JPH10197586A - 灯器故障検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突入電流を利用して灯器の短絡断線故障を簡
易な回路構成にて検出可能にすることを目的とする。 【解決手段】 入力端子１から入力される点灯指示信号
によりオンしてランプ２を点灯するようランプ２に点灯
用トランジスタ３を直列接続し、この点灯用トランジス
タ３と直列に点灯通電時に電圧降下を生じる過電流検出
用の抵抗４を接続し、この抵抗４にベース接続されて抵
抗４における突入電流時の降下電圧レベルにてオンする
とともに前記点灯用トランジスタ３の前記入力端子１側
ベースラインに帰還用ダイオード５を設けた通電検出用
トランジスタ６を接続するとともに、この通電検出用ト
ランジスタ６の出力端子から検出出力端子７を導出して
故障検出回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車用
表示装置にて採用される警報表示ランプのごとき灯器の
断線検出および短絡故障保護を行う灯器故障検出回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、白熱電球のようなランプを灯器負
荷として警報表示や情報報知に用いる点灯表示回路があ
り、点灯させるための点灯指示信号（たとえば警報表示
におけるセンサー検出信号）にてトランジスタのような
スイッチング回路を駆動し灯器負荷に点灯電流を通電す
る構成が一般的である。

【０００３】このような灯器負荷点灯回路において、灯
器の断線や短絡あるいは点灯回路自体の故障があると点
灯表示がなされずに故障そのものを確認できないまま重
要な点検などを見過ごすおそれが有り、こうした故障が
発生しないように保護回路が追加されたり故障発生時に
その故障が判るよう故障検出回路が用意されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな故障保護回路は、負荷短絡による出力トランジスタ
の過電流破壊を防ぐために負荷電流を検出して所定電流
以上で出力トランジスタをオフし過電流が流れないよう
にし、また故障検出回路の場合は、ランプフィラメント
などの負荷故障による負荷端子電圧検出により故障報知
回路を作動させるようにしており、このような回路が点
灯回路要求にあわせてそれぞれ用意されるためコストア
ップとなっている。

【０００５】また、検出用に負荷と直列に抵抗を接続し
てその電圧降下を監視するようにしたものもあるが、定
常点灯時にもある程度の検出電圧を必要とすることか
ら、こうした検出抵抗での電圧降下が大きくなり、灯器
の点灯電流自体が制限されてその明るさが著しく低下し
てしまう。

【０００６】本発明は、きわめて簡易な回路構成にて負
荷短絡による出力回路の過電流破壊を防ぎ、さらに断線
時の報知出力を得ることのできる故障検出回路の提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】点灯指示信号によりオン
して灯器に点灯電流を通電する点灯用スイッチング回路
と、前記灯器およびスイッチング回路と直列に接続した
抵抗と、この抵抗による降下電圧が所定のレベル以上と
なるとオンして前記点灯用スイッチング回路をオフする
通電検出用スイッチング回路と、この通電検出用スイッ
チング回路の動作状態を出力する検出出力とから構成さ
れることを特徴とする。

【０００８】また、点灯指示信号を入力する入力端子
と、この入力端子から入力される点灯指示信号によりオ
ンして灯器を点灯するよう灯器に直列接続した点灯用ト
ランジスタと、この点灯用トランジスタと直列接続さ
れ、点灯通電時に電圧降下を生じる抵抗と、この抵抗に
ベース接続されて抵抗における所定の降下電圧レベルに
てオンするとともに前記点灯用トランジスタの前記入力
端子側ベースラインに帰還用ダイオードを介して接続し
た通電検出用トランジスタと、この通電検出用トランジ
スタの出力端子から導出される検出出力端子とから構成
され、前記抵抗の抵抗値を、前記入力端子への点灯入力
による前記灯器への突入電流による降下電圧レベルにて
前記通電検出用トランジスタがオンする大きさに設定し
たこと特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】入力端子１から入力される点灯指
示信号によりオンして灯器であるランプ２を点灯するよ
うランプ２に点灯用トランジスタ３を直列接続し、この
点灯用トランジスタ３と直列に点灯通電時に電圧降下を
生じる抵抗４を接続し、この抵抗４にベース接続されて
抵抗４における所定の降下電圧レベルにてオンするとと
もに前記点灯用トランジスタ３の前記入力端子１側ベー
スラインに帰還用ダイオード５を設けた通電検出用トラ
ンジスタ６を接続するとともに、この通電検出用トラン
ジスタ６の出力端子から検出出力端子７を導出して故障
検出回路を構成する。この際、前記抵抗４の抵抗値を、
前記入力端子１への点灯入力による前記ランプ２への突
入電流による降下電圧レベルにて前記通電検出用トラン
ジスタ６がオンする大きさに設定する。

【００１０】これにより、通常動作では点灯指示信号の
入力により点灯用トランジスタ３がオンし、ランプ２が
点灯して所定の報知がなされるが、このときランプ２と
点灯用トランジスタ３を通して抵抗４に点灯電流が流
れ、これによりこの抵抗４に電圧降下が生じるが、定常
点灯時の点灯電流での電圧降下レベルでは通電検出用ト
ランジスタ６はオンせず、通電初期における突入電流に
よる電圧降下レベルにてオンするよう抵抗値設定を行っ
ているため、ランプ２が短絡故障のときには定常点灯時
にも過大電流が流れて通電検出用トランジスタ６がオン
し、検出出力がＬレベルとなり負荷の短絡異常であるこ
とを検出できとともに、断線異常のときには通電初期の
突入電流が流れず正常であればオン動作する通電検出用
トランジスタ６がオンしないため、負荷の断線異常が検
出できる。また、帰還用ダイオード５を通して点灯用ト
ランジスタ３のベースに帰還がかかるため、過電流が流
れようとしても通電検出用トランジスタ６のオン動作す
る。

【００１１】こうして点灯用トランジスタ３の過大電流
による破壊を防止することができるとともに、通電検出
用トランジスタ６の検出出力端子７に電圧出力の変化を
生じ、この出力により負荷に短絡あるいは断線故障が発
生したことを検出することができる。

【００１２】

【実施例】図１において、たとえば自動車における燃料
低下センサーからの給油必要性を報知する点灯指示信号
が入力される入力端子１が抵抗１０、１１を通してＮＰ
Ｎ型の点灯用トランジスタ３のベースに接続され、報知
用灯器であるランプ２に通電するよう構成し、このラン
プ２および点灯用トランジスタ３と直列に過電流検出用
の抵抗４が接続されている。

【００１４】前記抵抗４は一端を接地し、点灯用トラン
ジスタ３側のａ点を通電検出点として、通電検出用トラ
ンジスタ６がベース接続され、抵抗４の降下電圧レベル
によってこの通電検出用トランジスタ６がオン制御され
る。

【００１５】通電検出用トランジスタ６は、そのコレク
タ端子を検出出力端子７として導出するとともに、帰還
用ダイオード５を介して点灯用トランジスタ３のベース
ラインに接続され、オン動作によって点灯用トランジス
タ３のベースに帰還をかけて導通を制限するよう機能す
る。また、この通電検出用トランジスタ６のコレクタ端
子は所定のバイアスを加えるよう抵抗１２を通して定電
圧電源に接続されており、これによって検出出力端子７
の出力信号のＨ，Ｌ判定がなされる。なお、コンデンサ
１３は、帰還用ダイオード５による帰還作用を安定化さ
せるためのものである。

【００１６】以上の構成にて、図２の各端子電圧説明図
を参照して説明すると、ランプ２が正常のときは、入力
端子１からの点灯指示信号の入力により点灯用トランジ
スタ３がオンするが、この通電初期ではランプ２の内部
抵抗値が低く突入電流が流れ、結果として過電流検出用
抵抗４における電圧降下が大きくなって、検出点ａ点の
電圧レベルが上がり通電検出用トランジスタ６がオン動
作して検出出力端子７を接地レベルにする。

【００１７】この検出出力端子７は、通常抵抗１２を通
しての一定電圧が出力されており、Ｈレベルにあるが、
通電初期の突入電流による通電検出用トランジスタ６の
オン動作によって接地されＬレベルの検出出力となる。
したがって、点灯通電初期のＬレベル検出出力によりラ
ンプ２には通電がなされ、少なくとも断線故障のないこ
とが判る。同時に帰還用ダイオード５による帰還がかか
るが、突入電流の短い期間のみであるため、帰還安定用
コンデンサ１３により急峻には点灯用トランジスタ３の
ベース側電位が低下せず通常の点灯動作が継続される。

【００１８】突入電流によりランプ２のフィラメントが
発光して発熱とともに内部抵抗が増加する定常点灯状態
になると、通電される点灯電流の値も少なくなり、結果
抵抗４での電圧降下も小さくなって通電検出用トランジ
スタ６をオンするにいたらずオフとなるため、検出出力
端子７の出力は抵抗１２を通してＨレベルとなり、この
Ｈレベルの判定にてランプ２が正常に点灯していること
が確認できる。

【００１９】ランプ２が何らかの原因で短絡故障したと
すると、点灯用トランジスタ２と抵抗４の負荷回路の電
流が大きくなりａ点の電圧が上昇し通電検出用トランジ
スタ６をオンする。これにより、ランプ２が正常の定常
点灯時にはＨレベルである検出出力端子７が接地されて
Ｌレベルになり、このＬレベル出力によってランプ２の
短絡故障が判定できる。

【００２０】さらに、このような短絡故障にて通電検出
用トランジスタ６がオンすると、帰還用ダイオード５に
よって点灯用トランジスタ３のベースラインに帰還がか
かり、点灯用トランジスタ３の通電を制限して長期間過
大電流による破壊を防止することができる。

【００２１】また、ランプ２が何らかの原因で断線した
とすると、点灯指示信号入力による点灯初期の突入電流
も流れないため、本来正常であれば点灯初期には突入電
流によって通電検出用トランジスタ６がオンし検出出力
端子７が一時的にＬレベルになるはずが、Ｈレベルのま
ま変化しないため、この点灯初期の検出出力端子７での
電圧レベル変化状態にてランプ２が断線故障しているこ
とが確認できる。

【００２２】以上により、通電検出用トランジスタ６の
コレクタを導出した検出出力端子７の電圧出力によって
ランプ２のような灯器負荷の短絡や断線故障を識別して
検出することができるとともに、過大電電流による点灯
用トランジスタ３の破壊を防止することができる。

【００２３】また、点灯初期の突入電流による抵抗４の
電圧降下を利用しての検出であるため、抵抗値を大きく
する必要がなく、通常点灯時の電流低下も少なくて済む
ため、ランプ２の点灯輝度を犠牲にすることがない。な
お、実施例では灯器負荷として白熱電球であるランプを
用いたが点灯初期に突入電流の生じるタイプの灯器であ
れば同様の検出が可能であり、点灯用や通電検出用のス
イッチング回路として各々単一のトランジスタを用いた
が、負荷容量などによって複数のトランジスタを組み合
わせた構成となってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明になる灯器故障検
出回路によれば、簡易な回路構成にて灯器の点灯輝度に
影響を及ぼすことなく灯器負荷の短絡や断線といった故
障を確実に検出できるとともに、その故障の内容も検出
出力信号パターンによって識別できるため、きわめて利
用価値の高い検出が可能となる。

【００２５】さらに、点灯用トランジスタへの帰還用ダ
イオードを接続することによって、負荷過大電流を制限
し熱破壊を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。

【図２】本発明の回路における各端子電圧説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 灯器としてのランプ ３ 点灯用トランジスタ（点灯用スイッチング回路） ４ 過電流検出用の抵抗 ５ 帰還用ダイオード ６ 通電検出用トランジスタ（通電検出用スイッチン
グ回路） ７ 検出出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点灯指示信号によりオンして灯器に点灯
   電流を通電する点灯用スイッチング回路と、前記灯器お
   よびスイッチング回路と直列に接続した抵抗と、この抵
   抗による降下電圧が所定のレベル以上となるとオンして
   前記点灯用スイッチング回路をオフする通電検出用スイ
   ッチング回路と、この通電検出用スイッチング回路の動
   作状態を出力する検出出力とから構成される灯器故障検
   出回路
2. 【請求項２】 点灯指示信号を入力する入力端子と、こ
   の入力端子から入力される点灯指示信号によりオンして
   灯器を点灯するよう灯器に直列接続した点灯用トランジ
   スタと、この点灯用トランジスタと直列接続され、点灯
   通電時に電圧降下を生じる抵抗と、この抵抗にベース接
   続されて抵抗における所定の降下電圧レベルにてオンす
   るとともに前記点灯用トランジスタの前記入力端子側ベ
   ースラインに帰還用ダイオードを介して接続した通電検
   出用トランジスタと、この通電検出用トランジスタの出
   力端子から導出される検出出力端子とから構成され、前
   記抵抗の抵抗値を、前記入力端子への点灯入力による前
   記灯器への突入電流による降下電圧レベルにて前記通電
   検出用トランジスタがオンする大きさに設定したことを
   特徴とする灯器故障検出回路。