JP6687425B2 - 点灯回路およびそれを用いた車両用灯具 - Google Patents
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Description
VOUT≒VF×N
で与えられるため、出力電圧VOUTは点灯数Nに応じてダイナミックに変動する。図1(b)の点灯回路10sでは、出力電圧VOUTがダイナミックに変動する場合に、しきい値電圧VTHを適切に定めることが難しい。
半導体光源は、過電流に弱く、特にレーザダイオードでは、過電流がCOD(Catastrophic optical damage)の故障を引き起こす可能性があるため、瞬時たりとも絶対最大定格を超える電流が流れるのを防止する必要があり、他の光源よりもシビアな過電流保護が求められる。
オープン状態となると、駆動電流の検出値がゼロとなるためコンバータのデューティ比が増加し、出力電圧が上昇する。そして正常状態に復帰すると、出力キャパシタに蓄えられた過剰な電荷は、出力インダクタを介して光源に供給される。出力インダクタは出力キャパシタとともに共振回路を形成しており、制限された共振電流が光源に流れることとなるため、過電流が抑制される。
この共振電流が、フィードバック制御により生成される駆動電流に重畳されると、過電流となりうるところ、オープン状態から正常状態への復帰時に、スイッチングコンバータのスイッチング動作の再開を遅延させることにより、共振回路の電流が小さくなった後に、駆動電流が発生するため、過電流を抑制できる。
これにより、ショート状態から正常状態への復帰時に、スイッチングコンバータのスイッチング動作の再開を遅延させることにより、共振回路の電流が小さくなった後に、駆動電流が発生するため、過電流を抑制できる。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
図2は、第1の実施の形態に係る車両用灯具1の回路図である。車両用灯具1は、光源2および点灯回路10を備える。点灯回路10は、降圧コンバータ20、コントローラ22およびオープン検出回路40を備える。
図6は、第2の実施の形態に係る車両用灯具1dの回路図である。たとえば光源2と点灯回路10dの間にはコネクタ12が設けられ、光源2と点灯回路10dは着脱可能に接続される。点灯回路10dは、降圧コンバータ20d、コントローラ22および保護回路60を備える。なお第2の実施の形態で説明する技術は、第1の実施の形態で説明した技術と組み合わせて用いることができ、したがって図6では省略されているが、点灯回路10dは、上述のオープン検出回路40をさらに備えることができる。
(変形例2.1)
上述の説明では、オープン状態から正常状態への復帰における過電流を抑制する技術を説明したが、この技術は、ショート状態から正常状態の復帰時において生ずる過電流の抑制にも利用可能である。この場合、保護回路60は、降圧コンバータ20dの出力端子がショート状態から正常状態に復帰したことを検出すると、停止時間τ2の間、降圧コンバータ20dのスイッチングを停止すればよい。停止期間τ2は、停止期間τ1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
さらにはオープン状態からの復帰と、ショート状態からの復帰の両方に対応するように回路を構成することができる。たとえばオープン用とショート用に、二系統の保護回路60を設けてもよい。あるいは、図8において、オープン用の第1微分回路62と、ショート用の第2微分回路62sを2系統設け、目標電流コントローラ64を共通化してもよい。
最後に、車両用灯具1の用途を説明する。図13は、第1あるいは第2の実施の形態に係る車両用灯具1を備えるランプユニット(ランプアッシー)500の斜視図である。ランプユニット500は、透明のカバー502、ハイビームユニット504、ロービームユニット506、筐体508を備える。上述の車両用灯具1は、たとえばハイビームユニット504に用いることができる。ハイビームユニット504に代えて、あるいはそれに加えて、ロービームユニット506に車両用灯具1を用いてもよい。
Claims (12)
- 出力インダクタを有し、前記出力インダクタを介して光源に駆動電流を供給し、前記駆動電流が目標電流に近づくようフィードバック制御されるコンバータと、
前記コンバータの出力端子がオープン状態から正常状態に復帰したことを検出すると、停止時間の間、前記コンバータのスイッチングを停止する保護回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。 - 前記保護回路は、前記コンバータの出力電圧が急激に低下したときに、前記オープン状態から前記正常状態への復帰と判定することを特徴とする請求項1に記載の点灯回路。
- 前記保護回路は、前記コンバータの出力端子がショート状態から前記正常状態に復帰したことを検出すると、停止時間の間、前記コンバータのスイッチングを停止することを特徴とする請求項1または2に記載の点灯回路。
- 出力インダクタを有し、前記出力インダクタを介して光源に駆動電流を供給し、前記駆動電流が目標電流に近づくようフィードバック制御されるコンバータと、
前記コンバータの出力端子がショート状態から正常状態に復帰したことを検出すると、停止時間の間、前記コンバータのスイッチングを停止する保護回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。 - 前記保護回路は、前記コンバータの出力電圧が急激に上昇したときに、前記ショート状態から前記正常状態への復帰と判定することを特徴とする請求項3または4に記載の点灯回路。
- 前記保護回路は、前記停止時間の経過後、前記コンバータのスイッチングのデューティ比を緩やかに上昇または下降させることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の点灯回路。
- 前記保護回路は、
前記コンバータの出力電圧を受ける微分回路またはハイパスフィルタを含み、
前記微分回路またはハイパスフィルタの出力信号が所定値を超えると、前記正常状態への復帰と判定することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の点灯回路。 - 前記保護回路は、
一端が接地されたキャパシタと、
前記キャパシタの他端と接続され、前記正常状態における前記目標電流を規定する目標電圧を印加する充電抵抗と、
前記キャパシタと並列に設けられた放電スイッチと、
を含み、
前記正常状態への復帰が検出されると、前記放電スイッチがオンすることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の点灯回路。 - 出力インダクタを有し、前記出力インダクタを介して光源に駆動電流を供給し、前記駆動電流が目標電流に近づくようフィードバック制御されるコンバータと、
前記コンバータの出力電圧が急激に変化したとき、停止時間の間、前記コンバータのスイッチングを停止する保護回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。 - 前記コンバータは降圧型であり、
前記コンバータの入力電圧と出力電圧の電位差を所定のしきい値電圧と比較するオープン検出回路をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の点灯回路。 - 前記オープン検出回路は、エミッタが前記コンバータの入力端子と接続され、ベースが前記コンバータの出力端子と接続されるPNP型バイポーラトランジスタを含むことを特徴とする請求項10に記載の点灯回路。
- 光源と、
前記光源を駆動する請求項1から11のいずれかに記載の点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
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