JPH06163169A

JPH06163169A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH06163169A
Application number: JP5069056A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Saito; 茂斉藤; Minoru Tamura; 実田村
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】バッテリ電源の電圧が低下した場合にも、整
流回路の整流モードを倍電圧整流に切り換えることによ
り、安価かつ確実に放電灯の点灯を可能にする。【構成】直流の入力電圧を昇圧する昇圧手段１と、こ
の昇圧手段１からの交流出力を整流する整流手段４と、
該整流手段４から出力される出力電圧を所定幅のパルス
電圧に変換して放電灯８に印加させるフルブリッジドラ
イバ７とを備え、上記整流手段４の出力を倍電圧にする
倍電圧回路２１を設け、かつ上記直流の入力電圧の低下
を検出する電圧低下検出手段１９を設け、該電圧低下検
出手段１９からの検出出力に基づいて、上記倍電圧回路
２１を作動させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両等に設置される
放電灯を点灯させるのに用いる放電灯点灯装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の放電灯点灯装置を示す回路
図であり、図において、１は端子２に入力されるバッテ
リ電源の電圧を昇圧して高圧の交流電圧を作る昇圧手段
としてのインバータ、３はインバータ１に設けられて交
流電圧を出力する出力トランス、４はその交流電圧を整
流する整流手段としてのブリッジダイオード、５は平滑
コンデンサである。

【０００３】また、６は上記ブリッジダイオード４の出
力電圧を所定幅のパルスに変換して出力するパルス発生
手段としてのパルス幅変調レギュレータ、７はこのパル
ス幅変調レギュレータ６の出力をさらに矩形波交流に変
換して、放電灯８に印加するフルブリッジドライバであ
る。

【０００４】次に動作について説明する。まず、端子２
に入力されたバッテリ電源の電圧をインバータ１で昇圧
して高圧の交流（〜３００ボルト）を作り、これをブリ
ッジダイオード４にて整流し、さらに平滑コンデンサ５
にて平滑した直流に直す。このようにして得られた直流
はさらにパルス幅変調レギュレータ６にて放電灯８の動
作状態に合わせて適宜電圧調整される。

【０００５】また、このようにして電圧調整された出力
電圧は、さらにフルブリッジドライバ７にて矩形波交流
に変換されて、放電灯８に印加される。なお、この場合
において、上記バッテリ電源の電圧が低い（５ボルト程
度）場合にも放電灯８が消灯しないようにするには、定
格時の電圧をインバータ１によって２倍程度上げて使用
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の放電灯点灯装置
は以上のように構成されているので、バッテリ電圧を昇
圧したインバータ１の出力電圧を単にブリッジ整流し、
これをパルス幅変調レギュレータ６およびフルブリッジ
ドライバ７を介して放電灯８に入力する構成となってい
たため、車両用途では、バッテリ電圧が大幅に低下した
場合には、パルス幅変調レギュレータ６による調整機能
ではカバーしきれないという問題点があった。

【０００７】一方、これに対して、インバータ１の出力
電圧を高く設定する方法が考えられるが、結果的にブリ
ッジダイオード４や平滑コンデンサ５として耐圧の高い
ものが必要になり、出力トランス３の巻線比が大きくな
ることからインピーダンスの整合がうまく取れなくなっ
て、インバータ１の効率が悪くなるほか、パルス幅変調
レギュレータ６の負担も電圧調整範囲が広くなることに
よって大きくなり、効率が落ちるという問題点があっ
た。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、バッテリ電源の電圧が落ちた
場合は、整流回路の整流モードを倍電圧電流に切り換え
る構成にすることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る放電灯点
灯装置は、直流の入力電圧を昇圧する昇圧手段と、この
昇圧手段からの交流出力を整流する整流手段と、該整流
手段から出力される出力電圧を所定幅のパルス電圧に変
換して放電灯に印加させるフルブリッジドライバとを備
え、上記整流手段の出力を倍電圧にする倍電圧回路を設
け、かつ上記直流の入力電圧の低下を検出する電圧低下
検出手段を設け、該電圧低下検出手段からの検出出力に
基づいて上記倍電圧回路を作動させるようにしたもので
ある。

【００１０】

【作用】この発明における放電灯点灯装置は、ブリッジ
整流回路を通して、半サイクルごとに反転する交流電圧
に基づく直流電圧をコンデンサに同一極性方向に充電さ
せ、これの放電より倍電圧を得て、これをパルス幅変調
レギュレータへ供給できるようにし、バッテリの電源の
電圧が基準値を下回った場合でも、回路各部に大きな負
担をかけることなく放電灯を確実に点灯させるように機
能する。

【００１１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による放電灯装置を示
す回路図である。図において、１は端子２に入力される
バッテリ電源の電圧を昇圧して高圧の交流電圧を作る昇
圧手段としてのインバータ（昇圧手段）、３はインバー
タ１に設けられて交流電圧を出力する出力トランスであ
る。

【００１２】また、４はその交流電圧を整流する整流手
段としてのブリッジダイオード、５は平滑コンデンサで
ある。また、６は上記ブリッジダイオード４の出力電圧
を所定幅のパルスに変換して出力するパルス発生手段と
してのパルス幅変調レギュレータである。なお、ここで
はフルブリッジドライバ７以降の回路を、図上省いてあ
る。

【００１３】さらに、９，１０はＰ形およびＮ形の電界
効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）で、これらが
各一の充放電用コンデンサ１１，１２とともに直列接続
され、これらの直列回路が上記ブリッジダイオード４の
出力端子間に接続されている。１３，１４は各ＦＥＴ
９，１０に並列接続されて放電回路を形成するダイオー
ドである。

【００１４】１５はエミッタが接地されたトランジスタ
で、これのコレクタは２つの抵抗１６，１７を介してブ
リッジダイオード４の正の出力端子に接続されており、
その抵抗１６，１７の接続点がＦＥＴ９のゲートに接続
されている。１８は抵抗１６に並列接続されたツェナダ
イオードである。なお、上記ＦＥＴ９，１０，充放電用
コンデンサ１１，１２およびトランジスタ１５を含む回
路素子は倍電圧回路２１を構成している。

【００１５】また、１９はバッテリ電源の電圧と予め設
定した基準電圧Ｖ_r とを比較する電圧低下検出手段とし
ての電圧比較器であり、これの出力端子がＦＥＴ１０の
ゲート、および抵抗２０を介してトランジスタ１５のベ
ースにそれぞれ接続されている。

【００１６】次に動作について説明する。まず、バッテ
リ電源の電圧が上記基準電圧（概ね９ボルト前後）より
も高い場合は、電圧比較器１９の出力レベルが低くなる
ため、ＦＥＴ１０およびトランジスタ１５がオフとな
り、ＦＥＴ９もオフとなる。

【００１７】従って充放電用コンデンサ１１，１２は充
電されず、上記各ＦＥＴ９，１０，トランジスタ１５お
よび充放電用コンデンサ１１，１２が電気的には接続さ
れていないのと同じ状態になる。このため、出力トラン
ス３の２次巻線出力は、ブリッジダイオード４を経てコ
ンデンサ５を充電するだけで、従来の動作と何ら変らな
い。

【００１８】これに対して、バッテリ電源の電圧が上記
基準電圧よりも低くなると、電圧比較器１９の出力レベ
ルが高くなり、ＦＥＴ１０およびトランジスタ１５がオ
ンとなり、従って、ＦＥＴ９もオンとなる。このよう
に、ＦＥＴ９，１０がともに導通状態となることから、
今度はコンデンサ１１，１２に充電が行われる。

【００１９】これを図２について説明する。いま、出力
トランス３の２次巻線に生じる起電力によって、図上点
線で示すような電流Ｉ_F が、ブリッジダイオード４のダ
イオードａを通って次に導通状態にあるＦＥＴ９および
充放電用コンデンサ１１を通り、さらに充放電用コンデ
ンサ１１を介してパスを通って２次巻線へ戻るように流
れるので、充放電用コンデンサ１１が充電される。そし
て、この充放電用コンデンサ１１は２次巻線の電圧まで
充電される。

【００２０】一方、上記２次巻線の起電力の向きが逆の
場合には、鎖線で示すような電流Ｉ_R がパスを介して充
放電用コンデンサ１２，ＦＥＴ１０，ダイオードＤを通
って２次巻線へ戻るように流れて充放電用コンデンサ１
２を充電し、この充放電用コンデンサ１２も２次巻線の
起動力まで充電される。

【００２１】なお、このモードではブリッジダイオード
４のダイオードｂとｃは動作に寄与しない。そして、充
放電用コンデンサ１１，１２は充電の向きが揃っている
ので、放電時に２倍の電圧が発生し、これが上記ダイオ
ード１３，１４を介してパルス幅変調レギュレータ６へ
出力される。

【００２２】実施例２．図３はこの発明の他の実施例を
示す。図において、３１はパルス幅変調回路集積回路装
置で、パルス発振回路３２およびパルス幅変調回路３３
とを有し、パルス発振回路３２には発振タイミング抵抗
３４および発振タイミングコンデンサ３５が接続されて
いる。

【００２３】３６，３７は直列接続されたＮ形のＦＥＴ
で、さらにこれらは出力トランジスタとしてのインバー
タトランス３８の１次側に直列接続され、また、これら
の各ＦＥＴ３６，３７の接続点は接地されている。これ
らのＦＥＴ３６，３７およびインバータトランス３８は
昇圧手段としてのインバータ１Ａを構成している。ま
た、これらのＦＥＴ３６，３７のゲート間には抵抗３
９，４０が直列接続され、これらの各抵抗３９，４０の
接続点も接地されている。上記各ＦＥＴ３６，３７のゲ
ートは上記パルス幅変調回路集積回路装置３１の出力側
に接続されている。５３はスイッチ５４を介してインバ
ータトランス３８の１次側に１次電源を供給するバッテ
リである。

【００２４】また、４１はインバータトランス３８の２
次側に入力側が接続された整流用のブリッジダイオード
で、４つのダイオードｆ，ｇ，ｈ，ｉからなり、ダイオ
ードｈ，ｉの接続点は接地され、ダイオードｆ，ｇの接
続点はチョークコイル４２，４３を介してブリッジドラ
イバ４４に接続されている。４５はブリッジドライバ４
４と接地との間に接続された電流制限抵抗である。４６
はチョークコイル４２，４３の接続点と接地との間に接
続された平滑コンデンサである。

【００２５】さらに、４７はブリッジドライバ４４の出
力側にトリガ回路４８を介して接続された放電管であ
り、ブリッジドライバ４４の出力を受けて、トリガ回路
４８が放電管を起動可能にしている。なお、２１Ａは倍
電圧回路である。

【００２６】また、ブリッジダイオード４１のダイオー
ドｇ，ｉの接続点とアースとの間にはコンデンサ４９お
よびダイオード５０の直列回路が接続されている。５１
はトランジスタで、これのコレクタにはコンデンサ４９
およびダイオード５０の接続点が接続され、エミッタが
接地されている。また、５２はバッテリ５３にスイッチ
５４を介して接続された電圧低下検出手段（電源電圧低
下検知回路）であり、これの出力側に上記トランジスタ
５１のベースが接続されている。

【００２７】次に動作について説明する。まず、スイッ
チ５４がオンとされる。そして、パルス幅変調回路集積
回路装置３１の出力パルスによってＦＥＴ３６，３７が
スイッチングされると、インバータトランス３８にはデ
ューティの変化する、例えば３００ボルト（ＯＰ：程
度）のパルス波形の交流が発生し、このパルス波形の交
流はブリッジダイオード４１にて整流される。

【００２８】また、この整流された電圧は、チョークコ
イル４２と平滑コンデンサ４６とにより平滑される。そ
して、この平滑された直流電圧はさらにチョークコイル
４４を経てブリッジドライバ４４に入力され、低周波の
矩形波交流に変換されて、トリガ回路４８を介して放電
管４７に供給され、この放電管が発光することになる。

【００２９】いま、上記バッテリ５３の電位が十分に高
く、安定している場合は、電源電圧低下検知回路５２の
出力がローレベルとなり、従って、トランジスタ５１は
オフとなっている。そして、このとき、インバータトラ
ンス３８の２次巻線の起電力の向きが、図４に示すよう
に、点線で示す−ｅ₀ であるとすると、電流はダイオー
ドｇ→チョークコイル４２→平滑コンデンサ４６および
ブリッジドライバ４４を含む負荷Ｒ_l に順に流れ、さら
にダイオードｈを通って還流する。

【００３０】このとき、平滑コンデンサ４６は図５に示
すようにｅ₀ まで充電されるが、コンデンサ４９はトラ
ンジスタ５１がオフであるため充電されない。

【００３１】一方、インバータトランス３８の２次巻線
の起電力の向きが、一点鎖線で示す＋ｅ₀ であるとする
と、図４に示すように、電流はダイオードｆ→チョーク
コイル４２→平滑コンデンサ４６および負荷Ｒ_l に順に
流れ、ダイオードｉを経て再びインバータトランス３８
の２次巻線へ戻るように還流する。そして、このとき
も、その電流はダイオードｉでバイパスされるので、コ
ンデンサ４９は充電されることはない。

【００３２】これに対し、バッテリ５３の電圧である電
源電圧が低下すると、電源電圧低下検知回路５２はこれ
を検知して、トランジスタ５１をオンにする。このと
き、インバータトランス３８の２次起動力の向きが−ｅ
₀ であるとすると、トランジスタ５１を通じコンデンサ
４９が充電される。

【００３３】そして、その起動力の向きが＋ｅ₀ となる
と、こんどはコンデンサ４９の充電電圧ｅ₀ と上記印加
による起電力＋ｅ₀ との電圧が重なって、平滑コンデン
サ４６に入力される。つまり、約２倍の電圧が平滑コン
デンサ４６に充電されることになる。この場合におい
て、コンデンサ４９の容量は平滑コンデンサ４６の容量
よりも十分に大きくすることが必要である。かくしてこ
の平滑コンデンサ４６が電源電圧の低下にも拘らず、十
分な放電電流を放電管４７へ供給することとなる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、直流
の入力電圧を昇圧する手段と、この昇圧手段すらの交流
出力を整流する整流手段と、該整流手段から出力される
出力電圧を所定幅のパルス電圧に変換して放電灯に印加
させるフルブリッジドライバとを備え、上記整流手段の
出力を倍電圧にする倍電圧回路を設け、かつ上記直流の
入力電圧の低下を検出する電圧低下検出手段を設け、該
電圧低下検出手段からの検出出力に基づいて、上記倍電
圧回路を作動させるような構成としたので、従来のよう
に、バッテリ電源の電圧低下に対処するためインバータ
の出力電圧を高める必要がなくなり、従って定格動作時
の電力損失がなくなるとともに、電源回路の充放電用の
コンデンサやブリッジダイオードの耐圧を高める必要が
なくなり、安価な構成で効率良く放電灯を点灯制御でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による放電灯点灯装置を示
す回路図である。

【図２】図１における倍電圧回路の動作を示す回路図で
ある。

【図３】この発明の他の実施例による放電灯点灯装置を
示す回路図である。

【図４】図３における倍電圧回路の動作を示す回路図で
ある。

【図５】図４における回路各部の電圧波形を示すタイミ
ングチャートである。

【図６】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１，１Ａインバータ（昇圧手段）４，４１ブリッジダイオード（整流手段）７，４４フルブリッジドライバ８，４７放電灯１９電圧低下検出手段（電圧比較器）２１，２１Ａ倍電圧回路５２電圧低下検出手段（電源電圧低下検知回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流の入力電圧を昇圧する昇圧手段１
と、この昇圧手段１からの交流出力を整流する整流手段
４と、該整流手段４から出力される出力電圧を所定幅の
パルス電圧に変換して放電灯８に印加させるフルブリッ
ジドライバ７とを備えてなる放電灯点灯装置において、
上記整流手段４の出力を倍電圧にする倍電圧回路２１を
設け、かつ上記直流の入力電圧の低下を検出する電圧低
下検出手段１９を設け、該電圧低下検出手段１９からの
検出出力に基づいて上記倍電圧回路２１を作動させるこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。