧の始動パルスを発生させるイグナイタ10とを備える。直流電源1は電源スイッチSW1および入力接続部3を介してDC−DC変換回路4に接続される。すなわち、直流電源1と電源スイッチSW1との直列回路は、入力接続部3に設けた2個の端子TN1,TN2に接続され、端子TN1,TN2にDC−DC変換回路4が接続される。
【0057】
DC−DC変換回路4は、入力接続部3に設けた2個の端子TN1,TN2の間に、トランスT1の1次巻線n1とMOSFETからなるスイッチング素子Q1との直列回路が接続される。また、トランスT1の2次巻線n2の両端間には、ダイオードD1と平滑用のコンデンサC1との直列回路が接続される。ダイオードD1はスイッチング素子Q1のオフ時にトランスT1の2次巻線n2からコンデンサC1に充電電流を流す極性で接続される。従来構成として説明したように、スイッチング素子Q1のオン・オフは制御回路8により高周波で制御されており、スイッチング素子Q1のオン時にトランスT1に蓄積された電磁エネルギが、スイッチング素子Q1のオフ時にダイオードD1を介して放出されコンデンサC1に充電電流を流すのである。したがって、図1に示すDC−DC変換回路4はフライバック型の構成を有している。
【0058】
コンデンサC1の一端には電流検出用の抵抗R1の一端が直列接続され、コンデンサC1の他端にダイオードD1のアノードが接続される。抵抗R1の他端は端子TN2を介して直流電源1の負極に接続され、この電位が基準電位になる。DC−DC変換回路4の出力電圧VlaはコンデンサC1の他端において監視され、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは基準電位に対して低電位になる。この構成のDC−DC変換回路4では、スイッチング素子Q1のオン・オフによって電圧変換を行い、スイッチング素子Q1のオン・オフのデューティを変化させることによって出力電圧の調節を行う。また、DC−DC変換回路4の動作を停止させるにはスイッチング素子Q1をオフに維持する。
【0059】
DC−DC変換回路4におけるスイッチング素子Q1の制御は制御回路8が行っており、制御回路8では、コンデンサC1とダイオードD1との接続点の電圧(つまり、DC−DC変換回路4の出力電圧Vla)と、抵抗R1の両端電圧(抵抗R1に流れる電流Ilaに相当する)とを監視している。電源の投入時点(電源スイッチSW1のオン時)や動作の再開時(通電中に何らかの理由で電力供給を停止した後に電力供給を再開した時)のような「回路動作開始」の直後の動作などを除いた安定動作状態である通常動作時には、制御回路8はDC−DC変換回路4の出力電圧を一定に保つようにスイッチング素子Q1のオン・オフのデューティを変化させる。また、制御回路8は後述する極性反転回路6の動作も制御している。さらに、制御回路8は、外部から停止信号が入力されたときにDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる機能や、回路動作開始の際に電源リセットの信号を出力する機能も備える。
【0060】
DC−DC変換回路4の出力電圧は、始動補助回路5を通して極性反転回路6に入力され、極性反転回路6ではDC−DC変換回路4から出力された直流電圧を矩形波の交番電圧に変換して高圧放電灯LP1に印加する。つまり、極性反転回路6は、直流電圧を交番電圧に変換するからインバータの一種であるが、高圧放電灯LP1の音響的共鳴現象を防止するために交番周波数は比較的低く設定されかつ矩形波の交番電圧を出力するように構成されている。極性反転回路6はMOSFETからなる4個のスイッチング素子Q2〜Q5を備え、2個ずつのスイッチング素子Q2〜Q5の直列回路からなる2本のアームを並列接続した形でブリッジ接続されており、各アームにおけるスイッチング素子Q2〜Q5の接続点を出力端として出力接続部9に設けた端子TN3,TN4に接続してある。スイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフは、一方のアームの高電位側のスイッチング素子Q2,Q3のオン・オフと、他方のアームの低電位側のスイッチング素子Q4,Q5のオン・オフとが一致するように制御回路8によって制御される。つまり、図2(b)(c)に示すように、通常動作の際には、スイッチング素子Q2,Q5がオンのときにはスイッチング素子Q3,Q4がオフになり、スイッチング素子Q3,Q4がオンのときにはスイッチング素子Q2,Q5がオフになるように制御される。
【0061】
始動補助回路5は、コンデンサC2と2本の抵抗R2,R3との直列回路をコンデンサC1と抵抗R1との直列回路に並列接続するとともに、抵抗R2にダイオードD2を並列接続した構成を有している。したがって、コンデンサC1から抵抗R1〜R3を通してコンデンサC2が充電される。また、ダイオードD2のアノードはコンデンサC2の正極に接続されており、コンデンサC2の電荷の放電経路はダイオードD2および抵抗R3を通る経路になる。始動補助回路5の機能については後述する。
【0062】
ところで、DC−DC変換回路4に設けたトランスT1の2次巻線n2の両端間には昇圧回路7が接続され、昇圧回路7の出力端は出力接続部9に設けた端子TN5に接続される。本実施形態では昇圧回路7としてコッククロフト回路を用いており、昇圧回路7には順方向に接続した4個のダイオードD3〜D6の直列回路が設けられ、ダイオードD3のアノードはトランスT1の2次巻線n2の一端とコンデンサC1の正極との接続点に接続される。直結された2個ずつのダイオードD3〜D6の直列回路の両端間にはそれぞれコンデンサC4〜C6が接続され、トランスT1の2次巻線n2の他端には抵抗R4を介してコンデンサC3の一端が接続され、コンデンサC3の他端はダイオードD3のカソードとダイオードD4のアノードとの接続点に接続される。さらに、ダイオードD6のカソードとコンデンサC6との接続点は抵抗R5を介して端子TN5に接続される。
【0063】
コッククロフト回路の動作は周知のものであるが簡単に説明しておく。いま、回路動作開始から高圧放電灯LP1が点灯するまでの期間であって、DC−DC変換回路4のスイッチング素子Q1のオン・オフによってコンデンサC1の端子電圧が無負荷電圧(高圧放電灯LP1が点灯しない状態での最大電圧)に達しているものとする。この状態において、トランスT1の2次巻線n2に誘起される電圧は、スイッチング素子Q1のオン期間には直流電源1の電圧に対してトランスT1の1次巻線n1と2次巻線n2との巻数比倍の電圧になり、スイッチング素子Q1のオフの瞬間にはコンデンサC1の両端電圧にほぼ等しい電圧になる。したがって、スイッチング素子Q1のオン・オフが繰り返されることによって、コンデンサC3の両端電圧はコンデンサC1の両端電圧とほぼ等しくなり、他のコンデンサC4〜C6の両端電圧はコンデンサC1の両端電圧にスイッチング素子Q1のオン時におけるトランスT1の2次巻線n2の誘起電圧を加算した電圧になる。ここで、スイッチング素子Q1のオン時における2次巻線n2の誘起電圧を80Vとし、無負荷電圧が−400Vであるとすれば、コンデンサC3の両端電圧は400V、コンデンサC4〜C6の両端電圧はそれぞれ480Vになり、昇圧回路7の出力電圧はコンデンサC4,C6の加算電圧である960Vになる。
【0064】
ところで、高圧放電灯LP1の放電を開始させて始動するには、高圧放電灯LP1に高電圧の始動パルスを印加する必要があるから、出力接続部9には始動パルスを発生させるためのイグナイタ10が接続され、イグナイタ10を介して極性反転回路6に高圧放電灯LP1が接続されている。イグナイタ10は、昇圧回路7から出力される高電圧を用いてピーク電圧をさらに上昇させた始動パルスを生成し、この始動パルスを高圧放電灯に印加する。
【0065】
具体的には、イグナイタ10は、極性反転回路6の出力端間に端子TN3,TN4を介して接続されるコンデンサC7と、昇圧回路7の出力端間に端子TN5,TN4(この端子は極性反転回路6の一方の出力端と共通)を介して接続されるコンデンサC8と、コンデンサC8に並列接続された抵抗R6と、2次巻線が高圧放電灯LP1に直列接続されるとともに2次巻線と高圧放電灯LP1との直列回路がコンデンサC7の両端間に接続されたパルストランスPT1と、パルストランスPT1の1次巻線との直列回路がコンデンサC8の両端間に接続される閾値素子としてのスパークギャップSG1とにより構成されている。
【0066】
この構成により、コンデンサC8に印加される電圧はDC−DC変換回路4の出力電圧(約−400ボルト)と昇圧回路7の出力電圧(約960V)との差分の電圧(約1360V)になるから、コンデンサC8の両端電圧がスパークギャップSG1の閾値電圧に達すると、スパークギャップSG1が導通してパルストランスPT1の1次巻線を通してコンデンサC8の電荷が放出される。パルストランスPT1の2次巻線には1次巻線の印加電圧を昇圧した電圧が誘起され、スパークギャップSG1の導通によってパルストランスPT1の2次巻線には高電圧の始動パルスが発生する。その結果、高圧放電灯LP1に始動パルスが印加されて高圧放電灯LP1が放電する。コンデンサC7は始動パルスに対して低インピーダンスであって、始動パルスが極性反転回路6に印加されるのを防止する。
【0067】
ところで、本実施形態ではイグナイタ10の接続の有無と、イグナイタ10の異常の有無とを検出するために、異常検出回路12が付加されている。イグナイタ10の異常とは、ここではスパークギャップSGの経年変化で閾値電圧が上昇し、設計された電圧ではスパークギャップSG1が導通しなくなることを意味する。
【0068】
上述したように、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間には始動補助回路5が設けられている。始動補助回路5は、回路動作開始の直後においてDC−DC変換回路4が動作を開始すると抵抗R2,R3を通してコンデンサC2を充電する。また、イグナイタ10から始動パルスが発生したときには、コンデンサC1と同様にコンデンサC2の電荷も始動パルスの発生時に放電され、始動補助回路5はコンデンサC1とともに極性反転回路6に電力を供給するから、高圧放電灯LP1の始動時に充分な電流を供給して始動を補助することになる。
【0069】
異常検出回路12は、昇圧回路7の出力電圧VHVを基準電圧(閾値)Vr1と比較し、出力電圧VHVが基準電圧Vr1を越えるとHレベルの停止信号を出力する。そのため、昇圧回路7の出力電圧VHVを検出する電圧検出手段VT1と、電圧検出手段VT1により検出された電圧を基準電圧Vr1と比較するコンパレータCP1とを備える。電圧検出手段VT1は昇圧回路7の出力電圧を分圧して基準電圧Vr1と比較可能とするために設けてある。異常検出回路12の出力がHレベルになると停止信号として制御回路8に入力され、制御回路8は停止信号を受けるとDC−DC変換回路4および極性反転回路6のスイッチング素子Q1〜Q5をオフにし、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との動作を停止させる。
【0070】
以下に動作を説明する。イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続され、イグナイタ10が正常に動作するときには図2のような動作になる。すなわち、回路動作開始により図2(a)のようにスイッチング素子Q1のオン・オフが開始されると、図2(d)のようにコンデンサC1が充電されてDC−DC変換回路4の出力電圧が無負荷電圧に到達する。このとき同時に昇圧回路7を通してイグナイタ10のコンデンサC8も充電されるから、図2(e)のようにコンデンサC8の両端電圧が上昇する。図示例ではコンデンサC8の充電過程においては、図2(b)(c)のように、極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5のうちスイッチング素子Q3,Q4のみをオンにし、スイッチング素子Q2,Q5をオフに保っている。また、DC−DC変換回路4のスイッチング素子Q1のオン・オフは通常動作の期間よりも低周波に設定してある。
【0071】
コンデンサC8の両端電圧が時刻t1においてスパークギャップSG1の閾値電圧に到達すると、スパークギャップSG1が導通してコンデンサC8の電荷が放出され、図2(f)のように、高圧放電灯LP1の両端に高電圧の始動パルスが印加される。こうして高圧放電灯LP1が始動すると、通常動作に移行し、スイッチング素子Q1のオン・オフが高周波で行われるとともに、スイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフが開始される。通常動作においては、DC−DC変換回路4の出力電圧は低下するから、コンデンサC8の両端電圧もスパークギャップSG1が導通しない程度の低電圧に維持される。ここで、DC−DC変換回路4の出力電圧および昇圧回路7の出力電圧は始動パルスの発生に伴って脈動することになる。
【0072】
上述の動作によって、出力接続部9の端子TN5の電圧(つまり、昇圧回路7の出力電圧VHV)は、図2(g)のように変化し、基準電圧Vr1を適宜に設定しておけば、電圧検出手段VT1の出力電圧は図2(h)のように基準電圧Vr1を越える前に低下する。つまり、コンパレータCP1の出力はHレベルにならず、結果的に制御回路8には停止信号が入力されることがない。
【0073】
一方、イグナイタ10が接続されていないとすれば、DC−DC変換回路4および昇圧回路7が無負荷であるから、図3(a)に実線で示すように、端子TN5の電圧(昇圧回路7の出力電圧VHV)は昇圧回路7に含まれるコンデンサC3〜C6の両端電圧の上昇に伴って急速に上昇し、結果的に、図3(b)のように、電圧検出手段VT1の出力電圧が時刻t2において基準電圧Vr1に到達する。その結果、回路動作開始の直後にコンパレータCP1の出力がHレベルになって制御回路8に停止信号が入力され、DC−DC変換回路4および極性反転回路6が停止する。図3において二点鎖線は、時刻t2の後もDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した場合の動作を例示している。
【0074】
ところで、イグナイタ10が接続されているもののスパークギャップSG1の寿命などによってスパークギャップSG1が導通しない場合には、コンデンサC8は正常に充電されるから、端子TN5の電圧は図4(a)のように正常時と同様に上昇する。しかしながら、スパークギャップSG1が導通しないことによって、電圧検出手段VT1の出力電圧は図4(b)のように時刻t2において基準電圧Vr1に到達し、イグナイタ10が接続されていない場合と同様に、コンパレータCP1の出力がHレベルになって停止信号が制御回路8に入力され、結果的にDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止する。図4においても二点鎖線は、時刻t2の後もDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した場合の動作を例示している。
【0075】
なお、電圧検出手段VT1は、昇圧回路7の出力電圧VHVを抵抗により分圧する程度の構成としてエネルギを蓄積するコンデンサなどの要素を用いないようにすれば、コンパレータCP1の出力がHレベルになって停止信号が制御回路8に入力された後に、昇圧回路7の出力電圧を短時間で低下させることが可能になる。
【0076】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態においては、イグナイタ10の接続の有無およびイグナイタ10の動作の異常を検出するために、昇圧回路7の出力電圧VHVを監視する構成としたが、本実施形態では図5に示すように、昇圧回路7におけるコンデンサC4とダイオードD4のカソードとの接続点の電位を検出する構成を採用している。つまり、第1の実施の形態とは電圧の検出部位が異なるものの、昇圧回路7の出力電圧VHVを反映する電圧を検出しているから同様に動作する。ただし、電圧が異なるから電圧検出手段VT1は第1の実施の形態とは定数値が異なる。もっとも、電圧検出手段VT1の出力電圧は第1の実施の形態と同程度に設定することが可能であるから、基準電圧Vr1およびコンパレータCP1は第1の実施の形態と同じものを用いてもよい。
【0077】
しかるに、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続され、イグナイタ10が正常に動作するときには、コンデンサC8の両端電圧がスパークギャップSG1の閾値電圧に到達すると、スパークギャップSG1が導通してコンデンサC8の電荷が放出されるから、出力接続部9の端子TN5の電圧が図6(a)のように変化し、基準電圧Vr1を適宜に設定しておけば、電圧検出手段VT1の出力電圧は図6(b)のように基準電圧Vr1を越える前に低下する。つまり、コンパレータCP1の出力はHレベルにならず、結果的に制御回路8に停止信号が入力されることはない。
【0078】
一方、イグナイタ10が接続されていないとすれば、DC−DC変換回路4および昇圧回路7が無負荷であるから、図7(a)に実線で示すように、端子TN5の電圧は昇圧回路7に含まれるコンデンサC3〜C6の両端電圧の上昇に伴って急速に上昇し、図7(b)に示すように時刻t2において電圧検出手段VT1の出力電圧が基準電圧Vr1に到達する。その結果、回路動作開始の直後にコンパレータCP1の出力がHレベルになって制御回路8に停止信号が入力され、DC−DC変換回路4および極性反転回路6が停止する。
【0079】
また、イグナイタ10が接続されていてもスパークギャップSG1が導通しない異常の場合には、コンデンサC8は正常に充電されるから、端子TN5の電圧は図8(a)のように正常時と同様に上昇する。ただし、スパークギャップSG1が導通しないことによって、電圧検出手段VT1の出力電圧は図8(b)のように時刻t3において基準電圧Vr1に到達し、イグナイタ10が接続されていない場合と同様に、コンパレータCP1の出力がHレベルになって停止信号が制御回路8に入力され、結果的にDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止する。
【0080】
図7および図8において二点鎖線は、電圧検出手段VT1の出力が基準電圧Vr1に達した後もDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した場合の動作を例示している。なお、電圧検出手段VT1は、昇圧回路7の出力電圧VHVを抵抗により分圧する程度の構成としてエネルギを蓄積するコンデンサなどの要素を用いないようにすれば、コンパレータCP1の出力がHレベルになって停止信号が制御回路8に入力された後に、昇圧回路7の出力電圧を短時間で低下させることが可能になる。また、電圧検出手段VT1に入力する電圧としては、コンデンサC4の端子電圧ではなく昇圧回路7の他のコンデンサC3,C5,C6の端子電圧を採用してもよい。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0081】
(第3の実施の形態)
図9に示すように、本実施形態の基本的な構成は図1に示した第1の実施の形態と同様であって、DC−DC変換回路4にはフライバック型のDC−DCコンバータを用いている。
【0082】
DC−DC変換回路4の出力電圧は極性反転回路6により交番電圧に変換され、イグナイタ10を通して放電灯LP1に印加される。また、DC−DC変換回路4におけるトランスT1の2次巻線の両端電圧が昇圧回路7に印加され、昇圧回路7ではトランスT1の2次巻線に生じる交番電圧を昇圧するとともに整流して高電圧を出力する。昇圧回路7から出力される直流高電圧はイグナイタ10に印加され、イグナイタ10では高電圧の始動パルスを発生させることによって高圧放電灯LP1を始動させる。なお、第1の実施の形態と同符号を付した構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。以下の説明において図9に含まれていない符号については図1を適宜参照することとする。
【0083】
DC−DC変換回路4の出力電圧VlaおよびDC−DC変換回路4から極性反転回路6への供給電流Ilaは制御回路8において検出される。制御回路8はスイッチング素子Q1のオン・オフを制御するものであって、DC−DCコンバータを制御するための専用の集積回路により構成されている。この制御回路8では昇圧回路7の出力電圧VHVを監視している。さらに、制御回路8は、回路動作開始の際にリセット信号を出力するリセット端子RSTと、外部からHレベルの停止信号が入力されるとDC−DC変換回路4および極性反転回路6のスイッチング素子Q1〜Q5をオフにして動作を停止させる停止端子STPとを備えている。図示例ではDC−DC変換回路4の出力電流Ilaは電流検出手段ITにより検出される。電流検出手段ITは第1の実施の形態における抵抗R1に相当する構成であるが他の構成を用いてもよい。
【0084】
本実施形態において利用する制御回路8の重要な動作は、出力電圧Vlaによるスイッチング素子Q1の制御であって、出力電圧Vlaが規定した制御電圧VS1以下であるときにはスイッチング素子Q1のオン・オフを高周波で繰り返す発振状態とし、出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達すると出力電圧Vlaが制御電圧VS1に保たれるような周期で発振状態と停止状態とを間欠的に繰り返す間欠発振状態とする制御である。間欠発振状態においては出力電圧Vlaを監視し、出力電圧Vlaが制御電圧VS1よりもやや高い電圧になると停止状態とし、制御電圧VS1よりもやや低い電圧になると発振状態とする動作を繰り返す。このような動作によって、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1を大幅に上回ることが防止される。また、出力電圧Vlaが制御電圧VS1より低い期間が長くなるほど発振状態の期間も長くなる。
【0085】
本実施形態では、イグナイタ10が接続されていない場合、あるいはイグナイタ10の故障によって始動パルスが発生しない場合に、DC−DC変換回路4の動作を停止させるように制御回路8に指示する異常検出回路12を設けてある。つまり、制御回路8がDC−DC変換回路4のスイッチング素子Q1を制御することによって、負荷である高圧放電灯LP1への供給電力が制御される。また、異常検出回路12によりイグナイタ10の接続の有無あるいはイグナイタ10の故障を検出する。
【0086】
異常検出回路12は、DC−DC変換回路4に設けたスイッチング素子Q1のオン時とオフ時との両端電圧の平均値を出力するローパスフィルタF1を備えるとともに、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaの平均値を出力するローパスフィルタF2を備える。両ローパスフィルタF1,F2の出力電圧VQ1f,VC1fはコンパレータCP2により比較され、ローパスフィルタF2の出力電圧VC1fのほうが高いときにコンパレータCP2の出力がHレベルになる。ローパスフィルタF2には分圧用の抵抗が含まれており、出力電圧VC1fとローパスフィルタF1の出力電圧VQ1fとの関係を調節し、イグナイタ10が正常に動作するときにはローパスフィルタF1の出力電圧VQ1fのほうが高くなるように設定してある。
【0087】
コンパレータCP2の出力はRSフリップフロップFF1のセット端子Sに入力される。RSフリップフロップFF1のリセット端子Rには制御回路8のリセット端子RSTから出力されるリセット信号が入力される。RSフリップフロップFF1の出力端子Qは制御回路8の停止端子STPに接続されており、制御回路8では停止端子STPにHレベルの停止信号が入力されると、スイッチング素子Q1のオン・オフを停止させ(スイッチング素子Q1をオフにし)、DC−DC変換回路4の動作を停止させる。
【0088】
以下に本実施形態の動作を説明する。スイッチング素子Q1がオフになると、スイッチング素子Q1の両端電圧VQ1は、図10(c)および図11(c)に示すように、スイッチング素子Q1のオフに伴ってトランスT1のインダクタンス成分などによって生じるサージ電圧と、DC−DC変換回路4の出力電圧VlaにトランスT1の2次巻線に対する1次巻線の巻数比を乗じた電圧とを合成した電圧になる。したがって、スイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の包絡線は、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaの変化に相似した形になる。
【0089】
まず、イグナイタ10が正常に動作する場合について図10を用いて動作を説明する。図10(b)に示すように、回路動作開始からDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは平滑用のコンデンサC1に充電されることによって徐々に上昇して時刻t1において制御電圧VS1に到達する。一方、イグナイタ10には昇圧回路7の出力電圧VHVが印加され、昇圧回路7やイグナイタ10には昇圧回路7の出力電圧VHVに影響するコンデンサ(C3〜C6,C8)が設けられているから、昇圧回路7の出力電圧VHVもDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaと同様に時間経過に伴って上昇する。イグナイタ10は昇圧回路7の出力電圧VHVが時刻t2においてブレークオーバ電圧に達すると導通する閾値素子としてのスパークギャップSG1を含むから、閾値素子が導通するとイグナイタ10や昇圧回路7に設けたコンデンサに蓄積された電荷が放電され、イグナイタ10ではこの電荷を利用して高電圧の始動パルスを発生させる。また、始動パルスの発生によって高圧放電灯LP1が放電するから、DC−DC変換回路4に設けたコンデンサC1の電荷も放電される。
【0090】
ここで、出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達するまではスイッチング素子Q1は図10(c)のように、高周波でオン・オフを継続する発振状態になるが、制御電圧VS1に達するとスイッチング素子Q1はオフになって停止状態となり、その後は、出力電圧Vlaが低下すると発振状態になり出力電圧Vlaが増加すると停止状態になるという動作を繰り返して間欠発振状態になる。イグナイタ10が正常に動作するとすれば、昇圧回路7の出力電圧VHVが上昇してイグナイタ10に設けた閾値素子が時刻t2に導通することによって、図10(a)のように昇圧回路7の出力電圧VHVが急激に低下し、このとき同時に図10(b)のようにコンデンサC1の両端電圧が急激に低下する。その結果、図10(c)のようにスイッチング素子Q1はDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaを上昇させるために発振状態を継続する。このような動作を繰り返すことによって、高圧放電灯LP1に高電圧の始動パルスを繰り返して印加することができる。
【0091】
昇圧回路7の出力電圧VHVおよびDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaの低下は、始動パルスの発生時に高圧放電灯LP1が始動するか否かにかかわらずイグナイタ10が正常に動作すれば生じる。その結果、スイッチング素子Q1が間欠発振状態に移行した後に図10(c)に示すように、比較的長い期間の発振状態が生じることになる。
【0092】
一方、イグナイタ10が接続されていないか始動パルスを発生しない場合、つまりイグナイタ10が正常に動作しない場合には、図11(a)(b)に示すように、昇圧回路7の出力電圧VHVおよびDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが時刻t1において制御電圧VS1まで上昇した後には低下しなくなる。したがって、スイッチング素子Q1が間欠発振状態になった後に、図11(c)に示すように、比較的短い時間間隔で停止状態と発振状態とを交互に繰り返す間欠発振状態が継続することになる。
【0093】
上述の動作から明らかなように、回路動作開始からイグナイタ10が動作する期間内において、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に到達して間欠発振状態に移行した後に、発振状態が継続する時間を比較すればイグナイタ10が正常に動作しているか否かを判断することが可能である。ここで、ローパスフィルタF1の出力電圧VQ1fは、スイッチング素子Q1が発振状態っである期間を反映しているが、上述したように、スイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の包絡線はイグナイタ10が正常に動作しても変動するから、ローパスフィルタF1の出力電圧VQ1fを一定値と比較しても間欠発振状態における発振状態の継続時間を知ることはできない。そこで、本実施形態ではイグナイタ10が正常に動作しているときにはDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaとスイッチング素子Q1の両端電圧の包絡線とがほぼ相似になることを利用し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaを入力とするローパスフィルタF2の出力電圧VC1fと比較しているのである。つまり、コンパレータCP2に入力される電圧VQ1f,VC1fの関係は図10(d)のようになり、イグナイタ10が正常に動作していれば、VQ1f>VC1fの関係がつねに維持されるから、RFフリップフロップFF1のセット端子Sへの入力がHレベルに立ち上がることがなく、図10(e)のように制御回路8の停止端子STPに停止信号が入力されることはない(制御回路8の端子への入力はLレベルに保たれる)。
【0094】
一方、イグナイタ10が接続されていない場合やイグナイタ10の故障によって始動パルスを発生させることができないような場合には、図11(c)のようにスイッチング素子Q1が間欠発振状態になった後に発振状態と停止状態とが比較的短い時間間隔で交互に繰り返されるから、図11(d)に示すように、ローパスフィルタF1の出力電圧VQ1fは徐々に低下することになる。また、イグナイタ10で始動パルスが発生しなければ、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaはほぼ一定値に保たれるから、図11(d)に示すようにローパスフィルタF2の出力電圧VC1fはほぼ一定値に保たれることになり、間欠発振状態の開始時点からある程度の時間が経過すると、コンパレータCP2に入力される電圧VQ1f,VC1fの大小関係が逆転することになる。つまり、間欠発振状態の開始時にはVQ1f>VC1fであるのに対して、間欠発振状態が開始されてからある程度の時間が経過した時刻t3においては、VQ1f<VC1fという関係になる。このときコンパレータCP2の出力はHレベルになるから、RSフリップフロップFF1の出力端子QがHレベルになり、図11(e)のように制御回路8の停止信号STPにHレベルの停止信号が入力され、制御回路8はスイッチング素子Q1のオン・オフを停止させる(つまり、スイッチング素子Q1をオフにする)。
【0095】
以上のように、スイッチング素子Q1の間欠発振状態を利用してイグナイタ10の接続の有無ないしイグナイタ10の故障の有無を判断することができ、かつイグナイタ10の異常時にはDC−DC変換回路4の動作を停止させることができる。ここに、ローパスフィルタF1,F2の定数を適宜に設定することによって、時刻t1において間欠発振状態に移行した後に時刻t3においてスイッチング素子Q1のオン・オフを停止させるまでの時間を適宜に調節することができ、イグナイタ10の異常時に比較的短時間で動作を停止させるような設定が可能である。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0096】
(第4の実施の形態)
本実施形態は、第3の実施の形態の変形であって、第3の実施の形態ではスイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の平均値を取り出すために、異常検出回路12にローパスフィルタF1を設ける構成としたが、本実施形態では図12に示すように、スイッチング素子Q1に印加されるサージ電圧を抑制するためにローパスフィルタF1の代わりにスナバ回路SNを用い、スナバ回路SNに設けたコンデンサCSの両端電圧をスイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の平均値の電圧VQ1fとして用いている。スナバ回路SNは、ダイオードDSとコンデンサCSとの直列回路をスイッチング素子Q1に並列接続し、コンデンサCSに抵抗RSを並列接続した構成を有してある。したがって、スイッチング素子Q1のオフ時のサージ電圧がダイオードDSを通してコンデンサCSに印加されるようにしてある。コンデンサCSのインピーダンスはサージ電圧に対しては小さくなるように設定してあり、スイッチング素子Q1へのサージ電圧の印加を抑制することができる。
【0097】
ただし、サージ電圧を除くスイッチング素子Q1の両端電圧はコンデンサCSに印加されるから、コンデンサCSと抵抗RSとの定数を適宜に選択しておけば、コンデンサCSの両端電圧VQ1fによってスイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の平均値を得ることが可能になる。本実施形態では、このようにして得られるコンデンサCSの両端電圧VQ1fと、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが入力されるローパスフィルタF2の出力電圧VC1fとをコンパレータCP2で比較し、コンパレータCP2の出力でRSフリップフロップFF1を介して制御回路8の動作を制御するのである。コンパレータCP2、RSフリップフロップFF1、制御回路8の関係は第3の実施の形態と同様である。
【0098】
(第5の実施の形態)
本実施形態は、図13に示すように、スイッチング素子Q1のオン・オフを制御する制御回路8の出力(駆動信号DQ1)を用いて間欠発振状態における発振状態の継続時間を検出するものである。駆動信号DQ1の包絡線はスイッチング素子Q1の両端電圧VQ1の包絡線のように変動しないから、発振状態の継続時間は一定値と比較して求めることが可能である。
【0099】
すなわち、本実施形態の異常検出回路12は、駆動信号DQ1の電圧VDQ1の平均値を出力電圧VQ1fとするローパスフィルタF3を備え、ローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fをコンパレータCP2によって基準電圧Vrと比較している。ただし、ローパスフィルタF3には時定数があるから、回路動作開始の直後においてはローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fは比較的低く、時間経過に伴って上昇する。そこで、回路動作開始の直後において出力電圧VQ1fが十分に上昇するまでは基準電圧Vrを0Vに設定する。基準電圧Vrを0Vに設定する期間は、回路動作開始から時限動作を開始するタイマ回路TM1によって設定されており、タイマ回路TM1による時限動作中には基準電圧Vrを0Vに保つ。
【0100】
いま、イグナイタ10が正常に動作するとすれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図14(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図14(b)のように変化する。時刻t2においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達すると、制御回路8は図14(c)のようにスイッチング素子Q1を間欠発振状態となるように制御する。また、図14(d)のように、時刻t2より前の時刻t1においてタイマ回路TM1の時限動作が終了してコンパレータCP2に所定の基準電圧Vrが印加されるようにしてある。間欠発振状態に移行した後に、時刻t3においてイグナイタ10から始動パルスが出力されると、その後にスイッチング素子Q1が発振状態を比較的長い期間に亘って継続するから、ローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fは基準電圧Vrを下回ることがなく、図14(e)のように制御回路8の停止端子STPに停止信号が入力されることはない。
【0101】
一方、イグナイタ10に異常があれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図15(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図15(b)のように変化する。つまり、スイッチング素子Q1の駆動信号DQ1は、図15(c)のように時刻t2において間欠発振状態に移行した後に、停止状態と発振状態とを比較的短い時間間隔で繰り返すから、図15(d)のように間欠発振状態に移行した後にローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fは徐々に低下し、時刻t4において基準電圧Vrを下回る。つまり、時刻t4においてコンパレータCP2の出力がHレベルになり、RSフリップフロップFF1の出力端子QがHレベルになって、図15(e)のように、制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力される。こうして、イグナイタ10の異常時には制御回路8がスイッチング素子Q1のオン・オフを停止させる(オフに保つ)のである。
【0102】
なお、ローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fの立ち上がりの遅れを考慮して基準電圧Vrを切り換える手段は、必ずしもタイマ回路TM1である必要はなく、ローパスフィルタF3の出力電圧VQ1fの変化を監視するような構成としてもよい。また、駆動信号DQ1の電圧VDQ1の平均値を検出する構成としては、ローパスフィルタF3を用いる代わりに、周波数−電圧変換器を用いることも可能である。他の構成および動作は第3の実施の形態と同様である。
【0103】
(第6の実施の形態)
本実施形態は、回路動作開始から規定した待機期間Taにおいてイグナイタ10から始動パルスが発生するか否かを検出することにより、イグナイタ10の異常の有無を検出するものである。すなわち、本実施形態の異常検出回路12は、図16に示すように、回路動作開始から待機期間Taを時限するタイマ回路TM2と、イグナイタ10から始動パルスが発生したか否かを検出するためのコンパレータCP3およびRSフリップフロップFF2とを備える。タイマ回路TM2は待機期間Taの時限が終了すると出力をHレベルにし、またコンパレータCP3は始動パルスがイグナイタ10から出力される前に出力をHレベルにし始動パルスが発生すると出力をLレベルにする。したがって、イグナイタ10が正常に動作していれば、待機期間Taが終了してタイマ回路TM2の出力がHレベルになる前に、始動パルスが発生してコンパレータCP3の出力がLレベルになり、イグナイタ10が異常であれば待機期間Taが終了してタイマ回路TM2の出力がHレベルになってもコンパレータCP3の出力がHレベルになる。そこで、タイマ回路TM2とコンパレータCP3の出力をアンド回路AND1に入力し、両者がともにHレベルであるときにはRSフリップフロップFF2を通して制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号を入力し、スイッチング素子Q1のオン・オフを停止させる構成としてある。上述の説明から明らかなように、待機期間Taは回路動作開始から少なくとも1回はイグナイタ10からの始動パルスが発生する時間以上の長さに設定され、望ましくはイグナイタ10から始動パルスが1回は発生し2回は発生しない程度に設定すれば、回路動作開始から短時間でイグナイタ10の異常を検出することができる。
【0104】
いま、イグナイタ10が正常に動作するとすれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図17(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図17(b)のように変化する。時刻t1においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達した後、時刻t2になるとイグナイタ10から始動パルスが発生してDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは急峻に低下する。コンパレータCP3ではDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaを基準電圧Vr3と比較しており、基準電圧Vr3よりもDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが低くなると出力をHレベルにする。コンパレータCP3の出力はRSフリップフロップFF2のリセット端子Rに入力され、RSフリップフロップFF2の出力端子QはLレベルに立ち下がる。つまり、イグナイタ10からの始動パルスの発生によって、図17(c)のように、RSフリップフロップFF2の出力はLレベルに立ち下がる。ここに、RSフリップフロップFF2のセット端子Sには制御回路8からのリセット信号が入力される。つまり、始動パルスが1回発生して出力端子Qが一旦Hレベルになると、制御回路8からのリセット信号が入力されるまでは、次に始動パルスが発生してコンパレータCP3の出力が再びHレベルになっても、RSフリップフロップFF2の出力はLレベルに保たれる。ただし、回路動作開始の直後では基準電圧Vr3よりもDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaのほうが低い期間が存在するから、回路動作開始から一定時間(イグナイタ10から始動パルスが発生するよりは十分に短く、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが基準電圧Vr3より高くなる程度の時間)は、制御回路8によってRSフリップフロップFF2のセット端子SをHレベルとしてマスクをかけることによって、コンパレータCP3の出力変化を無視させる。
【0105】
しかして、イグナイタ10からの始動パルスの発生が検出されてRSフリップフロップFF2の出力がLレベルになった後に、図17(d)のように時刻t3においてタイマ回路TM2の時限動作(待機期間Ta)が終了してタイマ回路TM2の出力がHレベルになるから、アンド回路AND1の出力はLレベルに保たれ、RSフリップフロップFF1の出力はLレベルに保たれることになる。つまり、図17(e)のように制御回路8の停止端子STPには停止信号が入力されず、制御回路8はスイッチング素子Q1のオン・オフを継続させることになる。
【0106】
一方、イグナイタ10に異常があれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図18(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図18(b)のように変化する。つまり、時刻t1においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達してもイグナイタ10からは始動パルスが発生しないから、図18(c)のようにRSフリップフロップFF2の出力はHレベルに保たれることになる。その結果、図18(d)のように時刻t3においてタイマ回路TM2の時限動作が終了してタイマ回路TM2の出力がHレベルになった時点で、アンド回路AND1への2入力がともにHレベルになるから、アンド回路AND1の出力がHレベルになり、図18(e)のようにRSフリップフロップFF1を通して制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力される。停止信号を受けた制御回路8はスイッチング素子Q1をオフにするから、DC−DC変換回路4は動作を停止することになる。他の構成および動作は第3の実施の形態と同様である。
【0107】
(第7の実施の形態)
本実施形態は、図19に示すように、図16に示した第6の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、第6の実施の形態ではイグナイタ10からの始動パルスの発生をDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaによって検出していたのに対して、本実施形態ではDC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に設けた電流検出手段ITにより検出される供給電流Ilaに基づいてイグナイタ10からの始動パルスの発生を検出している。すなわち、コンデンサC1は始動パルスの発生に伴って電荷が放電され、電流検出手段ITにおいて短時間のパルス状の電流が検出されるから、この現象を利用するのである。
【0108】
電流検出手段ITの出力はコンパレータCP4に入力される。このコンパレータCP4は、第4の実施の形態とは逆に基準電圧Vr4よりも大きい入力に対して出力レベルをHレベルとするように接続されている。つまり、電流検出手段ITとして供給電流Ilaに比例する電圧を出力するものを用い、この電圧が基準電圧Vr4よりも大きくなるとコンパレータCP4の出力がHレベルになるのである。
【0109】
いま、イグナイタ10が正常に動作するとすれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図20(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図1920)のように変化する。時刻t1においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達した後、時刻t2になるとイグナイタ10から始動パルスが発生し、図20(c)のように電流検出手段ITでは供給電流Ilaとして短時間のパルス状の電流が検出される。したがって、コンパレータCP4に設定された基準電圧Vr4よりも供給電流Ilaに対応する電圧(供給電流Ilaに比例する電圧であるから、図ではIlaという符号で示してある)のほうが大きくなるから、図20(d)のようにRSフリップフロップFF2の出力はHレベルからLレベルに変化する。その後、時刻t3において図20(e)のようにタイマ回路TLの時限動作が終了してタイマ回路TLの出力がHレベルになるが、アンド回路AND1の出力はLレベルに保たれ、RSフリップフロップFF1の出力はLレベルに保たれることになる。つまり、図20(f)のように制御回路8の停止端子STPには停止信号は入力されず、制御回路8はスイッチング素子Q1のオン・オフを継続させることになる。
【0110】
一方、イグナイタ10に異常があれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図21(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図21(b)のように変化する。つまり、時刻t1においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達してもイグナイタ10からは始動パルスが発生しないから、図21(c)のように電流検出手段ITに出力が発生せず、図21(d)のようにRSフリップフロップFF2の出力はHレベルに保たれる。その結果、図21(e)のように時刻t3においてタイマ回路TLの時限動作が終了してタイマ回路TLの出力がHレベルになった時点で、アンド回路AND1への2入力がともにHレベルになるから、アンド回路AND1の出力がHレベルになり、図21(f)のようにRSフリップフロップFF1を通して制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力される。停止信号を受けた制御回路8はスイッチング素子Q1をオフにするから、DC−DC変換回路4は動作を停止することになる。他の構成および動作は第6の実施の形態と同様である。ただし、本実施形態では、コンパレータ4に対して電流検出手段ITから基準電圧Vr4よりも高い電圧が入力されるのは、イグナイタ10から始動パルスが発生するときのみであるから、回路動作開始の直後において制御回路8からRSフリップフロップFF2にマスクをかけることは必須ではない。もっとも、回路動作開始の直後における不安定動作による誤動作を防止するという意味ではマスクを設定してもよい。
【0111】
(第8の実施の形態)
本実施形態は、図22に示すように、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に始動補助回路5が存在し、始動補助回路5に設けたコンデンサC2が2個の抵抗R2,R3の直列回路を通してコンデンサC1の両端間に接続される構成を前提にしている。本実施形態に示す始動補助回路5は部品の接続関係が第1の実施の形態とは異なるものの第1の実施の形態において示した始動補助回路5と同様に機能する。始動補助回路5では、回路動作開始の直後においてDC−DC変換回路4が動作を開始すると抵抗R2,R3を通してコンデンサC2への充電電流が流れる。また、イグナイタ10から始動パルスが発生したときに、コンデンサC1と同様にコンデンサC2の電荷も始動パルスの発生時に放電されるから、始動パルスの発生後にもコンデンサC2に充電電流が流れることになる。このような動作によって、始動補助回路5はコンデンサC1とともに極性反転回路6に電力を供給するから、高圧放電灯LP1の始動時に充分な電流を供給して始動を補助することになる。
【0112】
上述のように、始動補助回路5が設けられていると、イグナイタ10において始動パルスが発生すれば電流検出手段ITにおいてコンデンサC2への充電電流が検出され、始動パルスが発生しなければコンデンサC2への充電電流は回路動作開始の直後にのみ検出されることになる。本実施形態は、この相違を利用することによって、イグナイタ10の異常の有無を検出するものである。
【0113】
本実施形態の異常検出回路12では、電流検出手段ITの出力電圧を平滑するローパスフィルタF4と、ローパスフィルタF4の出力電圧Ilafを基準電圧(閾値)Vr5と比較するコンパレータCP5とによって、イグナイタ10からの始動パルスの発生の有無を検出する。ここに、電流検出手段ITはDC−DC変換回路4から後段への供給電流Ilaに比例した電圧を出力するから、電流検出手段ITの出力電圧を符号Ilaで表す。したがって、この出力電圧Ilaを平滑したローパスフィルタF4の出力電圧については符号Ilafで表す。上述のように、始動補助回路5のコンデンサC2にはイグナイタ10での始動パルスの発生直後に充電電流が流れるから、イグナイタ10が正常に動作していれば、ローパスフィルタF4の出力電圧Ilafは0Vにはならず、ある程度の電圧が維持される。そこで、イグナイタ10が正常に動作して始動パルスが発生するときに得られるローパスフィルタF4の出力電圧Ilafよりも低い電圧として基準電圧Vr5を設定しておくことによって、始動パルスの発生時にコンパレータCP5の出力をLレベルにすることが可能になる。
【0114】
また、ローパスフィルタF4には応答に遅れがあり回路動作開始の直後においてはローパスフィルタF4の出力電圧Ilafが立ち上がっていないから、この間にコンパレータCP5の出力がHレベルになってもイグナイタ10の異常と判断しないように、タイマ回路TM3およびアンド回路AND2を設けてある。つまり、タイマ回路TM3は回路動作開始から不感期間Tbにおいて出力をLレベルにし、アンド回路AND2はコンパレータCP5の出力とタイマ回路TM3の出力との論理積を出力する。したがって、アンド回路AND2では回路動作開始からの不感期間TbにおいてコンパレータCP5の出力をマスクする。不感期間Tbはイグナイタ10によって始動パルスが1回発生するよりは短い時間であって、回路動作開始からコンパレータCP5の出力がLレベルになる時間よりは長く設定される。アンド回路AND2の出力は制御回路8に入力され、制御回路8ではアンド回路AND2の出力がHレベルになる停止信号を受けると、スイッチング素子Q1をオフにしてDC−DC変換回路4の動作を停止させる。
【0115】
しかして、イグナイタ10が正常に動作するとすれば、昇圧回路7の出力電圧VHVは図23(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図23(b)のように変化する。電流検出手段ITの出力電圧Ilaを受けてローパスフィルタF4の出力電圧Ilafは図23(c)のように変化するから、図23(d)のようにコンパレータCP5の出力は回路動作開始の直後にLレベルになる。一方、タイマ回路TM3の出力は図23(e)のように不感期間Tbの後に時刻t1においてHレベルになる。時刻t2においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達した後、時刻t3になるとイグナイタ10から始動パルスが発生し、始動補助回路5のコンデンサC2への充電電流が流れる。つまり、ローパスフィルタF4の出力電圧Ilafは基準電圧Vr5よりも大きい状態に保たれ、コンパレータCP5の出力は図23(d)のようにLレベルに保たれる。その結果、図23(f)のように制御回路8の停止端子STPには停止信号が入力されず、制御回路8はスイッチング素子Q1のオン・オフを継続させることになる。
【0116】
イグナイタ10に異常があるときには、昇圧回路7の出力電圧VHVは図24(a)のように変化し、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは図24(b)のように変化する。回路動作開始の直後においてはイグナイタ10が正常である場合と同様に動作するから、電流検出手段ITにより供給電流Ilaが検出されローパスフィルタF4の出力電圧Ilafは図24(c)のように変化する。つまり、コンパレータCP5の出力は回路動作開始の直後に図24(d)のようにLレベルになる。その後、タイマ回路TM3の出力が図24(e)のように時刻t1においてHレベルになり、アンド回路AND2がコンパレータCP5の出力変化を待つ。イグナイタ10が異常であると、時刻t2においてDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが制御電圧VS1に達してもイグナイタ10からは始動パルスが発生しないから、図24(c)のようにローパスフィルタF4の出力電圧Ilafはしだいに低下し、時刻t4において基準電圧Vr5よりも小さくなる。このときコンパレータCP5の出力が図24(d)のようにHレベルになるから、始動パルスが発生しなかったことが検出され、図24(f)のように制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力される。停止信号を受けた制御回路8はスイッチング素子Q1をオフにするから、DC−DC変換回路4は動作を停止する。他の構成および動作は第6の実施の形態と同様である。
【0117】
なお、本実施形態では、DC−DC変換回路4の後段に始動補助回路5を設けた例を示したが、上述の動作から明らかなように、DC−DC変換回路4の後段に設けられコンデンサを含む回路であって、イグナイタ10における始動パルスの発生に伴ってコンデンサの電荷が放出され、始動パルスの発生後にDC−DC変換回路4を通してコンデンサへの充電電流が流れる回路であれば、必ずしも始動補助回路5である必要はない。
【0118】
(第9の実施の形態)
本実施形態は、図25に示すように、DC−DC変換回路4の出力電流を検出する電流検出手段IT(電流検出用の抵抗R1に相当)とは別に、DC−DC変換回路4から昇圧回路7への入力電流が通過する経路に抵抗Reを設け、この抵抗Reの両端電圧を異常検出回路12において検出している。
【0119】
異常検出回路12は、抵抗Reと昇圧回路7との接続点にカソードを接続したダイオードD8を備え、ダイオードD8のアノードにはローパスフィルタF5が接続され、ローパスフィルタF5の出力が反転増幅器CAを介してコンパレータCP6に入力される。コンパレータCP6は反転増幅器CAの出力を基準電圧(閾値)Vr6と比較しており、反転増幅器CAの出力が基準電圧Vr6よりも低い期間に出力をHレベルにする。このコンパレータCP6の出力は2入力型のアンド回路AND3の一方の入力になる。アンド回路AND3の他方の入力は回路動作開始から不感期間を時限するタイマ回路TM4の出力であって、タイマ回路TM4は回路動作開始から不感期間が経過すると出力をHレベルにする。
【0120】
いま、イグナイタ10が接続されていないかイグナイタ10が動作しないとすれば、イグナイタ10を動作させるため昇圧回路7への電力供給量が低下する。つまり、抵抗Reに流れる電流も小さくなるから、抵抗ReとダイオードD8との接続点の電位はイグナイタ10が正常である場合に比較すると上昇する(基準電位に近付く)。そこで、抵抗ReとダイオードD8との接続点の電圧をダイオードD8により整流した後にローパスフィルタF5で平滑し、さらに反転増幅器CAで極性を反転した後にコンパレータCP6に入力すると、反転増幅器CAの出力は昇圧回路7への電流供給が少ないほど小さくなる。つまり、イグナイタ10が接続されていないなどの異常があれば、コンパレータCP6への入力が低下し、コンパレータCP6の出力がHレベルになる。
【0121】
また、ローパスフィルタF5には応答に遅れがあり回路動作開始の直後においてはローパスフィルタF5の出力電圧が立ち上がっていないから、この間にコンパレータCP6の出力がHレベルになってもイグナイタ10の異常と判断しないように、タイマ回路TM4およびアンド回路AND3を設けてある。つまり、タイマ回路TM4は回路動作開始から不感期間において出力をLレベルにし、アンド回路AND3はコンパレータCP6の出力とタイマ回路TM4の出力との論理積を出力する。したがって、アンド回路AND3では回路動作開始からの不感期間においてコンパレータCP6の出力をマスクする。不感期間はイグナイタ10によって始動パルスが1回発生するよりは短い時間であって、回路動作開始からコンパレータCP6の出力がLレベルになる時間よりは長く設定される。アンド回路AND3の出力は制御回路8に入力され、制御回路8ではアンド回路AND3の出力がHレベルになる停止信号を受けるとDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。
【0122】
しかして、イグナイタ10が正常に動作するとすれば、タイマ回路TM4で時限される不感期間の間に抵抗Reの両端電圧が低下して(基準電位から遠ざかり)コンパレータCP6への入力電圧が上昇するから、コンパレータCP6の出力がLレベルになる。その後、不感期間が終了するとタイマ回路TM4の出力がHレベルになり、アンド回路AND3ではコンパレータCP6の出力変化を制御回路8に入力できるようになる。イグナイタ10が正常に動作していれば、コンパレータCP6の出力はLレベルに保たれるから、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続させる。
【0123】
一方、イグナイタ10に異常があれば、昇圧回路7に供給される電流は少ないから、コンパレータCP6の出力はHレベルになる。タイマ回路TM4の出力は不感期間の終了後にHレベルになるから、不感期間の終了時点でアンド回路AND3の出力がHレベルになり、制御回路8に停止信号が入力される。その結果、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。なお、電流検出用に設けた抵抗Reは昇圧回路7に供給する電流を限流するインピーダンス素子としても機能することになる。他の構成および動作は第6の実施の形態と同様である。
【0124】
(第10の実施の形態)
本実施形態は、図26に示すイグナイタ10の動作を利用してイグナイタ10の接続の有無を判定するものである。いま、電流検出手段ITでの電圧降下を無視し、直流電源1の基準電位を昇圧回路7の出力電圧VHVの基準電位にとるとすれば、イグナイタ10が接続されているときには昇圧回路7の出力電圧VHVは極性反転回路6の一方の出力端の電位にコンデンサC8の両端電圧を加算した電圧になる。したがって、極性反転回路6の動作によってコンデンサC8が接続されている一方の出力端の電位が変化すれば出力電圧VHVも変化する。一方、イグナイタ10が接続されていなければ、コンデンサC8も存在しないから、極性反転回路6が動作しても昇圧回路7の出力電圧VHVは変化しない。この現象を利用すればイグナイタ10の接続の有無を判断することができる。
【0125】
そこで、本実施形態の異常検出回路12では、昇圧回路7の出力電圧VHVを微分回路DFに入力して出力電圧VHVの変化点を抽出するとともに、微分回路DFの出力をコンパレータCP7に入力して基準電圧Vr7と比較することにより、極性反転回路6の動作が昇圧回路7の出力電圧に反映されているか否かが判断される。コンパレータCP7の出力はRSフリップフロップFF4のリセット端子Rに入力され、RSフリップフロップFF4は制御回路8から出力されるリセット信号がセット端子Sに入力される。RSフリップフロップFF4の出力端子Qは2入力型のアンド回路AND4の一方の入力端子に接続され、アンド回路AND4の他方の入力端子にはタイマ回路TM5の出力端子が接続される。さらに、アンド回路AND4の出力端子は制御回路8に接続され、制御回路8ではこの端子の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力されると、スイッチング素子Q1のオン・オフを停止させ(スイッチング素子Q1をオフにし)、DC−DC変換回路4の動作を停止させる。
【0126】
タイマ回路TM5は回路動作開始から一定の不感時間Tcを時限し、回路動作開始から不感時間Tcが経過するまでは出力をLレベルにしておき、不感時間Tcの経過後には出力をHレベルにする。不感時間Tcは回路動作開始の後に極性反転回路6の出力電圧の極性が少なくとも1回は反転する時間よりは長く設定される。ただし、イグナイタ10が接続されていないときには、できるだけ短い時間で極性反転回路10およびDC−DC変換回路4の動作を停止させることができるように、極性反転回路6の出力電圧の極性が2回反転する時間よりは短く設定するのが望ましい。
【0127】
以下に本実施形態の動作を説明する。いま、回路動作開始の後に極性反転回路6の出力電圧の極性を最初に反転させる際の極性が規定されており、イグナイタ10が正常に接続されているときに、最初の極性反転によって微分回路DFの出力が基準電圧Vr7を越えるように設定されているものとする。つまり、回路動作開始の後に極性反転回路6の出力電圧の極性が最初に反転したときにコンパレータCP7からHレベルが出力されるように構成されているものとする。
【0128】
イグナイタ10が正常に動作する場合には、図27に示すように、回路動作を開始すると時刻t1において図27(b)のように極性反転回路6においてコンデンサC8と接続されている出力端が基準電位に対して負極性から正極性に反転し、昇圧回路7の出力電圧VHVが図27(a)のように不連続に上昇する。このとき、微分回路DFの出力には図27(c)のように入力電圧の変化点を示す短時間のパルスが発生し、このパルスはコンパレータCP7に設定された基準電圧Vr7を越えるから、RSフリップフロップFF4のリセット端子RにHレベルのトリガ信号が入力され、RSフリップフロップFF4の出力は図27(d)のようにLレベルに立ち下がる。その後、図27(e)のように時刻t2においてタイマ回路TM5の出力がHレベルになるが、アンド回路AND4への入力が同時にHレベルになる期間がないから、図27(f)のようにアンド回路AND4の出力は変化せず、制御回路8の停止端子STPにはHレベルの停止信号が入力されず、DC−DC変換回路4および極性反転回路6は正常に動作することになる。
【0129】
一方、イグナイタ10が接続されていない場合には、図28(b)のように極性反転回路6の出力電圧の極性が回路動作開始の後の時刻t1において反転しても、図28(a)に示すように昇圧回路7の出力電圧VHVへの影響がないから、図28(c)のように微分回路DFの出力にも変化は生じないのであって、コンパレータCP7の出力はLレベルに保たれる。図28(d)のように、RSフリップフロップFF4は回路動作開始の時点で制御回路8からセット端子Sへの信号によって出力をHレベルにしており、タイマ回路TM5が図28(e)のように時刻t2において出力をHレベルにすると、図28(f)のようにアンド回路AND4の出力もHレベルになる。つまり、時刻t2において制御回路8の停止端子STPにHレベルの停止信号が入力され、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止されるのである。
【0130】
なお、本実施形態は、比較的高圧である昇圧回路7の出力電圧VHVを用いてイグナイタ10の接続の有無を検出しているから、異常検出回路12の電圧ストレスを小さくするためには、回路動作開始から各部の電圧が充分に上昇するまでの電圧の比較的低い期間において出力電圧VHVを検出するのが望ましい。また、図示例では極性反転回路6の出力電圧の極性が負極から正極に反転する時点として例示したが、極性反転回路6の出力電圧の極性から正極から負極に反転する時点としてもよい。また、回路動作開始の直後においてイグナイタ10の接続の有無を判定しているから、必ずしも極性反転回路4を通常動作と同様に動作させる必要はなく、たとえば極性反転回路6を構成するすべてのスイッチング素子Q2,Q5をオフにした状態から、極性反転回路6の出力電圧の極性が規定の極性になるように制御して昇圧回路7の出力電圧VHVを測定してもよい。
【0131】
(第11の実施の形態)
図29に示す構成は、第1の実施の形態と同様の構成を有するものであって、図1と同符号の構成は同機能を有している。したがって、以下の説明におて図29に図示していない符号については図1を適宜参照することとする。上述したように、イグナイタ10および高圧放電灯LP1は出力接続部9を介して極性反転回路6および昇圧回路7に接続される。つまり、イグナイタ10および高圧放電灯LP1は、実装時には他の構成を実装した回路基板から分離させて負荷回路として設けられる。したがって、出力接続部9としてコネクタを用いることによって、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が着脱可能になる。
【0132】
ところで、イグナイタ10は上述したように始動パルスの発生時における極性反転回路6への影響を軽減するために極性反転回路6の出力端間に接続されるコンデンサC7を備える。したがって、DC−DC変換回路4および極性反転回路6が動作していれば、極性反転回路6によってコンデンサC7に印加される電圧が交互に反転するから、極性反転回路6を構成するスイッチング素子のオン・オフに伴ってコンデンサC7を充電する電流が流れることになる。つまり、出力接続部9を介してイグナイタ10が接続されていれば、コンデンサC7を充電する電流が流れるから、この電流の存在を検出することにより、イグナイタ10が接続されているか否かを検出することが可能になる。
【0133】
そこで、DC−DC変換回路4と出力接続部9との間であってコンデンサC7を充電する電流の経路となる部位(図示例では始動補助回路5と極性反転回路6との間)に電流検出用の抵抗Rfを挿入し、抵抗Rfの両端電圧によってコンデンサC7を充電する電流の有無を検出する。抵抗Rfの両端電圧は反転増幅器VT8により増幅され、コンパレータCP8において基準電圧(閾値)Vr8と比較される。図示する構成では、DC−DC変換回路4の出力の基準電位を高電位側としており、図示する部位に抵抗Rfを挿入すると抵抗Rfの両端電圧の極性が負になる。そこで、反転増幅器VT8を用いてコンパレータCP8への入力電圧の極性を反転させているのである。コンパレータCP8の出力は制御回路8に入力され、極性反転回路6のスイッチング素子がオンになったときに、コンパレータCP8の出力がHレベルにならない場合にはイグナイタ10が接続されていないと判断して制御回路8ではDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。
【0134】
以下に動作を簡単に説明する。回路動作開始が指示されると制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6を動作させ、図30(a)(b)のように極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフを制御する。図示例ではスイッチング素子Q3,Q4がオンであって、スイッチング素子Q2,Q5がオフである状態を示す。また、DC−DC変換回路4が動作しているから、図30(c)のように、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaの絶対値が時間経過に伴って急激に大きくなる。ここに、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaを負極性としているのは、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaの高電位側を基準電位としているからである。
【0135】
いま、出力接続部9にイグナイタ10が接続されているとすれば、上述のようにスイッチング素子Q2〜Q5のオン時に図30(d)のようにコンデンサC7を充電する電流i1が流れる。ここで、図29における抵抗Rfの右端の電位は左端の電位よりも低いから、反転増幅器VT8で極性を反転させることによってコンパレータCP8への入力電圧が図30(e)のようになる。ここで、電流i1に対応して反転増幅器VT8から出力される電圧が基準電圧Vr8を越えるように基準電圧Vr8を設定しておくことによって、コンパレータCP8の出力をHレベルにし、制御回路8にイグナイタ10が接続されていることを認識させることができる。つまり、本実施形態の制御回路8では回路動作開始の後に停止端子STPへの入力が一旦Hレベルになると、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続させる。
【0136】
一方、出力接続部9にイグナイタ10が接続されていないときには、スイッチング素子Q2〜Q5がオンになっても図30(f)のようにコンデンサC7を充電する電流i1が抵抗Rfに流れないから、図30(g)のように反転増幅器VT8の出力電圧もほぼ0Vであって、コンパレータCP8の出力はLレベルに保たれる。つまり、制御回路8では回路動作開始から規定の時間内にコンパレータCP8の出力がHレベルにならないことによってイグナイタ10が接続されていないことを認識し、制御回路8の停止端子STPにLレベルの停止信号が入力されたと判断することになる。
【0137】
イグナイタ10が接続されているか否かは、回路動作開始の直後においてのみ検出すればよい。また、抵抗RfはDC−DC変換回路4の出力電流を検出するための電流検出手段として兼用することが可能であるが、始動補助回路5が含まれているときには始動補助回路5に設けたコンデンサを充電する電流と誤認が生じない部位に抵抗Rfを設けるのが望ましい。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0138】
(第12の実施の形態)
第11の実施の形態では、回路動作開始を行ったときにDC−DC変換回路4と極性反転回路6とを同時に動作させるように制御回路8を動作させているが、図29に示した回路構成において、DC−DC変換回路4を極性反転回路6の動作開始に先行して動作させれば、抵抗Rfにおいて検出されるコンデンサC7を充電する電流i1の変化をさらに急峻にすることができる。つまり、イグナイタ10の接続の有無をより識別しやすくなる。
【0139】
以下に動作を簡単に説明する。回路動作開始が指示されると制御回路8はDC−DC変換回路4のみを動作させて図31(c)のように出力電圧Vlaの絶対値を充分に大きくする。DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが規定した電圧に達すると、制御回路8では図31(a)(b)のように極性反転回路6のスイッチング素子Q2,Q5をオフに保つとともに、スイッチング素子Q3,Q4をオンにする。イグナイタ10が接続されていれば、図31(d)のようにコンデンサC7を充電する急激な電流i1が流れ、結果的に反転増幅器VT8の出力は図31(e)のように基準電圧Vr8を大きく越えることになる。つまり、イグナイタ10が接続されていることを確実に検出することができる。言い換えると、コンデンサC7を充電する電流i1が比較的大きいから、基準電圧Vr8を比較的高く設定することができ、コンパレータCP8での比較が容易になる。
【0140】
一方、イグナイタ10が接続されていなければ、図31(f)のように、コンデンサC7を充電する電流i1が流れないから、図31(g)のように、反転増幅器VT8にも出力は現れない。その結果、コンパレータCP8の出力はLレベルに保たれ、制御回路8ではコンパレータCP8の出力がHレベルにならないことによって、イグナイタ10が接続されていないことを認識することができる。
【0141】
上述の動作では、DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaが規定した電圧に達するまでは極性反転回路6の動作を停止(すべてのスイッチング素子Q2〜Q5をオフに)していたが、必ずしもすべてのスイッチング素子Q2〜Q5をオフに保つ必要はなく、コンデンサC7を充電する電流i1が流れないようにしておけばよい。たとえば、スイッチング素子Q2,Q3,Q5をオフにし、スイッチング素子Q4はオンにしてもよい。また、抵抗RfはDC−DC変換回路4の出力電流を検出するための電流検出手段(すなわち、抵抗R1の機能)として兼用することが可能であるが、始動補助回路5が含まれているときには始動補助回路5に設けたコンデンサを充電する電流と誤認が生じない部位に抵抗Rfを設けるのが望ましい。他の構成および動作は第11の実施の形態と同様である。
【0142】
(第13の実施の形態)
第11の実施の形態および第12の実施の形態では、イグナイタ10に設けたコンデンサC7を充電する電流を検出する構成を採用したが、イグナイタ10には始動パルスを発生させるための電荷を蓄積するコンデンサC8も設けられており、このコンデンサC8を充電する電流を検出するようにしてもイグナイタ10の接続の有無を検出することが可能である。
【0143】
ただし、図32のように、始動補助回路5と極性反転回路6との間に抵抗Rfを挿入して通常の動作を行ってもコンデンサC8を充電する電流を検出することはできない。そこで、回路動作開始の直後においてはイグナイタ10の接続の有無を検出するために、通常とは異なる動作を行うことで、抵抗Rfに流れる電流がイグナイタ10の接続の有無を反映する構成としてある。第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図32に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0144】
抵抗Rfに流れる電流i2は抵抗Rfの両端電圧により検出され、非反転増幅器VT9により増幅される。非反転増幅器VT9の出力電圧はコンパレータCP9により基準電圧(閾値)Vr9と比較され、非反転増幅器VT9の出力電圧が基準電圧Vr9よりも高いときにコンパレータCP9の出力がHレベルになる。コンパレータCP9の出力は制御回路8に入力され、制御回路8では回路動作開始の直後においてコンパレータCP9の出力がHレベルになるとイグナイタ10が接続されていると判断する。
【0145】
ところで、極性反転回路6は、上述したように、4個のスイッチング素子Q2〜Q5がブリッジ接続され、2個ずつのスイッチング素子Q2〜Q5の各直列回路がブリッジの各アームを形成している。スイッチング素子Q3,Q5の接続点はコンデンサC8の一端に接続される。また、スイッチング素子Q2〜Q5にはMOSFETを用いているから、それぞれボディダイオードD2〜D5が存在している。ボディダイオードD2〜D5は、各スイッチング素子Q2〜Q5のソースにアノードが接続され、ドレインにカソードが接続された形であって、スイッチング素子Q2〜Q5のオン時とは逆向きの電流を流す極性になっている。
【0146】
そこで、制御回路8では、回路動作開始の直後には、DC−DC変換回路4のみを動作させて極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5はすべてオフに保つように極性反転回路6を制御する。この制御によって、DC−DC変換回路4のコンデンサC1−昇圧回路7−コンデンサC8−ボディダイオードD5−抵抗Rf−コンデンサC1の経路でコンデンサC8を充電する電流が流れることになる。つまり、イグナイタ10が接続されていれば抵抗Rfに電流i2が流れるから、コンパレータCP9には基準電圧Vr9よりも大きい電圧が印加され、コンパレータCP9の出力がHレベルになることによって第12の実施の形態と同様にイグナイタ10の接続を制御回路8に認識させることができる。
【0147】
以下に動作を簡単に説明する。回路動作開始が指示されると制御回路8は、DC−DC変換回路4のみを動作させ、図33(a)(b)のように、極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5はすべてオフに保つ。したがって、イグナイタ10が接続されていれば、図33(c)のように抵抗Rfを通る経路でコンデンサC8を充電する電流i2が流れ、非反転増幅器VT9の出力は図33(d)のように基準電圧Vr9を越えることになる。その結果、コンパレータCP9の出力がHレベルになりイグナイタ10が接続されていることを制御回路8に認識させることができる。この場合には、イグナイタ10が接続されていると判断して、制御回路8は極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフの動作を開始させる。
【0148】
一方、イグナイタ10が接続されていなければ、図33(e)のように、コンデンサC8を充電する電流i2が流れないから、図33(f)のように、非反転増幅器VT9にも出力は現れない。その結果、コンパレータCP9の出力はLレベルに保たれ、制御回路8ではコンパレータCP9の出力がHレベルにならないことによって、イグナイタ10が接続されていないことを認識することになる。つまり、回路動作開始から極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q8のオン・オフを開始させる前にコンパレータCP9の出力がHレベルにならなければ、イグナイタ10が接続されていないなどの異常があるものと判断し、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。
【0149】
ところで、極性反転回路6の通常動作では、昇圧回路7からコンデンサC8に向かって流れる電流は、DC−DC変換回路4−昇圧回路7−コンデンサC8−スイッチング素子Q3−DC−DC変換回路4の経路を通るから抵抗Rfを通らず、また、このときに抵抗Rfを通る電流はDC−DC変換回路4から極性反転回路6に向かう向きになる。これに対して、上述した動作では、極性反転回路6の通常動作の際とは異なる経路でコンデンサC8を充電する電流を検出しており、しかも抵抗Rfに流れる電流の向きは極性反転回路6からDC−DC変換回路4に向かう向きになり、結果的に通常動作においては検出されない情報に基づいてイグナイタ10の接続の有無を検出していることになる。その結果、通常動作において抵抗Rfの両端電圧によって得られる情報とは明確に区別することができ、誤検出の可能性が少なくなる。
【0150】
なお、上述した動作例では回路動作開始の直後において極性反転回路6のすべてのスイッチング素子Q2〜Q5をオフにしているが、通常動作とは異なる経路かつ異なる極性でコンデンサC8を充電する電流を抵抗Rfに流すことによってイグナイタ10の接続の有無を検出することができれば、スイッチング素子Q2〜Q5の動作や抵抗Rfの位置は上述した例に限定されない。たとえば、スイッチング素子Q2,Q3,Q5をオフにし、スイッチング素子Q4はオンにしてもよい。また、抵抗RfはDC−DC変換回路4の出力電流を検出するための電流検出手段として兼用することが可能であるが、始動補助回路5が含まれているときには始動補助回路5に設けたコンデンサを充電する電流と誤認が生じない部位に抵抗Rfを設けるのが望ましい。他の構成および動作は第11の実施の形態と同様である。
【0151】
(第14の実施の形態)
本実施形態は、図34に示すように、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に電流検出手段DTを設け、電流検出手段DTで検出される電流に基づいてイグナイタ10の接続の有無を判断するために、昇圧回路7の出力端に直流電圧を印加する電圧発生回路GVを設けたものである。第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図34に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0152】
電圧発生回路GVは、直流電源DC1とスイッチ要素S1との直列回路であって、DC−DC変換回路4の出力端(基準電位側)と昇圧回路7の出力端との間に接続される。ただし、電流検出手段DTは電圧発生回路GVと極性反転回路6との間に設けられる。したがって、イグナイタ10を通して電圧発生回路GVにより極性反転回路6に電圧を印加したときに極性反転回路6の入力側に流れる電流idを検出することになる。イグナイタ10は、上述のように昇圧回路7の一方の出力端と極性反転回路6の一方の出力端との間に挿入されたコンデンサC8を備え、コンデンサC8には抵抗R6が並列接続されている。
【0153】
次に本実施形態の動作を説明する。回路動作開始から規定の検査期間Td(図35参照)には、制御回路(図示せず)ではDC−DC変換回路4の動作を停止させる。つまり、図35(a)に示すように電源を投入したとき、図35(e)のようにスイッチング素子Q1はオフに保たれる。したがって、極性反転回路6および昇圧回路7にはDC−DC変換回路4からの出力が与えられず、DC−DC変換回路4からの給電に伴う電流idは電流検出手段DTでは検出されないことになる。
【0154】
一方、検査期間Tdにおいては、極性反転回路6のスイッチング素子Q2,Q5の組またはスイッチング素子Q3,Q4の組をオンにする。また、このとき図35(b)のようにスイッチ要素S1をオンにする。これにより直流電源DC1の電圧が極性反転回路6を通してイグナイタ10の抵抗R6に印加されることになる。つまり、極性反転回路6を構成するスイッチング素子Q2〜Q5はMOSFETであって、ボディダイオードを備えるから、上述した抵抗R6を通る経路で直流電源DC1の両端間に電流が流れ、したがって電流検出手段DTにより図35(c)のように電流idを検出することができる。おこで、電流検出手段DTにおいて電流idに対する閾値thを適宜に設定しておけば、図35(d)のように回路動作の開始後に電流idが閾値thを上回ると、以後はHレベルになるような検知信号detを発生させることが可能である。こうしてイグナイタ10の接続の有無を検査する検査期間Tdにおいてイグナイタ10の接続が検出されたときには、スイッチ要素S1をオフにし、図35(e)のようにスイッチング素子Q1〜Q5を正常に動作させる。
【0155】
一方、イグナイタ10が接続されていないときには、スイッチ要素S1をオンにしても抵抗R6を通る経路が形成されず、結果的に電流検出手段DTでは電流が検出されないか検出されても閾値thを越えない。つまり、電流検出手段DTの出力がHレベルになることはなく、イグナイタ10が接続されていないことを制御回路8に認識させることが可能になる。ここで、イグナイタ10が接続されていないことが検出されると、制御回路8においてスイッチング素子Q1〜Q5をオフに保ってDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させておくのはいうまでもない。
【0156】
また、本実施形態では、検査期間Tdにおいて出力接続部9には直流電源DC1からの電圧が印加されるが、直流電源DC1はイグナイタ10の接続の有無を検査するために設けられ駆動用ではないから、低電圧のものを用いることができる。その結果、検査期間Tdにおいて端子TN3〜TN5が露出していたとしても感電するなどの危険がない。
【0157】
なお、電圧発生回路GVは図示例のように別途に設けてもよいが、DC−DC変換回路4の出力の一部を流用したりDC−DC変換回路4の出力電圧を低電圧に制限して動作させたりすることにより、昇圧回路7の出力端間に低電圧を印加するようにしても同様の動作が可能である。また、電流検出手段DTは、電圧発生回路Vtとイグナイタ10との間に流れる電流を検出可能であればどの部位に設けてもよい。さらに、電流検出手段DTはDC−DC変換回路4の出力電流を検出するための電流検出手段として兼用することが可能である。ここで、検査期間Tdにおいて電流検出手段DTで検出する電流値は、通常動作の際に高圧放電灯LP1の点灯に用いるためにDC−DC変換回路4から出力される電流に比較して大幅に小さいが、DC−DC変換回路4は検査期間Tdにおいては非動作であるから、検査期間TdにはDC−DC変換回路4の動作に伴って生じる雑音の影響を受けることなく電流を検出することができることになり、結果的に比較的低感度の電流検出手段DTでも検査期間Tdの電流を検出することができる。他の構成および動作は第11の実施の形態と同様である。
【0158】
(第15の実施の形態)
本実施形態は、図36に示すように、昇圧回路7の出力電圧を積分するためにコンデンサCfを設けたものであって、昇圧回路7の出力電圧VHVを検出する電圧検出手段VT10と、電圧検出手段VT10の出力により充電されるコンデンサCfとによって積分回路を構成してある。コンデンサCfの両端電圧はコンパレータCP10により基準電圧(閾値)Vr10と比較され、コンパレータCP10の出力がHレベルになると停止信号として制御回路8の停止端子STPに入力される。つまり、電圧検出手段VT10は、たとえば複数個の抵抗を用いた分圧回路からなり、昇圧回路7の出力電圧VHVに比例する電圧を出力する。第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図36に含まれていない符号については図1を適宜参照することとする。
【0159】
しかして、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続され、イグナイタ10が正常に動作するときには、イグナイタ10に設けたコンデンサC8の両端電圧がスパークギャップSG1の閾値電圧に到達すると、スパークギャップSG1が導通してコンデンサC8の電荷が放出され、パルストランスPT1の2次巻線に始動パルスが発生し、高圧放電灯LP1に始動パルスが印加されて高圧放電灯LP1が始動する。このように高圧放電灯LP1が正常に始動するときには、始動時点においてコンデンサCfの両端電圧が基準電圧Vr10には達しないように電圧検出手段VT10の出力および基準電圧Vr10が設定されており、したがって、高圧放電灯LP1が正常に始動すれば、停止信号は制御回路8に入力されない。ここにおいて、コンデンサCfを設けていることによって、昇圧回路7の出力電圧VHVに瞬時的な変化が生じても制御回路8に停止信号が入力されることはなく、ノイズによる誤動作が生じにくいものである。
【0160】
一方、イグナイタ10が接続されていてもイグナイタ10の異常や高圧放電灯LP1の異常によって高圧放電灯LP1が始動しない場合には、スパークギャップSG1が放電を繰り返す状態が継続することがある。つまり、昇圧回路7の出力電圧VHVは、図37(a)のように、コンデンサC8の充電過程では上昇し、スパークギャップSG1の放電によって急激に低下するという変化を繰り返すことになる。このとき、コンデンサCfの両端電圧は、図37(b)のように徐々に上昇し時刻t1において基準電圧Vr10に達するから、コンパレータCP10の出力がHレベルになって制御回路8に停止信号が入力される。その結果、始動パルスが発生しているにもかかわらず高圧放電灯LP1が始動しない場合には、DC−DC変換回路4および極性反転回路6がすみやかに停止する。
【0161】
また、イグナイタ10が接続されていなければ、端子TN5が開放されていることによって昇圧回路7の出力電圧VHVは、図38(a)のように回路動作開始の直後に急上昇し、コンデンサCfの両端電圧も図38(b)のように急上昇して回路動作開始の直後の時刻t2において基準電圧Vr10に達する。つまり、コンパレータCP10の出力がHレベルになって停止信号が制御回路8の停止端子STPに入力され、結果的にDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止する。なお、図38では時刻t2を過ぎてもDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した状態を示してあり、時刻t2を過ぎてもコンデンサCfの両端電圧が基準電圧Vr10を越えて上昇しているが、実際には、コンデンサCfの両端電圧が時刻t2において基準電圧Vr10に達すると、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止するから、昇圧回路7の出力電圧およびコンデンサCfの両端電圧は上昇しない。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0162】
(第16の実施の形態)
本実施形態は、図39に示すように、昇圧回路7の出力電圧に比例した電圧を出力する電圧検出手段VT11と、電圧検出手段VT11の出力電圧を基準電圧Vr2と比較するコンパレータCP12とを備える。さらに、コンパレータCP12の出力は2入力型のアンド回路AND6の一方の入力となり、アンド回路AND6の出力はタイマ回路TM6に入力される。タイマ回路TM6の出力はアンド回路AND6の他方の入力になるとともに、タイマ回路TM6の出力がLレベルになると制御回路8の停止端子STPに停止信号(つまり、本実施形態ではLレベルの信号が停止信号になる)が入力される。タイマ回路TM6は回路動作開始の時点でリセットされて出力をHレベルにし、時限動作の終了後に出力をLレベルにする。また、時限動作の途中でタイマ回路TM6の入力がHレベルに立ち上がると再トリガされて時限動作を延長する。以下では、タイマ回路TM6の時限動作の期間を時限期間Teと呼ぶ。第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図39に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0163】
しかして、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続され、イグナイタ10が正常に動作するときには、昇圧回路7の出力電圧VHVは、図40(a)のように、コンデンサC8の充電過程では上昇し、スパークギャップSG1の放電によって急激に低下するという変化を繰り返すことになる。このとき、電圧検出手段VT11の出力は図40(b)のように基準電圧Vr2を越える状態と、基準電圧Vr2以下になる状態とを繰り返し、電圧検出手段VT11の出力が基準電圧Vr2以下になる期間のほうが短くなる。タイマ回路TM6の出力がHレベルであれば、アンド回路AND6からは図40(c)のようにパルス状の出力を繰り返して発生させることになり、タイマ回路TM6は繰り返してトリガされるから、図40(d)のように出力をHレベルに保つことになる。要するに、制御回路8への入力がHレベルに保たれ、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6を動作させ続ける通常動作を行うことになる。
【0164】
一方、イグナイタ10が接続されていてもスパークギャップSG1の経年的な劣化などによってタイマ回路TM6の時限期間Te内にスパークギャップSG1の放電が行われない場合には、タイマ回路TM6が時限期間Te内に再トリガされないから、タイマ回路TM6の出力がLレベルになる。その結果、制御回路8には停止信号が入力され、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。
【0165】
また、イグナイタ10が接続されていなければ、端子TN5が開放されていることによって昇圧回路7の出力電圧VHVは、図41(a)のように回路動作開始の直後に急上昇し、図41(b)のように電圧検出手段VT11の出力電圧も急上昇して基準電圧Vr2を越えるから、アンド回路AND6の出力は図41(c)のように回路動作開始時のみ瞬間的にHレベルになる。その後、電圧検出手段VT11の出力電圧は基準電圧Vr2以下になることはなく、タイマ回路TM6の出力は図41(d)のように時限期間Teの終了後に時刻t1においてLレベルになり、制御回路8には停止信号が入力されることになる。その結果、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止する。なお、図40ではタイマ回路TM6の出力が時刻t1においてLレベルになって制御回路8に停止信号が入力された後もDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した状態を示してあり、時刻t1を過ぎても電圧検出手段VT11の出力は基準電圧Vr2より高い状態が維持されているが、実際には、時刻t1においてタイマ回路TM6の出力がLレベルになると、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止するから、昇圧回路7の出力電圧は低下することになる。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0166】
(第17の実施の形態)
本実施形態は、図42に示すように、昇圧回路7の出力電圧に比例した電圧を出力する電圧検出手段VT12と、電圧検出手段VT12の出力電圧を基準電圧(規定値)Vr12と比較するコンパレータCP12とを備え、さらに、コンパレータCP12の出力を2入力型のアンド回路AND7の一方の入力とし、アンド回路AND7の他方の入力をタイマ回路TM7から入力してある。コンパレータCP12は電圧検出手段VT12の出力が基準電圧Vr12を越えると出力をHレベルにし、アンド回路AND7の出力は制御回路8に入力され、アンド回路AND7の出力がHレベルになると制御回路8に停止信号が入力される。タイマ回路TM7は回路動作開始から規定の判定期間Tfの後に出力をHレベルにする。なお、第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図42に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0167】
しかして、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続され、イグナイタ10が正常に動作するときには、昇圧回路7の出力電圧VHVは、図43(a)のように、コンデンサC8の充電過程では上昇し、スパークギャップSG1の放電によって急激に低下する。つまり、電圧検出手段VT12の出力は図43(b)のように回路動作開始の直後では基準電圧Vr12以下であるが、時刻t2において基準電圧Vr12に達する。したがって、図43(c)のように、時刻t2においてコンパレータCP12の出力がHレベルになる。タイマ回路TM7の判定期間Tfは回路動作開始から時刻t2までの期間よりも短く設定されており、図43(d)のように、回路動作開始から判定期間Tfが経過すると時刻t2に達するまでにタイマ回路TM7の出力が短時間だけHレベルになる。ここで、アンド回路AND7にはコンパレータCP12の出力とタイマ回路TM7の出力とが入力され、アンド回路AND7において両入力が同時にHレベルになる期間がないから、アンド回路AND7の出力は図43(e)のようにLレベルに保たれる。つまり、制御回路8に停止信号が入力されることはなく、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6を動作させ続ける通常動作を行うことになる。
【0168】
一方、イグナイタ10が接続されていなければ、端子TN5が開放されていることによって昇圧回路7の出力電圧VHVは、図44(a)のように回路動作開始の直後に急上昇し、図44(b)のように電圧検出手段VT12の出力電圧も急上昇して時刻t3において基準電圧Vr12を越える。つまり、時刻t3において図44(c)のようにコンパレータCP12の出力がHレベルになる。図44(d)のように、タイマ回路TM7における判定期間Tfは回路動作開始から時刻t3までの期間よりは長く設定してあり、したがって、タイマ回路TM7による判定期間Tfが時刻t1で終了すると、図44(e)のようにアンド回路AND7の出力が時刻t1においてHレベルになり、制御回路8の停止端子STPに停止信号を入力することができる。その結果、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止する。上述のように、回路動作開始からの昇圧回路7の出力電圧VHVの立ち上がり速度の差を利用してイグナイタ10の接続の有無を検出しており、イグナイタ10が接続されていなければ、回路動作開始から最初の始動パルスが発生するまでの期間で停止信号を発生することができるから、回路保護を迅速に行うことができる。
【0169】
なお、図44では時刻t1の後にもDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を継続した状態を示してあり、時刻t1を過ぎても昇圧回路7の出力電圧VHVおよび電圧検出手段VT12の出力は上昇し続けているが、実際には、時刻t1においてタイマ回路TM7の出力がHレベルになると、DC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作が停止するから、昇圧回路7の出力電圧VHVおよび電圧検出手段VT12の出力は低下することになる。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0170】
(第18の実施の形態)
第16の実施の形態では、昇圧回路7の出力電圧を監視してイグナイタ10の接続の有無および高圧放電灯LP1の始動の有無を判定していたが、本実施形態では昇圧回路7の出力電流を用いてイグナイタ10の接続の有無および高圧放電灯LP1の始動の有無を判定する例を示す。
【0171】
図45に示すように、昇圧回路7の出力端と端子TN5との間に流れる電流を検出する電流検出手段IT13,VT13(IT13は電流を検出する機能を持ち、VT13は電流−電圧変換を行う)が設けられる。電流検出手段IT13,VT13は昇圧回路7と端子TN5との間に流れる電流に対応する電圧を出力する。電流検出手段IT13,VT13の出力はコンパレータCP13に入力され、コンパレータCP13では電流検出手段IT13,VT13の出力を基準電圧(閾値)Vr13と比較し、電流検出手段IT13,VT13の出力が基準電圧Vr13以下であると出力をHレベルにする。コンパレータCP13の出力はローパスフィルタF3に入力された後、バッファないしシュミットトリガからなる波形整形回路WFに入力され、波形整形回路WFの出力がHレベルになると制御回路8に停止信号が入力されるようにしてある。なお、第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図45に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0172】
イグナイタ10が接続され正常に動作するとすれば、図46(a)に示すように、昇圧回路7の出力電圧VHVはイグナイタ10のコンデンサC8の充電過程において上昇し、スパークギャップSG1が放電すると急激に低下する。ここで、イグナイタ10が接続されているから電流検出手段IT13,VT13では図46(b)に示すような形でコンデンサC8を充電する電流を検出することになる。ここで、イグナイタ10が接続されていることによって始動パルスが繰り返し発生するときには、コンデンサC8を充電する電流が繰り返し流れるから、電流検出手段IT13,VT13の出力は基準電圧Vr13以下にはならず、コンパレータCP13の出力も図46(c)のようにLレベルに保たれる。つまり、波形整形回路WFの出力は図46(d)のようにLレベルに保たれ、制御回路8には停止信号が入力されることはない。その結果、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6を動作させ続けることになる。電流検出手段IT13,VT13の出力は脈動するから、コンパレータCP13の出力には微小なパルスが発生する可能性があるが、コンパレータCP13の出力にローパスフィルタF3を設けるとともに、波形整形回路WFを設けているから、このような微小パルスは除去され、制御回路8に誤って停止信号が入力される可能性が低減される。
【0173】
一方、イグナイタ10においてスパークギャップSG1の経年的劣化などによりスパークギャップSG1が放電しなくなったり、スパークギャップSG1の閾値電圧の上昇によって放電の時間間隔が長くなると、コンデンサC8の充電が進むと電流検出手段IT13,VT13で検出される電流がほぼ零になり、電流検出手段IT13,VT13の出力が基準電圧Vr13以下になる。つまり、コンパレータCP13の出力がHレベルになる期間が長くなり、波形整形回路WFの出力がHレベルになって制御回路8に停止信号が入力される。
【0174】
同様に、イグナイタ10が接続されていないときには、図47(a)のように昇圧回路7の出力電圧VHVは回路動作開始の直後に急上昇し、図47(b)のように電流検出手段IT13,VT13では電流が検出されないから、コンパレータCP13の出力は図47(c)のようにHレベルに保たれる。つまり、波形整形回路WFの出力は図47(d)のようにHレベルになり、制御回路8に停止信号が入力される。
【0175】
イグナイタ10の故障やイグナイタ10が接続されていないことによって制御回路8に停止信号が入力されると、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を停止させる。本実施形態は上述のように昇圧回路7の出力電流の監視によって、イグナイタ10の異常時やイグナイタ10が接続されていなければ、比較的短時間でDC−DC変換回路4および極性反転回路6の動作を迅速に停止させることができる。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0176】
(第19の実施の形態)
本実施形態は、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間を流れる電流がイグナイタ10の動作時において変化する現象を利用してイグナイタ10の接続の有無を検出するものである。
【0177】
本実施形態の基本的な構成は第1の実施の形態と同様であって、以下の説明において図48に含まれていない符号については図1を適宜参照することとする。昇圧回路7の動作に着目すれば、昇圧回路7は高圧放電灯LP1の始動時にのみ電力が消費され、高圧放電灯LP1の点灯後には極性反転回路6から高圧放電灯LP1に電力が供給されるのであるから、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間の電流を監視することによって高圧放電灯LP1に流れる電流(ランプ電流)の目安を得ることができる。この電流を検出するために、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間には電流検出手段DTfが設けられる。電流検出手段DTfとしてはDC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に挿入した低抵抗を用いることができ(つまり、抵抗R1を用いることが可能であり)、極性反転回路6の基準電位に対して低抵抗の他端の電位を電流値に相当する電圧値の出力としている。電流検出手段DTfの出力は整流増幅回路VT14により整流された後に増幅され、さらにコンデンサCgにより平滑された後にコンパレータCP14において閾値電圧Vrxと比較される。コンパレータCP14は、コンデンサCgの両端電圧が閾値電圧Vrxよりも高いと制御回路8の許可端子EnにHレベルの許可信号を与える。つまり、整流増幅回路VT14とコンデンサCgとコンパレータCP14とにより異常検出回路12が構成される。また、閾値電圧Vrxは電流検出手段DTfにより検出された電流値に対して設定されるから、電流値を閾値と比較したことになる。
【0178】
いま、出力接続部9にイグナイタ10が正常に接続されているものとして図49を用いて動作を説明する。電源の投入時点あるいは電源投入後に動作を一旦停止させた後に動作を再開した時点(以下では、電源の投入時点と動作の再開時点とを一括して「回路動作開始」と言う。)から規定の検査期間Tgにおいては、図示しない制御回路によって図49(a)のように検査モードがオンになる。DC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは、図49(b)のように、検査期間Tgにおいては検査期間Tg以外の通常動作期間よりも十分に低く設定される。
【0179】
ところで、DC−DC変換回路4の出力電圧は平滑用のコンデンサC1の両端電圧として出力され、イグナイタ10には高電圧の始動パルスが極性反転回路6に印加されるのを防止するために極性反転回路6からの入力インピーダンスを高周波的に引き下げるコンデンサC7を備えている。したがって、極性反転回路6のスイッチング素子Q2〜Q5のオン・オフによって極性反転回路6の出力極性が反転した直後においては、コンデンサC1とコンデンサC7とが加極的に接続され(つまり、コンデンサC1の正極にコンデンサC7の負電位側が接続され)、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に瞬間的に電流が流れることになる。その結果、図49(e)のように電流検出手段DTfで電流idtが検出される。
【0180】
整流増幅回路VT14の出力インピーダンスおよび電圧比較回路CP14の入力インピーダンスと、コンデンサCgの容量とを適宜に設定しておけば、電流検出手段DTfで検出された電流idtの値に応じて図49(f)のようにコンデンサCgの両端電圧VDTが徐々に上昇する。ここで、正常時には検査期間Tgの間にコンデンサCgの両端電圧が電圧比較回路CP14に設定された閾値電圧Vrxを越えるように設定しておけば、図49(g)のように、検査期間Tgの間に電圧比較回路CP14からHレベルの許可信号Enが出力される。検査期間Tgの終了までに許可信号EnがHレベルになっていると、検査期間Tgの終了時点で制御回路8は通常動作に移行し、DC−DC変換回路4の出力が上昇してイグナイタ10から始動パルスが出力され高圧放電灯が始動する。
【0181】
一方、イグナイタ10が接続されていないとすれば、図50に示すように、検査期間TgにおいてコンデンサC1とコンデンサC7との間の電荷の移動がなく、図50(e)のように電流検出手段DTfでは電流idtは検出されず、したがって図50(f)のようにコンデンサCgの両端電圧VDTも略0Vに保たれ閾値電圧Vrxを越えることがない。つまり、図50(g)のように検査期間Tgの終了時点までに許可信号EnがHレベルにならない。その結果、制御回路8では通常動作に移行することがなく、図50(b)のようにDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaは検査期間Tgと同程度の低電圧に維持される。検査期間TgにおけるDC−DC変換回路4の出力電圧Vlaを十分に低電圧に設定しておくことによって、出力接続部9が開放されていても昇圧回路7の出力による感電などを生じることがなく安全に使用することができるのである。なお、電流検出手段DTfの位置は、コンデンサC1とコンデンサC7との間の電荷の移動を検出可能な箇所であれば図48に示す箇所以外に設けるようにしてもよい。電流検出手段DTfはDC−DC変換回路4から極性反転回路6を通して高圧放電灯に供給する電流を検出していることになるから、電流検出手段DTfを高圧放電灯のランプ電流の検出手段として兼用してもよい。
【0182】
(第20の実施の形態)
第19の実施の形態は、DC−DC変換回路4と極性反転回路6との間に流れる電流を電流検出手段DTfで検出することによって、イグナイタ10の接続の有無を検出する構成としているが、極性反転回路6におけるスイッチング素子Q2〜Q5の動作を監視することによってもイグナイタ10の接続の有無を検出することが可能である。
【0183】
すなわち、本実施形態は図51に示すように、極性反転回路6を構成する4個のスイッチング素子Q2〜Q5から1個のスイッチング素子Q5を選択し、このスイッチング素子Q5の両端間に高抵抗である電圧検出様の抵抗Rgを並列に接続し、抵抗Rgの両端電圧を電圧検出手段VT15により検出している。電圧検出手段VT15は抵抗Rgの両端電圧VRgを適宜時定数で積分(平滑)するとともに、抵抗Rgの両端電圧VRgを平滑した電圧が適宜に規定した閾値電圧Vryに達すると許可信号Enを出力するように構成してある。
【0184】
イグナイタ10には、第19の実施の形態において説明したコンデンサC7のほかに昇圧回路7により昇圧された電圧が印加されるコンデンサC8も設けられている。また、回路動作開始から規定時間が検査期間Tgとして設定されており、極性反転回路6の4個のスイッチング素子Q2〜Q5のうち、通常動作時には抵抗Rgが並列接続されているスイッチング素子Q5と同時にオンになるスイッチング素子Q2を検査期間Tgにおいて連続的にオンにし、他のスイッチング素子Q3〜Q5は検査期間Tgにはオフに保つ。この状態で抵抗Rgの両端電圧VRgを用いてイグナイタ10の有無が判定される。
【0185】
検査期間Tgにおける等価回路を図52に示す。DC−DC変換回路4から極性反転回路6に印加される電圧を起電力V1とし、昇圧回路7の出力電圧を起電力V2で表してある。したがって、起電力V2は起電力V1よりも高くなる。また、起電力V1の正極は起電力V2の負極と共通に接続してある。昇圧回路7の等価回路は起電力V2と抵抗R7との直列回路と考えてよく、極性反転回路6の等価回路においてはスイッチング素子Q2のみがオンであるから他の経路は省略してある。
【0186】
したがって、イグナイタ10が接続されているとすれば、検査期間Tgにおいては、抵抗R7−コンデンサC8−コンデンサC7−スイッチング素子Q2の直列回路に起電力V1,V2の加算電圧を印加するとともに、抵抗Rg−コンデンサC7−スイッチング素子Q2の直列回路に起電力V1を印加することと等価になる。ここで、起電力V1,V2の加算電圧をVaとし、コンデンサC7,C8の両端電圧をそれぞれVc7,Vc8とすれば、以下の関係が成立する。
V1+V2=Vc7+Vc8=Va
Vc7={C8/(C7+C8)}×Va
VRg=Vc7−V1
ただし、厳密に言えば抵抗R7の存在によってコンデンサC7,C8の直列回路の両端電圧Vaは起電力V1,V2の加算電圧よりは低くなるが、便宜的にはコンデンサC7,C8が完全に充電されていると考えてよい。ところで、イグナイタ10から高電圧の始動パルスを発生させるために用いられるコンデンサC8は、極性反転回路6からの入力側の始動パルスに対するインピーダンスを引き下げるためのコンデンサC7よりも容量が十分に大きく設定されるから、C8≫C7と仮定することができる。具体的には、コンデンサC8は0.1〜1.0μF程度に設定され、コンデンサC7は0.01μF程度であって、コンデンサC8の容量はコンデンサC7の容量の10〜100倍程度に設定されることが多い。したがって、C8≫C7という仮定は一般に成立する。その結果、以下のように近似することが可能である。
Vc7≒Va
VRg≒Va−V1=V2
一方、イグナイタ10が接続されていなければ、コンデンサC7,C8が存在しないから、当然ながら抵抗Rgの両端電圧VRgは0Vである。つまり、検出期間Tcにおける抵抗Rgの両端電圧VRgによってイグナイタ10の接続の有無を検出することができる。
【0187】
イグナイタ10が接続されているときの各部の動作を図53に示し、イグナイタ10が接続されていないときの各部の動作を図54に示す。イグナイタ10が接続されていると、図53(a)のように回路動作開始からの検出期間Tcにおいて、図53(d)のようにスイッチング素子Q2がオンになり、他のスイッチング素子Q3〜Q5はオフになるから、図53(e)のようにスイッチング素子Q5はオフに保たれる。上述したように、イグナイタ10が接続されていれば、抵抗Rgの両端電圧VRgは比較的大きくなる。起電力V2は昇圧回路7の出力電圧であって、図53(f)のように実際には回路動作開始から徐々に上昇するから、図53(b)のように抵抗Rgの両端電圧VRgも徐々に上昇して閾値電圧Vryに達することになり、その結果、図53(c)のように許可信号EnがHレベルになる。許可信号EnがHレベルになれば、検出期間Tcの終了時点で図示しない制御回路が通常動作に移行し、昇圧回路7の出力電圧がその後も上昇を続けることになる。また、スイッチング素子Q5がオンになることにより、スイッチング素子Q2,Q5がオンになり、高圧放電灯への交番電圧の印加が開始される。
【0188】
一方、イグナイタ10が接続されていないと、図54(f)のように昇圧回路7の出力電圧は徐々に上昇するものの、コンデンサC7,C8が存在しないから、図54(b)のように抵抗Rgの両端電圧VRgは0Vに保たれる。つまり、図54(c)のように許可信号EnもLレベルに保たれ、図54(a)のように検出期間Tcが終了しても、図54(e)のようにスイッチング素子Q5はオンにならない。つまり、検出期間Tcの終了までに許可信号EnがHレベルならないから、図54(d)のようにスイッチング素子Q2はオフになり、DC−DC変換回路4の出力が制限されることによって図54(f)のように昇圧回路7の出力電圧も上昇しなくなる。このような動作によってイグナイタ10の接続の有無に応じた動作が可能になる。
【0189】
(第21の実施の形態)
上述した各実施形態では、イグナイタ10が接続されていない状態であっても回路動作開始によって極性反転回路6が動作するから、出力接続部9の端子TN4,TN5にはそれぞれ高電圧が印加される。高圧放電灯LP1を点灯させるためには、たとえば極性反転回路6に接続された端子TN4には−400Vが印加され、昇圧回路7に接続された端子TN5には+600Vが印加されるから、端子TN4,TN5の間には1kVの高電圧が発生することになる。出力接続部9にイグナイタ10が接続されていない状態で、このような高電圧が端子TN4,TN5に発生すると端子TN4,TN5の間で放電を生じる可能性があり、また高電圧が印加される端子TN4,TN5が露出していると危険であるから、安全性を高めるためには、イグナイタ10が接続されていない状態であっても、出力接続部9に高電圧が印加されないような構成が望ましい。
【0190】
さらに具体的に説明する。本実施形態では、高圧放電灯LP1には、図56に示す形状のものを用いる。すなわち、高圧放電灯LP1は発光管21を収納した外管22の一端部に口金23を備え、口金23の一端面に中央電極24を備えるとともに、口金23の外周に外周電極25を備える形状に形成されている。イグナイタ10において高圧放電灯LP1を接続する端子(ソケット)は、図55に示すように、中央電極24に接続される電極EL1と、外周電極25に接続される2個の電極EL2,EL3とを備える。電極EL2,EL3は独立して設けられ、高圧放電灯LP1が端子に接続されると、外周電極25を介して電極EL2,EL3が電気的に接続されるようになっている。つまり、電極EL2,EL3は高圧放電灯LP1が接続されているか否かに応じて開閉される一種のスイッチとして機能することになる。電極EL2には端子TN4(つまり、極性反転回路6のスイッチング素子Q3,Q5の接続点)が接続され、電極EL3にはコンデンサC8とスパークギャップSG1と抵抗R6との接続点が接続される。
【0191】
図55に示す回路において、回路動作開始の直後には制御回路8はスイッチング素子Q3をオフにしている。したがって、出力接続部9にイグナイタ10が接続されていなければ、スイッチング素子Q3,Q5の接続点の電位は、DC−DC変換回路4の出力電圧を各スイッチング素子Q3,Q5のドレイン−ソース間容量により2分した電圧になる。つまり、DC−DC変換回路4の出力電圧のほぼ2分の1になる。これに対して、出力接続部9にイグナイタ10が接続され、かつイグナイタ10の端子に高圧放電灯LP1が接続されていると、昇圧回路7−端子TN5−抵抗R6およびコンデンサC8−高圧放電灯LP1の外周電極25−端子TN4−スイッチング素子Q5のボディダイオード−昇圧回路7の経路が形成されるから、端子TN4はスイッチング素子Q5のボディダイオードを通して基準電位(ほぼ0V)にクランプされることになる。つまり、スイッチング素子Q3,Q5の接続点の電位は、DC−DC変換回路4の基準電位になる。
【0192】
上述の動作を考慮して、制御回路8では、スイッチング素子Q3,Q5の接続点の電位を検出することにより、イグナイタ10および高圧放電灯LP1の接続の有無を認識する。イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続されていないときには、制御回路8は極性反転回路6を動作させず、イグナイタ10および高圧放電灯LP1が接続されているときにはスイッチング素子Q3をオンにする。スイッチング素子Q3がオンになれば、昇圧回路7−端子TN5−抵抗R6およびコンデンサC8−高圧放電灯LP1の外周電極25−端子TN4−スイッチング素子Q3−DC−DC変換回路4−昇圧回路7の経路で電流が流れることにより、コンデンサC8の両端間にはDC−DC変換回路4の出力電圧と昇圧回路7の出力電圧とを加算した高電圧が印加される。その結果、スパークギャップSG1が導通して、パルストランスPT1の2次巻線に高電圧の始動パルスが誘起され、高圧放電灯LP1に始動パルスを印加して高圧放電灯LP1を始動させることができる。本実施形態では制御回路8が異常検出回路に兼用されている。
【0193】
上述した構成では、イグナイタ10が出力接続部9に接続されていても高圧放電灯LP1がイグナイタ10に接続されていなければ、昇圧回路7とDC−DC変換回路4との間に極性反転回路6を通る経路が形成されないから、高圧放電灯LP1が接続されていない状態を、イグナイタ10が接続されていない状態と同様に検出することができる。つまり、高圧放電灯LP1が接続されていなければ、始動パルスが発生することはなく、安全に使用することができる。
【0194】
要するに、イグナイタ10が出力接続部9に接続されていない場合やイグナイタ10が出力接続部9に接続されていても高圧放電灯LP1がイグナイタ10に接続されていない場合には、昇圧回路TN5に接続された端子TN5にのみ電圧が印加され、端子TN3,TN4はほぼ0Vに保たれるから、たとえば端子TN5に+600Vが印加されるとしても、端子TN4,TN5の間の電圧は600Vになり、端子TN4,TN5の間の電圧を引き下げることが可能になる。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。また、本実施形態の技術思想は他の実施の形態においても適用することができる。
【0195】
(第22の実施の形態)
本実施形態は、図57に示すように、DC−DC変換回路4の基準電位側の出力端と端子TN5との間にスイッチ要素S2を挿入し、スイッチ要素S2を制御回路8の解除端子Disからの解除信号により制御するものである。他の構成は第1の実施の形態と同様であって、第1の実施の形態と同符号を付した他の構成は第1の実施の形態と同様の回路を用いることができる。したがって、以下の説明において図57に含まれていない符号については図1を適宜参照する。
【0196】
制御回路8はイグナイタ10が接続されていない場合やスパークギャップSG1が正常に動作しないことによって異常検出回路12からの停止信号を受けたときには、解除端子DisからHレベルの解除信号を出力してスイッチ要素S2をオンにする。第1の実施の形態において説明したように、昇圧回路7にはコンデンサおよび抵抗が用いられており、スイッチ要素S2がオンになれば、昇圧回路7に含まれるコンデンサの電荷が抵抗を通して放電されることになる。つまり、昇圧回路7の出力電圧はスイッチ要素S2がオンになると急速に低下する。つまり、イグナイタ10が出力接続部9に接続されていないときには、端子TN5に印加される電圧を引き下げることによって、端子TN5に高電圧が印加された状態で人が接触する可能性を低減することができ、結果的に感電の可能性を低減して安全性を高めることができる。
【0197】
本実施形態では、回路動作開始の直後において図58(a)のように電源スイッチSW1をオンにすると、図58(b)のように判定期間Tx(上述した各実施形態における判定期間Tf、検査期間Td,Tgなど)においてイグナイタ10の接続の有無が判定される。判定期間Txにおいては、制御回路8はDC−DC変換回路4および極性反転回路6を動作させており、図58(e)のように昇圧回路7に接続された端子TN5に印加される電圧が上昇する。また、判定期間Txにおいては、図58(c)のように制御回路8の解除端子Disからスイッチ要素S2を制御するHレベルの解除信号が出力されておらず、図58(d)のようにスイッチ要素S2はオフに保たれている。
【0198】
イグナイタ10が接続されていないことによって停止信号が時刻t1において制御回路8に入力されると、図58(b)のように判定期間Txが終了し、図58(c)のようにHレベルの解除信号が出力されて、図58(d)のようにスイッチ要素S2がオンになる。つまり、端子TN5の印加電圧はスイッチ要素S2のオンに伴って図58(e)のように急速に低下する。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0199】
なお、本実施形態においてスイッチ要素S2の位置は昇圧回路7に設けたコンデンサの電荷を放出することが可能な位置であれば、図57に示した位置に限定されない。
【0200】
上述した各実施形態において、直流電源1としてカーバッテリを想定しているが、商用電源を整流するなどしてAC−DC変換を行った直流電源を用いてもよい。また、DC−DC変換回路4としてフライバック型のものを例示したが、フォワード型を用いたり、チョッパ型のものを用いることも可能である。さらに、DC−DC変換回路4のトランスT1に絶縁型のものではなくオートトランスを用いることも可能である。DC−DC変換回路4の出力は基準電位を高電位側にとっているが(つまり、回路グランドに対してDC−DC変換回路4の出力電圧を負にとっているが)、基準電位を低電位側としてもよい(つまり、回路グランドに対してDC−DC変換回路4の出力電圧を正にとってもよい)。
【0201】
昇圧回路7としてはコッククロフト回路のほか、DC−DC変換回路4のトランスTに別途に巻線を設けて昇圧する構成や多の多段昇圧回路を用いることも可能である。始動補助回路5については省略が可能であり、極性反転回路6は4個のスイッチング素子からなるブリッジ回路を用いるいわゆるフルブリッジ型のほかハーフブリッジ型などの他の構成を採用することが可能であり、実施形態の一部では極性反転回路6を含まない構成とすることも可能である。イグナイタ10としては、スパークギャップSG1に代えて半導体トリガ素子などの他の素子を用いる構成としてもよい。上述の例ではスパークギャップSG1の経年変化による異常について説明したが、上述した実施形態においては高圧放電灯LP1の寿命や高圧放電灯LP1が非接続ないし外れた場合などの異常にも対応することが可能なものもある。
【0202】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、負荷回路が接続されていない状態を検出することによってDC−DC変換回路の動作を停止ないし非動作としているから、負荷回路が接続されていないことによる高電圧出力の発生を抑制することができる。つまり、高電圧を出力しないかあるいは高電圧が発生していても高電圧の発生を迅速に停止させることができる。その結果、安全な電源装置または放電灯点灯装置を提供することが可能になる。
【0203】
また、昇圧回路の出力端間に接続されたスイッチ要素を備えるものでは、負荷回路が接続されていないときに昇圧回路の出力電圧を迅速に低減させることができ、より安全性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図である。
【図2】同上の動作説明図である。
【図3】同上の動作説明図である。
【図4】同上の動作説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す回路図である。
【図6】同上の動作説明図である。
【図7】同上の動作説明図である。
【図8】同上の動作説明図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態を示す回路図である。
【図10】同上の動作説明図である。
【図11】同上の動作説明図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態を示す回路図である。
【図13】本発明の第5の実施の形態を示す回路図である。
【図14】同上の動作説明図である。
【図15】同上の動作説明図である。
【図16】本発明の第6の実施の形態を示す回路図である。
【図17】同上の動作説明図である。
【図18】同上の動作説明図である。
【図19】本発明の第7の実施の形態を示す回路図である。
【図20】同上の動作説明図である。
【図21】同上の動作説明図である。
【図22】本発明の第8の実施の形態を示す回路図である。
【図23】同上の動作説明図である。
【図24】同上の動作説明図である。
【図25】本発明の第9の実施の形態を示す回路図である。
【図26】本発明の第10の実施の形態を示す回路図である。
【図27】同上の動作説明図である。
【図28】同上の動作説明図である。
【図29】本発明の第11の実施の形態を示す要部回路図である。
【図30】同上の動作説明図である。
【図31】本発明の第12の実施の形態の動作説明図である。
【図32】本発明の第13の実施の形態を示す要部回路図である。
【図33】同上の動作説明図である。
【図34】本発明の第14の実施の形態を示す要部回路図である。
【図35】同上の動作説明図である。
【図36】本発明の第15の実施の形態を示す要部回路図である。
【図37】同上の動作説明図である。
【図38】同上の動作説明図である。
【図39】本発明の第16の実施の形態を示す要部回路図である。
【図40】同上の動作説明図である。
【図41】同上の動作説明図である。
【図42】本発明の第17の実施の形態を示す要部回路図である。
【図43】同上の動作説明図である。
【図44】同上の動作説明図である。
【図45】本発明の第18の実施の形態を示す要部回路図である。
【図46】同上の動作説明図である。
【図47】同上の動作説明図である。
【図48】本発明の第19の実施の形態を示す要部回路図である。
【図49】同上の動作説明図である。
【図50】同上の動作説明図である。
【図51】本発明の第20の実施の形態を示す要部回路図である。
【図52】同上の動作説明図である。
【図53】同上の動作説明図である。
【図54】同上の動作説明図である。
【図55】本発明の第21の実施の形態を示す回路図である。
【図56】同上に用いる高圧放電灯を示す側面図である。
【図57】本発明の第22の実施の形態を示す要部回路図である。
【図58】同上の動作説明図である。
【図59】従来例を示す回路図である。
【図60】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
1 直流電源
4 DC−DC変換回路
6 極性反転回路
7 昇圧回路
8 制御回路
10 イグナイタ
12 異常検出回路
24 中央電極
25 外周電極
C7 コンデンサ
C8 コンデンサ
IT 電流検出手段
LP1 高圧放電灯
Q1〜Q5 スイッチング素子
SG1 スパークギャップ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device and a discharge lamp lighting device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply circuit (discharge lamp lighting device) that supplies power using a high-pressure discharge lamp used for a headlamp of an automobile as a load is provided. This type of power supply circuit has a configuration shown in FIG. 59, for example.
[0003]
The power supply circuit shown in the figure includes a DC-DC conversion circuit 4 that boosts the voltage of a DC power supply 1 such as a car battery to a voltage at which the high-pressure discharge lamp LP1 can be lit, and is output from the DC-DC conversion circuit 4. The voltage is converted into an alternating voltage by the polarity inversion circuit 6 and applied to the high pressure discharge lamp LP1. Further, in order to start the high-pressure discharge lamp LP1, a booster circuit 7 that outputs a high voltage separately from the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4, and a high-voltage start pulse that further boosts the output voltage of the booster circuit 7 are generated. And an igniter 10 that performs. At the time of mounting, the high-pressure discharge lamp LP1 and the igniter 10 are provided separately from the substrate on which other circuits are mounted, and are connected to other circuits via the output connection section 9. The high-pressure discharge lamp LP1 and the igniter 10 function as a load circuit for a power supply device configured by other circuits.
[0004]
A power switch SW1 is inserted between the DC power supply 1 and the DC-DC conversion circuit 4, and a series circuit of the DC power supply 1 and the power switch SW1 is connected to the DC-DC conversion circuit 4 via the input connection unit 3. Is done. The input connection unit 3 includes two terminals TN1 and TN2, and a series circuit of a primary winding n1 of the transformer T1 of the DC-DC conversion circuit 4 and a switching element Q1 formed of a MOSFET is interposed between both terminals TN1 and TN2. Connected. The transformer T1 includes two secondary windings n2 and n3, and a series circuit of a diode D1 and a smoothing capacitor C1 is connected between both ends of one secondary winding n2. The diode D1 is connected to a polarity that prevents a charging current from the transformer T1 to the capacitor C1 when the switching element Q1 is turned on. That is, electromagnetic energy is accumulated in the transformer T1 when the switching element Q1 is turned on, and this electromagnetic energy is discharged from the transformer T1 when the switching element Q1 is turned off, and a charging current is passed through the capacitor C1 through the diode D1. Therefore, the connection point between the anode of the diode D1 and the capacitor C1 is on the low potential side of the capacitor C1, and in the illustrated example, the high potential side of the capacitor C1 is connected to the frame ground (circuit ground) as the reference potential. That is, the negative electrode of the DC power supply 1 and the high potential side of the output of the DC-DC conversion circuit 4 are at the same potential, and the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is negative with respect to the reference potential.
[0005]
The switching circuit Q1 is turned on / off by the control circuit 8 at a high frequency (several tens of kilos to several hundreds of kHz) (see FIG. 60 (a)). In the control circuit 8, the switching element Q1 is turned on / off. The output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is controlled by changing the frequency. The control circuit 8 is supplied with power between the terminals TN1 and TN2, and power is supplied to the control circuit 8 when the power switch SW1 is turned on. The control circuit 8 monitors the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 based on the potential at the connection point between one end of the capacitor C1 and the anode of the diode D1, and between the other end of the capacitor C1 and the subsequent circuit. The output current of the DC-DC conversion circuit 4 is monitored by the voltage across the inserted current detection resistor R1 '. In the no-load period before the high pressure discharge lamp LP1 is lit, the control circuit 8 turns on the switching element Q1 so that the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 becomes a specified constant voltage (for example, −400 V). Control off.
[0006]
The output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is input to the polarity inversion circuit 6 through the start assist circuit 5. The polarity inversion circuit 6 includes four switching elements Q2 to Q5 made of MOSFETs, and is bridge-connected in a form in which two arms made of a series circuit of two switching elements Q2 to Q5 are connected in parallel. The connection point of the switching elements Q2 to Q5 in the arm is connected to terminals TN3 and TN4 provided in the output connection portion 9 with the output terminal as an output end. The on / off of the switching elements Q2 to Q5 coincides with the on / off of the switching elements Q2 and Q3 on the high potential side of one arm and the on / off of the switching elements Q4 and Q5 on the low potential side of the other arm. Control is performed by the control circuit 8. That is, as shown in FIGS. 60B and 60C, during normal operation, when switching elements Q2 and Q5 are on, switching elements Q3 and Q4 are off, and when switching elements Q3 and Q4 are on. The switching elements Q2 and Q5 are controlled to be turned off. The switching elements Q2 to Q5 constituting the polarity inverting circuit 6 are turned on / off at a relatively low frequency (several tens to several hundreds Hz), and a rectangular wave alternating voltage is applied to the high pressure discharge lamp LP1. However, before the high pressure discharge lamp LP1 is turned on, the switching elements Q3 and Q4 are turned on and the switching elements Q2 and Q5 are turned off as shown in FIGS. That is, during this period, the terminal TN4 is on the negative electrode side with respect to the terminal TN3.
[0007]
The starting auxiliary circuit 5 has a configuration in which a series circuit of a capacitor C2 and two resistors R2 and R3 is connected in parallel to a series circuit of a capacitor C1 and a resistor R1 ′, and a diode D2 is connected in parallel to the resistor R2. ing. Therefore, the capacitor C2 is charged from the capacitor C1 through the resistors R1 ′, R2 and R3. The anode of the diode D2 is connected to the positive electrode of the capacitor C2, and the discharge path of the charge of the capacitor C2 is a path that passes through the diode D2 and the resistor R3. The start auxiliary circuit 5 supplies the current to the high pressure discharge lamp LP1 together with the DC-DC conversion circuit 4 at the time of starting the high pressure discharge lamp LP1, thereby promptly lighting the high pressure discharge lamp LP1.
[0008]
The secondary winding n3 of the transformer T1 provided in the DC-DC conversion circuit 4 constitutes the booster circuit 7 together with the capacitor C9, the diode D7, and the resistor R5. That is, a series circuit of a diode D7 and a capacitor C9 is connected between both ends of the secondary winding n3, and a charging current is transferred from the transformer T1 to the capacitor C9 when the switching element Q1 is turned off, as in the DC-DC conversion circuit 4. The polarity of the diode D7 is set so as to flow. One end of the secondary winding n3 is connected to the negative electrode of the DC power supply 1 together with one end of the secondary winding n2. A connection point between one end of the capacitor C9 and the cathode of the diode D7 is connected to a terminal TN5 provided in the output terminal portion 9 via a resistor R5. Accordingly, a positive voltage with respect to the reference potential is applied to the terminal TN5. Therefore, before starting the high-pressure discharge lamp LP1, the voltage between the terminal TN4 and the terminal TN5 becomes a high voltage that is an addition value of the potential of the terminal TN4 and the potential of the terminal TN5 with respect to the reference potential.
[0009]
In order to start by starting the discharge of the high-pressure discharge lamp LP1, it is necessary to apply a high-voltage start pulse to the high-pressure discharge lamp LP1, and therefore the igniter 10 for generating the start pulse is connected to the output connection portion 9 Is done. The igniter 10 includes a capacitor C7 connected between output terminals of the polarity inverting circuit 6 via terminals TN3 and TN4, a capacitor C8 connected between output terminals of the booster circuit 7 via terminals TN5 and TN4, The resistor R6 connected in parallel to C8 and the secondary winding are connected in series to the high-pressure discharge lamp LP1 via the terminals TN6 and TN7 of the lamp connecting section 11, and the series circuit of the secondary winding and the high-pressure discharge lamp LP1 Is composed of a pulse transformer PT1 connected between both ends of the capacitor C7 and a spark gap SG1 as a threshold element connected between both ends of the capacitor C8. .
[0010]
As is apparent from the above-described configuration, the capacitor C8 is connected between the two terminals TN4 and TN5 of the output connection unit 9, so that a high voltage is applied to the capacitor C8 before starting the high-pressure discharge lamp LP1. . Thus, when the voltage across the capacitor C8 reaches the threshold voltage of the spark gap SG1, the spark gap SG1 becomes conductive, and the charge of the capacitor C8 is released through the primary winding of the pulse transformer PT1. A voltage obtained by boosting the voltage applied to the primary winding is induced in the secondary winding of the pulse transformer PT1, and a high-voltage start pulse is generated in the secondary winding of the pulse transformer PT1 due to the conduction of the spark gap SG1 ( FIG. 60F shows the interelectrode voltage of the high-pressure discharge lamp LP1). As a result, a start pulse is applied to the high pressure discharge lamp LP1, and the high pressure discharge lamp LP1 is discharged. Capacitor C7 has a low impedance to the starting pulse and prevents the starting pulse from being applied to the polarity inversion circuit 6.
[0011]
When the start pulse is generated at time t1 and the high pressure discharge lamp LP1 is started, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. 60 (d), and the DC-DC conversion detected by the resistor R1 '. Since the output current of the circuit 4 changes, the control circuit 8 increases the on / off frequency of the switching element Q1 of the DC-DC conversion circuit 4 and turns on / off the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inversion circuit 6. To start. Therefore, a rectangular wave alternating voltage is applied to the high-pressure discharge lamp LP1, and the high-pressure discharge lamp LP1 maintains a lighting state.
[0012]
In the normal operation after the high pressure discharge lamp LP1 is lit, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is substantially equal to the voltage between the electrodes of the high pressure discharge lamp LP1, and from the output voltage in the no-load period before the high pressure discharge lamp LP1 is lit. (For example, if -400 V is set in the no-load period, -85 V is set in the normal operation period). Further, as shown in FIG. 60 (g), the voltage output from the booster circuit 7 and applied to the terminal TN5 is lower than the no-load period. That is, as shown in FIG. 60 (e), the potential difference between the terminals TN4 and TN5 is reduced, and the voltage across the capacitor C8 provided in the igniter 10 is also lower than the no-load period, so that the spark gap SG1 is not discharged. .
[0013]
However, if the high pressure discharge lamp LP1 does not start normally even if the spark gap SG1 is discharged and a start pulse is applied to the high pressure discharge lamp LP1, the capacitor C8 of the igniter 10 is recharged and the high pressure discharge lamp LP1 is started. The operation of reapplying the pulse is repeated.
[0014]
If the high pressure discharge lamp LP1 is not lit even when the start pulse is generated in this way, it is considered that there is an abnormality in the high pressure discharge lamp LP1 or the like, and therefore the specified start period is changed from turning on the power (turning on the power switch SW1). In the case where the start pulse is repeatedly generated even after a lapse of time, a configuration has been proposed in which the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 8 are stopped for safety.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, if the high-pressure discharge lamp LP1 does not start within the specified start-up period after the power is turned on, a high voltage is repeatedly applied between the terminals TN4 and TN5 until the end of the start-up period. Become. However, if the igniter 10 is connected to the output connection 9 and the spark gap SG1 operates normally, the voltage between the terminals TN4 and TN5 is limited by the threshold voltage of the spark gap SG. The voltage of TN5 does not become extremely high.
[0016]
However, when the igniter 10 is not connected or when the spark gap SG1 is not discharged due to deterioration due to aging of the spark gap SG1, the potential of the terminal TN5 is the output of the booster circuit 7 as shown in FIG. The voltage will rise to the maximum value, and a considerably high voltage will be applied to the terminal TN5. It is not preferable that such a high voltage is applied to the terminal TN5.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a power supply that suppresses over-boosting of the output voltage of the booster circuit when the load circuit is not connected when the booster circuit is provided. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device using the power supply device as a lighting circuit for a high pressure discharge lamp.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a DC-DC conversion circuit that converts a DC voltage input as a power source and a power supplied from a part of the DC-DC conversion circuit are set to a voltage higher than the output voltage of the DC-DC conversion circuit. An output booster circuit and a control circuit for controlling the operation of the DC-DC converter circuit are provided, and the DC-DC converter circuit is used as a power supply source. Consisting of a discharge lamp A first load and Provided between the DC-DC conversion circuit and the first load. Second negative power source using booster circuit Load An abnormality detection circuit for monitoring the presence or absence of connection of the load circuit and stopping the operation of the DC-DC conversion circuit by the control circuit when the load circuit is not connected. It is added.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a polarity inversion circuit for converting the output voltage of the DC-DC conversion circuit into an alternating voltage of a rectangular wave is provided between the DC-DC conversion circuit and the load circuit. It is provided.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the polarity inversion circuit has a configuration in which four switching elements are bridge-connected.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the current detection means detects a current passing through the output terminal of the DC-DC conversion circuit between the DC-DC conversion circuit and the load circuit. The control circuit inverts the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit at least once within the inspection period defined from the start of circuit operation, and the abnormality detection circuit detects the current detection means during the inspection period. When the current value does not exceed a prescribed threshold during the inspection period, the control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit at the end of the inspection period.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the control circuit controls the output voltage of the DC-DC conversion circuit to be lower during the inspection period than during normal operation after the detection period. It is characterized by doing.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the load circuit includes a first capacitor inserted between output terminals of the polarity inverting circuit, and one output terminal of the booster circuit. A second capacitor inserted between one output terminal of the polarity reversing circuit, and the abnormality detecting circuit is connected in common with one end of the first and second capacitors among the output terminals of the polarity reversing circuit. The control circuit monitors the potential of the output terminal, and the control circuit reverses polarity with the one output terminal of the booster circuit without inverting the polarity of the output voltage of the polarity inverting circuit during the inspection period specified from the start of circuit operation. The polarity inversion circuit is operated so that the sum of the voltages across the first and second capacitors is applied between the other output terminal of the circuit and the potential monitored by the abnormality detection circuit is a threshold value during the inspection period. Up to voltage When no temperature is characterized by instructing the control circuit to stop the operation of the DC-DC converter circuit at the end of the test period.
[0024]
A seventh aspect of the invention is characterized in that, in the sixth aspect of the invention, the capacity of the second capacitor is larger than the capacity of the first capacitor.
[0025]
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the DC-DC conversion circuit includes a switching element for intermittently connecting a DC voltage input as a power supply. The control circuit includes a DC-DC conversion circuit. Until the output voltage reaches the specified control voltage, the switching element is turned on and off in an oscillating state that is controlled at a high frequency, and when the output voltage of the DC-DC converter circuit reaches the control voltage, the oscillation state and the stop state are repeated intermittently. An oscillation state is maintained at a control voltage, and the load circuit pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit. In the abnormality detection circuit, the intermittent oscillation state of the DC-DC conversion circuit is continuously generated. Sometimes, the control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit.
[0026]
A ninth aspect of the invention is characterized in that, in the eighth aspect of the invention, the abnormality detection circuit detects the continuation of the intermittent oscillation state using an average value of voltages across the switching element.
[0027]
According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the invention, the abnormality detection circuit detects the continuation of the intermittent oscillation state using a drive signal that instructs on / off of the switching element.
[0028]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the load circuit pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit, and the abnormality detection circuit uses a DC− during a specified standby period. The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit if a predetermined fluctuation does not occur in the output of the DC conversion circuit.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, the load circuit pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit, and the abnormality detection circuit uses a DC- The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit if a predetermined fluctuation does not occur in the output voltage of the DC conversion circuit.
[0030]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the load circuit pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit, and the abnormality detection circuit uses a DC- The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit if a predetermined fluctuation does not occur in the output current of the DC conversion circuit.
[0031]
According to a fourteenth aspect of the invention, in the invention of the eleventh to thirteenth aspects, the standby period is set longer than a period in which the output voltage of the DC-DC conversion circuit repeats pulsation by the action of the load circuit. It is characterized by.
[0032]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, the control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output current of the DC-DC conversion circuit falls below a specified threshold value. It is characterized by doing.
[0033]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, when the output current of the DC-DC conversion circuit immediately after the start of the circuit operation in the abnormality detection circuit is equal to or less than a specified threshold value, the DC-DC The control circuit is instructed to stop the operation of the conversion circuit.
[0034]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention of the second or third aspect, the control circuit is configured to control the polarity inversion circuit so as to prevent a current from the DC-DC conversion circuit to the load circuit. The polarity inversion circuit starts operating after the DC conversion circuit is operated, and the abnormality detection circuit has an output current of the DC-DC conversion circuit that is equal to or less than a predetermined threshold immediately after the polarity inversion circuit starts operating; The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit.
[0035]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention of the second or third aspect, immediately after the circuit operation is started in the control circuit, between the booster circuit and the output terminal on the reference potential side of the DC-DC conversion circuit. The polarity inversion circuit is controlled so that a voltage is applied to the load circuit, and the abnormality detection circuit performs DC-DC conversion when the current flowing from the booster circuit through the load circuit is below a predetermined threshold value. The control circuit is instructed to stop the operation of the circuit.
[0036]
The invention according to claim 19 is the invention according to claim 2 or claim 3, wherein the load circuit is one that changes the output voltage of the booster circuit when the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit is inverted. The abnormality detection circuit is characterized by instructing the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when detecting the fluctuation of the output voltage of the booster circuit.
[0037]
According to a twentieth aspect of the invention, in the first to third aspects of the invention, a state where a voltage lower than the output voltage of the booster circuit is applied between the output terminals of the booster circuit and a state where no voltage is applied can be selected. The voltage generation circuit is added, current detection means as an abnormality detection circuit is added in the loop including the voltage generation circuit and the load circuit, and the control circuit stops the DC-DC conversion circuit to generate voltage. When a voltage is applied between the output terminals of the booster circuit by the circuit, the current detection means instructs the control circuit to prohibit the operation of the DC-DC conversion circuit when the detected current value does not reach a specified threshold value. It is characterized by doing.
[0038]
According to a twenty-first aspect of the invention, in the twentieth aspect of the invention, the current detection unit is also used for a function of monitoring an output current of the DC-DC conversion circuit during operation of the DC-DC conversion circuit. .
[0039]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the twentieth aspect, the voltage generation circuit generates a low voltage using an output voltage of the DC-DC conversion circuit.
[0040]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, the operation of the DC-DC conversion circuit is stopped when the output voltage of the booster circuit exceeds a predetermined threshold after the circuit operation is started in the abnormality detection circuit. The control circuit is instructed to do so.
[0041]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, when the voltage generated in the booster circuit after the circuit operation starts exceeds a predetermined threshold in the abnormality detection circuit, the DC-DC conversion circuit The control circuit is instructed to stop the operation.
[0042]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the load circuit pulsates the output voltage of the booster circuit, and the abnormality detection circuit outputs the output of the booster circuit after the circuit operation is started. The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the integral value of the voltage exceeds a specified threshold value.
[0043]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, the load circuit pulsates the output voltage of the booster circuit, and the abnormality detection circuit outputs the output of the booster circuit after the circuit operation is started. The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when no pulsation is detected beyond a predetermined time period in the voltage.
[0044]
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, in the abnormality detecting circuit, the time until the output voltage of the booster circuit reaches a specified value after the start of circuit operation is shorter than a specified determination period. Sometimes, the control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit.
[0045]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, when the output current of the booster circuit is not more than a specified threshold value after the circuit operation starts in the abnormality detection circuit, the DC-DC conversion circuit The control circuit is instructed to stop the operation.
[0046]
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, when the input current to the booster circuit is smaller than a specified threshold value after the circuit operation starts in the abnormality detection circuit, the DC-DC conversion circuit The control circuit is instructed to stop the operation.
[0047]
The invention according to claim 30 is the invention according to claim 2 or 3, wherein the control circuit does not apply the output voltage of the polarity inversion circuit to the load circuit immediately after the circuit operation starts, and the abnormality detection circuit. Then, the presence or absence of connection of the load circuit is determined based on the potential of one output terminal of the polarity inverting circuit.
[0048]
According to a thirty-first aspect of the present invention, in the first to thirty-first aspects of the present invention, a switch element capable of selecting a short circuit state and an open state between the output terminals of the booster circuit is provided, and the load is detected by the abnormality detection circuit. When it is detected that the circuit is not connected, the switch element is turned on to forcibly reduce the output voltage of the booster circuit.
[0049]
A thirty-second aspect of the invention is characterized in that, in the first to thirty-first aspects of the invention, the DC-DC conversion circuit is a flyback type.
[0050]
According to a thirty-third aspect of the present invention, in the first to thirty-second aspect of the present invention, the booster circuit is a cockcroft circuit.
[0051]
The invention of claim 34 is characterized in that the load circuit includes a high-pressure discharge lamp, and the high-pressure discharge lamp is turned on by the power supply device according to any one of claims 1 to 33.
[0052]
The invention of claim 35 is characterized in that, in the invention of claim 34, the load circuit includes an igniter.
[0053]
In a thirty-sixth aspect of the present invention, in the thirty-fifth aspect of the present invention, the igniter includes a spark gap that discharges when the output voltage of the booster circuit reaches a specified voltage, and the abnormality detection circuit also detects an abnormality of the spark gap. It is characterized by that.
[0054]
A thirty-seventh aspect of the invention is characterized in that in the thirty-fourth to thirty-sixth aspects of the invention, the high-pressure discharge lamp is detachable, and a part of the electric circuit of the load circuit is formed by an electrode of the high-pressure discharge lamp. And
[0055]
In addition, in the discharge lamp lighting device, the start of the circuit operation means a lighting operation such as when the high-pressure discharge lamp goes off or after a temporary stop due to power failure, in addition to when the power is turned on. The presence / absence of connection of the load circuit includes not only a state where the load circuit is not connected at all, but also a state where the load circuit is disconnected for some reason during the operation of the load circuit.
[0056]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
The present embodiment exemplifies a discharge lamp lighting device that lights a high-pressure discharge lamp used for an automobile headlamp. The basic configuration is the same as the conventional configuration shown in FIG. 59. As shown in FIG. 1, the voltage (for example, the high voltage discharge lamp LP1 can be turned on by boosting the voltage of the DC power source 1 such as a car battery. , 400V), a polarity inversion circuit 8 that converts the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 into an alternating voltage, and a booster circuit 7 that boosts the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 As a basic configuration of the power supply circuit, and as a load of the power supply circuit, a high-pressure discharge lamp LP1 and an igniter 10 for generating a high-voltage start pulse necessary for starting the high-pressure discharge lamp LP1. The DC power source 1 is connected to the DC-DC conversion circuit 4 via the power switch SW1 and the input connection unit 3. That is, the series circuit of the DC power supply 1 and the power switch SW1 is connected to two terminals TN1 and TN2 provided in the input connection unit 3, and the DC-DC conversion circuit 4 is connected to the terminals TN1 and TN2.
[0057]
In the DC-DC conversion circuit 4, a series circuit of a primary winding n1 of a transformer T1 and a switching element Q1 formed of a MOSFET is connected between two terminals TN1 and TN2 provided in the input connection unit 3. A series circuit of a diode D1 and a smoothing capacitor C1 is connected between both ends of the secondary winding n2 of the transformer T1. The diode D1 is connected with a polarity that allows a charging current to flow from the secondary winding n2 of the transformer T1 to the capacitor C1 when the switching element Q1 is turned off. As described in the conventional configuration, on / off of the switching element Q1 is controlled by the control circuit 8 at a high frequency, and electromagnetic energy accumulated in the transformer T1 when the switching element Q1 is on is a diode when the switching element Q1 is off. It is discharged through D1 and a charging current flows through the capacitor C1. Therefore, the DC-DC conversion circuit 4 shown in FIG. 1 has a flyback configuration.
[0058]
One end of the current detection resistor R1 is connected in series to one end of the capacitor C1, and the anode of the diode D1 is connected to the other end of the capacitor C1. The other end of the resistor R1 is connected to the negative electrode of the DC power source 1 via the terminal TN2, and this potential becomes the reference potential. The output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is monitored at the other end of the capacitor C1, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is lower than the reference potential. In the DC-DC conversion circuit 4 having this configuration, voltage conversion is performed by turning on / off the switching element Q1, and the output voltage is adjusted by changing the on / off duty of the switching element Q1. Further, in order to stop the operation of the DC-DC conversion circuit 4, the switching element Q1 is kept off.
[0059]
The control circuit 8 controls the switching element Q1 in the DC-DC conversion circuit 4. In the control circuit 8, the voltage at the connection point between the capacitor C1 and the diode D1 (that is, the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4). ) And the voltage across the resistor R1 (corresponding to the current Ila flowing through the resistor R1). Operation immediately after “circuit operation start”, such as when power is turned on (when power switch SW1 is turned on) or when operation is resumed (when power supply is resumed after stopping power supply for some reason during energization) During normal operation, which is a stable operation state except for, the control circuit 8 changes the on / off duty of the switching element Q1 so as to keep the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 constant. The control circuit 8 also controls the operation of the polarity inversion circuit 6 described later. Further, the control circuit 8 has a function of stopping the operation of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 when a stop signal is input from the outside, and a function of outputting a power reset signal when the circuit operation starts. Also equipped.
[0060]
The output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is input to the polarity inversion circuit 6 through the auxiliary start circuit 5, and the polarity inversion circuit 6 converts the DC voltage output from the DC-DC conversion circuit 4 into a rectangular wave alternating voltage. Applied to the high-pressure discharge lamp LP1. In other words, the polarity inversion circuit 6 is a kind of inverter because it converts a DC voltage into an alternating voltage, but the alternating frequency is set to be relatively low and a rectangular wave in order to prevent the acoustic resonance phenomenon of the high-pressure discharge lamp LP1. It is comprised so that an alternating voltage may be output. The polarity inversion circuit 6 includes four switching elements Q2 to Q5 made of MOSFETs, and is bridge-connected in a form in which two arms made of a series circuit of two switching elements Q2 to Q5 are connected in parallel. The connection point of the switching elements Q2 to Q5 in the arm is connected to terminals TN3 and TN4 provided in the output connection portion 9 with the output terminal as an output end. The on / off of the switching elements Q2 to Q5 coincides with the on / off of the switching elements Q2 and Q3 on the high potential side of one arm and the on / off of the switching elements Q4 and Q5 on the low potential side of the other arm. Control is performed by the control circuit 8. That is, as shown in FIGS. 2B and 2C, during normal operation, when the switching elements Q2 and Q5 are on, the switching elements Q3 and Q4 are off, and when the switching elements Q3 and Q4 are on, The switching elements Q2 and Q5 are controlled to be turned off.
[0061]
The starting auxiliary circuit 5 has a configuration in which a series circuit of a capacitor C2 and two resistors R2 and R3 is connected in parallel to a series circuit of a capacitor C1 and a resistor R1, and a diode D2 is connected in parallel to the resistor R2. Yes. Therefore, the capacitor C2 is charged from the capacitor C1 through the resistors R1 to R3. The anode of the diode D2 is connected to the positive electrode of the capacitor C2, and the discharge path of the charge of the capacitor C2 is a path that passes through the diode D2 and the resistor R3. The function of the start assist circuit 5 will be described later.
[0062]
By the way, a booster circuit 7 is connected between both ends of the secondary winding n2 of the transformer T1 provided in the DC-DC conversion circuit 4, and an output terminal of the booster circuit 7 is connected to a terminal TN5 provided in the output connection portion 9. The In the present embodiment, a cockcroft circuit is used as the booster circuit 7. The booster circuit 7 is provided with a series circuit of four diodes D3 to D6 connected in the forward direction, and the anode of the diode D3 is the secondary winding of the transformer T1. It is connected to a connection point between one end of the line n2 and the positive electrode of the capacitor C1. Capacitors C4 to C6 are respectively connected between both ends of a series circuit of two diodes D3 to D6 directly connected, and one end of a capacitor C3 is connected to the other end of the secondary winding n2 of the transformer T1 via a resistor R4. The other end of the capacitor C3 is connected to a connection point between the cathode of the diode D3 and the anode of the diode D4. Further, the connection point between the cathode of the diode D6 and the capacitor C6 is connected to the terminal TN5 via the resistor R5.
[0063]
The operation of the cockcroft circuit is well known, but will be described briefly. Now, it is a period from the start of the circuit operation until the high pressure discharge lamp LP1 is turned on, and the terminal voltage of the capacitor C1 becomes the no-load voltage (the high pressure discharge lamp LP1 It is assumed that the maximum voltage without lighting is reached. In this state, the voltage induced in the secondary winding n2 of the transformer T1 is such that the primary winding n1 and the secondary winding n2 of the transformer T1 with respect to the voltage of the DC power source 1 during the ON period of the switching element Q1. And the voltage is almost equal to the voltage across the capacitor C1 at the moment when the switching element Q1 is turned off. Therefore, by repeatedly turning on and off the switching element Q1, the voltage across the capacitor C3 becomes substantially equal to the voltage across the capacitor C1, and the voltages across the other capacitors C4 to C6 are switched to the voltage across the capacitor C1. This is a voltage obtained by adding the induced voltage of the secondary winding n2 of the transformer T1 when is turned on. Here, if the induced voltage of the secondary winding n2 when the switching element Q1 is on is 80V and the no-load voltage is −400V, the voltage across the capacitor C3 is 400V, and the voltage across the capacitors C4 to C6 is Each of them becomes 480V, and the output voltage of the booster circuit 7 becomes 960V which is an added voltage of the capacitors C4 and C6.
[0064]
By the way, in order to start the discharge by starting the discharge of the high-pressure discharge lamp LP1, it is necessary to apply a high-voltage start pulse to the high-pressure discharge lamp LP1, so the igniter 10 for generating the start pulse is generated in the output connection portion 9. Is connected, and the high pressure discharge lamp LP1 is connected to the polarity inversion circuit 6 through the igniter 10. The igniter 10 generates a start pulse that further increases the peak voltage using the high voltage output from the booster circuit 7 and applies the start pulse to the high-pressure discharge lamp.
[0065]
Specifically, the igniter 10 includes a capacitor C7 connected between the output terminals of the polarity inverting circuit 6 via the terminals TN3 and TN4, and terminals TN5 and TN4 between the output terminals of the booster circuit 7 (this terminal is inverted in polarity). Capacitor C8 connected via a common output terminal of circuit 6, resistor R6 connected in parallel to capacitor C8, and secondary winding connected in series to high-pressure discharge lamp LP1 and secondary winding And a series circuit of a high-pressure discharge lamp LP1 connected between both ends of the capacitor C7 and a series circuit of a primary winding of the pulse transformer PT1 as a threshold element connected between both ends of the capacitor C8. It is comprised by the spark gap SG1.
[0066]
With this configuration, the voltage applied to the capacitor C8 is a difference voltage (about 1360V) between the output voltage (about −400 volts) of the DC-DC conversion circuit 4 and the output voltage (about 960V) of the booster circuit 7. When the voltage across the capacitor C8 reaches the threshold voltage of the spark gap SG1, the spark gap SG1 is turned on and the capacitor C8 is discharged through the primary winding of the pulse transformer PT1. A voltage obtained by boosting the voltage applied to the primary winding is induced in the secondary winding of the pulse transformer PT1, and a high-voltage start pulse is generated in the secondary winding of the pulse transformer PT1 due to the conduction of the spark gap SG1. As a result, a start pulse is applied to the high pressure discharge lamp LP1, and the high pressure discharge lamp LP1 is discharged. Capacitor C7 has a low impedance to the starting pulse and prevents the starting pulse from being applied to the polarity inversion circuit 6.
[0067]
By the way, in the present embodiment, an abnormality detection circuit 12 is added to detect whether the igniter 10 is connected and whether the igniter 10 is abnormal. Here, the abnormality of the igniter 10 means that the threshold voltage increases due to the secular change of the spark gap SG, and the spark gap SG1 does not conduct at the designed voltage.
[0068]
As described above, the auxiliary start circuit 5 is provided between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. The start auxiliary circuit 5 charges the capacitor C2 through the resistors R2 and R3 when the DC-DC conversion circuit 4 starts operating immediately after the circuit operation starts. Further, when a starting pulse is generated from the igniter 10, the charge of the capacitor C2 is also discharged when the starting pulse is generated in the same manner as the capacitor C1, and the starting auxiliary circuit 5 supplies electric power to the polarity inverting circuit 6 together with the capacitor C1. When the discharge lamp LP1 is started, a sufficient current is supplied to assist the start.
[0069]
The abnormality detection circuit 12 compares the output voltage VHV of the booster circuit 7 with a reference voltage (threshold value) Vr1, and outputs an H level stop signal when the output voltage VHV exceeds the reference voltage Vr1. For this purpose, voltage detecting means VT1 for detecting the output voltage VHV of the booster circuit 7 and a comparator CP1 for comparing the voltage detected by the voltage detecting means VT1 with the reference voltage Vr1 are provided. The voltage detection means VT1 is provided to divide the output voltage of the booster circuit 7 so that it can be compared with the reference voltage Vr1. When the output of the abnormality detection circuit 12 becomes H level, it is input to the control circuit 8 as a stop signal. When the control circuit 8 receives the stop signal, the switching elements Q1 to Q5 of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are turned off. The operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped.
[0070]
The operation will be described below. When the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 are connected and the igniter 10 operates normally, the operation is as shown in FIG. That is, when the on / off of the switching element Q1 is started as shown in FIG. 2A by the start of the circuit operation, the capacitor C1 is charged as shown in FIG. 2D, and the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is Reaches no-load voltage. At this time, since the capacitor C8 of the igniter 10 is also charged through the booster circuit 7, the voltage across the capacitor C8 rises as shown in FIG. In the illustrated example, in the charging process of the capacitor C8, as shown in FIGS. 2B and 2C, only the switching elements Q3 and Q4 among the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inverting circuit 6 are turned on, and the switching elements Q2 and Q5 Keeps off. The on / off state of the switching element Q1 of the DC-DC conversion circuit 4 is set to a frequency lower than that of the normal operation period.
[0071]
When the voltage across the capacitor C8 reaches the threshold voltage of the spark gap SG1 at time t1, the spark gap SG1 conducts and the capacitor C8 is discharged, as shown in FIG. 2 (f), across the high-pressure discharge lamp LP1. A high voltage start pulse is applied. When the high-pressure discharge lamp LP1 is started in this way, the normal operation is started, the switching element Q1 is turned on / off at a high frequency, and the switching elements Q2-Q5 are turned on / off. In normal operation, since the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 decreases, the voltage across the capacitor C8 is also maintained at a low voltage that does not allow the spark gap SG1 to conduct. Here, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 and the output voltage of the booster circuit 7 pulsate as the start pulse is generated.
[0072]
With the above-described operation, the voltage of the terminal TN5 of the output connection unit 9 (that is, the output voltage VHV of the booster circuit 7) changes as shown in FIG. 2G, and if the reference voltage Vr1 is set appropriately, The output voltage of the voltage detection means VT1 decreases before exceeding the reference voltage Vr1 as shown in FIG. That is, the output of the comparator CP1 does not become H level, and as a result, no stop signal is input to the control circuit 8.
[0073]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the DC-DC conversion circuit 4 and the booster circuit 7 are unloaded. Therefore, as shown by the solid line in FIG. Output voltage VHV) rises rapidly as the voltage across the capacitors C3 to C6 included in the booster circuit 7 rises. As a result, as shown in FIG. 3B, the output voltage of the voltage detection means VT1 The reference voltage Vr1 is reached at time t2. As a result, immediately after the start of the circuit operation, the output of the comparator CP1 becomes H level, a stop signal is input to the control circuit 8, and the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. In FIG. 3, an alternate long and two short dashes line illustrates an operation when the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are continued after the time t2.
[0074]
When the igniter 10 is connected but the spark gap SG1 is not turned on due to the life of the spark gap SG1, etc., the capacitor C8 is normally charged, so the voltage at the terminal TN5 is as shown in FIG. It rises as normal. However, since the spark gap SG1 does not conduct, the output voltage of the voltage detection means VT1 reaches the reference voltage Vr1 at time t2 as shown in FIG. 4B, and the comparator is the same as when the igniter 10 is not connected. The output of CP1 becomes H level, and a stop signal is input to the control circuit 8. As a result, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. Also in FIG. 4, the two-dot chain line illustrates the operation when the operations of the DC-DC converting circuit 4 and the polarity inverting circuit 6 are continued after the time t2.
[0075]
If the voltage detection means VT1 is configured to divide the output voltage VHV of the booster circuit 7 by a resistor and does not use an element such as a capacitor for storing energy, the output of the comparator CP1 becomes H level. After the stop signal is input to the control circuit 8, the output voltage of the booster circuit 7 can be reduced in a short time.
[0076]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the configuration is such that the output voltage VHV of the booster circuit 7 is monitored in order to detect the presence or absence of connection of the igniter 10 and the abnormal operation of the igniter 10, but in this embodiment, FIG. As shown, a configuration is adopted in which the potential at the connection point between the capacitor C4 and the cathode of the diode D4 in the booster circuit 7 is detected. That is, although the voltage detection portion is different from that of the first embodiment, the operation is the same because the voltage reflecting the output voltage VHV of the booster circuit 7 is detected. However, since the voltages are different, the voltage detection means VT1 has a constant value different from that of the first embodiment. However, since the output voltage of the voltage detection means VT1 can be set to the same level as in the first embodiment, the reference voltage Vr1 and the comparator CP1 may be the same as those in the first embodiment. .
[0077]
However, when the igniter 10 and the high-pressure discharge lamp LP1 are connected and the igniter 10 operates normally, when the voltage across the capacitor C8 reaches the threshold voltage of the spark gap SG1, the spark gap SG1 becomes conductive and the charge of the capacitor C8 is charged. Since the voltage at the terminal TN5 of the output connection portion 9 changes as shown in FIG. 6A and the reference voltage Vr1 is appropriately set, the output voltage of the voltage detection means VT1 is as shown in FIG. ) Before the reference voltage Vr1 is exceeded. That is, the output of the comparator CP1 does not become H level, and as a result, no stop signal is input to the control circuit 8.
[0078]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the DC-DC conversion circuit 4 and the booster circuit 7 are unloaded, so the voltage at the terminal TN5 is the booster circuit 7 as shown by the solid line in FIG. As shown in FIG. 7B, the output voltage of the voltage detecting means VT1 reaches the reference voltage Vr1 at time t2, as the voltage across the capacitors C3 to C6 increases. As a result, immediately after the start of the circuit operation, the output of the comparator CP1 becomes H level, a stop signal is input to the control circuit 8, and the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped.
[0079]
If the spark gap SG1 does not conduct even when the igniter 10 is connected, the capacitor C8 is normally charged. Therefore, the voltage at the terminal TN5 is the same as in the normal state as shown in FIG. To rise. However, since the spark gap SG1 does not conduct, the output voltage of the voltage detection means VT1 reaches the reference voltage Vr1 at time t3 as shown in FIG. 8B, and the comparator is the same as when the igniter 10 is not connected. The output of CP1 becomes H level, and a stop signal is input to the control circuit 8. As a result, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped.
[0080]
7 and 8, the two-dot chain line illustrates the operation when the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are continued even after the output of the voltage detection means VT1 reaches the reference voltage Vr1. . If the voltage detection means VT1 is configured to divide the output voltage VHV of the booster circuit 7 by a resistor and does not use an element such as a capacitor for storing energy, the output of the comparator CP1 becomes H level. After the stop signal is input to the control circuit 8, the output voltage of the booster circuit 7 can be reduced in a short time. Further, as the voltage input to the voltage detection means VT1, not the terminal voltage of the capacitor C4 but the terminal voltages of the other capacitors C3, C5 and C6 of the booster circuit 7 may be adopted. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0081]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 9, the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and a flyback type DC-DC converter is used for the DC-DC conversion circuit 4. Used.
[0082]
The output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is converted into an alternating voltage by the polarity inversion circuit 6 and applied to the discharge lamp LP1 through the igniter 10. The voltage across the secondary winding of the transformer T1 in the DC-DC conversion circuit 4 is applied to the booster circuit 7. The booster circuit 7 boosts and rectifies the alternating voltage generated in the secondary winding of the transformer T1. Output voltage. The DC high voltage output from the booster circuit 7 is applied to the igniter 10, and the igniter 10 starts the high-pressure discharge lamp LP1 by generating a high-voltage start pulse. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol as 1st Embodiment can use the circuit similar to 1st Embodiment. In the following description, the reference numerals not included in FIG. 9 will be referred to FIG. 1 as appropriate.
[0083]
The control circuit 8 detects the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 and the supply current Ila from the DC-DC conversion circuit 4 to the polarity inversion circuit 6. The control circuit 8 controls on / off of the switching element Q1, and is configured by a dedicated integrated circuit for controlling the DC-DC converter. The control circuit 8 monitors the output voltage VHV of the booster circuit 7. Further, when a reset terminal RST that outputs a reset signal at the start of circuit operation and an H level stop signal are input from the outside, the control circuit 8 switches the DC-DC conversion circuit 4 and the switching element Q1 of the polarity inversion circuit 6. To Q5 and a stop terminal STP for stopping the operation. In the illustrated example, the output current Ila of the DC-DC conversion circuit 4 is detected by the current detection means IT. The current detection means IT has a configuration corresponding to the resistor R1 in the first embodiment, but other configurations may be used.
[0084]
An important operation of the control circuit 8 used in this embodiment is the control of the switching element Q1 by the output voltage Vla. When the output voltage Vla is equal to or lower than the specified control voltage VS1, the switching element Q1 is turned on / off at a high frequency. In this control, the oscillation state is repeated repeatedly, and when the output voltage Vla reaches the control voltage VS1, the oscillation state and the stop state are intermittently repeated in such a cycle that the output voltage Vla is maintained at the control voltage VS1. . In the intermittent oscillation state, the output voltage Vla is monitored, and when the output voltage Vla is slightly higher than the control voltage VS1, the operation is stopped, and when the output voltage Vla is slightly lower than the control voltage VS1, the operation to enter the oscillation state is repeated. Such an operation prevents the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 from significantly exceeding the control voltage VS1. Further, the longer the period during which the output voltage Vla is lower than the control voltage VS1, the longer the period of oscillation state.
[0085]
In the present embodiment, when the igniter 10 is not connected or when a start pulse is not generated due to a failure of the igniter 10, the abnormality detection circuit that instructs the control circuit 8 to stop the operation of the DC-DC conversion circuit 4 12 is provided. That is, the control circuit 8 controls the switching element Q1 of the DC-DC conversion circuit 4, whereby the power supplied to the high-pressure discharge lamp LP1 that is a load is controlled. Further, the abnormality detection circuit 12 detects the presence or absence of connection of the igniter 10 or the failure of the igniter 10.
[0086]
The abnormality detection circuit 12 includes a low-pass filter F1 that outputs an average value of both-end voltages when the switching element Q1 provided in the DC-DC conversion circuit 4 is turned on and off, and an output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 A low-pass filter F2 that outputs an average value of Vla is provided. The output voltages VQ1f and VC1f of both the low-pass filters F1 and F2 are compared by the comparator CP2, and when the output voltage VC1f of the low-pass filter F2 is higher, the output of the comparator CP2 becomes H level. The low-pass filter F2 includes a resistor for voltage division, and adjusts the relationship between the output voltage VC1f and the output voltage VQ1f of the low-pass filter F1, and when the igniter 10 operates normally, the output voltage VQ1f of the low-pass filter F1 is better. It is set to be higher.
[0087]
The output of the comparator CP2 is input to the set terminal S of the RS flip-flop FF1. A reset signal output from the reset terminal RST of the control circuit 8 is input to the reset terminal R of the RS flip-flop FF1. The output terminal Q of the RS flip-flop FF1 is connected to the stop terminal STP of the control circuit 8, and when the H level stop signal is input to the stop terminal STP, the control circuit 8 stops on / off of the switching element Q1. (The switching element Q1 is turned off), and the operation of the DC-DC conversion circuit 4 is stopped.
[0088]
The operation of this embodiment will be described below. When the switching element Q1 is turned off, the voltage VQ1 across the switching element Q1 is a surge generated by an inductance component of the transformer T1 or the like as the switching element Q1 is turned off, as shown in FIGS. 10 (c) and 11 (c). This is a voltage obtained by combining the voltage and a voltage obtained by multiplying the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 by the turn ratio of the primary winding with respect to the secondary winding of the transformer T1. Therefore, the envelope of the voltage VQ1 across the switching element Q1 has a shape similar to the change in the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4.
[0089]
First, the operation when the igniter 10 operates normally will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10B, the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is gradually increased by charging the smoothing capacitor C1 from the start of the circuit operation, and reaches the control voltage VS1 at time t1. . On the other hand, the output voltage VHV of the booster circuit 7 is applied to the igniter 10, and the booster circuit 7 and the igniter 10 are provided with capacitors (C3 to C6, C8) that affect the output voltage VHV of the booster circuit 7. Similarly to the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4, the output voltage VHV of the booster circuit 7 also rises with time. Since the igniter 10 includes a spark gap SG1 as a threshold element that is turned on when the output voltage VHV of the booster circuit 7 reaches the breakover voltage at time t2, the igniter 10 accumulates in a capacitor provided in the igniter 10 or the booster circuit 7 when the threshold element is turned on. The igniter 10 uses this charge to generate a high voltage start pulse. Further, since the high pressure discharge lamp LP1 is discharged by the generation of the start pulse, the electric charge of the capacitor C1 provided in the DC-DC conversion circuit 4 is also discharged.
[0090]
Here, until the output voltage Vla reaches the control voltage VS1, the switching element Q1 is in an oscillating state that continues to be turned on and off at a high frequency as shown in FIG. 10C, but when the output voltage Vla reaches the control voltage VS1, the switching element Q1 Is turned off to be in a stop state, and thereafter, an oscillation state is brought about when the output voltage Vla is lowered, and a stop state is brought about when the output voltage Vla is increased, thereby causing an intermittent oscillation state. If the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises and the threshold element provided in the igniter 10 becomes conductive at time t2, so that the output of the booster circuit 7 as shown in FIG. The voltage VHV rapidly decreases, and at this time, the voltage across the capacitor C1 rapidly decreases as shown in FIG. As a result, the switching element Q1 continues to oscillate in order to increase the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 as shown in FIG. By repeating such an operation, a high-voltage start pulse can be repeatedly applied to the high-pressure discharge lamp LP1.
[0091]
The decrease in the output voltage VHV of the booster circuit 7 and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 occurs if the igniter 10 operates normally regardless of whether or not the high-pressure discharge lamp LP1 is started when a start pulse is generated. As a result, after the switching element Q1 shifts to the intermittent oscillation state, an oscillation state of a relatively long period occurs as shown in FIG.
[0092]
On the other hand, when the igniter 10 is not connected or when a start pulse is not generated, that is, when the igniter 10 does not operate normally, as shown in FIGS. 11A and 11B, the output voltage VHV of the booster circuit 7 and After the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 rises to the control voltage VS1 at time t1, it does not drop. Therefore, after the switching element Q1 enters the intermittent oscillation state, as shown in FIG. 11C, the intermittent oscillation state in which the stop state and the oscillation state are alternately repeated at a relatively short time interval continues.
[0093]
As is apparent from the above-described operation, after the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 and shifts to the intermittent oscillation state within the period when the igniter 10 operates from the start of the circuit operation, the oscillation state It is possible to determine whether or not the igniter 10 is operating normally by comparing the durations of the above. Here, the output voltage VQ1f of the low-pass filter F1 reflects a period during which the switching element Q1 is in an oscillating state. As described above, the envelope of the both-ends voltage VQ1 of the switching element Q1 indicates that the igniter 10 is normal. Since it fluctuates even if it operates, even if the output voltage VQ1f of the low-pass filter F1 is compared with a constant value, it is impossible to know the duration of the oscillation state in the intermittent oscillation state. Therefore, in this embodiment, when the igniter 10 is operating normally, the fact that the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 and the envelope of the both-ends voltage of the switching element Q1 are substantially similar is utilized. This is compared with the output voltage VC1f of the low-pass filter F2 that receives the output voltage Vla of the conversion circuit 4. That is, the relationship between the voltages VQ1f and VC1f input to the comparator CP2 is as shown in FIG. 10D. If the igniter 10 is operating normally, the relationship VQ1f> VC1f is always maintained. The input to the set terminal S of the flip-flop FF1 does not rise to the H level, and no stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 as shown in FIG. 10E (to the terminal of the control circuit 8). Is kept at the L level).
[0094]
On the other hand, when the igniter 10 is not connected or when a start pulse cannot be generated due to a failure of the igniter 10, the oscillation occurs after the switching element Q1 enters an intermittent oscillation state as shown in FIG. Since the state and the stop state are alternately repeated at relatively short time intervals, the output voltage VQ1f of the low-pass filter F1 gradually decreases as shown in FIG. If the igniter 10 does not generate a start pulse, the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is maintained at a substantially constant value, so that the output voltage VC1f of the low-pass filter F2 is as shown in FIG. As a result, the magnitude relationship between the voltages VQ1f and VC1f input to the comparator CP2 is reversed when a certain amount of time has elapsed from the start of the intermittent oscillation state. That is, VQ1f> VC1f at the start of the intermittent oscillation state, whereas VQ1f <VC1f is established at time t3 when a certain amount of time has elapsed since the start of the intermittent oscillation state. At this time, since the output of the comparator CP2 becomes H level, the output terminal Q of the RS flip-flop FF1 becomes H level, and an H level stop signal is input to the stop signal STP of the control circuit 8 as shown in FIG. Then, the control circuit 8 stops on / off of the switching element Q1 (that is, turns off the switching element Q1).
[0095]
As described above, it is possible to determine whether the igniter 10 is connected or whether the igniter 10 is faulty using the intermittent oscillation state of the switching element Q1, and the operation of the DC-DC conversion circuit 4 when the igniter 10 is abnormal. Can be stopped. Here, by appropriately setting the constants of the low-pass filters F1 and F2, the time until the switching element Q1 is stopped on / off at the time t3 after the transition to the intermittent oscillation state at the time t1 is appropriately adjusted. It is possible to set so that the operation is stopped in a relatively short time when the igniter 10 is abnormal. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0096]
(Fourth embodiment)
The present embodiment is a modification of the third embodiment. In the third embodiment, a low-pass filter F1 is provided in the abnormality detection circuit 12 in order to extract the average value of the voltage VQ1 across the switching element Q1. However, in this embodiment, as shown in FIG. 12, in order to suppress the surge voltage applied to the switching element Q1, a snubber circuit SN is used instead of the low-pass filter F1, and the capacitor CS provided in the snubber circuit SN is changed. The both-end voltage is used as the average voltage VQ1f of the both-end voltage VQ1 of the switching element Q1. The snubber circuit SN has a configuration in which a series circuit of a diode DS and a capacitor CS is connected in parallel to the switching element Q1, and a resistor RS is connected in parallel to the capacitor CS. Therefore, the surge voltage when the switching element Q1 is turned off is applied to the capacitor CS through the diode DS. The impedance of the capacitor CS is set to be small with respect to the surge voltage, and the application of the surge voltage to the switching element Q1 can be suppressed.
[0097]
However, since the voltage across the switching element Q1 excluding the surge voltage is applied to the capacitor CS, if the constant between the capacitor CS and the resistor RS is appropriately selected, the voltage across the switching element Q1 is determined by the voltage VQ1f across the capacitor CS. An average value of the voltage VQ1 can be obtained. In the present embodiment, the comparator CP2 compares the voltage VQ1f across the capacitor CS thus obtained with the output voltage VC1f of the low-pass filter F2 to which the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is input. The operation of the control circuit 8 is controlled via the RS flip-flop FF1. The relationship between the comparator CP2, the RS flip-flop FF1, and the control circuit 8 is the same as that in the third embodiment.
[0098]
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the duration of the oscillation state in the intermittent oscillation state is detected using the output (drive signal DQ1) of the control circuit 8 that controls on / off of the switching element Q1. . Since the envelope of the drive signal DQ1 does not vary like the envelope of the voltage VQ1 across the switching element Q1, the duration of the oscillation state can be obtained by comparing with a constant value.
[0099]
That is, the abnormality detection circuit 12 of this embodiment includes a low-pass filter F3 that uses the average value of the voltage VDQ1 of the drive signal DQ1 as the output voltage VQ1f, and compares the output voltage VQ1f of the low-pass filter F3 with the reference voltage Vr by the comparator CP2. ing. However, since the low-pass filter F3 has a time constant, the output voltage VQ1f of the low-pass filter F3 is relatively low immediately after the start of the circuit operation, and increases with time. Therefore, the reference voltage Vr is set to 0V until the output voltage VQ1f sufficiently increases immediately after the circuit operation starts. The period for setting the reference voltage Vr to 0V is set by the timer circuit TM1 that starts the timed operation from the start of the circuit operation, and the reference voltage Vr is kept at 0V during the timed operation by the timer circuit TM1.
[0100]
If the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 14A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. 14B. Change. When the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t2, the control circuit 8 controls the switching element Q1 to be in an intermittent oscillation state as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 14 (d), the timed operation of the timer circuit TM1 ends at time t1 before time t2, and a predetermined reference voltage Vr is applied to the comparator CP2. After the transition to the intermittent oscillation state, when a starting pulse is output from the igniter 10 at time t3, the switching element Q1 continues to oscillate for a relatively long period thereafter, so the output voltage VQ1f of the low-pass filter F3 is It does not fall below the reference voltage Vr, and no stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 as shown in FIG.
[0101]
On the other hand, if the igniter 10 is abnormal, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 15A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. 15B. . That is, since the drive signal DQ1 of the switching element Q1 shifts to the intermittent oscillation state at time t2 as shown in FIG. 15C, the stop state and the oscillation state are repeated at a relatively short time interval. ), The output voltage VQ1f of the low-pass filter F3 gradually decreases after shifting to the intermittent oscillation state, and falls below the reference voltage Vr at time t4. That is, at time t4, the output of the comparator CP2 becomes H level, the output terminal Q of the RS flip-flop FF1 becomes H level, and the stop terminal STP of the control circuit 8 is at H level as shown in FIG. A stop signal is input. In this way, when the igniter 10 is abnormal, the control circuit 8 stops turning on / off the switching element Q1 (keep it off).
[0102]
The means for switching the reference voltage Vr in consideration of the rising delay of the output voltage VQ1f of the low-pass filter F3 is not necessarily the timer circuit TM1, and is configured to monitor the change in the output voltage VQ1f of the low-pass filter F3. It is good. Further, as a configuration for detecting the average value of the voltage VDQ1 of the drive signal DQ1, a frequency-voltage converter can be used instead of using the low-pass filter F3. Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment.
[0103]
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, the presence or absence of an abnormality in the igniter 10 is detected by detecting whether or not a start pulse is generated from the igniter 10 during a standby period Ta defined from the start of circuit operation. That is, as shown in FIG. 16, the abnormality detection circuit 12 of the present embodiment detects whether or not a start pulse has been generated from the timer circuit TM2 that limits the waiting period Ta from the start of circuit operation and the igniter 10. Comparator CP3 and RS flip-flop FF2 are provided. The timer circuit TM2 sets the output to the H level when the time limit of the waiting period Ta ends, and the comparator CP3 sets the output to the H level before the start pulse is output from the igniter 10, and sets the output to the L level when the start pulse is generated. Therefore, if the igniter 10 is operating normally, the start pulse is generated and the output of the comparator CP3 becomes L level before the waiting period Ta ends and the output of the timer circuit TM2 becomes H level. If 10 is abnormal, the output of the comparator CP3 becomes H level even if the waiting period Ta ends and the output of the timer circuit TM2 becomes H level. Therefore, the outputs of the timer circuit TM2 and the comparator CP3 are input to the AND circuit AND1, and when both are at the H level, an H level stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 through the RS flip-flop FF2, and the switching element The configuration is such that the on / off of Q1 is stopped. As is apparent from the above description, the standby period Ta is set to a length that is at least once after the start of the circuit operation, and preferably the start pulse from the igniter 10 is generated. If it is set so that it does not occur twice, the abnormality of the igniter 10 can be detected in a short time from the start of the circuit operation.
[0104]
Assuming that the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 17A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. Change. After the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t1, a start pulse is generated from the igniter 10 at time t2, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 sharply decreases. . The comparator CP3 compares the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 with the reference voltage Vr3. When the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 becomes lower than the reference voltage Vr3, the output is set to the H level. The output of the comparator CP3 is input to the reset terminal R of the RS flip-flop FF2, and the output terminal Q of the RS flip-flop FF2 falls to the L level. That is, the generation of the start pulse from the igniter 10 causes the output of the RS flip-flop FF2 to fall to the L level as shown in FIG. Here, the reset signal from the control circuit 8 is input to the set terminal S of the RS flip-flop FF2. That is, once the start pulse is generated and the output terminal Q becomes H level once, until the reset signal from the control circuit 8 is input, the next start pulse is generated and the output of the comparator CP3 is again H level. Even in this case, the output of the RS flip-flop FF2 is kept at the L level. However, immediately after the start of the circuit operation, there is a period in which the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is lower than the reference voltage Vr3. The control circuit 8 masks the set terminal S of the RS flip-flop FF2 with the H level by applying a mask to the comparator CP3. Ignore changes in output.
[0105]
Thus, after the occurrence of the start pulse from the igniter 10 is detected and the output of the RS flip-flop FF2 becomes L level, the timed operation (waiting period Ta) of the timer circuit TM2 at time t3 as shown in FIG. Since the output of the timer circuit TM2 becomes H level, the output of the AND circuit AND1 is kept at L level, and the output of the RS flip-flop FF1 is kept at L level. That is, as shown in FIG. 17E, no stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8, and the control circuit 8 continues to turn on / off the switching element Q1.
[0106]
On the other hand, if the igniter 10 is abnormal, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 18A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. 18B. . That is, even when the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t1, no start pulse is generated from the igniter 10, so that the output of the RS flip-flop FF2 is H as shown in FIG. Will be kept at the level. As a result, as shown in FIG. 18D, at the time t3, when the time limit operation of the timer circuit TM2 ends and the output of the timer circuit TM2 becomes H level, both inputs to the AND circuit AND1 become H level. Therefore, the output of the AND circuit AND1 becomes H level, and an H level stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 through the RS flip-flop FF1 as shown in FIG. Since the control circuit 8 that has received the stop signal turns off the switching element Q1, the DC-DC conversion circuit 4 stops its operation. Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment.
[0107]
(Seventh embodiment)
As shown in FIG. 19, the present embodiment has substantially the same configuration as that of the sixth embodiment shown in FIG. 16, but in the sixth embodiment, the generation of the start pulse from the igniter 10 is DC−. In contrast to the detection by the output voltage Vla of the DC conversion circuit 4, in the present embodiment, the supply current Ila detected by the current detection means IT provided between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 is used. Based on the above, the generation of the start pulse from the igniter 10 is detected. That is, since the capacitor C1 is discharged with the start pulse, and the current detection means IT detects a short pulse current, this phenomenon is used.
[0108]
The output of the current detection means IT is input to the comparator CP4. Contrary to the fourth embodiment, the comparator CP4 is connected so that the output level is H level with respect to an input larger than the reference voltage Vr4. That is, as the current detection means IT, one that outputs a voltage proportional to the supply current Ila is used, and when this voltage becomes higher than the reference voltage Vr4, the output of the comparator CP4 becomes H level.
[0109]
If the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 20A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. 1920). . After the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t1, a start pulse is generated from the igniter 10 at time t2, and the current detection means IT supplies current as shown in FIG. 20 (c). A short pulse current is detected as Ila. Accordingly, since the voltage corresponding to the supply current Ila (the voltage proportional to the supply current Ila is indicated by the symbol Ila in the figure) is larger than the reference voltage Vr4 set in the comparator CP4. As shown in (d), the output of the RS flip-flop FF2 changes from the H level to the L level. After that, as shown in FIG. 20E, the timed operation of the timer circuit TL ends and the output of the timer circuit TL becomes H level at time t3, but the output of the AND circuit AND1 is kept at L level, and the RS flip-flop The output of FF1 is kept at the L level. That is, as shown in FIG. 20F, no stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8, and the control circuit 8 continues to turn on / off the switching element Q1.
[0110]
On the other hand, if the igniter 10 is abnormal, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 21A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. . In other words, even if the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t1, no start pulse is generated from the igniter 10, so that an output is generated in the current detection means IT as shown in FIG. Instead, the output of the RS flip-flop FF2 is kept at the H level as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 21E, at the time t3, when the time limit operation of the timer circuit TL is completed and the output of the timer circuit TL becomes H level, both inputs to the AND circuit AND1 become H level. Therefore, the output of the AND circuit AND1 becomes H level, and an H level stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 through the RS flip-flop FF1 as shown in FIG. Since the control circuit 8 that has received the stop signal turns off the switching element Q1, the DC-DC conversion circuit 4 stops its operation. Other configurations and operations are the same as those of the sixth embodiment. However, in the present embodiment, a voltage higher than the reference voltage Vr4 is input from the current detection means IT to the comparator 4 only when a start pulse is generated from the igniter 10, and immediately after the circuit operation starts. It is not essential to mask the RS flip-flop FF2 from the control circuit 8 in FIG. However, a mask may be set in the sense of preventing malfunction due to unstable operation immediately after the start of circuit operation.
[0111]
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 22, the starting auxiliary circuit 5 exists between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6, and the capacitor C2 provided in the starting auxiliary circuit 5 includes two resistors R2. , R3 is connected to both ends of the capacitor C1 through a series circuit. The starting auxiliary circuit 5 shown in the present embodiment functions in the same manner as the starting auxiliary circuit 5 shown in the first embodiment although the connection relation of components is different from that in the first embodiment. In the auxiliary start circuit 5, when the DC-DC conversion circuit 4 starts operating immediately after the circuit operation starts, a charging current flows to the capacitor C2 through the resistors R2 and R3. Further, when a start pulse is generated from the igniter 10, the charge of the capacitor C2 is also discharged when the start pulse is generated in the same manner as the capacitor C1, so that a charging current flows through the capacitor C2 even after the start pulse is generated. By such an operation, the auxiliary start circuit 5 supplies electric power to the polarity inverting circuit 6 together with the capacitor C1, and therefore, a sufficient current is supplied to start the high pressure discharge lamp LP1 to assist the start.
[0112]
As described above, when the auxiliary start circuit 5 is provided, the charging current to the capacitor C2 is detected by the current detection means IT when the starting pulse is generated in the igniter 10, and to the capacitor C2 when the starting pulse is not generated. This charging current is detected only immediately after the start of the circuit operation. In the present embodiment, the presence or absence of abnormality of the igniter 10 is detected by utilizing this difference.
[0113]
In the abnormality detection circuit 12 of the present embodiment, the low-pass filter F4 that smoothes the output voltage of the current detection means IT, and the comparator CP5 that compares the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 with the reference voltage (threshold) Vr5, The presence or absence of the start pulse is detected. Here, since the current detection means IT outputs a voltage proportional to the supply current Ila from the DC-DC conversion circuit 4 to the subsequent stage, the output voltage of the current detection means IT is denoted by reference numeral Ila. Therefore, the output voltage of the low-pass filter F4 obtained by smoothing the output voltage Ila is represented by reference numeral Ilaf. As described above, since the charging current flows through the capacitor C2 of the auxiliary start circuit 5 immediately after the start pulse is generated in the igniter 10, if the igniter 10 is operating normally, the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 is 0V. A certain voltage is maintained. Therefore, by setting the reference voltage Vr5 as a voltage lower than the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 obtained when the igniter 10 operates normally and a start pulse is generated, the comparator CP5 The output can be set to L level.
[0114]
Further, since the response of the low-pass filter F4 is delayed and the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 does not rise immediately after the start of circuit operation, even if the output of the comparator CP5 becomes H level during this period, A timer circuit TM3 and an AND circuit AND2 are provided so as not to make a determination. That is, the timer circuit TM3 sets the output to the L level in the dead period Tb from the start of the circuit operation, and the AND circuit AND2 outputs a logical product of the output of the comparator CP5 and the output of the timer circuit TM3. Therefore, the AND circuit AND2 masks the output of the comparator CP5 in the dead period Tb from the start of the circuit operation. The dead time Tb is set to be shorter than the time when the start pulse is generated once by the igniter 10 and longer than the time when the output of the comparator CP5 becomes L level from the start of the circuit operation. The output of the AND circuit AND2 is input to the control circuit 8, and when the control circuit 8 receives a stop signal at which the output of the AND circuit AND2 becomes H level, the switching element Q1 is turned off and the operation of the DC-DC conversion circuit 4 is stopped. Let
[0115]
If the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 23A, and the output voltage Vla of the DC-DC converter circuit 4 changes as shown in FIG. To change. Since the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 changes as shown in FIG. 23C in response to the output voltage Ila of the current detection means IT, the output of the comparator CP5 immediately after the circuit operation starts as shown in FIG. 23D. Becomes L level. On the other hand, the output of the timer circuit TM3 becomes H level at time t1 after the dead period Tb as shown in FIG. After the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t2, a starting pulse is generated from the igniter 10 at time t3, and a charging current flows to the capacitor C2 of the starting auxiliary circuit 5. That is, the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 is maintained in a state higher than the reference voltage Vr5, and the output of the comparator CP5 is maintained at the L level as shown in FIG. As a result, no stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 as shown in FIG. 23 (f), and the control circuit 8 continues to turn on / off the switching element Q1.
[0116]
When the igniter 10 is abnormal, the output voltage VHV of the booster circuit 7 changes as shown in FIG. 24A, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 changes as shown in FIG. Immediately after the start of the circuit operation, the igniter 10 operates in the same manner as when it is normal, so that the supply current Ila is detected by the current detection means IT, and the output voltage Ilaf of the low-pass filter F4 changes as shown in FIG. . That is, the output of the comparator CP5 becomes L level as shown in FIG. 24 (d) immediately after the circuit operation starts. Thereafter, the output of the timer circuit TM3 becomes H level at time t1 as shown in FIG. 24E, and the AND circuit AND2 waits for the output change of the comparator CP5. If the igniter 10 is abnormal, a starting pulse is not generated from the igniter 10 even when the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the control voltage VS1 at time t2, so a low-pass filter as shown in FIG. The output voltage Ilaf of F4 gradually decreases and becomes lower than the reference voltage Vr5 at time t4. At this time, since the output of the comparator CP5 becomes H level as shown in FIG. 24D, it is detected that the start pulse has not occurred, and H is applied to the stop terminal STP of the control circuit 8 as shown in FIG. A level stop signal is input. The control circuit 8 that has received the stop signal turns off the switching element Q1, and thus the DC-DC conversion circuit 4 stops its operation. Other configurations and operations are the same as those of the sixth embodiment.
[0117]
In the present embodiment, an example in which the start assist circuit 5 is provided at the subsequent stage of the DC-DC conversion circuit 4 is shown. However, as is apparent from the above-described operation, a capacitor provided at the subsequent stage of the DC-DC conversion circuit 4 is shown. If the circuit is a circuit that discharges the charge of the capacitor with the generation of the start pulse in the igniter 10 and the charge current to the capacitor flows through the DC-DC conversion circuit 4 after the start pulse is generated, the circuit is not necessarily started. The auxiliary circuit 5 is not necessarily required.
[0118]
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 25, the voltage is boosted from the DC-DC conversion circuit 4 separately from the current detection means IT (corresponding to the current detection resistor R1) that detects the output current of the DC-DC conversion circuit 4. A resistor Re is provided in a path through which an input current to the circuit 7 passes, and a voltage across the resistor Re is detected by the abnormality detection circuit 12.
[0119]
The abnormality detection circuit 12 includes a diode D8 having a cathode connected to the connection point between the resistor Re and the booster circuit 7. The low-pass filter F5 is connected to the anode of the diode D8, and the output of the low-pass filter F5 passes through the inverting amplifier CA. Is input to the comparator CP6. The comparator CP6 compares the output of the inverting amplifier CA with the reference voltage (threshold) Vr6, and sets the output to the H level during a period when the output of the inverting amplifier CA is lower than the reference voltage Vr6. The output of the comparator CP6 becomes one input of the 2-input AND circuit AND3. The other input of the AND circuit AND3 is an output of the timer circuit TM4 that limits the dead period from the start of the circuit operation. The timer circuit TM4 sets the output to the H level when the dead period elapses from the start of the circuit operation.
[0120]
Now, if the igniter 10 is not connected or the igniter 10 does not operate, the amount of power supplied to the booster circuit 7 decreases because the igniter 10 is operated. That is, since the current flowing through the resistor Re is also reduced, the potential at the connection point between the resistor Re and the diode D8 rises (approaches the reference potential) compared to when the igniter 10 is normal. Therefore, when the voltage at the connection point between the resistor Re and the diode D8 is rectified by the diode D8 and then smoothed by the low-pass filter F5, the polarity is inverted by the inverting amplifier CA and then input to the comparator CP6, the output of the inverting amplifier CA is boosted. The smaller the current supply to the circuit 7, the smaller. That is, if there is an abnormality such as the igniter 10 not being connected, the input to the comparator CP6 decreases and the output of the comparator CP6 becomes H level.
[0121]
Further, since the response of the low-pass filter F5 is delayed and the output voltage of the low-pass filter F5 does not rise immediately after the start of the circuit operation, it is determined that the igniter 10 is abnormal even if the output of the comparator CP6 becomes H level during this time. In order to avoid this, a timer circuit TM4 and an AND circuit AND3 are provided. That is, the timer circuit TM4 outputs an L level during the dead period from the start of the circuit operation, and the AND circuit AND3 outputs a logical product of the output of the comparator CP6 and the output of the timer circuit TM4. Therefore, the AND circuit AND3 masks the output of the comparator CP6 in the dead period from the start of the circuit operation. The dead period is set to be shorter than the time when the starting pulse is generated once by the igniter 10 and longer than the time when the output of the comparator CP6 becomes L level from the start of the circuit operation. The output of the AND circuit AND3 is input to the control circuit 8. When the control circuit 8 receives a stop signal at which the output of the AND circuit AND3 becomes H level, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped.
[0122]
Therefore, if the igniter 10 operates normally, the voltage across the resistor Re is lowered (away from the reference potential) during the dead period limited by the timer circuit TM4, and the input voltage to the comparator CP6 is increased. The output of the comparator CP6 becomes L level. Thereafter, when the dead period ends, the output of the timer circuit TM4 becomes H level, and the AND circuit AND3 can input the output change of the comparator CP6 to the control circuit 8. If the igniter 10 is operating normally, the output of the comparator CP6 is kept at the L level, so that the control circuit 8 continues the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6.
[0123]
On the other hand, if the igniter 10 is abnormal, the current supplied to the booster circuit 7 is small, so that the output of the comparator CP6 becomes H level. Since the output of the timer circuit TM4 becomes H level after the dead period ends, the output of the AND circuit AND3 becomes H level at the end of the dead period, and a stop signal is input to the control circuit 8. As a result, the control circuit 8 stops the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. The resistor Re provided for current detection also functions as an impedance element for limiting the current supplied to the booster circuit 7. Other configurations and operations are the same as those of the sixth embodiment.
[0124]
(Tenth embodiment)
In the present embodiment, the presence / absence of connection of the igniter 10 is determined using the operation of the igniter 10 shown in FIG. Now, if the voltage drop at the current detection means IT is ignored and the reference potential of the DC power supply 1 is set to the reference potential of the output voltage VHV of the booster circuit 7, the output of the booster circuit 7 when the igniter 10 is connected. The voltage VHV is a voltage obtained by adding the voltage at both ends of the capacitor C8 to the potential at one output terminal of the polarity inverting circuit 6. Therefore, if the potential of one output terminal to which the capacitor C8 is connected is changed by the operation of the polarity inverting circuit 6, the output voltage VHV is also changed. On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the capacitor C8 does not exist, and therefore the output voltage VHV of the booster circuit 7 does not change even when the polarity inversion circuit 6 operates. By utilizing this phenomenon, it is possible to determine whether or not the igniter 10 is connected.
[0125]
Therefore, in the abnormality detection circuit 12 of the present embodiment, the output voltage VHV of the booster circuit 7 is input to the differentiation circuit DF to extract the changing point of the output voltage VHV, and the output of the differentiation circuit DF is input to the comparator CP7. By comparing with the reference voltage Vr7, it is determined whether or not the operation of the polarity inverting circuit 6 is reflected in the output voltage of the booster circuit 7. The output of the comparator CP7 is input to the reset terminal R of the RS flip-flop FF4, and the reset signal output from the control circuit 8 is input to the set terminal S of the RS flip-flop FF4. The output terminal Q of the RS flip-flop FF4 is connected to one input terminal of the two-input AND circuit AND4, and the other input terminal of the AND circuit AND4 is connected to the output terminal of the timer circuit TM5. Further, the output terminal of the AND circuit AND4 is connected to the control circuit 8, and when the H level stop signal is input to the stop terminal STP of this terminal, the control circuit 8 stops the switching element Q1 from being turned on / off (switching). The element Q1 is turned off), and the operation of the DC-DC conversion circuit 4 is stopped.
[0126]
The timer circuit TM5 limits the fixed dead time Tc from the start of the circuit operation, keeps the output at the L level until the dead time Tc elapses from the start of the circuit operation, and sets the output to the H level after the dead time Tc elapses. . The dead time Tc is set longer than the time when the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit 6 is inverted at least once after the circuit operation starts. However, when the igniter 10 is not connected, the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit 6 is inverted twice so that the operations of the polarity inversion circuit 10 and the DC-DC conversion circuit 4 can be stopped in as short a time as possible. It is desirable to set it shorter than the time to do.
[0127]
The operation of this embodiment will be described below. Now, the polarity when the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit 6 is first inverted after the circuit operation is started is defined. When the igniter 10 is normally connected, the first polarity inversion causes the differentiation circuit DF. Is set to exceed the reference voltage Vr7. That is, it is assumed that the comparator CP7 outputs an H level when the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit 6 is first inverted after the circuit operation is started.
[0128]
When the igniter 10 operates normally, as shown in FIG. 27, when the circuit operation is started, the output terminal connected to the capacitor C8 in the polarity inverting circuit 6 as shown in FIG. The potential is inverted from negative to positive, and the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises discontinuously as shown in FIG. At this time, a short-time pulse indicating the change point of the input voltage is generated at the output of the differentiating circuit DF as shown in FIG. 27C, and this pulse exceeds the reference voltage Vr7 set in the comparator CP7. An H level trigger signal is input to the reset terminal R of the flip-flop FF4, and the output of the RS flip-flop FF4 falls to the L level as shown in FIG. Thereafter, the output of the timer circuit TM5 becomes H level at time t2 as shown in FIG. 27 (e), but there is no period in which the inputs to the AND circuit AND4 are simultaneously H level, so that as shown in FIG. 27 (f). The output of the AND circuit AND4 does not change, and an H level stop signal is not input to the stop terminal STP of the control circuit 8, and the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 operate normally.
[0129]
On the other hand, when the igniter 10 is not connected, even if the polarity of the output voltage of the polarity inverting circuit 6 is inverted at the time t1 after the circuit operation starts as shown in FIG. As shown in FIG. 28, since there is no influence on the output voltage VHV of the booster circuit 7, no change occurs in the output of the differentiating circuit DF as shown in FIG. 28C, and the output of the comparator CP7 is kept at the L level. Be drunk. As shown in FIG. 28D, the RS flip-flop FF4 is set to the H level by the signal from the control circuit 8 to the set terminal S at the start of the circuit operation, and the timer circuit TM5 is as shown in FIG. If the output is set to H level at time t2, the output of the AND circuit AND4 also becomes H level as shown in FIG. That is, an H level stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 at time t2, and the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped.
[0130]
In this embodiment, since the presence or absence of connection of the igniter 10 is detected by using the output voltage VHV of the booster circuit 7 having a relatively high voltage, in order to reduce the voltage stress of the abnormality detection circuit 12, a circuit is used. It is desirable to detect the output voltage VHV in a relatively low voltage period from the start of operation until the voltage of each part sufficiently rises. In the illustrated example, the polarity of the output voltage of the polarity inverting circuit 6 is illustrated as the time when the polarity of the output voltage is reversed from the negative electrode to the positive electrode. Further, since it is determined whether or not the igniter 10 is connected immediately after the start of the circuit operation, it is not always necessary to operate the polarity inverting circuit 4 in the same manner as the normal operation. For example, all switching elements constituting the polarity inverting circuit 6 The output voltage VHV of the booster circuit 7 may be measured by controlling the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit 6 to be a specified polarity from the state where Q2 and Q5 are turned off.
[0131]
(Eleventh embodiment)
The configuration shown in FIG. 29 has the same configuration as that of the first embodiment, and the configuration having the same reference numerals as those in FIG. 1 has the same functions. Therefore, in the following description, FIG. 1 will be referred to as appropriate for symbols not shown in FIG. As described above, the igniter 10 and the high-pressure discharge lamp LP1 are connected to the polarity inversion circuit 6 and the booster circuit 7 through the output connection unit 9. That is, the igniter 10 and the high-pressure discharge lamp LP1 are provided as load circuits by being separated from a circuit board on which other components are mounted at the time of mounting. Therefore, by using a connector as the output connection portion 9, the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 can be attached and detached.
[0132]
Incidentally, the igniter 10 includes the capacitor C7 connected between the output terminals of the polarity inversion circuit 6 in order to reduce the influence on the polarity inversion circuit 6 when the start pulse is generated as described above. Therefore, if the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity reversing circuit 6 are operating, the voltage applied to the capacitor C7 is alternately reversed by the polarity reversing circuit 6, so that the switching elements constituting the polarity reversing circuit 6 are turned on. A current for charging the capacitor C7 flows with the turning off. That is, if the igniter 10 is connected via the output connecting portion 9, a current for charging the capacitor C7 flows. Therefore, by detecting the presence of this current, it is detected whether the igniter 10 is connected. It becomes possible.
[0133]
Therefore, a current is detected between the DC-DC conversion circuit 4 and the output connection portion 9 and serving as a current path for charging the capacitor C7 (between the start auxiliary circuit 5 and the polarity inversion circuit 6 in the illustrated example). Resistance Rf is inserted, and the presence or absence of a current for charging the capacitor C7 is detected by the voltage across the resistor Rf. The voltage across the resistor Rf is amplified by the inverting amplifier VT8 and compared with the reference voltage (threshold value) Vr8 by the comparator CP8. In the illustrated configuration, the reference potential of the output of the DC-DC conversion circuit 4 is set to the high potential side, and when the resistor Rf is inserted in the illustrated portion, the polarity of the voltage across the resistor Rf becomes negative. Therefore, the polarity of the input voltage to the comparator CP8 is inverted using the inverting amplifier VT8. The output of the comparator CP8 is input to the control circuit 8, and when the output of the comparator CP8 does not become H level when the switching element of the polarity inverting circuit 6 is turned on, it is determined that the igniter 10 is not connected. The control circuit 8 stops the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6.
[0134]
The operation will be briefly described below. When the circuit operation start is instructed, the control circuit 8 operates the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 and turns on the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inversion circuit 6 as shown in FIGS.・ Control off. In the illustrated example, the switching elements Q3 and Q4 are on, and the switching elements Q2 and Q5 are off. Further, since the DC-DC conversion circuit 4 is operating, as shown in FIG. 30C, the absolute value of the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 suddenly increases with time. The reason why the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 has a negative polarity is that the high potential side of the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is used as a reference potential.
[0135]
Assuming that the igniter 10 is connected to the output connection portion 9, the current i1 for charging the capacitor C7 flows as shown in FIG. 30 (d) when the switching elements Q2 to Q5 are turned on as described above. Here, since the potential at the right end of the resistor Rf in FIG. 29 is lower than the potential at the left end, the input voltage to the comparator CP8 becomes as shown in FIG. 30E by inverting the polarity with the inverting amplifier VT8. Here, by setting the reference voltage Vr8 so that the voltage output from the inverting amplifier VT8 corresponding to the current i1 exceeds the reference voltage Vr8, the output of the comparator CP8 is set to the H level, and the control circuit 8 is ignited. 10 can be recognized. That is, in the control circuit 8 of this embodiment, once the input to the stop terminal STP becomes H level after the circuit operation starts, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are continued.
[0136]
On the other hand, when the igniter 10 is not connected to the output connection portion 9, even if the switching elements Q2 to Q5 are turned on, the current i1 for charging the capacitor C7 does not flow to the resistor Rf as shown in FIG. As shown in FIG. 30 (g), the output voltage of the inverting amplifier VT8 is also approximately 0V, and the output of the comparator CP8 is kept at the L level. That is, the control circuit 8 recognizes that the igniter 10 is not connected because the output of the comparator CP8 does not become H level within a specified time from the start of the circuit operation, and stops the L level at the stop terminal STP of the control circuit 8. It is determined that a signal has been input.
[0137]
Whether or not the igniter 10 is connected may be detected only immediately after the start of the circuit operation. The resistor Rf can also be used as a current detection means for detecting the output current of the DC-DC conversion circuit 4, but when the start auxiliary circuit 5 is included, a capacitor provided in the start auxiliary circuit 5 It is desirable to provide a resistor Rf at a site where no misidentification occurs as a current for charging the battery. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0138]
(Twelfth embodiment)
In the eleventh embodiment, the control circuit 8 is operated so that the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are simultaneously operated when the circuit operation is started. However, the circuit shown in FIG. In the configuration, if the DC-DC conversion circuit 4 is operated prior to the start of the operation of the polarity inversion circuit 6, the change in the current i1 for charging the capacitor C7 detected by the resistor Rf can be further abrupt. That is, it becomes easier to identify whether or not the igniter 10 is connected.
[0139]
The operation will be briefly described below. When the start of circuit operation is instructed, the control circuit 8 operates only the DC-DC conversion circuit 4 to sufficiently increase the absolute value of the output voltage Vla as shown in FIG. When the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches a specified voltage, the control circuit 8 keeps the switching elements Q2 and Q5 of the polarity inversion circuit 6 off as shown in FIGS. Elements Q3 and Q4 are turned on. If the igniter 10 is connected, an abrupt current i1 for charging the capacitor C7 flows as shown in FIG. 31 (d). As a result, the output of the inverting amplifier VT8 reduces the reference voltage Vr8 as shown in FIG. 31 (e). It will greatly exceed. That is, it can be reliably detected that the igniter 10 is connected. In other words, since the current i1 for charging the capacitor C7 is relatively large, the reference voltage Vr8 can be set relatively high, and the comparison by the comparator CP8 is facilitated.
[0140]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the current i1 for charging the capacitor C7 does not flow as shown in FIG. 31 (f), so that no output appears in the inverting amplifier VT8 as shown in FIG. 31 (g). . As a result, the output of the comparator CP8 is kept at the L level, and the control circuit 8 can recognize that the igniter 10 is not connected because the output of the comparator CP8 does not become the H level.
[0141]
In the above operation, the operation of the polarity inversion circuit 6 is stopped (all the switching elements Q2 to Q5 are turned off) until the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 reaches the specified voltage. It is not necessary to keep the switching elements Q2 to Q5 off, and it is sufficient that the current i1 for charging the capacitor C7 does not flow. For example, switching elements Q2, Q3, and Q5 may be turned off and switching element Q4 may be turned on. The resistor Rf can also be used as current detection means for detecting the output current of the DC-DC conversion circuit 4 (that is, the function of the resistor R1), but when the start assist circuit 5 is included. It is desirable to provide a resistor Rf at a site where the current provided for charging the capacitor provided in the starting auxiliary circuit 5 is not mistakenly recognized. Other configurations and operations are the same as those in the eleventh embodiment.
[0142]
(Thirteenth embodiment)
In the eleventh embodiment and the twelfth embodiment, the configuration for detecting the current for charging the capacitor C7 provided in the igniter 10 is adopted. However, the igniter 10 accumulates electric charges for generating a start pulse. A capacitor C8 is also provided, and whether or not the igniter 10 is connected can be detected by detecting a current for charging the capacitor C8.
[0143]
However, as shown in FIG. 32, even if the resistor Rf is inserted between the auxiliary start circuit 5 and the polarity inversion circuit 6 and the normal operation is performed, the current for charging the capacitor C8 cannot be detected. Therefore, immediately after the start of the circuit operation, in order to detect the presence / absence of connection of the igniter 10, the current flowing through the resistor Rf reflects the presence / absence of connection of the igniter 10 by performing an operation different from normal. Other configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment can use the same circuit as that in the first embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 1 will be referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0144]
The current i2 flowing through the resistor Rf is detected by the voltage across the resistor Rf and amplified by the non-inverting amplifier VT9. The output voltage of the non-inverting amplifier VT9 is compared with the reference voltage (threshold value) Vr9 by the comparator CP9. When the output voltage of the non-inverting amplifier VT9 is higher than the reference voltage Vr9, the output of the comparator CP9 becomes H level. The output of the comparator CP9 is input to the control circuit 8. The control circuit 8 determines that the igniter 10 is connected when the output of the comparator CP9 becomes H level immediately after the start of the circuit operation.
[0145]
In the polarity inverting circuit 6, as described above, the four switching elements Q2 to Q5 are bridge-connected, and each series circuit of the two switching elements Q2 to Q5 forms each arm of the bridge. The connection point of switching elements Q3 and Q5 is connected to one end of capacitor C8. Since switching elements Q2 to Q5 use MOSFETs, there are body diodes D2 to D5, respectively. The body diodes D2 to D5 have a configuration in which an anode is connected to a source of each switching element Q2 to Q5 and a cathode is connected to a drain, and the polarity of flowing a current in a direction opposite to that when the switching elements Q2 to Q5 are turned on. It has become.
[0146]
Therefore, in the control circuit 8, immediately after the circuit operation starts, the polarity inversion circuit 6 is controlled so that only the DC-DC conversion circuit 4 is operated and all the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inversion circuit 6 are kept off. . With this control, a current for charging the capacitor C8 flows through the path of the capacitor C1-boost circuit 7-capacitor C8-body diode D5-resistor Rf-capacitor C1 of the DC-DC conversion circuit 4. That is, since the current i2 flows through the resistor Rf if the igniter 10 is connected, a voltage higher than the reference voltage Vr9 is applied to the comparator CP9, and the output of the comparator CP9 becomes the H level, so that the twelfth embodiment is performed. Similarly to the embodiment, the control circuit 8 can recognize the connection of the igniter 10.
[0147]
The operation will be briefly described below. When the circuit operation start is instructed, the control circuit 8 operates only the DC-DC conversion circuit 4 and all the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inversion circuit 6 are turned off as shown in FIGS. keep. Therefore, if the igniter 10 is connected, the current i2 for charging the capacitor C8 flows through the path passing through the resistor Rf as shown in FIG. 33C, and the output of the non-inverting amplifier VT9 is as shown in FIG. 33D. The reference voltage Vr9 is exceeded. As a result, the control circuit 8 can recognize that the output of the comparator CP9 is at the H level and the igniter 10 is connected. In this case, it is determined that the igniter 10 is connected, and the control circuit 8 starts the on / off operation of the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inverting circuit 6.
[0148]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the current i2 for charging the capacitor C8 does not flow as shown in FIG. 33 (e), so that the output also appears in the non-inverting amplifier VT9 as shown in FIG. 33 (f). Absent. As a result, the output of the comparator CP9 is kept at L level, and the control circuit 8 recognizes that the igniter 10 is not connected because the output of the comparator CP9 does not become H level. That is, if the output of the comparator CP9 does not become H level before the switching elements Q2 to Q8 of the polarity inverting circuit 6 are started after the circuit operation starts, there is an abnormality such as the igniter 10 not being connected. And the operation of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 is stopped.
[0149]
By the way, in the normal operation of the polarity inverting circuit 6, the current flowing from the booster circuit 7 toward the capacitor C8 is a path of the DC-DC converter circuit 4-boost circuit 7-capacitor C8-switching element Q3-DC-DC converter circuit 4. The current passing through the resistor Rf at this time is directed from the DC-DC conversion circuit 4 toward the polarity inversion circuit 6. On the other hand, in the above-described operation, the current for charging the capacitor C8 is detected through a path different from that in the normal operation of the polarity inversion circuit 6, and the direction of the current flowing through the resistor Rf is determined from the polarity inversion circuit 6. As a result, the presence / absence of connection of the igniter 10 is detected based on information not detected in the normal operation. As a result, it can be clearly distinguished from the information obtained by the voltage across the resistor Rf in normal operation, and the possibility of erroneous detection is reduced.
[0150]
In the above-described operation example, all the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inverting circuit 6 are turned off immediately after the start of the circuit operation. However, the current that charges the capacitor C8 with a different path and different polarity from the normal operation If the presence or absence of connection of the igniter 10 can be detected by flowing it to Rf, the operation of the switching elements Q2 to Q5 and the position of the resistor Rf are not limited to the above-described example. For example, switching elements Q2, Q3, and Q5 may be turned off and switching element Q4 may be turned on. The resistor Rf can also be used as a current detection means for detecting the output current of the DC-DC conversion circuit 4, but when the start auxiliary circuit 5 is included, a capacitor provided in the start auxiliary circuit 5 It is desirable to provide a resistor Rf at a site where no misidentification occurs as a current for charging the battery. Other configurations and operations are the same as those in the eleventh embodiment.
[0151]
(Fourteenth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 34, a current detection means DT is provided between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6, and the igniter 10 is connected based on the current detected by the current detection means DT. In order to determine the presence or absence of voltage, a voltage generation circuit GV for applying a DC voltage is provided at the output terminal of the booster circuit 7. Other configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment can use the same circuit as that in the first embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 1 will be referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0152]
The voltage generation circuit GV is a series circuit of a DC power source DC1 and a switch element S1, and is connected between the output end (reference potential side) of the DC-DC conversion circuit 4 and the output end of the booster circuit 7. However, the current detection means DT is provided between the voltage generation circuit GV and the polarity inversion circuit 6. Therefore, the current id flowing to the input side of the polarity inversion circuit 6 is detected when a voltage is applied to the polarity inversion circuit 6 by the voltage generation circuit GV through the igniter 10. The igniter 10 includes the capacitor C8 inserted between one output terminal of the booster circuit 7 and one output terminal of the polarity inverting circuit 6 as described above, and the resistor R6 is connected in parallel to the capacitor C8. .
[0153]
Next, the operation of this embodiment will be described. In the specified inspection period Td (see FIG. 35) from the start of the circuit operation, the operation of the DC-DC conversion circuit 4 is stopped in the control circuit (not shown). That is, when the power is turned on as shown in FIG. 35 (a), the switching element Q1 is kept off as shown in FIG. 35 (e). Therefore, the output from the DC-DC conversion circuit 4 is not given to the polarity inversion circuit 6 and the booster circuit 7, and the current id accompanying the power supply from the DC-DC conversion circuit 4 is not detected by the current detection means DT. .
[0154]
On the other hand, in the inspection period Td, the set of switching elements Q2 and Q5 or the set of switching elements Q3 and Q4 of the polarity inverting circuit 6 is turned on. At this time, the switch element S1 is turned on as shown in FIG. As a result, the voltage of the DC power supply DC1 is applied to the resistor R6 of the igniter 10 through the polarity inversion circuit 6. That is, since the switching elements Q2 to Q5 constituting the polarity inverting circuit 6 are MOSFETs and have body diodes, a current flows between both ends of the DC power source DC1 through the above-described resistor R6, and therefore, the current detection means DT. Thus, the current id can be detected as shown in FIG. By the way, if the threshold value th for the current id is appropriately set in the current detection means DT, when the current id exceeds the threshold th after the start of the circuit operation as shown in FIG. Such a detection signal det can be generated. Thus, when the connection of the igniter 10 is detected in the inspection period Td for inspecting whether or not the igniter 10 is connected, the switch element S1 is turned off, and the switching elements Q1 to Q5 are normally operated as shown in FIG.
[0155]
On the other hand, when the igniter 10 is not connected, even if the switch element S1 is turned on, a path passing through the resistor R6 is not formed. As a result, even if no current is detected by the current detection means DT, the threshold th is exceeded. Absent. That is, the output of the current detection means DT does not become H level, and the control circuit 8 can recognize that the igniter 10 is not connected. Here, when it is detected that the igniter 10 is not connected, the switching elements Q1 to Q5 are kept off in the control circuit 8 and the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. Needless to say.
[0156]
In the present embodiment, the voltage from the DC power source DC1 is applied to the output connection unit 9 in the inspection period Td. However, the DC power source DC1 is provided for inspecting the connection of the igniter 10 and is not for driving. Therefore, a low voltage can be used. As a result, there is no danger of electric shock even if the terminals TN3 to TN5 are exposed during the inspection period Td.
[0157]
The voltage generation circuit GV may be provided separately as in the illustrated example, but a part of the output of the DC-DC conversion circuit 4 is diverted or the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is limited to a low voltage. The same operation is possible even when a low voltage is applied between the output terminals of the booster circuit 7 by operating the circuit. Further, the current detection means DT may be provided in any part as long as it can detect the current flowing between the voltage generation circuit Vt and the igniter 10. Furthermore, the current detection means DT can also be used as a current detection means for detecting the output current of the DC-DC conversion circuit 4. Here, the current value detected by the current detection means DT in the inspection period Td is significantly larger than the current output from the DC-DC conversion circuit 4 for use in lighting the high-pressure discharge lamp LP1 during normal operation. Although it is small, the DC-DC conversion circuit 4 is inactive during the inspection period Td. Therefore, the current is detected in the inspection period Td without being affected by noise caused by the operation of the DC-DC conversion circuit 4. As a result, even the current detection means DT having a relatively low sensitivity can detect the current during the inspection period Td. Other configurations and operations are the same as those in the eleventh embodiment.
[0158]
(Fifteenth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 36, a capacitor Cf is provided to integrate the output voltage of the booster circuit 7, and voltage detection means VT10 for detecting the output voltage VHV of the booster circuit 7, An integrating circuit is constituted by the capacitor Cf charged by the output of the detecting means VT10. The voltage across the capacitor Cf is compared with the reference voltage (threshold value) Vr10 by the comparator CP10, and when the output of the comparator CP10 becomes H level, it is input to the stop terminal STP of the control circuit 8 as a stop signal. That is, the voltage detection means VT10 is composed of a voltage dividing circuit using a plurality of resistors, for example, and outputs a voltage proportional to the output voltage VHV of the booster circuit 7. Other configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment can use the same circuit as that in the first embodiment. Therefore, in the following description, reference will be made to FIG. 1 as appropriate for symbols not included in FIG.
[0159]
Thus, when the igniter 10 and the high-pressure discharge lamp LP1 are connected and the igniter 10 operates normally, when the voltage across the capacitor C8 provided in the igniter 10 reaches the threshold voltage of the spark gap SG1, the spark gap SG1 becomes conductive. Thus, the electric charge of the capacitor C8 is released, a start pulse is generated in the secondary winding of the pulse transformer PT1, and the start pulse is applied to the high pressure discharge lamp LP1 to start the high pressure discharge lamp LP1. Thus, when the high pressure discharge lamp LP1 starts normally, the output of the voltage detection means VT10 and the reference voltage Vr10 are set so that the voltage across the capacitor Cf does not reach the reference voltage Vr10 at the time of starting. If the high pressure discharge lamp LP1 starts normally, the stop signal is not input to the control circuit 8. Here, by providing the capacitor Cf, even if an instantaneous change occurs in the output voltage VHV of the booster circuit 7, no stop signal is input to the control circuit 8, and malfunction due to noise is unlikely to occur. is there.
[0160]
On the other hand, even if the igniter 10 is connected, if the high-pressure discharge lamp LP1 does not start due to an abnormality of the igniter 10 or an abnormality of the high-pressure discharge lamp LP1, the state where the spark gap SG1 repeats the discharge may continue. That is, as shown in FIG. 37A, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises during the charging process of the capacitor C8, and repeats a change that rapidly decreases due to the discharge of the spark gap SG1. At this time, the voltage across the capacitor Cf gradually increases as shown in FIG. 37B and reaches the reference voltage Vr10 at time t1, so that the output of the comparator CP10 becomes H level and a stop signal is input to the control circuit 8. Is done. As a result, when the high-pressure discharge lamp LP1 does not start even though the start pulse is generated, the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 stop immediately.
[0161]
If the igniter 10 is not connected, the terminal TN5 is opened, so that the output voltage VHV of the booster circuit 7 rapidly increases immediately after the start of the circuit operation as shown in FIG. The voltage also rises rapidly as shown in FIG. 38B and reaches the reference voltage Vr10 at time t2 immediately after the start of the circuit operation. That is, the output of the comparator CP10 becomes H level and the stop signal is input to the stop terminal STP of the control circuit 8, and as a result, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. FIG. 38 shows a state in which the operation of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 continues even after the time t2, and the voltage across the capacitor Cf exceeds the reference voltage Vr10 even after the time t2. Actually, when the voltage across the capacitor Cf reaches the reference voltage Vr10 at time t2, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. The voltage and the voltage across the capacitor Cf do not rise. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0162]
(Sixteenth embodiment)
As shown in FIG. 39, the present embodiment includes voltage detection means VT11 that outputs a voltage proportional to the output voltage of the booster circuit 7, and a comparator CP12 that compares the output voltage of the voltage detection means VT11 with a reference voltage Vr2. . Further, the output of the comparator CP12 becomes one input of the 2-input AND circuit AND6, and the output of the AND circuit AND6 is input to the timer circuit TM6. The output of the timer circuit TM6 becomes the other input of the AND circuit AND6, and when the output of the timer circuit TM6 becomes L level, a stop signal (that is, an L level signal is stopped in the stop terminal STP of the control circuit 8). Input). The timer circuit TM6 is reset at the start of the circuit operation to set the output to the H level, and to set the output to the L level after the time limit operation ends. Further, when the input of the timer circuit TM6 rises to the H level in the middle of the timed operation, it is retriggered to extend the timed operation. Hereinafter, the period of the timed operation of the timer circuit TM6 is referred to as a timed period Te. Other configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment can use the same circuit as that in the first embodiment. Accordingly, in the following description, FIG. 1 is referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0163]
Thus, when the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 are connected and the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises during the charging process of the capacitor C8 as shown in FIG. The change of rapidly decreasing due to the discharge of the spark gap SG1 is repeated. At this time, the output of the voltage detection means VT11 repeats the state exceeding the reference voltage Vr2 and the state below the reference voltage Vr2 as shown in FIG. 40B, and the output of the voltage detection means VT11 becomes below the reference voltage Vr2. The period is shorter. If the output of the timer circuit TM6 is at the H level, the AND circuit AND6 repeatedly generates a pulsed output as shown in FIG. 40C, and the timer circuit TM6 is repeatedly triggered. As in 40 (d), the output is kept at the H level. In short, the input to the control circuit 8 is kept at the H level, and the control circuit 8 performs a normal operation in which the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are continuously operated.
[0164]
On the other hand, even if the igniter 10 is connected, if the discharge of the spark gap SG1 is not performed within the time period Te of the timer circuit TM6 due to deterioration over time of the spark gap SG1, the timer circuit TM6 remains within the time period Te. Therefore, the output of the timer circuit TM6 becomes L level. As a result, a stop signal is input to the control circuit 8, and the control circuit 8 stops the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6.
[0165]
If the igniter 10 is not connected, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rapidly increases immediately after the start of the circuit operation as shown in FIG. ), The output voltage of the voltage detection means VT11 also rises rapidly and exceeds the reference voltage Vr2, so that the output of the AND circuit AND6 instantaneously becomes H level only at the start of the circuit operation as shown in FIG. 41 (c). Thereafter, the output voltage of the voltage detection means VT11 does not become lower than the reference voltage Vr2, and the output of the timer circuit TM6 becomes L level at time t1 after the end of the time period Te as shown in FIG. A stop signal is input to 8. As a result, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. FIG. 40 shows a state in which the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are continued after the output of the timer circuit TM6 becomes L level at time t1 and the stop signal is input to the control circuit 8. The output of the voltage detection means VT11 is maintained higher than the reference voltage Vr2 even after the time t1, but actually, when the output of the timer circuit TM6 becomes L level at the time t1, the DC-DC Since the operations of the conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped, the output voltage of the booster circuit 7 is lowered. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0166]
(Seventeenth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 42, voltage detection means VT12 that outputs a voltage proportional to the output voltage of the booster circuit 7, and a comparator that compares the output voltage of the voltage detection means VT12 with a reference voltage (specified value) Vr12. Further, the output of the comparator CP12 is used as one input of a two-input AND circuit AND7, and the other input of the AND circuit AND7 is input from the timer circuit TM7. The comparator CP12 sets the output to H level when the output of the voltage detection means VT12 exceeds the reference voltage Vr12, the output of the AND circuit AND7 is input to the control circuit 8, and stops when the output of the AND circuit AND7 becomes H level. A signal is input. The timer circuit TM7 sets the output to the H level after a prescribed determination period Tf from the start of circuit operation. In addition, the circuit similar to 1st Embodiment can be used for the other structure which attached | subjected the same code | symbol as 1st Embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 1 will be referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0167]
Thus, when the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 are connected and the igniter 10 operates normally, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises in the charging process of the capacitor C8 as shown in FIG. It decreases rapidly due to the discharge of the spark gap SG1. That is, the output of the voltage detection means VT12 is equal to or lower than the reference voltage Vr12 immediately after the start of the circuit operation as shown in FIG. 43B, but reaches the reference voltage Vr12 at time t2. Therefore, as shown in FIG. 43C, the output of the comparator CP12 becomes H level at time t2. The determination period Tf of the timer circuit TM7 is set to be shorter than the period from the start of the circuit operation to the time t2, and when the determination period Tf elapses from the start of the circuit operation as shown in FIG. The output of the timer circuit TM7 becomes H level for a short time. Here, since the output of the comparator CP12 and the output of the timer circuit TM7 are input to the AND circuit AND7, and there is no period in which both inputs are simultaneously at the H level in the AND circuit AND7, the output of the AND circuit AND7 is as shown in FIG. ) As shown in FIG. That is, no stop signal is input to the control circuit 8, and the control circuit 8 performs a normal operation that keeps the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 operating.
[0168]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rapidly rises immediately after the start of the circuit operation as shown in FIG. ), The output voltage of the voltage detection means VT12 also rises rapidly and exceeds the reference voltage Vr12 at time t3. That is, at time t3, the output of the comparator CP12 becomes H level as shown in FIG. As shown in FIG. 44 (d), the determination period Tf in the timer circuit TM7 is set longer than the period from the start of the circuit operation to the time t3. Therefore, when the determination period Tf by the timer circuit TM7 ends at the time t1, As shown in FIG. 44 (e), the output of the AND circuit AND7 becomes H level at time t1, and a stop signal can be input to the stop terminal STP of the control circuit 8. As a result, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. As described above, the presence / absence of connection of the igniter 10 is detected using the difference in the rising speed of the output voltage VHV of the booster circuit 7 from the start of the circuit operation. If the igniter 10 is not connected, the circuit operation starts. Since the stop signal can be generated during the period from the start to the generation of the first start pulse, circuit protection can be performed quickly.
[0169]
FIG. 44 shows a state in which the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inverting circuit 6 are continued even after time t1, and the output voltage VHV and voltage detection means VT12 of the booster circuit 7 even after time t1. However, when the output of the timer circuit TM7 becomes H level at the time t1, the operations of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 are stopped. The output voltage VHV and the output of the voltage detection means VT12 will drop. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0170]
(Eighteenth embodiment)
In the sixteenth embodiment, the output voltage of the booster circuit 7 is monitored to determine whether the igniter 10 is connected and whether the high pressure discharge lamp LP1 is started. In this embodiment, the output current of the booster circuit 7 is determined. Is used to determine whether or not the igniter 10 is connected and whether or not the high-pressure discharge lamp LP1 is started.
[0171]
As shown in FIG. 45, current detection means IT13 and VT13 for detecting the current flowing between the output terminal of the booster circuit 7 and the terminal TN5 (IT13 has a function of detecting current, and VT13 performs current-voltage conversion. ) Is provided. The current detection means IT13, VT13 output a voltage corresponding to the current flowing between the booster circuit 7 and the terminal TN5. The outputs of the current detection means IT13 and VT13 are input to the comparator CP13. The comparator CP13 compares the outputs of the current detection means IT13 and VT13 with the reference voltage (threshold) Vr13, and the outputs of the current detection means IT13 and VT13 are equal to or lower than the reference voltage Vr13. If it is, the output is set to the H level. The output of the comparator CP13 is input to the low-pass filter F3, and then input to the waveform shaping circuit WF including a buffer or a Schmitt trigger. When the output of the waveform shaping circuit WF becomes H level, a stop signal is input to the control circuit 8. It is. In addition, the circuit similar to 1st Embodiment can be used for the other structure which attached | subjected the same code | symbol as 1st Embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 1 is referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0172]
If the igniter 10 is connected and operates normally, as shown in FIG. 46A, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rises in the charging process of the capacitor C8 of the igniter 10, and suddenly when the spark gap SG1 is discharged. descend. Here, since the igniter 10 is connected, the current detection means IT13 and VT13 detect the current for charging the capacitor C8 in the form as shown in FIG. 46 (b). Here, when the start pulse is repeatedly generated due to the connection of the igniter 10, the current for charging the capacitor C8 repeatedly flows. Therefore, the outputs of the current detection means IT13 and VT13 do not become lower than the reference voltage Vr13. The output of CP13 is also maintained at the L level as shown in FIG. That is, the output of the waveform shaping circuit WF is kept at the L level as shown in FIG. 46 (d), and no stop signal is input to the control circuit 8. As a result, the control circuit 8 continues to operate the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. Since the outputs of the current detection means IT13 and VT13 pulsate, a minute pulse may be generated in the output of the comparator CP13. A low-pass filter F3 and a waveform shaping circuit WF are provided in the output of the comparator CP13. Therefore, such a minute pulse is removed, and the possibility that the stop signal is erroneously input to the control circuit 8 is reduced.
[0173]
On the other hand, if the spark gap SG1 does not discharge due to the aging of the spark gap SG1 in the igniter 10 or the discharge time interval becomes longer due to the increase of the threshold voltage of the spark gap SG1, the current detection means is increased when the capacitor C8 is charged. The current detected by IT13 and VT13 becomes almost zero, and the outputs of the current detection means IT13 and VT13 become the reference voltage Vr13 or less. That is, the period during which the output of the comparator CP13 is at the H level is lengthened, the output of the waveform shaping circuit WF is at the H level, and a stop signal is input to the control circuit 8.
[0174]
Similarly, when the igniter 10 is not connected, the output voltage VHV of the booster circuit 7 rapidly rises immediately after the start of the circuit operation as shown in FIG. 47 (a), and the current detection means IT13, Since no current is detected in VT13, the output of comparator CP13 is kept at the H level as shown in FIG. 47 (c). That is, the output of the waveform shaping circuit WF becomes H level as shown in FIG. 47 (d), and the stop signal is input to the control circuit 8.
[0175]
When a stop signal is input to the control circuit 8 due to a failure of the igniter 10 or because the igniter 10 is not connected, the control circuit 8 stops the operation of the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. In the present embodiment, as described above, by monitoring the output current of the booster circuit 7, if the igniter 10 is abnormal or if the igniter 10 is not connected, the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 can be connected in a relatively short time. The operation can be stopped quickly. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0176]
(Nineteenth embodiment)
In the present embodiment, the presence / absence of connection of the igniter 10 is detected by utilizing a phenomenon in which the current flowing between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 changes during the operation of the igniter 10.
[0177]
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and in the following description, reference is made to FIG. 1 as appropriate for reference numerals not included in FIG. Focusing on the operation of the booster circuit 7, the booster circuit 7 consumes power only when the high-pressure discharge lamp LP1 is started. After the high-pressure discharge lamp LP1 is lit, power is supplied from the polarity inversion circuit 6 to the high-pressure discharge lamp LP1. Therefore, by monitoring the current between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6, an indication of the current (lamp current) flowing through the high-pressure discharge lamp LP1 can be obtained. In order to detect this current, a current detection means DTf is provided between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. As the current detection means DTf, a low resistance inserted between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 can be used (that is, the resistor R1 can be used). The potential at the other end of the low resistance with respect to the potential is output as a voltage value corresponding to the current value. The output of the current detection means DTf is amplified after being rectified by the rectifying amplifier circuit VT14, further smoothed by the capacitor Cg, and then compared with the threshold voltage Vrx in the comparator CP14. The comparator CP14 gives an H level permission signal to the permission terminal En of the control circuit 8 when the voltage across the capacitor Cg is higher than the threshold voltage Vrx. That is, the rectification amplifier circuit VT14, the capacitor Cg, and the comparator CP14 constitute the abnormality detection circuit 12. Further, since the threshold voltage Vrx is set with respect to the current value detected by the current detection means DTf, the current value is compared with the threshold value.
[0178]
Now, the operation will be described with reference to FIG. 49 assuming that the igniter 10 is normally connected to the output connecting portion 9. Specified from the time when the power is turned on or after the operation is temporarily stopped after the power is turned on (hereinafter, the time when the power is turned on and the time when the operation is resumed is collectively referred to as “circuit operation start”). In the inspection period Tg, the inspection mode is turned on by a control circuit (not shown) as shown in FIG. As shown in FIG. 49B, the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is set sufficiently lower in the inspection period Tg than in the normal operation period other than the inspection period Tg.
[0179]
By the way, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is outputted as the voltage across the smoothing capacitor C1, and the igniter 10 is polarity-inverted in order to prevent a high-voltage start pulse from being applied to the polarity inversion circuit 6. A capacitor C7 for reducing the input impedance from the circuit 6 in a high frequency manner is provided. Therefore, immediately after the output polarity of the polarity inverting circuit 6 is inverted by turning on / off the switching elements Q2 to Q5 of the polarity inverting circuit 6, the capacitor C1 and the capacitor C7 are positively connected (that is, the capacitor C1 is connected). The negative potential side of the capacitor C7 is connected to the positive electrode), and a current flows instantaneously between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6. As a result, the current idt is detected by the current detection means DTf as shown in FIG.
[0180]
If the output impedance of the rectifying and amplifying circuit VT14, the input impedance of the voltage comparison circuit CP14, and the capacitance of the capacitor Cg are appropriately set, the value of the current idt detected by the current detection means DTf is changed according to the value of FIG. ), The voltage VDT across the capacitor Cg gradually increases. If the voltage across the capacitor Cg is set so as to exceed the threshold voltage Vrx set in the voltage comparison circuit CP14 during the inspection period Tg during normal operation, the inspection period Tg as shown in FIG. 49 (g). During the period, the H level enable signal En is output from the voltage comparison circuit CP14. If the permission signal En is at the H level by the end of the inspection period Tg, the control circuit 8 shifts to a normal operation at the end of the inspection period Tg, and the output of the DC-DC conversion circuit 4 rises and the igniter 10 A start pulse is output from the high pressure discharge lamp.
[0181]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, there is no movement of charge between the capacitor C1 and the capacitor C7 in the inspection period Tg as shown in FIG. 50, and current detecting means as shown in FIG. In DTf, the current idt is not detected. Therefore, as shown in FIG. 50F, the voltage VDT across the capacitor Cg is also maintained at approximately 0 V and does not exceed the threshold voltage Vrx. That is, as shown in FIG. 50G, the permission signal En does not become H level by the end of the inspection period Tg. As a result, the control circuit 8 does not shift to normal operation, and the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 is maintained at a low voltage comparable to the inspection period Tg as shown in FIG. By setting the output voltage Vla of the DC-DC conversion circuit 4 in the inspection period Tg to a sufficiently low voltage, there is no electric shock due to the output of the booster circuit 7 even when the output connection unit 9 is open. It can be used safely. Note that the position of the current detection means DTf may be provided at a location other than the location shown in FIG. 48 as long as it can detect the movement of charges between the capacitor C1 and the capacitor C7. Since the current detection means DTf detects the current supplied from the DC-DC conversion circuit 4 to the high pressure discharge lamp through the polarity inversion circuit 6, the current detection means DTf is also used as the lamp current detection means of the high pressure discharge lamp. May be.
[0182]
(20th embodiment)
The nineteenth embodiment is configured to detect whether or not the igniter 10 is connected by detecting the current flowing between the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6 by the current detection means DTf. Whether or not the igniter 10 is connected can also be detected by monitoring the operations of the switching elements Q2 to Q5 in the polarity inversion circuit 6.
[0183]
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 51, one switching element Q5 is selected from four switching elements Q2 to Q5 constituting the polarity inverting circuit 6, and a high resistance is provided between both ends of the switching element Q5. A voltage detection-like resistor Rg is connected in parallel, and the voltage across the resistor Rg is detected by the voltage detection means VT15. The voltage detection means VT15 integrates (smooths) the voltage VRg across the resistor Rg with a time constant as appropriate, and outputs a permission signal En when the voltage obtained by smoothing the voltage VRg across the resistor Rg reaches the threshold voltage Vry as defined appropriately. It is constituted as follows.
[0184]
In addition to the capacitor C7 described in the nineteenth embodiment, the igniter 10 is also provided with a capacitor C8 to which a voltage boosted by the booster circuit 7 is applied. Further, a specified time from the start of the circuit operation is set as the inspection period Tg, and among the four switching elements Q2 to Q5 of the polarity inverting circuit 6, at the same time as the switching element Q5 to which the resistor Rg is connected in parallel during normal operation. The switching element Q2 to be turned on is continuously turned on in the inspection period Tg, and the other switching elements Q3 to Q5 are kept off in the inspection period Tg. In this state, the presence or absence of the igniter 10 is determined using the voltage VRg across the resistor Rg.
[0185]
An equivalent circuit in the inspection period Tg is shown in FIG. The voltage applied from the DC-DC conversion circuit 4 to the polarity inversion circuit 6 is represented by an electromotive force V1, and the output voltage of the booster circuit 7 is represented by an electromotive force V2. Therefore, the electromotive force V2 is higher than the electromotive force V1. The positive electrode of the electromotive force V1 is connected in common with the negative electrode of the electromotive force V2. The equivalent circuit of the booster circuit 7 may be considered as a series circuit of the electromotive force V2 and the resistor R7. In the equivalent circuit of the polarity inversion circuit 6, only the switching element Q2 is on, and other paths are omitted.
[0186]
Therefore, if the igniter 10 is connected, during the test period Tg, the added voltage of the electromotive forces V1 and V2 is applied to the series circuit of the resistor R7-capacitor C8-capacitor C7-switching element Q2, and the resistor Rg -It becomes equivalent to applying the electromotive force V1 to the series circuit of the capacitor | condenser C7-switching element Q2. Here, if the added voltage of the electromotive forces V1 and V2 is Va and the voltages across the capacitors C7 and C8 are Vc7 and Vc8, respectively, the following relationship is established.
V1 + V2 = Vc7 + Vc8 = Va
Vc7 = {C8 / (C7 + C8)} × Va
VRg = Vc7−V1
Strictly speaking, the voltage Va across the series circuit of the capacitors C7 and C8 is lower than the sum voltage of the electromotive forces V1 and V2 due to the presence of the resistor R7, but for convenience, the capacitors C7 and C8 are completely charged. You may think. Incidentally, the capacitor C8 used for generating a high-voltage start pulse from the igniter 10 is set to have a sufficiently larger capacity than the capacitor C7 for reducing the impedance to the input start pulse from the polarity inversion circuit 6. From this, it can be assumed that C8 >> C7. Specifically, the capacitor C8 is set to about 0.1 to 1.0 μF, the capacitor C7 is set to about 0.01 μF, and the capacity of the capacitor C8 is set to about 10 to 100 times the capacity of the capacitor C7. There are many cases. Therefore, the assumption that C8 >> C7 is generally valid. As a result, it is possible to approximate as follows.
Vc7≈Va
VRg≈Va−V1 = V2
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, since the capacitors C7 and C8 do not exist, the voltage VRg across the resistor Rg is naturally 0V. That is, the presence or absence of connection of the igniter 10 can be detected by the voltage VRg across the resistor Rg in the detection period Tc.
[0187]
FIG. 53 shows the operation of each part when the igniter 10 is connected, and FIG. 54 shows the operation of each part when the igniter 10 is not connected. When the igniter 10 is connected, the switching element Q2 is turned on as shown in FIG. 53 (d) in the detection period Tc from the start of the circuit operation as shown in FIG. 53 (a), and the other switching elements Q3 to Q5 are turned on. Since is turned off, the switching element Q5 is kept off as shown in FIG. 53 (e). As described above, if the igniter 10 is connected, the voltage VRg across the resistor Rg becomes relatively large. The electromotive force V2 is the output voltage of the booster circuit 7, and actually increases gradually from the start of the circuit operation as shown in FIG. 53 (f). Therefore, the voltage VRg across the resistor Rg is also shown in FIG. 53 (b). It gradually rises and reaches the threshold voltage Vry, and as a result, the permission signal En becomes H level as shown in FIG. 53 (c). When the permission signal En becomes H level, a control circuit (not shown) shifts to normal operation at the end of the detection period Tc, and the output voltage of the booster circuit 7 continues to rise thereafter. Further, when the switching element Q5 is turned on, the switching elements Q2 and Q5 are turned on, and application of an alternating voltage to the high-pressure discharge lamp is started.
[0188]
On the other hand, if the igniter 10 is not connected, the output voltage of the booster circuit 7 gradually increases as shown in FIG. 54 (f), but the capacitors C7 and C8 do not exist, so that the resistance as shown in FIG. 54 (b). The voltage VRg across Rg is kept at 0V. That is, the enable signal En is also kept at the L level as shown in FIG. 54C, and the switching element Q5 is turned on as shown in FIG. 54E even when the detection period Tc ends as shown in FIG. do not become. That is, since the permission signal En does not become H level by the end of the detection period Tc, the switching element Q2 is turned off and the output of the DC-DC conversion circuit 4 is limited as shown in FIG. As in (f), the output voltage of the booster circuit 7 also does not increase. By such an operation, an operation according to whether or not the igniter 10 is connected becomes possible.
[0189]
(Twenty-first embodiment)
In each of the above-described embodiments, since the polarity inversion circuit 6 operates by starting the circuit operation even when the igniter 10 is not connected, a high voltage is applied to the terminals TN4 and TN5 of the output connection unit 9, respectively. . In order to light up the high pressure discharge lamp LP1, for example, −400V is applied to the terminal TN4 connected to the polarity inversion circuit 6, and + 600V is applied to the terminal TN5 connected to the booster circuit 7, so that the terminal TN4 , TN5, a high voltage of 1 kV is generated. If such a high voltage is generated at the terminals TN4 and TN5 in a state where the igniter 10 is not connected to the output connection section 9, there is a possibility that a discharge occurs between the terminals TN4 and TN5, and a high voltage is applied. Since it is dangerous if the terminals TN4 and TN5 are exposed, in order to increase safety, a configuration in which a high voltage is not applied to the output connection portion 9 even when the igniter 10 is not connected is provided. desirable.
[0190]
This will be described more specifically. In the present embodiment, a high pressure discharge lamp LP1 having a shape shown in FIG. 56 is used. That is, the high-pressure discharge lamp LP1 has a shape in which a base 23 is provided at one end of an outer tube 22 in which the arc tube 21 is housed, a central electrode 24 is provided on one end surface of the base 23, and an outer peripheral electrode 25 is provided on the outer periphery of the base 23. Is formed. As shown in FIG. 55, a terminal (socket) for connecting the high pressure discharge lamp LP1 in the igniter 10 includes an electrode EL1 connected to the central electrode 24 and two electrodes EL2 and EL3 connected to the outer peripheral electrode 25. Prepare. The electrodes EL2 and EL3 are provided independently. When the high-pressure discharge lamp LP1 is connected to a terminal, the electrodes EL2 and EL3 are electrically connected via the outer peripheral electrode 25. That is, the electrodes EL2 and EL3 function as a kind of switch that is opened and closed depending on whether or not the high-pressure discharge lamp LP1 is connected. A terminal TN4 (that is, a connection point between the switching elements Q3 and Q5 of the polarity inverting circuit 6) is connected to the electrode EL2, and a connection point between the capacitor C8, the spark gap SG1, and the resistor R6 is connected to the electrode EL3.
[0191]
In the circuit shown in FIG. 55, immediately after the start of the circuit operation, the control circuit 8 turns off the switching element Q3. Therefore, if the igniter 10 is not connected to the output connection portion 9, the potential at the connection point of the switching elements Q3 and Q5 is the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 and the drain-source capacitance of each switching element Q3 and Q5. The voltage is divided by 2. That is, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is approximately one half. On the other hand, when the igniter 10 is connected to the output connection portion 9 and the high-pressure discharge lamp LP1 is connected to the terminal of the igniter 10, the booster circuit 7-terminal TN5-resistor R6 and capacitor C8-high-pressure discharge lamp LP1. Since the path of the outer peripheral electrode 25 -the terminal TN4 -the body diode-boosting circuit 7 of the switching element Q5 is formed, the terminal TN4 is clamped to the reference potential (approximately 0 V) through the body diode of the switching element Q5. That is, the potential at the connection point of the switching elements Q3 and Q5 becomes the reference potential of the DC-DC conversion circuit 4.
[0192]
In consideration of the above-described operation, the control circuit 8 recognizes whether or not the igniter 10 and the high-pressure discharge lamp LP1 are connected by detecting the potential at the connection point of the switching elements Q3 and Q5. When the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 are not connected, the control circuit 8 does not operate the polarity inversion circuit 6, and when the igniter 10 and the high pressure discharge lamp LP1 are connected, the switching element Q3 is turned on. If the switching element Q3 is turned on, the step-up circuit 7-terminal TN5-resistor R6 and capacitor C8-peripheral electrode 25 of the high-pressure discharge lamp LP1-terminal TN4-switching element Q3-DC-DC conversion circuit 4-boost circuit 7 path As a result, the high voltage obtained by adding the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 and the output voltage of the booster circuit 7 is applied across the capacitor C8. As a result, the spark gap SG1 is conducted, a high voltage start pulse is induced in the secondary winding of the pulse transformer PT1, and the high pressure discharge lamp LP1 can be started by applying the start pulse to the high pressure discharge lamp LP1. . In the present embodiment, the control circuit 8 is also used as an abnormality detection circuit.
[0193]
In the configuration described above, if the high pressure discharge lamp LP1 is not connected to the igniter 10 even though the igniter 10 is connected to the output connection unit 9, the polarity inversion circuit 6 is interposed between the booster circuit 7 and the DC-DC conversion circuit 4. Since the path passing through is not formed, the state where the high pressure discharge lamp LP1 is not connected can be detected in the same manner as the state where the igniter 10 is not connected. That is, if the high-pressure discharge lamp LP1 is not connected, a starting pulse is not generated and it can be used safely.
[0194]
In short, when the igniter 10 is not connected to the output connection part 9 or when the high pressure discharge lamp LP1 is not connected to the igniter 10 even though the igniter 10 is connected to the output connection part 9, it is connected to the booster circuit TN5. Therefore, even if + 600V is applied to the terminal TN5, for example, the voltage between the terminals TN4 and TN5 becomes 600V, so that the voltage between the terminals TN4 and TN5 becomes 600V. It becomes possible to reduce the voltage between TN4 and TN5. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. In addition, the technical idea of this embodiment can be applied to other embodiments.
[0195]
(Twenty-second embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 57, the switch element S2 is inserted between the output terminal on the reference potential side of the DC-DC conversion circuit 4 and the terminal TN5, and the switch element S2 is connected to the release terminal Dis of the control circuit 8. It is controlled by the release signal from Other configurations are the same as those in the first embodiment, and circuits having the same reference numerals as those in the first embodiment can use the same circuits as those in the first embodiment. Accordingly, in the following description, FIG. 1 is referred to as appropriate for symbols not included in FIG.
[0196]
When the igniter 10 is not connected or the control circuit 8 receives a stop signal from the abnormality detection circuit 12 because the spark gap SG1 does not operate normally, the control circuit 8 outputs an H level release signal from the release terminal Dis to switch Turn on element S2. As described in the first embodiment, a capacitor and a resistor are used in the booster circuit 7. When the switch element S2 is turned on, the charge of the capacitor included in the booster circuit 7 is discharged through the resistor. It will be. That is, the output voltage of the booster circuit 7 rapidly decreases when the switch element S2 is turned on. That is, when the igniter 10 is not connected to the output connection portion 9, the possibility that a person will come into contact with a high voltage applied to the terminal TN5 can be reduced by reducing the voltage applied to the terminal TN5. As a result, the possibility of electric shock can be reduced and safety can be increased.
[0197]
In the present embodiment, when the power switch SW1 is turned on as shown in FIG. 58A immediately after the start of the circuit operation, as shown in FIG. 58B, the determination period Tx (the determination period Tf in each embodiment described above, the inspection) Whether or not the igniter 10 is connected is determined in the periods Td, Tg, etc. In the determination period Tx, the control circuit 8 operates the DC-DC conversion circuit 4 and the polarity inversion circuit 6, and the voltage applied to the terminal TN5 connected to the booster circuit 7 as shown in FIG. To rise. Further, in the determination period Tx, an H level release signal for controlling the switch element S2 is not output from the release terminal Dis of the control circuit 8 as shown in FIG. 58 (c), and as shown in FIG. 58 (d). The switch element S2 is kept off.
[0198]
When the stop signal is input to the control circuit 8 at time t1 because the igniter 10 is not connected, the determination period Tx ends as shown in FIG. 58 (b), and the H level becomes high as shown in FIG. 58 (c). The release signal is output, and the switch element S2 is turned on as shown in FIG. That is, the voltage applied to the terminal TN5 rapidly decreases as the switch element S2 is turned on as shown in FIG. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0199]
In the present embodiment, the position of the switch element S2 is not limited to the position shown in FIG. 57 as long as it is a position where the charge of the capacitor provided in the booster circuit 7 can be discharged.
[0200]
In each of the above-described embodiments, a car battery is assumed as the DC power source 1, but a DC power source that has been subjected to AC-DC conversion by rectifying a commercial power source may be used. Further, although the flyback type is exemplified as the DC-DC conversion circuit 4, a forward type or a chopper type can also be used. Furthermore, it is possible to use an autotransformer instead of an insulation type for the transformer T1 of the DC-DC conversion circuit 4. The output of the DC-DC conversion circuit 4 has the reference potential on the high potential side (that is, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 is negative with respect to the circuit ground), but the reference potential can also be on the low potential side. Good (that is, the output voltage of the DC-DC conversion circuit 4 may be positive with respect to the circuit ground).
[0201]
As the booster circuit 7, in addition to the cockcroft circuit, a configuration in which a separate winding is provided in the transformer T of the DC-DC conversion circuit 4 to boost the voltage or a multistage booster circuit can be used. The start auxiliary circuit 5 can be omitted, and the polarity inversion circuit 6 can adopt other configurations such as a half bridge type in addition to a so-called full bridge type using a bridge circuit composed of four switching elements. In some embodiments, the polarity inverting circuit 6 may not be included. The igniter 10 may be configured to use another element such as a semiconductor trigger element instead of the spark gap SG1. In the above-described example, the abnormality due to the secular change of the spark gap SG1 has been described. However, in the above-described embodiment, it is possible to deal with an abnormality such as the life of the high-pressure discharge lamp LP1 or the disconnection or disconnection of the high-pressure discharge lamp LP1. Some are possible.
[0202]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the operation of the DC-DC conversion circuit is stopped or inactivated by detecting the state in which the load circuit is not connected, the high load caused by the fact that the load circuit is not connected. Generation of voltage output can be suppressed. That is, even if a high voltage is not output or a high voltage is generated, the generation of the high voltage can be stopped quickly. As a result, it is possible to provide a safe power supply device or discharge lamp lighting device.
[0203]
In addition, with the switch element connected between the output terminals of the booster circuit, the output voltage of the booster circuit can be quickly reduced when the load circuit is not connected, and the safety becomes higher.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 4 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 8 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 15 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 16 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation of the above.
FIG. 19 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 21 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 22 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 24 is a diagram illustrating the operation of the above.
FIG. 25 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a circuit diagram showing a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 28 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 29 is a main part circuit diagram showing an eleventh embodiment of the present invention;
FIG. 30 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 31 is an operation explanatory diagram of the twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a main portion circuit diagram showing a thirteenth embodiment of the present invention;
FIG. 33 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 34 is a main part circuit diagram showing a fourteenth embodiment of the present invention;
FIG. 35 is an explanatory diagram of the operation of the above.
FIG. 36 is a main portion circuit diagram showing a fifteenth embodiment of the present invention;
FIG. 37 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 38 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 39 is a main part circuit diagram showing a sixteenth embodiment of the present invention;
FIG. 40 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 41 is an explanatory diagram of the operation of the above.
FIG. 42 is a main part circuit diagram showing a seventeenth embodiment of the present invention;
FIG. 43 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 44 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 45 is a main portion circuit diagram showing an eighteenth embodiment of the present invention;
FIG. 46 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 47 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 48 is a main part circuit diagram showing a nineteenth embodiment of the present invention;
FIG. 49 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 50 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 51 is a main part circuit diagram showing a twentieth embodiment of the present invention;
FIG. 52 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 53 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 54 is an explanatory diagram of the operation of the above.
FIG. 55 is a circuit diagram showing a twenty-first embodiment of the present invention.
FIG. 56 is a side view showing a high pressure discharge lamp used in the above.
FIG. 57 is a main portion circuit diagram showing a twenty second embodiment of the present invention;
FIG. 58 is a diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 59 is a circuit diagram showing a conventional example.
FIG. 60 is a diagram for explaining the operation of the above.
[Explanation of symbols]
1 DC power supply
4 DC-DC conversion circuit
6 Polarity inversion circuit
7 Booster circuit
8 Control circuit
10 Igniter
12 Abnormality detection circuit
24 Center electrode
25 Peripheral electrode
C7 capacitor
C8 capacitor
IT Current detection means
LP1 High pressure discharge lamp
Q1-Q5 switching element
SG1 spark gap

Claims (37)

電源として入力された直流電圧を変換するDC−DC変換回路と、DC−DC変換回路の一部から電力が供給されDC−DC変換回路の出力電圧よりも高電圧を出力する昇圧回路と、DC−DC変換回路の動作を制御する制御回路とを備え、DC−DC変換回路を電力供給源とする放電灯からなる第1の負荷およびDC−DC変換回路と第1の負荷との間に設けられ昇圧回路を電力供給源とする第2の負荷を備える負荷回路に電力を供給する電源装置であって、負荷回路の接続の有無を監視するとともに負荷回路が接続されていない状態において制御回路によるDC−DC変換回路の動作を停止させる異常検出回路が付加されていることを特徴とする電源装置。A DC-DC conversion circuit that converts a DC voltage input as a power supply, a booster circuit that is supplied with power from a part of the DC-DC conversion circuit and outputs a voltage higher than the output voltage of the DC-DC conversion circuit, and DC A control circuit for controlling the operation of the DC conversion circuit, and a first load comprising a discharge lamp using the DC-DC conversion circuit as a power supply source and provided between the DC-DC conversion circuit and the first load is a booster circuit the power supply device for supplying power to a load circuit comprising a second load to the power supply, the control circuit in a state in which the load circuit is not connected with monitoring the presence or absence of the connection of the load circuit An abnormality detection circuit for stopping the operation of the DC-DC conversion circuit is added. 前記DC−DC変換回路の出力電圧を矩形波の交番電圧に変換する極性反転回路が前記DC−DC変換回路と前記負荷回路との間に設けられていることを特徴とする請求項1記載の電源装置。The polarity inversion circuit which converts the output voltage of the said DC-DC conversion circuit into the alternating voltage of a rectangular wave is provided between the said DC-DC conversion circuit and the said load circuit. Power supply. 前記極性反転回路が4個のスイッチング素子をブリッジ接続した構成を有することを特徴とする請求項2記載の電源装置。3. The power supply apparatus according to claim 2, wherein the polarity inversion circuit has a configuration in which four switching elements are bridge-connected. 前記DC−DC変換回路と前記負荷回路との間に前記DC−DC変換回路の出力端を通る電流を検出する電流検出手段が設けられ、前記制御回路では回路動作開始から規定した検査期間内に前記極性反転回路の出力電圧の極性を少なくとも一回は反転させ、前記異常検出回路では検査期間において電流検出手段により検出される電流値が検査期間中に規定の閾値を越えないときには検査期間の終了時にDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。Current detection means for detecting a current passing through the output terminal of the DC-DC conversion circuit is provided between the DC-DC conversion circuit and the load circuit, and the control circuit is within an inspection period defined from the start of circuit operation. The polarity of the output voltage of the polarity inverting circuit is inverted at least once, and the inspection period ends when the current value detected by the current detection means does not exceed a prescribed threshold during the inspection period in the abnormality detection circuit. 4. The power supply device according to claim 2, wherein the control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit. 前記制御回路が、前記検査期間中には前記DC−DC変換回路の出力電圧を検出期間後の通常動作時よりも低く設定するように制御することを特徴とする請求項4記載の電源装置。5. The power supply apparatus according to claim 4, wherein the control circuit controls the output voltage of the DC-DC conversion circuit to be set lower during the inspection period than during normal operation after the detection period. 前記負荷回路が、前記極性反転回路の出力端間に挿入される第1のコンデンサと、前記昇圧回路の一方の出力端と前記極性反転回路の一方の出力端との間に挿入される第2のコンデンサとを備え、前記異常検出回路が極性反転回路の出力端のうち第1および第2のコンデンサの一端と共通に接続される出力端の電位を監視し、前記制御回路では回路動作開始から規定した検査期間においては、前記極性反転回路の出力電圧の極性を反転させずに昇圧回路の前記一方の出力端と極性反転回路の他方の出力端との間に第1および第2のコンデンサの両端電圧の加算電圧が印加されるように極性反転回路を動作させ、異常検出回路では監視している電位が検査期間において閾値電圧まで上昇しないときには検査期間の終了時にDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。The load circuit is inserted between the output terminal of the polarity inverting circuit and the second capacitor inserted between one output terminal of the booster circuit and one output terminal of the polarity inverting circuit. And the abnormality detection circuit monitors the potential of the output terminal commonly connected to one end of the first and second capacitors among the output terminals of the polarity inversion circuit. In the specified inspection period, the polarity of the output voltage of the polarity inverting circuit is not inverted, and the first and second capacitors are not connected between the one output terminal of the booster circuit and the other output terminal of the polarity inverting circuit. The polarity inversion circuit is operated so that the addition voltage of the both-end voltages is applied, and when the potential monitored in the abnormality detection circuit does not rise to the threshold voltage in the inspection period, the DC-DC conversion circuit Power apparatus according to claim 2 or claim 3, wherein the direct control circuit to stop the work. 前記第2のコンデンサの容量が第1のコンデンサの容量よりも大きいことを特徴とする請求項6記載の電源装置。The power supply device according to claim 6, wherein a capacity of the second capacitor is larger than a capacity of the first capacitor. 前記DC−DC変換回路が電源として入力された直流電圧を断続させるスイッチング素子を備え、前記制御回路では、DC−DC変換回路の出力電圧が規定の制御電圧に達するまではスイッチング素子のオン・オフを高周波で制御する発振状態とし、DC−DC変換回路の出力電圧が制御電圧に達すると発振状態と停止状態とを繰り返す間欠発振状態として制御電圧に維持し、前記負荷回路としてDC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では、DC−DC変換回路の間欠発振状態が継続して生じているときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The DC-DC conversion circuit includes a switching element for intermittently connecting a DC voltage input as a power source. In the control circuit, the switching element is turned on / off until the output voltage of the DC-DC conversion circuit reaches a specified control voltage. The oscillation state is controlled at a high frequency, and when the output voltage of the DC-DC conversion circuit reaches the control voltage, it is maintained at the control voltage as an intermittent oscillation state in which the oscillation state and the stop state are repeated, and the DC-DC conversion circuit as the load circuit The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the intermittent oscillation state of the DC-DC conversion circuit occurs continuously. The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply device is provided. 前記異常検出回路が前記スイッチング素子の両端電圧の平均値を用いて前記間欠発振状態の継続を検出することを特徴とする請求項8記載の電源装置。9. The power supply device according to claim 8, wherein the abnormality detection circuit detects continuation of the intermittent oscillation state using an average value of voltages across the switching element. 前記異常検出回路が前記スイッチング素子のオン・オフを指示する駆動信号を用いて前記間欠発振状態の継続を検出することを特徴とする請求項8記載の電源装置。9. The power supply apparatus according to claim 8, wherein the abnormality detection circuit detects continuation of the intermittent oscillation state using a drive signal that instructs on / off of the switching element. 前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。As the load circuit, a circuit that pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit is used. In the abnormality detection circuit, if a predetermined fluctuation does not occur in the output of the DC-DC conversion circuit in a specified standby period, the DC-DC conversion circuit The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit is instructed to stop the operation. 前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力電圧に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。As the load circuit, one that pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit is used, and the abnormality detection circuit performs DC-DC conversion unless a predetermined fluctuation occurs in the output voltage of the DC-DC conversion circuit in a specified standby period. The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit is instructed to stop the operation of the circuit. 前記負荷回路として前記DC−DC変換回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では規定の待機期間においてDC−DC変換回路の出力電流に所定の変動が生じなければDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。As the load circuit, a circuit that pulsates the output voltage of the DC-DC conversion circuit is used, and the abnormality detection circuit performs DC-DC conversion unless a predetermined fluctuation occurs in the output current of the DC-DC conversion circuit in a specified standby period. The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit is instructed to stop the operation of the circuit. 前記負荷回路の作用により前記DC−DC変換回路の出力電圧が脈動を繰り返す周期よりも前記待機期間が長く設定されていることを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の電源装置。The standby period is set longer than a period in which the output voltage of the DC-DC conversion circuit repeats pulsation due to the action of the load circuit. Power supply. 前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下になるとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The control circuit is instructed to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output current of the DC-DC conversion circuit becomes a predetermined threshold value or less. The power supply device described in 1. 前記異常検出回路では回路動作開始の直後における前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output current of the DC-DC conversion circuit immediately after the start of the circuit operation is below a predetermined threshold value. The power supply device according to any one of claims 1 to 3. 前記制御回路では前記DC−DC変換回路から前記負荷回路への電流を阻止するように前記極性反転回路を制御した状態でDC−DC変換回路を動作させた後に極性反転回路の動作を開始させ、前記異常検出回路では極性反転回路の動作開始の直後における前記DC−DC変換回路の出力電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。The control circuit starts the operation of the polarity inversion circuit after operating the DC-DC conversion circuit in a state where the polarity inversion circuit is controlled so as to block the current from the DC-DC conversion circuit to the load circuit, The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output current of the DC-DC conversion circuit immediately after the start of the operation of the polarity inversion circuit is equal to or less than a predetermined threshold value. The power supply device according to claim 2, wherein: 前記制御回路では回路動作開始の直後には前記昇圧回路と前記DC−DC変換回路の基準電位側の出力端との間で前記負荷回路に電圧が印加されるように前記極性反転回路を制御し、前記異常検出回路では前記昇圧回路から前記負荷回路を通る経路で流れる電流が規定の閾値以下であるときにDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。In the control circuit, immediately after the circuit operation starts, the polarity inverting circuit is controlled so that a voltage is applied to the load circuit between the booster circuit and the output terminal on the reference potential side of the DC-DC converter circuit. The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the current flowing from the booster circuit through the load circuit is equal to or less than a predetermined threshold value. The power supply device according to claim 2 or claim 3. 前記負荷回路として前記極性反転回路の出力電圧の極性が反転したときに前記昇圧回路の出力電圧を変動させるものを用い、前記異常検出回路では前記昇圧回路の出力電圧の変動を検出するとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。When the polarity of the output voltage of the polarity inversion circuit is inverted as the load circuit, the output voltage of the booster circuit is changed when the polarity of the output voltage is inverted. 4. The power supply apparatus according to claim 2, wherein the control circuit is instructed to stop the operation of the conversion circuit. 前記昇圧回路の出力端間に昇圧回路の出力電圧よりも低い電圧を印加する状態と電圧を印加しない状態とを選択可能とした電圧発生回路が付加され、電圧発生回路と負荷回路とを含むループ内に異常検出回路としての電流検出手段が付加され、前記制御回路が前記DC−DC変換回路を停止させた状態で電圧発生回路により昇圧回路の出力端間に電圧を印加したときに、前記電流検出手段では検出した電流値が規定の閾値に達しないときにDC−DC変換回路の動作を禁止するように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。A loop including a voltage generation circuit and a load circuit, to which a voltage generation circuit capable of selecting a state of applying a voltage lower than the output voltage of the booster circuit and a state of not applying a voltage are added between the output terminals of the booster circuit Current detection means as an abnormality detection circuit is added, and when the control circuit stops the DC-DC conversion circuit and a voltage is applied between the output terminals of the booster circuit by the voltage generation circuit, the current The detection means instructs the control circuit to prohibit the operation of the DC-DC conversion circuit when the detected current value does not reach a specified threshold value. The power supply device described in 1. 前記電流検出手段が前記DC−DC変換回路の動作時においてDC−DC変換回路の出力電流を監視する機能に兼用されることを特徴とする請求項20記載の電源装置。21. The power supply apparatus according to claim 20, wherein the current detection means is also used for a function of monitoring an output current of the DC-DC conversion circuit during operation of the DC-DC conversion circuit. 前記電圧発生回路が前記DC−DC変換回路の出力電圧を用いて低電圧を発生させることを特徴とする請求項20記載の電源装置。21. The power supply device according to claim 20, wherein the voltage generation circuit generates a low voltage using an output voltage of the DC-DC conversion circuit. 前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧が規定の閾値を越えるとDC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output voltage of the booster circuit exceeds a predetermined threshold after the circuit operation is started. Item 4. The power supply device according to any one of Items 3. 前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の内部で発生する電圧が規定の閾値を越えると前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when a voltage generated inside the booster circuit exceeds a predetermined threshold after the circuit operation is started. The power supply device according to any one of claims 1 to 3. 前記負荷回路として前記昇圧回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧の積分値が規定の閾値を越えると前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とすることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。As the load circuit, one that pulsates the output voltage of the booster circuit is used, and in the abnormality detection circuit, if the integrated value of the output voltage of the booster circuit exceeds a predetermined threshold after the circuit operation starts, the DC-DC converter circuit The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit is instructed to stop the operation. 前記負荷回路として前記昇圧回路の出力電圧を脈動させるものを用い、前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧に規定の時限期間を越えて脈動が検出されないときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。As the load circuit, one that pulsates the output voltage of the booster circuit is used, and when the pulsation is not detected in the output voltage of the booster circuit beyond a predetermined time period after the circuit operation starts, the DC− The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit is instructed to stop the operation of the DC conversion circuit. 前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電圧が規定値に達するまでの時間が規定の判定期間よりも短いときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。In the abnormality detection circuit, the control circuit is configured to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the time until the output voltage of the booster circuit reaches a specified value after the circuit operation starts is shorter than a specified determination period. The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply device is instructed. 前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路の出力電流が規定の閾値以下であるときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when the output current of the booster circuit is equal to or less than a predetermined threshold after the circuit operation is started. The power supply device according to any one of claims 1 to 3. 前記異常検出回路では回路動作開始の後に前記昇圧回路への入力電流が規定の閾値よりも小さいときに前記DC−DC変換回路の動作を停止させるように制御回路に指示することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。The abnormality detection circuit instructs the control circuit to stop the operation of the DC-DC conversion circuit when an input current to the booster circuit is smaller than a predetermined threshold after the circuit operation is started. The power supply device according to any one of claims 1 to 3. 前記制御回路が回路動作開始の直後には前記極性反転回路の出力電圧を前記負荷回路に印加しない状態とし、前記異常検出回路では極性反転回路の一方の出力端の電位に基づいて前記負荷回路の接続の有無を判定することを特徴とする請求項2または請求項3記載の電源装置。Immediately after the control circuit starts circuit operation, the output voltage of the polarity inversion circuit is not applied to the load circuit, and the abnormality detection circuit has the load circuit based on the potential of one output terminal of the polarity inversion circuit. 4. The power supply device according to claim 2, wherein the presence or absence of connection is determined. 前記昇圧回路の出力端間を短絡する状態と開放する状態とを選択可能なスイッチ要素を設け、前記異常検出回路により前記負荷回路が接続されていないことが検出されるとスイッチ要素をオンにして昇圧回路の出力電圧を強制的に低減させることを特徴とする請求項1ないし請求項30のいずれか1項に記載の電源装置。A switch element capable of selecting a short circuit state and an open state between the output terminals of the booster circuit is provided, and when the abnormality detection circuit detects that the load circuit is not connected, the switch element is turned on. The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 30, wherein the output voltage of the booster circuit is forcibly reduced. 前記DC−DC変換回路がフライバック型であることを特徴とする請求項1ないし請求項31のいずれか1項に記載の電源装置。The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 31, wherein the DC-DC conversion circuit is a flyback type. 前記昇圧回路がコッククロフト回路であることを特徴とする請求項1ないし請求項32のいずれか1項に記載の電源装置。The power supply device according to any one of claims 1 to 32, wherein the booster circuit is a cockcroft circuit. 前記負荷回路が高圧放電灯を含み、請求項1ないし請求項33のいずれか1項に記載の電源装置により高圧放電灯を点灯させることを特徴とする放電灯点灯装置。34. A discharge lamp lighting device, wherein the load circuit includes a high pressure discharge lamp, and the high pressure discharge lamp is turned on by the power supply device according to any one of claims 1 to 33. 前記負荷回路がイグナイタを含むことを特徴とする請求項34記載の放電灯点灯装置。The discharge lamp lighting device according to claim 34, wherein the load circuit includes an igniter. 前記イグナイタが前記昇圧回路の出力電圧が規定電圧に達すると放電するスパークギャップを含み、前記異常検出回路がスパークギャップの異常を併せて検出することを特徴とする請求項35記載の放電灯点灯装置。36. The discharge lamp lighting device according to claim 35, wherein the igniter includes a spark gap that discharges when the output voltage of the booster circuit reaches a specified voltage, and the abnormality detection circuit also detects an abnormality of the spark gap. . 前記高圧放電灯が着脱可能であって、負荷回路の一部の電路が高圧放電灯の電極により形成されていることを特徴とする請求項34ないし請求項36のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。The discharge according to any one of claims 34 to 36, wherein the high-pressure discharge lamp is detachable, and a part of the electric circuit of the load circuit is formed by an electrode of the high-pressure discharge lamp. Electric light lighting device.
JP2001075075A 2001-03-15 2001-03-15 Power supply device and discharge lamp lighting device Expired - Fee Related JP4734740B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001075075A JP4734740B2 (en) 2001-03-15 2001-03-15 Power supply device and discharge lamp lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001075075A JP4734740B2 (en) 2001-03-15 2001-03-15 Power supply device and discharge lamp lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002281753A JP2002281753A (en) 2002-09-27
JP4734740B2 true JP4734740B2 (en) 2011-07-27

Family

ID=18932216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001075075A Expired - Fee Related JP4734740B2 (en) 2001-03-15 2001-03-15 Power supply device and discharge lamp lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4734740B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349548A1 (en) * 2003-10-22 2005-05-25 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Operating circuit for dielectrically impeded discharge lamp with overvoltage protection circuit
KR102063739B1 (en) * 2011-03-31 2020-01-09 온세미컨덕터코리아 주식회사 Apparatus and method for driving light emitting diode
JP2015186360A (en) * 2014-03-25 2015-10-22 株式会社日立製作所 Power conversion apparatus and machine having the same
CN107613614B (en) * 2017-11-02 2024-05-07 季春 Automatic detection system for LED lamp

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62276793A (en) * 1986-05-26 1987-12-01 松下電工株式会社 Discharge lamp lighter
JPH02197094A (en) * 1989-01-26 1990-08-03 Matsushita Electric Works Ltd Ignitor for high pressure discharge lamp
JPH04155798A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Ikeda Denki Kk Discharge lamp lighting device
JPH10315850A (en) * 1997-05-16 1998-12-02 Denso Corp Discharge lamp device
JP2000021586A (en) * 1998-07-03 2000-01-21 Stanley Electric Co Ltd Discharge lamp lighting device
JP2001035680A (en) * 1999-07-15 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62276793A (en) * 1986-05-26 1987-12-01 松下電工株式会社 Discharge lamp lighter
JPH02197094A (en) * 1989-01-26 1990-08-03 Matsushita Electric Works Ltd Ignitor for high pressure discharge lamp
JPH04155798A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Ikeda Denki Kk Discharge lamp lighting device
JPH10315850A (en) * 1997-05-16 1998-12-02 Denso Corp Discharge lamp device
JP2000021586A (en) * 1998-07-03 2000-01-21 Stanley Electric Co Ltd Discharge lamp lighting device
JP2001035680A (en) * 1999-07-15 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002281753A (en) 2002-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100873207B1 (en) Automotive high intensity discharge lamp ballast circuit
JP3258758B2 (en) Discharge lamp lighting device
EP1740022A1 (en) Discharge lamp operation device, lighting device, and lighting system
JP5302755B2 (en) Power supply
WO2011055200A1 (en) Lighting device, and headlight lighting device, headlight, and vehicle using same
JP4231412B2 (en) Electronic circuit and method of operating high pressure lamp
JP4734740B2 (en) Power supply device and discharge lamp lighting device
JP4206914B2 (en) Electrodeless discharge lamp lighting device and electrodeless discharge lamp device
JP3470529B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP3758292B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2005310676A (en) Discharge lamp lighting device and luminaire
JP3971808B2 (en) Discharge lamp lighting device
EP3806302B1 (en) Power factor correction circuit
JP4561509B2 (en) High pressure discharge lamp lighting device, lighting fixture
JP4506585B2 (en) Discharge lamp lighting device and lighting fixture
JP3996970B2 (en) Flash device
JP3807191B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP4427836B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP3755194B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2004319521A (en) Discharge lamp lighting device
JP3197170B2 (en) Lighting circuit of discharge lamp
JPH0878171A (en) Discharge lamp lighting device
JP2623872B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP3882668B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP5547907B2 (en) Discharge lamp lighting device and in-vehicle headlamp lighting device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101102

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101227

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110411

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4734740

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees