JP4825121B2 - 放電灯照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば車両等で使用され、放電灯、直流電源、点灯回路及び高電圧回路等を備える放電灯照明装置に関するものである。
従来より、放電灯照明装置は、様々な用途に使用されているが、例えば放電灯としてのヘッドランプにガス放電灯が使用され車両に搭載されるものがある。このような放電灯照明装置では、放電灯が点灯の際に電磁波を周囲に放射することから、この電磁放射によるノイズを特に車両内の電気系統に伝播させないための種々の対策が施されている。
例えば、ガス放電灯と安定器との間のガス放電灯近傍に、ガス放電灯の電磁放射によるノイズを安定器側に伝播させないためのフィルタネットワーク(フィルタ回路)を具備した車両用ヘッドライトが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電磁放射によるノイズの伝播阻止用のコンデンサやインダクタンス等のフィルタ回路がコネクタ内に収納されたものも開示されている(例えば、特許文献2参照)。
このような従来の放電灯照明装置では、フィルタ回路は、安定器等(高電圧回路)の出力側における放電灯近傍に設けられ、これにより、電磁放射によるノイズの伝播を極力根元で阻止して、大きな効果を得るようにしている。
特開平7−94291号公報 特開平8−264245号公報
しかしながら、上記のような従来の放電灯照明装置では、フィルタ回路は、いずれも高電圧回路外の出力側に設けられていた。また、上記特開平7−94291号及び特開平8−264245号公報記載のものでは、電磁放射によるノイズの伝播阻止用のフィルタ回路が放電灯近傍に設けられていることから、フィルタ回路のコンデンサ等にも放電灯に印加される高電圧がそのまま印加されるので、コストアップにつながる種々の高電圧対策を施す必要が生じてくる。例えば、フィルタ回路用の素子やソケット等の形状を大きくせざるを得ないばかりか、フィルタ回路の素子やラインに対して、安全規格上の特別な対策、例えば絶縁距離の確保や充填等による絶縁対策が必要になる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放電ランプの電磁放射による高周波ノイズの点灯回路側への伝播を阻止し得るとともに、フィルタ回路の配置が高電圧回路外の出力側に制限されない放電灯照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、フィルタ回路に対する種々の高電圧対策を不要にし得る放電灯照明装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、放電灯と、直流電力を供給する直流電源と、前記直流電源からの直流電力を利用して前記放電灯に対する点灯維持用の低電圧を発生させる点灯回路と、前記低電圧を利用して前記放電灯に対する点灯開始用の高電圧を発生させる高電圧回路とを備えた放電灯照明装置において、前記高電圧回路は、当該回路内の前記放電灯に至る両通電ラインとグランドラインとの間に各々接続されたコンデンサを前記点灯回路による低電圧側に配置したフィルタ回路を有して、外面がシールド構造であるソケットに内蔵され、前記点灯回路と前記高電圧回路とは分離構造になっており、前記フィルタ回路は、前記両通電ラインの一方に介在するインダクタを有し、前記両通電ラインの他方には、前記高電圧を発生させるためのトランスの高圧側巻線部が介在すること特徴とする。
この発明によれば、フィルタ回路が高電圧回路内に設けられているので、放電ランプの電磁放射による高周波ノイズの点灯回路側への伝播が阻止されるようになる他、フィルタ回路の配置が高電圧回路外の出力側に制限されなくなる。さらに、フィルタ回路が有するコンデンサが、高電圧回路内における点灯回路による低電圧側に位置するので、コンデンサに高電圧が印加されることがなく、フィルタ回路に対する種々の高電圧対策が不要となる。また、放電ランプから点灯回路側への高周波ノイズの伝播が、コンデンサによって阻止される他、両通電ラインの各々に介在するインダクタ及び高圧側巻線部によってさらに阻止されるようになる。
請求項2の発明は、請求項1において、前記点灯回路は、所定の駆動周波数で動作するインバータであり、前記フィルタ回路を構成する素子の共振周波数は、前記駆動周波数に応じて設定されていることを特徴とする。
この発明によれば、放電ランプから点灯回路側への高周波ノイズの伝播がより好適に阻止されるようになる。
請求項3の発明は、請求項2において、前記共振周波数は、前記駆動周波数の3.2×10倍以上であることを特徴とする。
この発明によれば、放電ランプから点灯回路側への高周波ノイズの伝播がより好適に阻止されるようになる。
請求項4の発明は、請求項2において、前記コンデンサは、80〜200MHz以上の共振周波数を有し、前記インダクタは、100MHz以上の共振周波数を有すること特徴とする。
この発明によれば、放電ランプから点灯回路側への高周波ノイズの伝播がより好適に阻止されるようになる。
以上説明したように、本発明では、放電ランプの電磁放射による高周波ノイズの点灯回路側への伝播を阻止することが可能であるとともに、フィルタ回路の配置が高電圧回路外の出力側に制限されず、フィルタ回路に対する種々の高電圧対策を不要にすることができるという効果がある。また、放電ランプから点灯回路側への高周波ノイズの伝播が、コンデンサによって阻止される他、両通電ラインの各々に介在するインダクタ及び高圧側巻線部によってさらに阻止されるようになる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態を示す概略構成図である。放電灯照明装置は、例えばヘッドランプに放電灯14が使用され図略の車両に搭載されるもので、従来と同様、直流電力を供給する直流電源11、直流電源11からの直流電力を利用して放電灯14に対する点灯維持用の低電圧を発生させる点灯回路12及び高強度放電ランプ(High-Intensity Discharge Lamp )等の放電灯14を有する他、本第1実施形態では、図1に示す構成の高電圧回路13を具備している。なお、点灯回路12は、所定の駆動周波数で動作するインバータである。また、点灯回路12と高電圧回路13とは、分離構造になっている。
この高電圧回路13は、点灯回路12からの低電圧を利用して放電灯14に対する点灯開始用の高電圧を発生させる起動回路131及びトランス132を有するとともに、当該高電圧回路13内の放電灯14に至る両通電ラインPL1,PL2の各々と電源のグランドライン(車両のフレームやシャーシ等を含む。)との間に接続されたコンデンサC1,C2によって構成されるフィルタ回路を具備している。このフィルタ回路は、起動回路131及びトランス132に対して点灯回路12側に設けられ、また、高電圧を発生させるためのトランス132の高圧側巻線部132aは、両通電ラインPL1,PL2のうちの通電ラインPL1に介在し、点灯回路12からの低電圧に高電圧を重畳させる構成になっている。
次に、本実施形態の作用について説明すると、放電灯14から両通電ラインPL1,PL2に伝播してくる電磁放射によるノイズ信号は、一方のみの通電ラインPL1上のノイズ信号の高周波成分がトランス132の高圧側巻線部132aによって減衰される。次いで、起動回路131の入力端を通過してコンデンサC1,C2に伝播してきたノイズ信号は、高周波成分がコンデンサC1,C2を経由してグランドラインに落とされる。これにより、放電灯14の電磁放射によるノイズの点灯回路12への伝播が阻止されることとなる。
また、高電圧回路13を内蔵するソケット17が設けられており、これにより、組付作業が容易となる。なお、ソケット17の外面をシールド構造にするようにしてもよい。
以上、本実施形態によれば、上記フィルタ回路を構成する素子のうち、電圧が印可される回路配置のコンデンサC1,C2は、起動回路131及びトランス132に対して点灯回路12の低電圧側に設けられており、起動回路131及びトランス132で得られる高電圧が印可されることがないので、フィルタ回路に対する種々の高電圧対策は不要となる。この結果、フィルタ回路に小型で低コストの素子が利用可能となる。
(第2実施形態)
図2は、ソケット17に内蔵する高電圧回路として、第1実施形態と構成が異なる高電圧回路23を示している。高電圧回路23は、起動回路131及びトランス132を有するとともに、第1実施形態と同じ回路配置のコンデンサC1,C2と、コンデンサC1から図外の点灯回路12側に至る通電ラインPL1に介設されたインダクタL1と、コンデンサC2から点灯回路12側に至る通電ラインPL2に介設されたインダクタL2とによって構成されるフィルタ回路を具備している。
次に、本第2実施形態の作用について説明すると、放電灯14から両通電ラインPL1,PL2に伝播してくる電磁放射によるノイズ信号は、一方のみの通電ラインPL1上のノイズ信号の高周波成分がトランス132の高圧側巻線部132aによって減衰される。次いで、起動回路131の入力端を通過してコンデンサC1,C2に伝播してきたノイズ信号は、高周波成分がコンデンサC1,C2を経由してグランドラインに落とされる。さらにこれらのコンデンサC1,C2を通過して点灯回路12に向かって両通電ラインPL1,PL2を伝播するノイズ信号は、それぞれ高周波成分がインダクタL1,L2によって減衰される。これにより、放電灯14の電磁放射によるノイズの点灯回路12への伝播が阻止されることとなる。
以上、本実施形態によれば、放電灯14からの電磁放射の伝播をより好適に阻止することができる。
(第3実施形態)
図3は、ソケット17に内蔵する高電圧回路として、第1実施形態と構成が異なる高電圧回路33を示している。高電圧回路33は、起動回路131及びトランス132を有するとともに、第1実施形態と同じ回路配置のコンデンサC1,C2と、コンデンサC1から起動回路131側に至る通電ラインPL1に介設されたインダクタL1と、コンデンサC2から起動回路131側に至る通電ラインPL2に介設されたインダクタL2とによって構成されるフィルタ回路を具備している。
次に、本第3実施形態の作用について説明すると、放電灯14から両通電ラインPL1,PL2に伝播してくる電磁放射によるノイズ信号は、一方のみの通電ラインPL1上のノイズ信号の高周波成分がトランス132の高圧側巻線部132aによって減衰される。次いで、起動回路131の入力端を通過して両通電ラインPL1,PL2を伝播するノイズ信号は、それぞれ高周波成分がインダクタL1,L2によって減衰される。さらにコンデンサC1,C2に伝播してきたノイズ信号は、高周波成分がコンデンサC1,C2を経由してグランドラインに落とされる。これにより、放電灯14の電磁放射によるノイズの点灯回路12への伝播が阻止されることとなる。
以上、本実施形態によれば、放電灯14からの電磁放射の伝播をより好適に阻止することができる。
(第4実施形態)
図4は、ソケット17に内蔵する高電圧回路として、第1実施形態と構成が異なる高電圧回路43を示している。高電圧回路43は、起動回路131及びトランス132を有するとともに、第1実施形態と同じ回路配置のコンデンサC1,C2と、起動回路131及びトランス132に対して放電灯14側の両通電ラインPL1,PL2にそれぞれ介設されたインダクタL1,L2とによって構成されるフィルタ回路を具備している。
次に、本第4実施形態の作用について説明すると、放電灯14から両通電ラインPL1,PL2に伝播してくる電磁放射によるノイズ信号は、それぞれ高周波成分がインダクタL1,L2により減衰される。この後、一方のみの通電ラインPL1上のノイズ信号の高周波成分がトランス132の高圧側巻線部132aにより減衰される。次いで、起動回路131の入力端を通過してコンデンサC1,C2に伝播してきたノイズ信号は、高周波成分がコンデンサC1,C2を経由してグランドラインに落とされる。これにより、放電灯14の電磁放射によるノイズの点灯回路12への伝播が阻止されることとなる。
以上、本実施形態によれば、放電灯14からの電磁放射の伝播をより好適に阻止することができる。
また、後述する好適条件が、高電圧回路43のフィルタ回路内の素子に対して付加されてもよい。好適条件は、上記フィルタ回路を構成する素子の周波数特性に着目し、この周波数特性と電磁放射の伝播阻止効果との関連性を評価して得られたものであり、評価結果について説明すると、素子の共振周波数が、点灯回路12の駆動周波数(放電灯14の特性を含む。)の3.2×10倍以上であれば、放電灯14からの電磁放射の伝播がより好適に阻止されることが分かった。
これを高電圧回路43のフィルタ回路に適用すると、コンデンサC1,C2が80〜200MHz以上、インダクタL1,L2が100MHz以上の共振周波数を有するものであれば、放電灯14からの電磁放射の伝播がより好適に阻止されることとなる。これにより、20MHz以上の電磁妨害波が低減されるようになった。
(第5実施形態)
図5は、ソケット17に内蔵する高電圧回路として、第1実施形態と構成が異なる高電圧回路53を示している。高電圧回路53は、起動回路131及びトランス132を有するとともに、第1実施形態と同じ回路配置のコンデンサC1,C2と、起動回路131及びトランス132に対して放電灯14側の通電ラインPL2に介設されたインダクタL2とによって構成されるフィルタ回路を具備している。
次に、本第5実施形態の作用について説明すると、放電灯14から両通電ラインPL1,PL2に伝播してくる電磁放射によるノイズ信号は、それぞれ高周波成分がトランス132の高圧側巻線部132a及びインダクタL2により減衰される。次いで、起動回路131の入力端を通過してコンデンサC1,C2に伝播してきたノイズ信号は、高周波成分がコンデンサC1,C2を経由してグランドラインに落とされる。これにより、放電灯14の電磁放射によるノイズの点灯回路12への伝播が阻止されることとなる。
以上、本実施形態によれば、トランス132の高圧側巻線部132aを利用しつつ、放電灯14からの電磁放射の伝播をより好適に阻止することができる。
本発明の第1実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第2実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第3実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第4実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第5実施形態を示す概略構成図である。
11 直流電源
12 点灯回路
13 高電圧回路
14 放電灯
17 ソケット
C1,C2 コンデンサ
PL1,PL2 通電ライン
131 起動回路
132 トランス
132a 高圧側巻線部

Claims (4)

  1. 放電灯と、直流電力を供給する直流電源と、前記直流電源からの直流電力を利用して前記放電灯に対する点灯維持用の低電圧を発生させる点灯回路と、前記低電圧を利用して前記放電灯に対する点灯開始用の高電圧を発生させる高電圧回路とを備えた放電灯照明装置において、
    前記高電圧回路は、当該回路内の前記放電灯に至る両通電ラインとグランドラインとの間に各々接続されたコンデンサを前記点灯回路による低電圧側に配置したフィルタ回路を有して、外面がシールド構造であるソケットに内蔵され、前記点灯回路と前記高電圧回路とは分離構造になっており、
    前記フィルタ回路は、前記両通電ラインの一方に介在するインダクタを有し、前記両通電ラインの他方には、前記高電圧を発生させるためのトランスの高圧側巻線部が介在する
    こと特徴とする放電灯照明装置。
  2. 前記点灯回路は、所定の駆動周波数で動作するインバータであり、前記フィルタ回路を構成する素子の共振周波数は、前記駆動周波数に応じて設定されていることを特徴とする請求項1記載の放電灯照明装置。
  3. 前記共振周波数は、前記駆動周波数の3.2×10 倍以上であることを特徴とする請求項2記載の放電灯照明装置。
  4. 前記コンデンサは、80〜200MHz以上の共振周波数を有し、前記インダクタは、100MHz以上の共振周波数を有すること特徴とする請求項2記載の放電灯照明装置。
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