JPH03179694A

JPH03179694A - 車輌用放電灯の点灯回路

Info

Publication number: JPH03179694A
Application number: JP1318481A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Toda; 敦之戸田; Akiyoshi Ozaki; 尾崎　明好; Satoshi Oda; 悟市小田; Akihiro Matsumoto; 明浩松本; Atsuhiko Murata; 敦彦村田; Soichi Yagi; 八木　操一
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1991-08-05
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2700934B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明車輌用放電灯の点灯回路の詳細を以下の項目に従
って説明する。

産業上の利用分野発明の概要背景技術発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段実施例［第１図乃至第３図］全体の構成［第１図］各部の回路構成［第２図、第３因コｂ−１，電源遮断用リレー回路ｂ−２，リレー遮断用回路ｂ−３過電圧検出回路ｂ−４，ＤＣ昇圧回路ｂ−５，高周波昇圧回路ｂ−６，限流負荷及びイグナイタ回路ｂ−７．イグナイタ始動回路ｂ−８１点灯異常検出回路ｂ−９，制御回路［第２図、第３図］ｂ−１０．出力電流異常検出回路ｂ−１１出力電圧異常検出回路動作ｃ−１，正常時ｃ−２，異常時ｃ−２−ａ、点灯不能時ｃ−２−ｂ、出力電流異常時ｃ−２−ｃ、出力電圧異常時ｃ−２−ｄ、バッテリー異常時Ｇ０発明の効果（Ａ、産業上の利用分野）本発明は新規な車輌用放電灯の点灯回路に関する。詳し
くは、回路状態の異常によるランプの絶縁破壊及び素子
故障やランプ交換時の感電事故の未然防止を図ることが
できるようにした新規な車輌用放電灯の点灯回路を提供
しようとするものである。

（Ｂ、発明の概要）本発明車輌用放電灯の点灯回路は、直流電圧入力端子か
らの直流電圧を昇圧する直流昇圧回路と、該直流昇圧回
路の出力電圧を交流電圧に変換するコンバータ回路とを
備え、コンバータ回路の出力が限流負荷を介して放電灯
に印加されるようにした車輌用放電灯の点灯回路におい
て、直流電圧入力端子間において、点灯スイッチに直列
接続された電源遮断用スイッチ手段と、点灯スイッチ及
び電源遮断用スイッチ手段が閉じているときに放電灯へ
の電源供給を許可するリレーとを設けると共に、点灯回
路の回路状態の異常を検出する回路異常検出手段を設け
たものであり、回路異常検出手段が、ランプの点灯不能
状態や直流昇圧回路の出力電流、電圧に関する異常状態
、直流電源の過電圧を検出して電源遮断用スイッチ手段
に信号を送出してリレーを動作させ直流電源から点灯回
路への電源供給を断つようにすることにより、ランプの
絶縁破壊や回路素子故障の防止並びＣランプ交換時の感
電事故防止を図ることができるようにしたものである。

（Ｃ，背景技術）自動車用前照灯の光源には現在白熱電球が広く用いられ
ているが、この白熱電球の点灯回路としては、例えば、
バッテリ一端子間に点灯スイッチを介してリレーのコイ
ルを接続すると共にリレー接点を介してバッテリ一端子
間に白熱電球を接続するといった回路が用いられる。

このような白熱電球の点灯回路にあっては、電球の寿命
等に起因する異常が生じたりバッテリーからの過電圧が
入力されたり、あるいはバッテリーの極性を間違えて点
灯回路の入力端子に逆に接続したような場合でも最悪の
事態としてフィラメントの断線を招く程度で済むため安
全上の問題はなく、そのための特別の保護回路が設けら
れていないのが通常である。

（Ｄ、発明が解決しようとする課題）ところで、近時、ハロゲンランプを含む白熱電球に代わ
る新しい光源としてメタルハライドランプが脚光を浴び
ているが、このメタルハライドランプを自動車用前照灯
の光源として用いる場合にはランプを瞬時に点灯又は再
点灯させる必要があり、その時の始動電圧も非常に高い
（１０〜２０ｋＶ程度）。

そのため、点灯スイッチの投入後において、ランプの寿
命等に起因する異常が発生しランプが点灯しない場合に
は、点灯回路の出力端子間に高電圧が発生し続けること
になるので、ランプが取着されているソケット内に設け
られたコンタクト端子間の絶縁破壊により発火が生じた
り、ユーザーがランプに高電圧が印加されているのを知
らずにランプ交換を行い感電してしまうといった危険性
が生じるという問題がある。

また、点灯回路の一部をなす直流昇圧回路の出力電流や
出力電圧に関して異常な状態が発生したりバッテリーが
過電圧になると回路素子の破壊やこれに伴う回路誤動作
を誘発し、高電圧の発生及びランプ破壊を招く慣れがあ
る。

（Ｅ、課題を解決するための手段）そこで、本発明車輌用放電灯の点灯回路は上記した課題
を解決するために、直流電圧入力端子からの直流電圧を
昇圧する直流昇圧回路と、該直流昇圧回路の出力電圧を
交流電圧に変換するコンバータ回路とを備え、コンバー
タ回路の出力が限流負荷を介して放電灯に印加されるよ
うにした車輌用放電灯の点灯回路において、直流電圧入
力端子間において、点灯スイッチに直列接続された電源
遮断用スイッチ手段と、点灯スイッチ及び電源遮断用ス
イッチ手段が閉じているときに放電灯への電源供給を許
可するリレーとを設けると共に、点灯回路の回路状態の
異常を検出する回路異常検出手段を設け、回路異常検出
手段が、ランプの点灯不能状態や直流昇圧回路の出力電
流、電圧に関する異常状態、直流電源の過電圧を検出し
て電源遮断用スイッチ手段に信号を送出してリレーを動
作させ直流電源から点灯回路への電源供給を断つように
したものである。

従って、本発明によれば、回路異常検出手段によってラ
ンプの点灯不能状態が検出された場合や、直流昇圧回路
の出力電流や出力電圧についての異常が検出されたり、
バッテリーの過電圧が検出された場合にはリレー接点を
開き直流電流からの電源電圧の供給を断つようにしてい
るので、ランプや回路素子破壊や感電等を未然に防止す
ることができる。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至第３図］以下に、本発明車輌用放電灯の点灯回路の詳細を図示し
た実施例に従って説明する。尚、図示した実施例は本発
明車輌用放電灯の点灯回路を自動車用メタルハライドラ
ンプの点灯回路に適用したものである。

（ａ、全体の構成）［第１図］１は点灯回路である。

２はバッテリーであり、直流電圧入力端子３．３′間に
接続されている。

４．４′は直流電源ラインであり、その一方のプラスラ
イン４上には点灯スイッチ５が設けられている。

６は電源遮断用リレー回路であり、回路の異常時にリレ
ー遮断用回路７からの信号を受けると後段の回路への電
源電圧の供給を断つようになっている。尚、リレー遮断
用回路７はバッテリー２の過電圧を検出する過電圧検出
回路８や後述する出力を流異常検出回路、出力電圧異常
検出回路、点灯異常検出回路からの信号を受けて電源遮
断用リレー回路６を構成するリレーをオフさせるもので
ある。

９はＤＣ昇圧回路であり、電源遮断用リレー回路６の後
段に設けられており、バッテリー電圧の昇圧のための回
路であり、後述する制御回路によってその昇圧制御がな
される。

１０は高周波昇圧回路であり、上記ＤＣ昇圧回路９の後
段に設けられており、ＤＣ昇圧回路９からの直流電圧を
正弦波交流電圧に変換するために設けられている。該高
周波昇圧回路１０としては、例えば、プッシュプル方式
のインバータ回路が用いられる。

１１は限流負荷及びイグナイタ回路であり、上記高周波
昇圧回路１０の後段に配置され、その交流出力端子１２
．１２′間にはメタルハライドランプ１３（３５Ｗ程度
）が接続される。

１４はイグナイタ始動回路であり、ランプ電流をもとに
メタルハライドランプ１３の点灯又は不点灯を検出して
不点灯時には上記した限流負荷及びイグナイタ回路１１
に起動パルス発生用信号を送出するために設けられてい
る。

尚、これら限流負荷及びイグナイタ回路１１とイグナイ
タ始動回路１４とが同一基板上に配置され、これら以外
は別基板上に配置されており、両者の基板間はコネクタ
付の接続コードで接続されている。

１５は制御回路てあり、ＤＣ昇圧回路９の出力端子間に
設けられた分圧抵抗１６．１６′を介して検出されるＤ
Ｃ昇圧回路９の出力電圧や、ＤＣ昇圧回路９の出力電流
を電圧変換するために該ＤＣ昇圧回路９と高周波昇圧回
路１０とを結ぶグランドライン上に設けられた電流検出
用抵抗１７からの電圧、に応したデユーティ−サイクル
のパルス信号を発生させ、この信号をゲート駆動回路１
８を介してＤＣ昇圧回路９に送出し、その出力電圧を制
御するために設けらている。尚、制御回路１５とバッテ
リー２とは共通グランドとされている。

１９は出力電流異常検出回路であり、高周波昇圧回路１
０の出力段におけるショート時（例えば、高周波昇圧回
路１０と限流負荷及びイグナイタ回路１１とを結ぶ接続
コードのコネクタがはずれて他のものに接触したような
場合）には、ＤＣ昇圧回路９の出力電流が過大になり、
制御素子の破壊等が惹き起こされるのを防止するために
設けられている。そして、ＤＣ昇圧回路９の出力電流が
所定値以上になったときに異常と判断して信号をリレー
遮断用回路７に送出するようになっている。

２０は出力電圧異常検出回路であり、メタルハライドラ
ンプ１３又は交流出力端子１２．１２′がショート状態
になったときや、高周波昇圧回路１０の出力段がオーブ
ン状態になったとき（例えば、断線やコネクタのはずれ
等）には制御回路１５の発生する制御パルスのデユーテ
ィ−サイクルか最大となるためＤＣ昇圧回路９の出力電
圧が最大値となる。この状態が長く続くと素子破壊や、
トランス等の発熱や劣化をもたらすので、これが所定時
間以上継続したときに異常と判断してリレー遮断用回路
７に信号を送出するようになっている。

２１は点灯異常検出回路であり、イグナイタ始動回路１
４からの信号をもとにメタルハライドランプ１３の点灯
又は不点灯を判断し、何らかの原因でランプがいっこう
に点灯しないときにはリレー遮断用回路７に信号を送出
するようになっている。例えば、交流出力端子１２．１
２′間にランプが接続されていなかったり、ランプの寿
命等によって点灯不能な状態にある場合には起動パルス
が発生し続けることになるため、これによって生じる感
電や素子破壊、電磁干渉を防止するためである。

（ｂ、各部の回路構成）［第２図、第３図コ次に、上記
点灯回路１を構成する各回路部について詳述する。

（ｂ−１，電源遮断用リレー回路）２２は逆電圧防止用のダイオードであり、そのアノード
がプラスライン４に接続されている。このダイオード２
２は直流電圧入力端子３．３′にバッテリー２の極性を
誤ってつないだときの保護のために設けられている。

２３はリレーであり、そのコイル２３ａの一端がダイオ
ード２２のカソードに接続され、他端はリレー遮断用の
ＮＰＮＰＮＰランジスタのコレクタに接続されている。

このトランジスタ２４はリレー遮断用回路７の一部を為
しており、点灯スイッチ５を入れたときにトランジスタ
２４がオン状態となっていればリレー２３がオンし、プ
ラスライン４上に設けられたＮＯ（ノーマル・オーブン
）接点２３ｂが閉しられ、それ以降のＤＣ昇圧回路９等
にバッテリー電圧が供給され、逆にトランジスタ２４が
オフするとリレー２３がオフしＮｏ接点２３ｂが開くの
でバッテリー電圧の供給が断たれるようになっている。

２５はコイル２３ａに逆並列に設けられたダイオードで
ある。

尚、２６はダイオード２２のカソードに接続された電源
端子、２７は電源ラインである。

（ｂ−２，リレー遮断用回路）２８は電源端子てあり、リレー２３のＮｏ接点２３ｂが
閉しられたときに所定の電圧が得られるように、Ｎｏ接
点２３ｂの後段のプラスライン上にダイオードを介して
接続されている。

２９はＰＮＰトランジスタであり、そのエミッタか電源
端子２８に接続され、コレクタがダイオード３０のアノ
ードに接糸充されてし）る。そして、そのベースは後述
する抵抗（１０１）を介して、出力電流異常検出回路１
９、出力電圧異常検出回路２０、点灯異常検出回路２１
の出力段に各々設けられたＮＰＮトランジスタのコレク
タに接糸売されている。

３１はトランジスタ２９のベース−エミッタ間に設けら
れた抵抗である。

３２はエミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタであり
、そのコレクタが直列抵抗３３．３３′を介して電源ラ
イン２７に接続され、そのベースが抵抗３４を介してダ
イオード３０のカソードに接続されている。そして、ベ
ース−エミッタ間には抵抗３５が設けられている。

３６はＰＮＰトランジスタであり、そのコレクタがダイ
オード３０のカソードに接続され、エミッタが電源ライ
ン２７に接続されており、そのベースは抵抗３３と３３
′との間に接続されている。

３７はダイオードであり、そのカソードがトランジスタ
３２のコレクタに接糸充され、そのアノードが抵抗３８
を介してトランジスタ２４のベースに接続されている。

３９はダイオード３７のアノードと電源ライン２７との
間に設けられた抵抗、４０はトランジスタ２４のベース
−エミッタ間に介挿された抵抗である。

このようにリレー遮断用回路７は、トランジスタ２９が
オンしたときにトランジスタ３２．３６のオン状態が保
持されてトランジスタ２４がオフすることになる。

トランジスタ３６による信号の保持は異常検出上のチャ
タリング防止のためてあり、メタルハライドランプ１３
の不点灯状態が所定時間以上線いた場合、あるいはＤＣ
昇圧回路９の出力電流が過大になったりその出力電圧が
最大値となった状態が所定時間以上ｗｉ続したときに意
味をもつ。このような信号保持を行なうことによって、
回路異常時には、プラスライン４からダイオード２２を
介して給電されるリレー遮断用回路７等の回路だけに電
源供給を行なえば済むため、省電力化が図られる。

（ｂ−３，過電圧検出回路）４１はツェナーダイオードであり、そのカソードが電源
端子２６に接続され、そのアノードが直列抵抗４２．４
２′を介して接地されている。

４３はエミッタ接地とされたＮＰＮ）−ランジスタであ
り、そのコレクタがリレー遮断用回路７の抵抗３８と３
９との間に接続されると共に、ベースが抵抗４２と４２
′との間に接続されている。

このように、過電圧検出回路８にあってはバッテリー電
圧がある電圧以上になるとツェナーダイオード４１が導
通してトランジスタ４３がオンするので、リレー遮断用
回路７のトランジスタ２４がオフし、リレー２３がオフ
することになる。

（ｂ−４，ＤＣ昇圧回路）ＤＣ昇圧回路９はチョッパー式のＤＣ−ＤＣコンバータ
として構成されており、プラスライン４上に設けられた
インダクタ４４と、その後段においてプラスライン４と
グランドライン４′との間に設けられ、かつ、制御回路
１５からゲート駆動回路１８を介して送られてくる制御
パルスによってスイッチング動作されるＮチャンネルＦ
ＥＴ４５と、プラスライン４上においてそのアノードが
ＦＥＴ４５のドレインに接続された整流用のダイオード
４６と、該ダイオード４６のカソードとグランドライン
４′との間に設けられた平滑コンデンサ４７とから構成
されている。そして、ＤＣ昇圧回路９は制御回路１５か
らゲート駆動回路１８を介して送られてくる制御パルス
によってＦＥＴ４５がオン状態となったときにインダク
タ４４がエネルギーを蓄え、ＦＥＴ４５がオフ状態にな
ったときに蓄えられたエネルギーを放出し、これに相当
する電圧を入力電圧に重畳させて直流昇圧を行なうよう
になっている。

（ｂ−５，高周波昇圧回路）高周波昇圧回路１０としては、２つのＦＥＴの相反動作
を利用した自助式のプッシュプル型インバータ回路が用
いられている。

４８はチョークコイルであり、その一端がＤＣ昇圧回路
９のプラス側出力端子に接続され、他端がトランス４９
の一次巻線４９ａのセンタータップに接続されている。

５０．５１はそれぞれＮチャンネルＦＥＴであり、これ
らのソースはともに電流検出用抵抗１７を介してグラン
ドライン４′に接続されている。そして、一方のＦＥＴ
５０のトレインがトランス４９の一次巻線４９ａの一端
に接続され、他方のＦＥＴ５１のドレインが一次巻線４
９ａの他端に接続されている。

５２は帰還巻線であり、その一端が抵抗５３を介してＦ
ＥＴ５１のゲートに接続されている。また、帰還巻線５
２の他端は抵抗５４を介してＦＥＴ５０のゲートに接続
されている。

５５．５５′はコンデンサ、５６．５６及び５６′　５
６′はツェナーダイオードであり、コンデンサ５５や対
向状態のツェナーダイオード５６．５６がＦＥＴ５０の
ゲート−ソース間に介挿され、また、コンデンサ５５′
や対向状態のツェナーダイオード５６′　５６′がＦＥ
Ｔ５１のゲート−ソース間に介挿されている。尚、ツエ
ナーダイオートはサージ電圧対策として設けられたもの
である。

５７．５７′は定電流ダイオードであり、ＦＥＴ５０，
５１のスイッチング動作上の切換タイミングを規律し、
電力損失を少くするために設けられており、その一方５
７がＤＣ昇圧回路９のプラス側出力端子とＦＥＴ５０の
ゲートとの間に介挿され、他方５７′がＤＣ昇圧回路９
のプラス側出力端子とＦＥＴ５１のゲートとの間に介挿
されている。

５８はＦＥＴ５０のケート−ソース間に設けられた抵抗
、５８′はＦＥＴ５１のゲート−ソース間に設けられた
抵抗である。

５９．６０はそれぞれコンデンサであり、その方５９が
トランス４９の一次巻線４９ａの両端子間に設けられ、
他方６０が二次巻線４９ｂの両端子間に設けられている
。

しかして、高周波昇圧回路１０にあっては、帰還巻線５
２によるＦＥＴ５０，５１の互いに相反したスイッチン
グ制御が行なわれトランス４９を通して正弦波出力か得
られるようになっている。

尚、高周波昇圧回路９の共振周波数はトランス４９の一
次巻線４９ａのインダクタンスとコンデンサ５９又は６
０の静電容量によって規定され、その値が２０ＫＨ２に
選ばれている。共振周波数を上げるとトランス４９やイ
グナイタ回路を構成するトリガートランスを小型化する
ことができるが、あまりに高周波になると今度は音響共
鳴現象が起きてランプの点灯が不安定となってしまう。

この２０ＫＨ２という値は３５Ｗランプにとっては従来
の１０ＫＨ２より高い値であるが、音響共鳴現象を惹き
起こさない範囲（３０ＫＨｚ以下）にある。

（ｂ−６，限流負荷及びイグナイタ回路）６１．６１′
は交流ラインであり、その一方がトランス４９の二次巻
線４９ｂの一端と交流出力端子１２とを結んでおり、該
交流ライン６１上にはトリガートランス６２の二次巻線
６２ｂが設けられている。また、交流ライン６１′が二
次巻線４９ｂの他端と交流出力端子１２′とを結んでお
り、該交流ライン６１′上にはランプ電流検出用のコン
デンサ６３か設けられている。

そして、トリガートランス６２の二次巻線６２ｂとコン
デンサ６３とが限流負荷を構成しており、コンデンサ６
３はまたメタルハライドランプ１３のランプ電流検出の
役目も担っている。コンデンサ６３がランプ電流の検出
をも兼ねるようにすると、ランプ電流検出にカレントト
ランスを用いる場合に比べて回路が簡単になりコスト低
減を図ることができる。

トリカートランス６２の一次巻線６２ａの一端は高周波
昇圧回路１０寄りの交流ライン６１に接続され、他端は
抵抗６４を介してサイリスタ６５のアノードに接続され
ている。尚、スイッチング素子としてサイリスタを用い
ると、サージ電流に対する定格値が高いのでサイダック
（ＳＳＳ）を用いる場合に比べ信頼性が高い。

６６はコンデンサであり、トランス４９寄りの交流ライ
ン６１とサイリスタ６５のカソードとの間に設けられて
おり、該コンデンサ６６に並列に抵抗６７が接続されて
いる。

６８はツェナーダイオードであり、そのカソードがトラ
ンス４９寄りの交流ライン６１に接続され、アノードが
抵抗６９．７０を介してサイリスタ６５のカソードに接
続されている。そして、サイリスタ６５のゲートは抵抗
６９と７０との間に接続されている。

７１は抵抗７０に並列に設けられたコンデンサである。

７２．７２′は互いに並列に接続された抵抗であり、こ
れらの一端はサイリスタ６５のカソードに接続され、他
端はダイオード７３のアノードに接続されている。

７４はサイリスタであり、そのアノードがダイオード７
３のカソードに接続され、そのカソードが交流ライン６
１′に接続されている。そして、サイリスタ７４のゲー
ト−カソード間にはイグナイタ始動回路１４からの電圧
が印加され、これによってサイリスタ７４のオン−オフ
制御が行なわれるようになっている。

しかして、イグナイタ回路は、点灯開妬時や点灯後にお
ける一時的な消灯時に後述するイグナイタ始動回路１４
からの信号を受けてサイリスタ７４がオン状態となり、
コンデンサ６６が高周波昇圧回路１０の出力する交流出
力の半波期間において徐々に充電されて行く。

そして、コンデンサ６６の端子電圧をツェナーダイオー
ド６８及び抵抗６９．７０からなる回路が検出しており
、コンデンサ６６の端子電圧が上がってツェナーダイオ
ード６８が導通するとサイリスタ６５がオンし、コンデ
ンサ６６が放電する。

この時の発生電圧がトリガートランス６２によって昇圧
されて高電圧の起動パルスとなり正弦波交流に重畳され
てメタルハライドランプ１３に印加され、ランプの起動
かかけられることになる。

（ｂ−７，イグナイタ始動回路）７５は整流用ダイオードであり、そのアノードが交流出
力端子１２′に接続され、そのカソードが抵抗７６とコ
ンデンサ７７とからなる積分回路とベース抵抗７８とを
介してＮＰＮＩ−ランジスタフ９のベースに接続されて
いる。

ＮＰＮＩ−ランジスタフ９はエミッタ接地とされ、その
コレクタが抵抗８０を介して電源端子８１に接続される
と共に、ベース−エミッタ間には抵抗８２が介挿されて
いる。尚、電源端子８１はダイオードを介してプラスラ
イン４　（Ｎｏ接点２３ｂとＤＣ昇圧回路９との間）に
接続されており点灯スイッチ５が閉じられたときに所定
の電圧が加えられる。

８３はエミッタフォロワとされたＮＰＮトランジスタで
あり、そのベースがトランジスタ７９のコレクタに接続
され、そのエミッタが抵抗８４を介して前述したサイリ
スタ７４のゲートに接続されている。そして、サイリス
タ７４のゲート−カソード間には抵抗８５とコンデンサ
８６とが互いに並列な関係て設けられている。

８７はエミッタ接地とされたＮＰＮ）−ランジスタてあ
り、そのベースが抵抗８８を介してトランジスタ８３の
エミッタに接続され、そのコレクタか抵抗８９を介して
電源端子８１に接続されると共に、点灯異常検出回路２
１の入力端子に接続されている。

９０はトランジスタ８７のベース−エミッタ間に介挿さ
れた抵抗である。

しかして、イグナイタ始動回路１４にあっては、ランプ
の点灯開始直後にはコンデンサ６３の両端には電圧が発
生していないため、トランジスタ７９がオフし、トラン
ジスタ８３がオン状態となり、イグナイタ回路のサイリ
スタ７４がオンする。これによって前述したように起動
パルスが発生する。

また、この時トランジスタ８７もオン状態となっており
、そのコレクタ出力が後述する点灯異常検出回路２１に
メタルハライドランプ１３力（未だ点灯していないこと
を示す信号として送られる。

その後、ランプが点灯すると、コンデンサ６３には所定
値以上の電圧が加わるためトランジスタ７９がオンし、
トランジスタ８３及び８７がオフする。よって、サイリ
スタ７４がオフ状態となり起動パルスの発生が停止し、
また点灯異常検出回路２１にはランプが点灯したことが
伝えられる。

（ｂ−８，点灯異常検出回路）９１はエミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタであり
そのベースが抵抗９２を介してイグナイタ始動回路１４
の出力段に設けられたトランジスタ８７のコレクタに接
続されている。そして、トランジスタ９１のコレクタは
抵抗９３を介してダイオード９４のアノードに接続され
ており、ダイオード９４のカソードは電源端子２８に接
続されている。

９５はトランジスタ９１のムース−エミッタ間に設けら
れた抵抗である。

９６はタイマー用のコンデンサであり、ダイオード９４
のアノードと接地ラインとの間に設けられている。

９７はダイオード９４と並列に設けられた抵抗である。

９８はダイオードであり、そのアノードが抵抗９９を介
してダイオード９４のアノードに接続されている。

１００はエミッタ接地のＮＰＮＩ−ランジスタであり、
そのコレクタがリレー遮断用回路７のトランジスタ２９
のベース抵抗１０１に接続され、ヘースかダイオード９
８のカソードに接続されている。

１０２はトランジスタ１００のムース−エミッタ間に設
けられた抵抗である。

しかして、点灯異常検出回路２１にあっては、イグナイ
タ始動回路１４の出力段のトランジスタ８７がオンした
ままになるとトランジスタ９１がオフし、コンデンサ９
６が充電されて所定時間経過後はダイオード９８、トラ
ンジスタ１００がオンするため、リレー遮断用回路７の
トランジスタ２９をオンさせるように動作する。

（ｂ−９，制御回路）［第２図、第３図］制御回路１５
はＤＣ昇圧回路９の出力段に設けられた分圧抵抗１６．
１６′により検出されるＤＣ昇圧回路９の出力電圧と、
電流検出用抵抗１７により検出されるＤＣ昇圧回路９の
出力電流を示す信号に応したデユーティ−サイクルの制
御パルスを発生させてゲート駆動回路１８を介してＤＣ
昇圧回路９のＦＥＴ４５のゲートに送出するものである
。

１０３はＰＷＭ制御用ＩＣであり、例えば、第３図に示
すように２つの誤差増幅器１０４．１０５が設けられ、
その一方１０４の非反転入力端子１０４ａが分圧抵抗１
６と１６′との間に接続され、反転入力端子には所定の
基準電圧が加えられている。

また、誤差増幅器１０５の非反転入力端子１０５ａには
、電流検出用抵抗１７の端子電圧が増幅回路１０６及び
ローパスフィルタ１０７を経た後送られてくるようにな
っており、その反転入力端子には所定の基準電圧が加え
られている。そして、これら誤差増幅器１０４．１０５
の出力端子はＰＷＭコンパレータ１０８のマイナス入力
端子にＯＲ接続され、該ＰＷＭコンパレータ１０８のプ
ラス入力端子にはオシレータ１０９からの鋸歯状波か人
力される。

１１０は休止期間調整用コンパレータであり、そのマイ
ナス入力端子がコントロール端子１１０ａに接続され、
プラス入力端子はオシレータ１０９の出力端子に接続さ
れている。尚、図示は省略するがこのコントロール端子
１１０ａには所定の電圧がかけられており、制御パルス
のデユーティ−サイクルの上限が規定されるようになっ
ている。

１１１はＡＮＤ回路であり、ここでＰＷＭコンパレータ
１０８の出力と休止期間調整用コンパレータ１１０の出
力とのＡＮＤ演算が行なわれ、その出力信号が出力モー
ト切替回路１１２、バッファ１１３を介して制御出力端
子１１４に送出される。

そして、ＰＷＭ制御用ＩＣ１０３の出力信号はゲート駆
動回路１８を介してＤＣ昇圧回路９のＦＥＴ４５のゲー
トに送られることになる。

（ｂ−１０，出力電流異常検出回路）１１５はコンパレータであり、ローパスフィルタ１０７
の出力電圧を基準電圧Ｖ　ｒａｆと比較するものであり
、その出力が抵抗１１６を介してエミッタ接地のＮＰＮ
トランジスタ１１７のベースに送出されるようになって
いる。

そして、トランジスタ１１７のコレクタはリレー遮断用
回路７のトランジスタ２９のベース抵抗１０１に接続さ
れている。

１１８はトランジスタ１１７のベースーエ主ツタ間に設
けられた抵抗である。

しかして、出力電流異常検出回路１９にあっては、電流
検出用抵抗１７によって検出されたＤＣ昇圧回路９の出
力電流が大きく、従って増幅回路１０６及びローパスフ
ィルタ１０７を経て得られた検出電圧が基準電圧Ｖ　ｒ
ｍｆ以上となったときに異常と判断し、トランジスタ１
１７をオンさせ、リレー遮断用回路７のトランジスタ２
９をオンさせるように動作する。

（ｂ−１１，出力電圧異常検出回路）１１９はツェナーダイオードであり、そのカソードがＤ
Ｃ昇圧回路９のプラス側出力端子に接続されアノードが
抵抗１２０、タイマー用コンデンサ１２１を介して接地
されている。

１２２はダイオードであり、そのカソードがツェナーダ
イオード１１９のカソードに接続されアノードが抵抗１
２０とコンデンサ１２１との間に接続されている。

１２３はエミッタフォロワのＮＰＮ）ランジスタであり
、コレクタはダイオード１２４のカッ中ドに接続され、
該ダイオード１２４のアノードが電源端子８１に接続さ
れている。そして、そのベースが抵抗１２０とコンデン
サ１２１との間に接続されている。

１２５はエミッタ接地のＮＰＮトランジスタであり、そ
のコレクタがリレー遮断用回路７のトランジスタ２９の
ベース抵抗１０１に接続されており、そのヘースが抵抗
１２６を介してトランジスタ１２３のエミッタに接続さ
れている。

１２７はトランジスタ１２５のベース−エミッタ間に設
けられた抵抗である。

しかして、この出力電圧異常検出回路２０にあっては、
ＤＣ昇圧回路９の出力電圧が最大値となったままの状態
が続くとツェナーダイオード１１９が導通してコンデン
サ１２１が充電され、所定時間経過後にトランジスタ１
２３．１２５がオンし、リレー遮断用回路７のトランジ
スタ２９をオンさせるように動作する。

（ｃ、動作）次に、上記点灯回路１の動作を回路状態に異常がなく点
灯スイッチ５の没入後にランプが正常に点灯する場合（
以下、「正常時」という。）と、回路状態に異常が発生
した場合（以下、ｒ異常時」という。）に分けて説明す
る。

（ｃ−１正常時）点灯スイッチ５を閉したときには、リレー遮断用回路７
のトランジスタ２４はオン状態であるためリレー２３が
オン動作し、接点２３ｂが閉じられるため、バッテリー
電圧が後段のＤＣ昇圧回路９に供給される。

点灯スイッチ５の投入直後は、ランプが点灯しておらず
、ＤＣ昇圧回路９の出力電流も小さいため、ＰＷＭ制御
用ＩＣ１０３からゲート駆動回路１８を介してＤＣ昇圧
回路９のＦＥＴ４５のゲートに送出される制御パルスは
、そのデユーティ−サイクルが分圧抵抗１６．１６′に
よる検出値に対応した値となる。よって、ＤＣ昇圧回路
９の出力電圧が高められ、これが高同波昇圧回路１０に
より２０　Ｋ　Ｈｚの正弦波交流に変換されてメタルハ
ライドランプ１３に印加されることになる。

また、ランプ電流検出用のコンデンサ６３には電圧が発
生していないためにイグナイタ始動回路１４が作動し、
イグナイタ回路のサイリスタ７４をオンさせるため、コ
ンデンサ６６が充電され、一定時間毎にサイリスタ６５
がオンし、高圧パルスが発生する。これがランプの起動
パルスとして高周波昇圧回路１０の交流出力に重畳され
てメタルハライドランプ１３にトリガーがかけられる。

メタルハライドランプ１３が点灯する迄の間は、イグナ
イタ始動回路１４のトランジスタ８７はオンしており、
よって点灯異常検出回路２１のトランジスタ９１はオフ
状態となり、コンデンサ９６が徐々に充電されて行く。

しかし、トランジスタ１００がオンする前にメタルハラ
イドランプ１３が点灯するため、このことがコンデンサ
６３及びイグナイタ始動回路１４により検知されトラン
ジスタ８７がオフし、トランジスタ９１はオン状態とな
りコンデンサ９６は放電する。

また、正常時は出力電流異常検出回路１９のトランジス
タ１１７や出力電圧異常検出回路２ｏのツェナーダイオ
ード１１９、トランジスタ１２３．１２５はオフしたま
まであり、よって、リレー遮断用回路７のトランジスタ
２９はオフしたままで出力段のトランジスタ２４はオン
状態になっている。

そして、ＤＣ昇圧回路９の出力電圧及び出力電流に応じ
たデユーティ−サイクルの制御パルスがＰＷＭ制御用Ｉ
Ｃ１０３より発生され、これがゲート駆動回路１８を介
してＤＣ昇圧回路９のＦＥＴ４５にフィードバックされ
るため、該ＤＣ昇圧回路９の出力電圧が制御される。

ランプ点灯後にメタルハライドランプ１３の光束が増加
するにつれて、ランプ電圧が上昇してくると、ＤＣ昇圧
回路９の出力電流が増加してくるので、ＰＷＭ制御用Ｉ
Ｃ１０３の出力する制御パルスのデユーティ−サイクル
が低下していき、ＤＣ昇圧回路９の出力電圧がこれに応
して減少して行く。そして、最終的にＤＣ昇圧回路９の
出力電流が定常レベルに飽和し、メタルハライドランプ
１３の光束が定格光束に落ちつくことになる。

（ｃ−２，異常時）次に、点灯回路１の異常における動作をランプが交流出
力端子１２．１２’間に接続されていなかったり、ラン
プ寿命等により点灯不能な状態の場合（以下、「点灯不
能時」という。）と、ＤＣ昇圧回路９の出力電流につい
て異常な状態が発生した場合（以下、「出力電流異常時
」という。）、その出力電圧について異常な状態が継続
した場合（以下、「出力電圧異常時」という。）、そし
て、バッテリー電圧について異常がある場合（以下、「
バッテリー異常時」という。）に分けて説明する。

（ｃ−２−ａ、点灯不能時）メタルハライドランプ１３が交流出力端子１２．１２′
間に接続されておらずオープン状態になっている場合や
ランプ寿命等によりランプが点灯不能な状態であるとき
はコンデンサ６３及びイグナイタ始動回路１４によって
ランプの不点灯が検出されるため、イグナイタ回路のサ
イリスタ７４をオンさせて起動パルスを発生させる。ま
た、この間イグナイタ始動回路１４のトランジスタ８７
がオンしており、よって点灯異常検出回路２１のトラン
ジスタ９１はオフ状態である。

しかし、ランプはいっこうに点灯しないので点灯異常検
出回路２１のコンデンサ９６が充電されてその端子電圧
が上昇していき、トランジスタ９１がオフしたときから
ある時間が経過するとトランジスタ１００がオンする。

これによってリレー遮断用回路７のトランジスタ２９が
オンし、その出力が保持されてトランジスタ２４がオフ
状態になる。よって、リレー２３がオフするため接点２
３ｂが開かれるのでＤＣ昇圧回路９への電源供給が断た
れ、点灯スイッチ５を再投入する迄はこの状態が保持さ
れることになり、起動パルスの発生が停止する。

（ｃ−２−ｂ、出力電流異常時）高周波昇圧回路１０の出力段でのショート時等には過大
な電流がバッテリー２からＤＣ昇圧回路９、高周波昇圧
回路１０へと流れるため、これが電流検出用抵抗１７に
よって電圧変換されて増幅回路１０６．ローパスフィル
タ１０７を経てコンパレータ１１５に入力される。

すると、コンパレータ１１５により入力電圧が基準電圧
ｖ１゜ｆ以上であると判断されてＨ信号がトランジスタ
１１７に送出されるため、トランジスタ１１７はオン状
態になる。

これによって、リレー遮断用回路７のトランジスタ２９
がオンするので出力段のトランジスタ２４がオフし、リ
レー２３がオフして電源供給が遮断され、点灯スイッチ
５を再び投入する迄の間この状態が保持される。

（ｃ−２−ｃ、出力電圧異常時）ランプがショート状態になった時や高周波昇圧回路１０
が出力段でオーブン状態になった時等においては、制御
回路１５からゲート駆動回路１８を介してＤＣ昇圧回路
９に送出される制御パルスのデユーティ−サイクルが最
大となり、よってＤＣ昇圧回路９の出力電圧が最大値と
なり、このため出力電圧異常検出回路２０のツェナーダ
イオード１１９が導通する。

これによってコンデンサ１２１が充電されてその端子電
圧が上昇し、所定時間経過後にトランジスタ１２３．１
２５がオンするためリレー遮断用回路７のトランジスタ
２９がオンし、やはりトランジスタ２４がオフし、リレ
ー２３がオフして電源供給が断たれ、点灯スイッチ５の
再投入がなされる迄この状態が保持される。

（ｃ−２−ｄ、バッテリー異常時）バッテリー２の電圧が過大になると過電圧検出回路８の
ツェナーダイオード４１が導通してトランジスタ４３が
オンするため、リレー遮断用回路７のトランジスタ２４
がオフし、リレー２３がオフするため電源供給が断たれ
る。しかし、バッテリー電圧が一時的に高くなっただけ
で再び所定電圧以下に戻ったときには、トランジスタ４
３がオフするのでトランジスタ２４がオンしリレー２３
がオン動作して電源供給が復帰する。

このように、バッテリー電圧が過大になったときには、
電源の遮断状態を保持せず、バッテリー電圧が所定の値
に復帰したときに再びリレー２３をオン動作させるよう
にする理由は、バッテリー電圧にサージ電圧等が重畳し
たような場合には、瞬間的な過電圧状態となってしまう
ため、この状態が異常と判断されてしまうとかえって危
険な状況を招いてしまうからである。つまり、運転者は
点灯スイッチ５を直ちに再投入しないとメタルハライド
ランプ１３が消灯したままの状況で暗闇の中を走行しな
ければならなくなるといった不都合が生じてしまうこと
になる。

尚、バッテリー２の極性を誤って直流電圧入力端子３．
３′に接続したときにはダイオード２２がオフ状態であ
るためリレー２３はオン動作しない。

（Ｇ、発明の効果）以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌
用放電灯の点灯回路は、直流電圧入力端子からの直流電
圧を昇圧する直流昇圧回路と、該直流昇圧回路の出力電
圧を交流電圧に変換するコンバータ回路とを備え、コン
バータ回路の出力が限流負荷を介して放電灯に印加され
るようにした車輌用放電灯の点灯回路において、直流電
圧入力端子間において、点灯スイッチに直列接続された
電源遮断用スイッチ手段と、点灯スイッチ及び電源遮断
用スイッチ手段が閉じているときに放電灯への電源供給
を許可するリレーとを設けると共に、点灯回路の回路状
態の異常を検出する回路異常検出手段を設け、回路異常
検出手段が、放電灯の点灯不能状態や、直流昇圧回路の
出力電流、出力電圧に関する異常状態、あるいはバッテ
リーの過電圧を検出したときに電源遮断用スイッチ手段
を介してリレーを動作させ、直流電源から点灯回路への
電源電圧の供給を遮断するようにしたことを特徴とする
。

従って、本発明によれば、回路異常検出手段によってラ
ンプの点灯不能状態が検出された場合や、直流昇圧回路
の出力電流や出力電圧についての異常が検出されたり、
バッテリーの過電圧が検出された場合にはリレーの動作
によって直流電源から点灯回路への電源電圧の供給を断
つようにしているので、ランプや回路素子破壊や感電等
を未然に防止することができる。

尚、前記した実施例においては回路異常時にリレーの接
点を開くことによって直流電源から点灯回路への電源供
給が遮断されるようにしたが、本発明車輌用放電灯の点
灯回路の技術的範囲がこれのみに狭く解釈される訳では
なく、リレーの接点構成についての如何なる態様（トラ
ンスファー接点やｂ接点の使用等）も本発明の技術的範
囲に含まれることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明車輌用放電灯の点灯回路の実
施の一例を示すものであり、第１図は全体の構成を示す
ブロック図、第２図は回路図、第３図はＰＷＭ制御用ｒ
ｃの構成を示すブロック図である。符号の説明１・・・車輌用放電灯の点灯回路、２・・・直流電源、３．３′・・・直流電圧入力端子、５・・・点灯スイッチ、７．８．１９．２０．２１・・・回路異常検出手段、８・・・過電圧検出手段、９・・・直流昇圧回路、１０・・・コンバータ回路、１３・・・放電灯、１４．２１・・・点灯異常検出手段、１７・・・出力電流検出手段、１９・・・出力電流異常検出手段、２０・・・出力電圧異常検出手段、２３・　・　・リレー２４・・・電源遮断用スイッチ手段、６２ｂ、６３・・・限流負荷、６３．１４・・・ランプ電流を検出する手段比願人株式会社小糸製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直流電圧入力端子からの直流電圧を昇圧する直流
昇圧回路と、該直流昇圧回路の出力電圧を交流電圧に変
換するコンバータ回路とを備え、コンバータ回路の出力
が限流負荷を介して放電灯に印加されるようにした車輌
用放電灯の点灯回路において、直流電圧入力端子間にお
いて、点灯スイッチに直列接続された電源遮断用スイッ
チ手段と、点灯スイッチ及び電源遮断用スイッチ手段が
閉じているときに放電灯への電源供給を許可するリレー
とを設けると共に、点灯回路の回路状態の異常を検出す
る回路異常検出手段を設け、上記電源遮断用スイッチ手
段が回路異常検出手段からの回路状態の異常を示す信号
を受けると、直流電源から点灯回路への電源電圧の供給
が遮断されるようにリレーを動作させることを特徴とす
る車輌用放電灯の点灯回路
（２）直流電圧入力端子からの直流電圧を昇圧する直流
昇圧回路と、該直流昇圧回路の出力電圧を交流電圧に変
換するコンバータ回路とを備え、コンバータ回路の出力
が限流負荷を介して放電灯に印加されるようにした車輌
用放電灯の点灯回路において、直流電圧入力端子間にお
いて、点灯スイッチに直列接続された電源遮断用スイッ
チ手段と、点灯スイッチ及び電源遮断用スイッチ手段が
閉じているときに放電灯への電源供給を許可するリレー
とを設けると共に、点灯回路の回路状態の異常を検出し
てこれを保持する回路異常検出手段を設け、上記電源遮
断用スイッチ手段が回路異常検出手段からの回路状態の
異常を示す信号を受けると、前記リレーを動作させ直流
電源から点灯回路への電源電圧の供給が遮断され、かつ
該遮断状態が保持されるようにしたことを特徴とする車
輌用放電灯の点灯回路
（３）回路異常検出手段が、ランプ電流を検出する手段
と、ランプの不点灯状態が所定時間以上継続したときに
点灯異常と判断して電源遮断用スイッチ手段に信号を送
出する点灯異常検出手段とを備えたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の車輌用放電灯の点
灯回路
（４）回路異常検出手段が、直流昇圧回路の出力電流を
検出する出力電流検出手段と、直流昇圧回路の出力電流
が所定値以上の場合に異常と判断して電源遮断用スイッ
チ手段に信号を送出する出力電流異常検出手段とを備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の車輌用放電灯の点灯回路
（５）回路異常検出手段が、直流昇圧回路の出力電圧を
検出し、出力電圧が最大値となっている状態の継続時間
が所定値以上になった場合に異常と判断して電源遮断用
スイッチ手段に信号を送出する出力電圧異常検出手段と
を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の車輌用放電灯の点灯回路
（６）回路異常検出手段が直流電源の過電圧状態を検出
する過電圧検出手段を備え、直流電源の電圧が所定値以
上になったときに異常と判断し電源遮断用スイッチ手段
に信号を送出して直流電源から点灯回路への電源電圧の
供給を遮断し、また、直流電源の電圧が再び所定値未満
になったときには、過電圧検出手段が電源遮断用スイッ
チ手段に信号を送出して直流電源から点灯回路への電源
電圧の供給が復帰するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の車輌用放電灯の点灯回路