JPH08250289A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH08250289A
JPH08250289A JP5636795A JP5636795A JPH08250289A JP H08250289 A JPH08250289 A JP H08250289A JP 5636795 A JP5636795 A JP 5636795A JP 5636795 A JP5636795 A JP 5636795A JP H08250289 A JPH08250289 A JP H08250289A
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JP
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power supply
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voltage
period
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JP5636795A
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Masanao Okawa
将直 大川
Hiroshi Niihori
博市 新堀
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】起動後の負荷電圧が無負荷2次電圧になるまで
の期間に速やかに負荷の異常を検知し、回路動作を停止
させることにより素子の破損を防ぎ、点灯装置の破壊を
防止する。 【構成】直流電源1と、直流電源1に入力端を接続さ
れ、出力端にコンデンサC1が接続されたDC−DC変
換回路3と、DC−DC変換回路3から電力の供給を受
けるインバータ回路4と、インバータ回路4の出力端に
接続された負荷2と、負荷2への供給電力を調整する制
御回路7とからなる電源装置において、起動後、長くて
も負荷電圧が無負荷2次電圧にまで上昇する期間内に負
荷電流又は負荷電圧の少なくとも一方の異常を検出する
ことによって、DC−DC変換回路3を制御し、負荷へ
の電力供給を停止させる手段10〜12を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DC−DC変換回路と
インバータ回路を用いて放電灯を点灯するのに適した放
電灯点灯装置に関するものであり、例えば、車両用の前
照灯点灯装置に利用されるものである。
【0002】
【従来の技術】図12は従来の放電灯点灯装置の回路図
である。この装置では、直流電源1をDC−DC変換回
路3により電圧変換し、インバータ回路4により低周波
の矩形波に変換して、放電灯2に印加している。スイッ
チング素子Q1は高周波でスイッチング動作を行う。ス
イッチング素子Q1がオンのとき、トランスの1次巻線
N1に電流が流れ、トランスにエネルギーが蓄えられ
る。このエネルギーがスイッチング素子Q1のオフ時
に、トランスの2次巻線N2よりダイオードD1を介し
てコンデンサC1に供給される。この動作を繰り返すこ
とで、直流電源1からコンデンサC1にエネルギーが供
給され、コンデンサC1の電圧が上昇する。トランスの
2次巻線N2に流れる電流は抵抗R1により検出され
る。抵抗R1の両端には電流検出回路5が接続されてい
る。また、コンデンサC1の両端には、抵抗R2,R3
の直列回路が接続されている。抵抗R2,R3により分
圧された電圧は、電圧検出回路6により検出されて、上
述の電流検出回路5の出力と共に、電力制御回路7に入
力されている。電力制御回路7は、V−I制御部71と
PWM制御部72よりなる。V−I制御部71は、掛算
器73と目標電力発生回路74及び比較器75から構成
されている。掛算器73は、電流検出回路5と電圧検出
回路6の出力を掛け合わせて、ランプ電力を算出してい
る。また、目標電力発生回路74は、電圧検出回路6に
より検出されたランプ電圧に応じて目標電力を設定す
る。比較器75は、掛算器73により算出されたランプ
電力と、目標電力を比較して、その差分を検出する。こ
の比較器75の出力は、PWM制御部72によりパルス
幅信号に変換されて、駆動回路91を介してスイッチン
グ素子Q1に供給されている。これにより、ランプ電力
が目標電力に近づくように、スイッチング素子Q1のパ
ルス幅が制御される。
【0003】次に、インバータ回路4について説明す
る。このインバータ回路4は、4個のスイッチング素子
Q2〜Q5よりなるフルブリッジ回路で構成されてい
る。各スイッチング素子Q2〜Q5は、低周波発生回路
8の出力により駆動回路92〜95を介して駆動され
る。スイッチング素子Q2,Q5がオン、スイッチング
素子Q3,Q4がオフとなる第1の状態と、スイッチン
グ素子Q2,Q5がオフ、スイッチング素子Q3,Q4
がオンとなる第2の状態とが交互に低周波的に切り替わ
る。これにより、放電灯2には低周波の矩形波電圧が供
給される。
【0004】なお、低周波発生回路8は電圧検出回路6
の出力電圧の大きさに応じて放電灯2の点灯状態を判別
し、インバータ回路4のスイッチング周波数を制御す
る。この始動過程における放電灯2の電圧及び電流波形
は図13に示すようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術として
示した放電灯点灯装置を、例えば車載用の前照灯点灯装
置に応用する場合において、負荷への出力線が地絡して
いると、車体を通じて過大な電流が回路に流れる。この
ように、負荷に異常が発生して、放電灯の放電開始前に
過大な電流が流れると、スイッチング素子がストレスを
受けて破損し、点灯装置が破壊される。
【0006】そこで、特開平4−331474号では、
カレントトランスを用いて地絡を検知し、回路動作を停
止させることより、スイッチング素子の破損を防ぎ、点
灯装置の破壊を防止しているが、これにはカレントトラ
ンスが別途必要となる。
【0007】また、特開平4−294095号では、放
電灯の検出電圧、検出電流からインピーダンスを求め、
このインピーダンスが正常な範囲に無い場合には、回路
動作を停止させるようにしているが、インピーダンスの
計算に割算器を別途必要としている。
【0008】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、起動後の負荷電
圧が無負荷2次電圧になるまでの期間に速やかに負荷の
異常を検知し、回路動作を停止させることにより素子の
破損を防ぎ、点灯装置の破壊を防止することにある。ま
た、本発明の他の目的は、放電灯の定常点灯制御に用い
る電流検出回路と電圧検出回路を用いて放電灯の異常を
検知し、検出回路の兼用により装置のコストを低減する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図1に示す
ように、直流電源1と、直流電源1に入力端を接続さ
れ、出力端にコンデンサC1が接続されたDC−DC変
換回路3と、DC−DC変換回路3から電力の供給を受
けるインバータ回路4と、インバータ回路4の出力端に
接続された負荷2と、負荷2への供給電力を調整する制
御回路7とからなる電源装置において、起動後、長くて
も負荷電圧が無負荷2次電圧にまで上昇する期間内に負
荷電流又は負荷電圧の少なくとも一方の異常を検出する
ことによって、DC−DC変換回路3を制御し、負荷へ
の電力供給を停止させる手段10〜12を設けたことを
特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明によれば、このように、起動後の負荷電
圧が無負荷2次電圧になるまでの期間に速やかに負荷の
異常を検知し、回路動作を停止させることにより素子の
破損を防ぎ、点灯装置の破壊を防止することができる。
なお、負荷電流又は負荷電圧の異常を検出するための手
段として、負荷2の電力制御に用いる既存の電流検出回
路5や電圧検出回路6を用いれば、検出手段の兼用によ
り装置のコストを低減することができる。
【0011】
【実施例】図1に本発明の第1実施例を示す。基本的な
回路構成については、図12の従来例と同様であるが、
本実施例では、タイマー回路10とAND回路11及び
異常判別回路12が追加されている。点灯装置の起動
後、正常に放電灯2が点灯する場合において、放電灯2
に印加される電圧波形を図2に示す。図中、負荷電圧が
起動時から昇圧されて無負荷2次電圧となるまでの期間
をT1とする。タイマー回路10は起動後、期間T1を
測定して、その期間T1内であることを示す信号を出力
する。また、異常判別回路12は、電流検出回路5又は
電圧検出回路6により検出された負荷電流又は負荷電圧
の少なくとも一方の異常を検知する。AND回路11に
よってタイマー回路10と異常判別回路12の出力の論
理積をとり、起動後の期間T1内に放電灯2の異常を検
知した場合には、電力制御回路7に回路の停止信号を出
力し、回路動作を停止させる。
【0012】本実施例の動作波形を図3(a)〜(c)
に示す。タイマー回路10は、起動後の期間T1内で
は、図3(a)に示す信号を出力し、異常判別回路12
は負荷電流もしくは負荷電圧が異常であると判別したと
きに、図3(b)に示す信号を出力する。このときのA
ND回路11の出力は図3(c)に示すようになり、時
刻t1において、回路動作を停止するための停止命令出
力が発生し、これを受けて制御回路7は回路動作を停止
させる。以上のように構成することで、負荷の地絡など
の異常の際にも速やかに回路動作を停止させることがで
き、装置の破壊を免れることができる。
【0013】本発明の第2実施例を図4に示す。基本的
な回路構成については、第1実施例と同様であるが、本
実施例では、異常判別回路12として、基準電源20と
比較器22を用いている。また、負荷2は高圧放電灯で
あり、その始動のために、イグナイタ21を用いてい
る。基準電源20と比較器22は、電流検出回路5によ
り検出される負荷電流の異常を判別する。正常動作の際
には、放電灯2の負荷電圧並びに負荷電流は図6に示す
ようになり、放電灯2が始動の際に使用されるイグナイ
タ21などを介して接続されている場合にも、放電が開
始するまでの間は所定値を越えて電流が流れることはな
い。しかしながら、放電灯2の異常時や出力線の短絡や
地絡が生じている場合には、タイマー回路10で測定さ
れる期間T2内に電流が所定値を越えて過大に流れる。
このときの電流波形の様子を図6に示す。このとき、比
較器22によって、時刻t2において所定値を越えた場
合には、負荷の異常であるとして、比較器22の出力が
発生する。この比較器22とタイマー回路10の論理積
出力を受けて、負荷に異常がある場合、電力制御回路7
は回路動作を停止する。
【0014】このように、本実施例においては、電力制
御に用いられる既存の電流検出回路5を用いて、負荷に
流れる電流を検出し、負荷電圧が起動時から昇圧されて
無負荷2次電圧となるまでの期間T2内に電流が所定値
以上流れた際に回路動作を停止させるものである。すな
わち、電流検出回路5の出力を基準電源20と比較器2
2で比較し、その出力とタイマー回路10の論理積を電
力制御回路7に出力し、回路動作を停止させている。し
たがって、異常検出用の電流検出回路を別設する必要が
なく、既存の電流検出回路を利用して、負荷の短絡や地
絡などの異常を検出し、回路動作を停止させて装置の破
損を防ぐことができる。
【0015】本発明の第3実施例を図7に示す。基本的
な回路構成については、第2実施例と同様であるが、本
実施例では、タイマー回路10に代えて、比較器30と
基準電源31よりなる電圧上昇期間測定回路10’が設
けられている。電圧上昇期間測定回路10’は、基準電
源31と比較器30によって構成されており、図8に示
すように、電圧検出回路6により検出された負荷電圧を
比較器30により基準電源31の所定電圧と比較し、点
灯装置の起動後、負荷電圧が所定の電圧に上昇するまで
の期間T3を測定するものであり、負荷電圧の上昇速度
に応じて、図8(a)又は(b)に示すように、信号を
出力する。起動後、負荷電圧が所定電圧に上昇するまで
の期間の長さは、入力電圧の変動やその他の要因によっ
て、図8にT3(a),T3(b)として示すように変
化し、一定とならない。
【0016】放電灯2の異常を検出する期間は、起動時
から負荷電圧が放電開始可能な所定の電圧になるまでの
間とするべきであり、第1又は第2実施例に示したタイ
マー回路10は、これを正確に測るものとは言えない。
例えば、図9に示すように、タイマー回路10による測
定期間Tよりも早く負荷電圧が所定電圧に達した場合、
イグナイタ21が動作してパルスを発生させることがあ
る。この場合、イグナイタ21のパルスの発生によって
負荷電流が所定値を越えてしまうことがある。このよう
に、タイマー回路10による測定期間中に、回路に大き
な負荷電流が流れる場合があり、これを放電灯の異常と
検知し、回路動作を停止させてしまう恐れがある。
【0017】そこで、本実施例では、あくまでも負荷電
圧が所定の電圧に上昇するまでの間を異常を検出する期
間とし、これに基づいて電圧上昇期間測定回路10’の
出力を決定する。第2実施例と同様に、この電圧上昇期
間測定回路10’の出力と比較器22の出力の論理積を
AND回路11で求めて、その出力を受けて電力制御回
路7は、負荷に異常がある際に回路動作を停止させる。
これによって、既存の電圧検出回路6を用いて、起動
後、負荷電圧が所定値に上昇するまでの期間を測定する
ことができ、また、この測定された期間内に、短絡や地
絡などの負荷の異常を既存の電流検出回路5により検知
した際に、回路動作を停止させて装置が破壊されるのを
防ぐことができる。
【0018】本発明の第4実施例を図10に示す。基本
的な回路構成については、図12の従来例と同様である
が、本実施例では、タイマー回路10、トリガー検出回
路40、比較器41、基準電源42、論理演算回路43
が追加されている。比較器41と基準電源42は、異常
判別回路12を構成しており、電圧検出回路6により検
出された負荷電圧を比較器41により基準電源42と比
較している。正常な点灯動作における放電灯2の電圧
は、図11(a)に示すようになり、このとき、比較器
41の出力は基準電源42で規定される値に基づいて、
図11(b)に示すようになる。すなわち、負荷電圧が
起動時から昇圧されて無負荷2次電圧となるまでの期間
T4内に比較器41の出力は時刻t3において一旦、H
レベルからLレベルとなり、また、放電灯2の放電開始
によって時刻t4においてLレベルからHレベルに変わ
る出力信号により点灯判別を行い、インバータ回路4の
動作周波数を変化させている。
【0019】一方、放電灯2が地絡しているなどの異常
の際には、負荷電圧は図11(a)のように上昇せず、
図11(c)に示すようなものとなる。したがって、図
11(d)に示すように、比較器41の出力がHレベル
からLレベルに変化することはない。このように、本実
施例では、タイマー回路10によって期間T4を測定
し、トリガー検出回路40で比較器41の出力がHレベ
ルからLレベルへ変化する立ち下がりのトリガーを検出
し、期間T4内にトリガー検出回路40でトリガーが検
知されなかった場合には、論理演算回路43は電力制御
回路7に動作停止命令を送り、これにより電力制御回路
7は回路動作を停止させる。したがって、負荷電圧が上
昇しない場合に、点灯装置が回路動作を継続することを
防止することができ、点灯装置を保護することができ
る。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、DC−DC変
換回路とインバータ回路により放電灯を点灯させる装置
において、起動後、負荷電圧が所定電圧に至るまでの極
めて早い段階で負荷の異常を検出し、回路動作を停止で
きるので、回路素子の破壊を防止することができる。ま
た、請求項2の発明によれば、負荷の電力制御に用いら
れる既存の電流検出回路を用いることにより、負荷の異
常を検出して回路動作を停止させ、装置が壊れることを
防止できるものであり、電流検出回路を別設しなくても
良いので、装置のコストを低減できるという効果があ
る。さらに、請求項3の発明によれば、既存の電圧検出
回路を用いて、起動後、負荷電圧が所定値に上昇するま
での期間を測定することができ、電圧検出回路を別設し
なくても良いので、装置のコストを低減できる。さらに
また、請求項4の発明によれば、起動後、負荷電圧が無
負荷2次電圧にまで上昇する期間内の所定時間までに負
荷電圧が所定の値に達しない場合に負荷への電力供給を
停止させるようにしたので、負荷電圧が上昇しない場合
に、点灯装置が回路動作を継続することを防止すること
ができ、点灯装置を保護することができる。また、請求
項5の発明によれば、車両用の前照灯点灯装置などに用
いた場合にも、負荷出力線の短絡や地絡が生じたときに
は、起動後の早い段階で回路動作が停止するので、点灯
装置の信頼性を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の第1実施例における負荷電圧波形を示
す動作波形図である。
【図3】本発明の第1実施例の動作説明のための波形図
である。
【図4】本発明の第2実施例を示す回路図である。
【図5】本発明の第2実施例の正常時における動作波形
図である。
【図6】本発明の第2実施例の異常時における動作波形
図である。
【図7】本発明の第3実施例を示す回路図である。
【図8】本発明の第3実施例の起動時の動作波形図であ
る。
【図9】本発明の第1又は第2実施例の異常時における
動作波形図である。
【図10】本発明の第4実施例を示す回路図である。
【図11】本発明の第4実施例の起動時の動作波形図で
ある。
【図12】従来例を示す回路図である。
【図13】従来例の起動時の動作波形図である。
【符号の説明】
1 直流電源 2 放電灯 3 DC−DC変換回路 4 インバータ回路 5 電流検出回路 6 電圧検出回路 7 電力制御回路 8 低周波発生回路 10 タイマー回路 11 AND回路 12 異常判定回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、直流電源に入力端を接続
    され、出力端にコンデンサが接続されたDC−DC変換
    回路と、DC−DC変換回路から電力の供給を受けるイ
    ンバータ回路と、インバータ回路の出力端に接続された
    負荷と、負荷への供給電力を調整する制御回路とからな
    る電源装置において、起動後、長くても負荷電圧が無負
    荷2次電圧にまで上昇する期間内に負荷電流又は負荷電
    圧の少なくとも一方の異常を検出することによって、D
    C−DC変換回路を制御し、負荷への電力供給を停止さ
    せる手段を設けたことを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 直流電源と、直流電源に入力端を接続
    され、出力端にコンデンサが接続されたDC−DC変換
    回路と、DC−DC変換回路から電力の供給を受けるイ
    ンバータ回路と、インバータ回路の出力端に接続された
    負荷と、負荷への供給電力を調整する制御回路とからな
    る電源装置において、起動後、長くても負荷電圧が無負
    荷2次電圧にまで上昇する所定期間内に負荷電流が所定
    値以上になったときに負荷への電力供給を停止させる手
    段を設けたことを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】 直流電源と、直流電源に入力端を接続
    され、出力端にコンデンサが接続されたDC−DC変換
    回路と、DC−DC変換回路から電力の供給を受けるイ
    ンバータ回路と、インバータ回路の出力端に接続された
    負荷と、負荷への供給電力を調整する制御回路とからな
    る電源装置において、起動後、負荷電圧が所定電圧に達
    するまでの期間内に負荷電流が所定値以上になったとき
    に負荷への電力供給を停止させる手段を設けたことを特
    徴とする電源装置。
  4. 【請求項4】 直流電源と、直流電源に入力端を接続
    され、出力端にコンデンサが接続されたDC−DC変換
    回路と、DC−DC変換回路から電力の供給を受けるイ
    ンバータ回路と、インバータ回路の出力端に接続された
    負荷と、負荷への供給電力を調整する制御回路とからな
    る電源装置において、起動後、負荷電圧が無負荷2次電
    圧にまで上昇する期間内の所定時間までに負荷電圧が所
    定の値に達しない場合に負荷への電力供給を停止させる
    手段を設けたことを特徴とする電源装置。
  5. 【請求項5】 負荷として放電灯を用いたことを特徴
    とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電源装置。
JP5636795A 1995-03-15 1995-03-15 電源装置 Pending JPH08250289A (ja)

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