JPH08185991A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH08185991A
JPH08185991A JP32843294A JP32843294A JPH08185991A JP H08185991 A JPH08185991 A JP H08185991A JP 32843294 A JP32843294 A JP 32843294A JP 32843294 A JP32843294 A JP 32843294A JP H08185991 A JPH08185991 A JP H08185991A
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voltage
circuit
discharge lamp
battery
constant voltage
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JP32843294A
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Noboru Yamamoto
昇 山本
Masamichi Ishikawa
正道 石川
Kenji Yoneima
健二 米今
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路の電力効率の低下、温度上昇、信頼性の
低下等を招くことなくバッテリー電圧の一時的低下によ
る放電灯の立ち消えを防止すること。 【構成】 トランス8の1次巻線8aとMOSFETト
ランジスタ10との接続点から制御回路16に他の電源
を補給するための定電圧電源回路20をもうける。定電
圧電源回路20は、上記接続点の電圧Va を、バッテリ
ー1の通常の電圧値(例えば12〜16[V])よりも
小さくかつバッテリー1の一時的電圧低下時の電圧値
(例えば5[V])よりも大きい所定電圧値(例えば1
0[V])に定電圧化し、バッテリー1の電圧値が上記
所定電圧値以下になったとき、NPNトランジスタ26
がオンして制御回路16に定電圧を補給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯点灯装置、詳し
くは、バッテリーを電源とし、車両の前照灯などとして
用いられる放電灯の点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】バッテリーを電源とする制御回路を有す
る放電灯点灯装置においては、放電灯が点灯状態にある
時に、車両の始動操作などによりバッテリーの電圧が一
時的に低下すると、制御回路が作動停止に陥り、放電灯
が立ち消えしてしまうことがある。
【0003】そのため、放電灯の立ち消え防止を技術的
課題とした放電灯点灯装置が、特開平6−140176
号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この公報には、放電灯
に高周波電力を供給するインバータ回路を構成するLC
共振用のインダクタに2次巻線をもうけ、この2次巻線
から他の電源(第2の電源)を得て制御回路に補給する
ことが開示されている。
【0005】しかし、上記の構成は、高周波点灯方式の
放電灯点灯装置に適用することはできても、直流点灯方
式の放電灯点灯装置に直接適用することは不可能であ
る。
【0006】また、上記公報には、DC−DCコンバー
タの出力を抵抗器で分圧し、この分圧点から第2の電源
を得て制御回路に補給することが開示されている。
【0007】しかし、DC−DCコンバータの出力側の
電圧は、通常、放電灯を点灯維持可能な100[V]程
度に設定されているため、制御回路の電源電圧を例えば
12[V]に設定した場合、分圧抵抗によって100V
を12Vにまで電圧降下させる必要がある。このため、
分圧抵抗の電圧降下が88[V](=100−12)と
なり、この分圧抵抗で消費される電力[W]は、(第2
の電源から制御回路に供給される電流値)×88[V]
となる。通常、上記電流値として50[mA]程度が必
要とされていることから、分圧抵抗の消費電力は4.4
[W](=0.05×88)となり、回路全体の電力効
率が低下するとともに、回路全体の温度上昇及び信頼性
の低下を招きやすい。
【0008】本発明は、上記問題点にかんがみ、直流点
灯方式の放電灯点灯装置において、回路の電力効率の低
下、温度上昇、信頼性の低下等を招くことなくバッテリ
ー電圧の一時的低下による放電灯の立ち消えを防止する
ことができる放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1では、バッテリ
ー側に接続される1次巻線と、整流ダイオードを介して
放電灯側に接続される2次巻線とを有するトランスと、
前記トランスの1次巻線に直列に接続される半導体スイ
ッチ素子と、前記半導体スイッチ素子のスイッチングを
制御する制御回路と、を備える放電灯点灯装置におい
て、前記トランスの1次巻線と前記半導体スイッチ素子
との接続点から前記制御回路に電源を供給するための定
電圧電源回路を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置
を採用する。
【0010】請求項2では、前記制御回路は、前記バッ
テリーからの給電路を有し、前記定電圧電源回路は、前
記接続点の電圧を前記所定電圧値に定電圧化する定電圧
回路と、前記バッテリーの電圧値が前記定電圧回路によ
る定電圧以下になったときオンにスイッチング動作し、
前記定電圧回路から前記制御回路に至る給電路を閉成す
る他の半導体スイッチ素子とを有することを特徴とする
請求項1に記載の放電灯点灯装置を採用する。
【0011】請求項3では、前記定電圧電源回路は、前
記バッテリーの電圧が異常に上昇したとき、該異常電圧
から当該他の半導体スイッチ素子を保護するための回路
素子を有することを特徴とする請求項2に記載の放電灯
点灯装置を採用する。
【0012】
【発明の作用効果】請求項1に係る放電灯点灯装置にお
いて、バッテリーの電圧が車両始動操作等により一時的
に低下した場合にも、定電圧電源回路から制御回路に電
源を供給する。このとき、定電圧電源回路は、1次巻線
と半導体スイッチ素子との接続点に発生する過渡電圧を
定電圧化するため、低下時のバッテリー電圧より高く、
しかも過剰に高くならない電圧を得ることができる。従
って、バッテリー電圧が一時的に低下しても制御回路は
定電圧電源回路から電源の供給を十分に受けることがで
きるため、制御回路が作動停止に陥りにくくなり、放電
灯の立ち消えを防止することが可能になる。
【0013】従って、請求項1に係る放電灯点灯装置に
よると、回路の電力効率の低下、温度上昇、信頼性の低
下等を招くことなくバッテリー電圧の一時的低下による
放電灯の立ち消えを防止することができるようになる。
【0014】請求項2に係る放電灯点灯装置は、定電圧
電源回路の具体的構成を示している。
【0015】請求項3に係る放電灯点灯装置によると、
バッテリー電圧が異常に上昇したとき、回路素子が上記
他の半導体スイッチ素子を保護するため、異常電圧によ
る他の半導体スイッチ素子の破壊を防止し得る。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0017】図1は、一実施例に係る放電灯点灯装置の
回路構成を示している。
【0018】図1に示すように、車両の各種電気装置の
電源とされる車載バッテリー1の正極3と負極4との間
には、放電灯点灯用スイッチ2を介してノイズ吸収、平
滑用コンデンサ5が接続されている。ここで、バッテリ
ー1の電圧VB は、通常の状態では例えば12〜16
[V]の電圧値に保持されるが、車両始動操作時などに
は、一時的に電圧が低下し、5[V]程度にまで電圧値
が低下することがある。コンデンサ5の正側電極と負側
電極との間には、アノードがコンデンサ5の正側電極側
に配された逆阻止用ダイオード6とノイズ吸収、平滑用
コンデンサ7の直列回路が接続され、ダイオード6とコ
ンデンサ7の接続点は制御回路16の電源入力端に接続
されている。このように、制御回路16は、バッテリー
1から電源の供給を受けるように構成されている。
【0019】さらに、上記コンデンサ5の正側電極と負
側電極との間には、トランス8の1次巻線8aと半導体
スイッチ素子例えばMOSFETトランジスタ10の直
列回路が接続されている。MOSFETトランジスタ1
0のゲートは制御回路16の出力端に接続されており、
MOSFETトランジスタ10は、制御回路16によっ
てON・OFFデューティー比が制御された数十kHZ
のスイッチング周波数でスイッチング動作する。従っ
て、トランス8の1次巻線8aには、MOSFETトラ
ンジスタ10のスイッチング動作により断続的に1次電
流が流れる。
【0020】トランス8の2次巻線8bの一端は、1次
巻線8aとMOSFETトランジスタ10との接続点に
接続され、他端は、アノードが2次巻線8b側に配され
た整流用ダイオード9に接続され、ダイオード9のカソ
ード側に平滑用コンデンサ11が接続されている。2次
巻線8bには、MOSFETトランジスタ10のオフ時
に電圧が誘起され、ダイオード9を介してコンデンサ1
1が充電され、放電灯12に直流電力が供給される。
【0021】コンデンサ11の正側電極と負側電極との
間には、放電灯12と高電圧発生コイル13の2次巻線
13bと電流検出用抵抗15の直列回路が接続されてい
る。高電圧発生コイル13の1次巻線13aには、イグ
ナイタ回路14が接続されている。高電圧発生コイル1
3は、始動時にイグナイタ回路14により2次巻線13
bに高電圧を発生させて放電灯12を点灯させるための
ものである。
【0022】コンデンサ11の正側電極は制御回路16
の入力端に接続されており、制御回路16は、コンデン
サ11の正側電極の電圧Vb を入力することで放電灯1
2の電圧を検出している。また、抵抗15と高電圧発生
コイル13の2次巻線13bとの接続点は制御回路16
の入力端に接続されており、制御回路16は、抵抗15
の端子電圧を入力することで放電灯12の電流iL を検
出している。制御回路16は、放電灯12の電圧Vb
び電流iL を検出してMOSFETトランジスタ10の
ON・OFFデューティー比を制御することで、放電灯
12に供給すべき電力を制御する。
【0023】トランス8の1次巻線8aとMOSFET
トランジスタ10との接続点には、アノードが該接続点
側に配された整流用ダイオード21と平滑用コンデンサ
22の直列回路が接続されている。MOSFETトラン
ジスタ10がオフにスイッチング動作したとき、上記接
続点に、最大値がバッテリー1の電圧値VB と1次巻線
8aと2次巻線8bの巻数比とで決まる高周波過渡電圧
a が発生するが、この高周波過渡電圧Va は、ダイオ
ード21を介してコンデンサ22を充電する。コンデン
サ22の正側電極と負側電極との間には、抵抗24とツ
ェナーダイオード25の直列回路が接続されている。ツ
ェナーダイオード25のツェナー電圧値は、バッテリー
1の通常の電圧値(12〜16[V])よりも小さくか
つバッテリー1の一時的電圧低下時の電圧値(5
[V])よりも大きい値(例えば10[V])に設定さ
れている。ツェナーダイオード25と抵抗24との接続
点には、他の半導体スイッチ素子例えばNPNトランジ
スタ26のベースが接続されており、NPNトランジス
タ26のベース電圧は、ツェナー電圧値(10[V])
に保持される。このように、ダイオード21、コンデン
サ22、抵抗24及びツェナーダイオード25は、上記
接続点の電圧Va を、ツェナー電圧値に定電圧化する定
電圧回路を構成している。
【0024】また、NPNトランジスタ26のコレクタ
と、コンデンサ22の正側電極との間には、電流制限用
抵抗23が挿入されている。NPNトランジスタ26の
エミッタはコンデンサ7の正側電極に接続されており、
エミッタ電圧は、コンデンサ7の充電電圧VCCによって
決定される。従って、NPNトランジスタ26は、コン
デンサ7の充電電圧VCCがツェナー電圧値(10
[V])以上であるとき、換言すると、バッテリー電圧
B が通常の電圧値(12〜16[V])であるときに
は、オフ状態に保持されるため、制御回路16に電源が
補給されることはないが、コンデンサ7の充電電圧VCC
がツェナー電圧値(10[V])以下になると、換言す
ると、バッテリー電圧VB が一時的に低下すると、NP
Nトランジスタ26がオンし、制御回路16に電源が補
給されるようになる。このように、ダイオード21、コ
ンデンサ22、抵抗24、ツェナーダイオード25、N
PNトランジスタ26及び電流制限用抵抗23が、定電
圧電源回路20を構成している。
【0025】次に、上記構成の放電灯点灯装置の主な動
作を説明する。
【0026】放電灯電圧Vb は、点灯前に最大値例えば
300[V]となり、点灯開始直後に最小値例えば20
[V]となる。ここで、トランス8の1次巻線8aと2
次巻線8bの巻数比が「1:1」とすると、放電灯電圧
b が最小値20[V]の時、定電圧電源回路20の入
力電圧Va は、Va =VB +(20−VB )/2[V]
となる。このことは、放電灯12の点灯開始直後にバッ
テリー電圧VB が一時的に低下し、例えば5[V]に低
下したときであっても、入力電圧Va はツェナー電圧値
(10[V])以上の電圧値12.5[V]になり、N
PNトランジスタ26がオンすることで定電圧電源回路
20から制御回路16に電源を供給できることを意味し
ている。
【0027】放電灯12が点灯状態にあり、かつ、バッ
テリー電圧VB が通常の電圧値(12〜16[V])に
維持されているときには、コンデンサ7の充電電圧VCC
がツェナー電圧値(10[V])よりも大きいため、定
電圧電源回路20のNPNトランジスタ26はオフ状態
に維持される。このため、定電圧電源回路20から制御
回路16に電源が供給されることはなく、バッテリー1
から制御回路16に電源が供給される。なお、この間、
入力電圧Va と定電圧電源回路20のコンデンサ22の
充電電圧VC は、図3に示すような波形となる。
【0028】その後、バッテリー電圧VB が車両始動操
作等により一時的に低下し、10[V]以下に低下する
と、NPNトランジスタ26がオンにスイッチング動作
し、入力電圧Va によりNPNトランジスタ26を介し
てコンデンサ7に充電電流が流れ、コンデンサ7の充電
電圧VCCは、10[V]に維持される。従って、バッテ
リー電圧VB が10[V]以下に低下すると、定電圧電
源回路20から制御回路16に電源が補給されるように
なり、制御回路16は作動を継続することが可能とな
る。
【0029】従って、図2に示すように、バッテリー電
圧VB がツェナー電圧値(10[V])以上である通常
の電圧値であるときには、コンデンサ7の充電電圧VCC
すなわち制御回路16の電源電圧は、略バッテリー電圧
B と等しくなり、また、バッテリー電圧VB が一時的
に低下してツェナー電圧値(10[V])以下になる
と、制御回路16の電源電圧は、略10[V]に維持さ
れる。このため、制御回路16は、バッテリー電圧VB
が一時的に低下しても、作動を継続することができ、放
電灯12の立ち消えを防止することが可能になる。ま
た、定電圧電源回路20が制御回路16に電源を補給し
ているとき、定電圧電源回路20での消費電力P20は、
ほぼ定電圧電源回路20の入力電圧Va と定電圧電源回
路20の出力電流I0 の積であるから、 P20=Va ×I0 ={VB +(VL −VB )/a}×I0 (VB :バッテリー電圧、VL :放電灯電圧、a:トラ
ンス8により決まる定数 a=1+(2次巻線8bの巻
数/1次巻線8aの巻数))となり、トランス8の巻線
比を1:1、放電灯電圧VL =100[V]、バッテリ
ー電圧VB =5[V]、出力電流I0 =50[mA]と
すると、P20≒2.6[W]となり、上述した従来装置
と比べ、十分に小さな値となる。また、定電圧電源回路
20は、スナーバ回路をも構成しているため、別途スナ
ーバ回路を設ける必要がなく、回路が簡単化される。
【0030】図4は、定電圧電源回路20の他の実施例
を示している。この定電圧電源回路20は、バッテリー
電圧VB がツェナー電圧(10[V])以上のときに
は、ダイオード29がオフ状態に維持され、一方、バッ
テリー電圧VB がツェナー電圧(10[V])以下にな
ると、ダイオード29がオンしてツェナー電圧と略等し
い電圧をコンデンサ7に印加することにより、制御回路
16に電源を補給するよう構成されている。
【0031】図5は、定電圧電源回路20のさらに他の
実施例を示している。この定電圧電源回路20は、図1
図示の定電圧電源回路20に、抵抗31とダイオード3
2を追加したものであり、バッテリー電圧VB が何らか
の原因により異常に高くなったときに、抵抗31を介し
てNPNトランジスタ26のベースからコレクタに電流
を流し、NPNトランジスタ26を逆トランジスタとし
て動作させることにより、NPNトランジスタ26を破
壊から保護するようにしている。
【0032】その他、NPNトランジスタ26のエミッ
タに直列にダイオードを接続し、このダイオードの耐圧
によってNPNトランジスタ26を異常電圧による破壊
から保護する構成としてもよい。
【0033】以上述べたように、バッテリー電圧の一時
的な低下時でも放電灯制御回路の動作を維持し、しかも
低消費電力の回路を得るためには、高電圧発生トランス
の1次巻線とスイッチ素子との接続点、換言すれば、1
次巻線の低圧側から制御回路用の電源を引き出し、これ
を定電圧電源回路を介して制御回路に供給することが重
要である。また、電源スイッチ2の投入直後からの制御
回路16の作動を保証し、しかも低消費電力の効果を高
くするには、ダイオード6を介した直接的な電源供給路
を設け、バッテリー電圧の低下時のみ定電圧電源回路2
0から電源供給することが重要であるが、定電圧電源回
路20のみから電源を供給するように構成しても、比較
的低い消費電力でバッテリーの低電圧時から高電圧(通
常電圧)時にわたる放電灯制御回路の作動を保証するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係る放電灯点灯装置の回路構成図
【図2】制御回路16の電源電圧VCCの特性図
【図3】入力電圧Va とコンデンサ22の充電電圧VC
の波形図
【図4】定電圧電源回路20の他の実施例の回路構成図
【図5】定電圧電源回路20のさらに他の実施例の回路
構成図
【符号の説明】
1 バッテリー 8 トランス 8a 1次巻線 8b 2次巻線 10 MOSFETトランジスタ(半導体スイッチ素
子) 12 放電灯 16 制御回路 20 定電圧電源回路 26 NPNトランジスタ(他の半導体スイッチ素
子)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリー側に接続される1次巻線と、
    整流ダイオードを介して放電灯側に接続される2次巻線
    とを有するトランスと、 前記トランスの1次巻線に直列に接続される半導体スイ
    ッチ素子と、 前記半導体スイッチ素子のスイッチングを制御する制御
    回路と、 を備える放電灯点灯装置において、 前記トランスの1次巻線と前記半導体スイッチ素子との
    接続点から前記制御回路に電源を供給するための定電圧
    電源回路を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記制御回路は、前記バッテリーからの
    給電路を有し、前記定電圧電源回路は、前記接続点の電
    圧を前記所定電圧値に定電圧化する定電圧回路と、前記
    バッテリーの電圧値が前記定電圧回路による定電圧以下
    になったときオンにスイッチング動作し、前記定電圧回
    路から前記制御回路に至る給電路を閉成する他の半導体
    スイッチ素子とを有することを特徴とする請求項1に記
    載の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 前記定電圧電源回路は、前記バッテリー
    の電圧が異常に上昇したとき、該異常電圧から当該他の
    半導体スイッチ素子を保護するための回路素子を有する
    ことを特徴とする請求項2に記載の放電灯点灯装置。
JP32843294A 1994-12-28 1994-12-28 放電灯点灯装置 Pending JPH08185991A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127788A (en) * 1997-05-15 2000-10-03 Denso Corporation High voltage discharge lamp device
US6747422B2 (en) 1997-05-16 2004-06-08 Denso Corporation High-voltage discharge lamp device

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