JP5416645B2 - 放電灯点灯装置および車両用前照灯装置 - Google Patents
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Description
この発明において、前記電力変換部の出力電圧Vo、前記電力変換部の出力電流Io、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電圧降下Vd、前記出力経路のリアクタンス成分Xcとした場合、前記制御部は、下記式(2)に基づくベクトル演算によってランプ電圧Vlaを算出することが好ましい。
この発明において、前記制御部は、前記ランプ電力指令値に対して、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電力損失と、前記出力経路のリアクタンス成分によって生じる前記電力供給部の出力電力の無効成分とを用いたベクトル演算を適用することによって、前記ランプ電力指令値を補正し、当該補正後のランプ電力指令値を前記電力変換部の出力電圧で除することで、前記電力変換部が出力する直流電流の目標値を決定し、前記電力変換部が出力する直流電流を当該目標値に一致させることが好ましい。
この発明において、前記制御部は、前記電力変換部の出力電流に基づいて、前記出力経路のリアクタンス成分を算出する関数部を備えることが好ましい。
図1は、本実施形態の放電灯点灯装置の構成を示し、図10に示す背景技術の制御部3に、ベクトル演算部6を付加したものである。なお、図10と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態1の放電灯点灯装置のベクトル演算部6は、[数1]のベクトル演算を行う際に、逆正弦関数と余弦関数とを用いた計算を行うため、複雑な演算処理が必要となる。
sin−1φ=φ+(1/2)・(φ3/3)+(1/2)・(3/4)・(φ5/5)+…
cosδ=1−δ2/2!+δ4/4!−δ6/6!+…
となる。
cos(sin−1φ)=1−φ2/2
と近似でき、[数1]は、[数3]のような近似演算式として表すことができる。
実施形態1,2の放電灯点灯装置において、出力経路におけるリアクタンス成分Xcは、始動回路22のパルストランスTpや図示しないフィルタ等のインダクタンス成分Lcと、インバータ部21の出力周波数fsより、Xc=2・π・fs・Lcで求めている。すなわち、リアクタンス成分Xcを固定値として扱っている。しかし、素子特性によっては、当該素子に流れる電流の値によって磁気飽和が発生し、インダクタンス成分Lcが変化する場合がある。
実施形態1乃至3の放電灯点灯装置では、電流指令発生部3aが、ランプ電力指令値を推定ランプ電圧で除することで、直流電流Ioの目標値(直流電流目標値)を算出している。そして、推定ランプ電圧は、出力経路の電圧降下Vdだけでなく、出力経路におけるリアクタンス成分Xcによる電圧の無効成分も考慮して推定されている。
実施形態1乃至4において、出力経路には、始動回路22に含まれるパルストランスTp等のインダクタンス成分が存在している。このため、電力変換部1が出力する直流電圧Voおよび直流電流Ioには、図11(c)(d)に示すように、インバータ部21の出力が極性反転する度に不連続部が存在している。直流電圧Voは、出力経路のインダクタンス成分によるオーバシュートが、インバータ部21の出力反転毎に発生し、このオーバシュート発生時の直流電流Ioは、一時的に落ち込んでいる。
図8は、実施形態1乃至5いずれかの放電灯点灯装置Aを灯具100内に組み込んだ照明装置Bの構成を示す。照明装置Bの灯具100内では、放電灯Laがソケット101に装着されており、放電灯Laの周囲には反射板102が設けられている。ソケット101は、灯具100の下面に取り付けられた放電灯点灯装置Aの出力に配線103を介して接続しており、放電灯Laは、放電灯点灯装置Aからソケット101を通して交流電力を供給され、点灯する。
2 電力供給部
21 インバータ部
22 始動回路
3 制御部
6 ベクトル演算部
La 放電灯
Claims (11)
- 入力を所望の直流電力に変換する電力変換部と、
前記電力変換部が出力する直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をランプに供給する電力供給部と、
ランプにおいて消費されるランプ電力の指令値であるランプ電力指令値に基づいて、前記電力変換部が出力する直流電力の目標値を決定し、前記電力変換部が出力する直流電力を当該目標値に一致させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記電力変換部から前記電力供給部を介してランプに至る電力供給のための出力経路の抵抗成分によって生じる電力損失と、前記出力経路のリアクタンス成分によって生じる前記電力供給部の出力電力の無効成分とを用いたベクトル演算によって、前記目標値を補正し、前記ランプ電力を前記ランプ電力指令値に一致させる
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記制御部は、前記電力変換部の出力電圧に対して、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電圧降下と、前記出力経路のリアクタンス成分によって生じる前記電力供給部の出力電圧の無効成分とを用いたベクトル演算を適用することによって、ランプに印加されているランプ電圧を算出し、前記ランプ電力指令値を当該ランプ電圧で除することで、前記電力変換部が出力する直流電流の目標値を決定し、前記電力変換部が出力する直流電流を当該目標値に一致させることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 前記電力変換部の出力電圧Vo、前記電力変換部の出力電流Io、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電圧降下Vd、前記出力経路のリアクタンス成分Xcとした場合、
前記制御部は、下記式(1)に基づくベクトル演算によってランプ電圧Vlaを算出する
ことを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
Vla=Vo×cos{sin−1(Io×Xc/Vo)}−Vd … (1) - 前記電力変換部の出力電圧Vo、前記電力変換部の出力電流Io、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電圧降下Vd、前記出力経路のリアクタンス成分Xcとした場合、
前記制御部は、下記式(2)に基づくベクトル演算によってランプ電圧Vlaを算出する
ことを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
Vla=Vo−(Io×Xc)2/(2×Vo)−Vd … (2) - 前記制御部は、前記ランプ電力指令値に対して、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電力損失と、前記出力経路のリアクタンス成分によって生じる前記電力供給部の出力電力の無効成分とを用いたベクトル演算を適用することによって、前記ランプ電力指令値を補正し、当該補正後のランプ電力指令値を前記電力変換部の出力電圧で除することで、前記電力変換部が出力する直流電流の目標値を決定し、前記電力変換部が出力する直流電流を当該目標値に一致させることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 前記ランプ電力指令値Wla、前記電力変換部の出力電流Io、前記出力経路のリアクタンス成分Xc、前記出力経路の抵抗成分によって生じる電力損失Wlossとした場合、
前記制御部は、下記式(3)に基づくベクトル演算によって補正後のランプ電力指令値Woを算出する
ことを特徴とする請求項5記載の放電灯点灯装置。
Wo=√{(Wla+Wloss)2+(Io2×Xc)2} … (3) - 前記制御部は、前記電力変換部の出力電流に基づいて、前記出力経路のリアクタンス成分を算出する関数部を備えることを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御部は、前記電力変換部の出力電流が閾値以下である場合、前記出力経路のリアクタンス成分によって生じる前記電力供給部の出力電力の無効成分を、前記ベクトル演算に用いないことを特徴とする請求項1乃至7記載いずれか記載の放電灯点灯装置。
- 前記電力供給部は、前記電力変換部が出力する直流電圧の極性を交互に反転させた交番電圧を発生するインバータ部と、ランプを始動させるための始動電圧を発生させる始動回路とで構成されることを特徴とする請求項1乃至8いずれか記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御部は、前記ランプ電力指令値に基づいて、前記電力変換部が出力する直流電流の目標値を決定し、前記電力変換部が出力する直流電流を当該目標値に一致させることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 車両の前照灯に用いるランプと、当該ランプを点灯させる請求項1乃至10のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置とを備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
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JP2010100263A JP5416645B2 (ja) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | 放電灯点灯装置および車両用前照灯装置 |
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JP2010100263A JP5416645B2 (ja) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | 放電灯点灯装置および車両用前照灯装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011233267A JP2011233267A (ja) | 2011-11-17 |
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