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JP2875129B2 - 車両用放電灯点灯装置 - Google Patents

車両用放電灯点灯装置

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JP2875129B2
JP2875129B2 JP5015932A JP1593293A JP2875129B2 JP 2875129 B2 JP2875129 B2 JP 2875129B2 JP 5015932 A JP5015932 A JP 5015932A JP 1593293 A JP1593293 A JP 1593293A JP 2875129 B2 JP2875129 B2 JP 2875129B2
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voltage
lamp
circuit
discharge
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謙二 中村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to DE4400412A priority patent/DE4400412A1/de
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両用の新光源とし
て注目を浴びているメタルハライドランプの点灯装置、
特にメタルハライドランプが従来の車両用ランプである
ハロゲンランプ等に対し有利性を誇っている寿命の延命
化を図る車両用放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の分野において、個性や安
全性、環境性に対する要望が強く、このような要望に対
処するために、車体のデザインニーズの高まりや走行安
全性の向上追求が行なわれている。そして、ヘッドライ
トに関しては通常の白熱電球に代わってハロゲン電球の
採用が多くなってきた。
【0003】しかしながら、このようなニーズは留まる
ことなく、ヘッドライトの光の質を高め、同時にスタイ
ル面の要望に応えられるようにするために、自動車用の
メタルハライドランプの採用が検討されている。このメ
タルハライドランプは高輝度放電灯(HID)の一種
で、種々の人工光源が存在する中で、他のどのような電
灯類よりも太陽光線に近く(演色性が良く)、そのうえ
消費する電気エネルギーを効率よく光として発生させる
ことができる(光源効率がよい)ため、究極のランプと
言われている。
【0004】図9は上記メタルハライドランプの構造を
示す概略図である。このメタルハライドランプ100
は、石英管101を両端で封止し、その中央に発光管1
02が封入された構造となっている。上記発光管102
には、タングステン電極103a,103bが設けら
れ、モリブデン箔104a,104bを通して外部リー
ド105a,105bと接続されている。発光管内部に
は、ナトリウム、スカンジウム等の数種類の金属を沃素
と化合させた金属沃化物106と起動ガス(例えばキセ
ノン)107及び水銀108が封入されている。
【0005】メタルハライドランプの発光は、まず起動
ガスによって始動放電し、ついで発光管内部が高温・高
圧になると起動ガス107によるアークの発生が起こ
る。そして、このアーク内には蒸発してガス化した金属
沃化物が入り込み、金属イオンとハロゲンイオンに分離
し、電流を伝達できる状態をつくり、やがて、アークの
中心部の温度は約4500Kに達し、金属イオンがアー
ク内で強力な発光をする。これと同時にアーク以外の場
所では金属とハロゲンが再結合して金属沃化物106に
なり、このイオン化・再結合を繰り返すことによって、
金属原子の固有スペクトルをもった強力な光を発光し続
ける。
【0006】従来、このようなメタルハライドランプを
用いた車両用点灯装置としては、例えば特開平3−82
99号公報に記載されたものがある。
【0007】図10は、従来の車両用高圧放電灯点灯装
置の一例を示すブロック図である。図10において、1
はバッテリ電源、16は入力端子が点灯スイッチ15を
介してバッテリ電源1の電源端子に接続されているDC
昇圧回路、17は前記DC昇圧回路16の出力側に設け
られ、DC昇圧回路16からのバッテリ電圧を正弦波交
流電圧に変換する高周波昇圧回路であり、この高周波昇
圧回路17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。18は限流負荷及びイグナイ
タ回路であり、その出力端に放電灯9が接続されてい
る。
【0008】19は前記限流負荷及びイグナイタ18に
起動信号を送出するために設けられているイグナイタ始
動回路、20は制御回路であり、この制御回路20はD
C昇圧回路16の出力端子間において分圧用に設けられ
た抵抗21,22、及び可変抵抗23を介して検出され
るDC昇圧回路16の出力電圧や、DC昇圧回路16と
高周波昇圧回路17と結ぶ一方の接続ライン上に設けら
れたセンシング抵抗24からの電圧に応じたデューティ
サイクルのパルス信号を発生させ、これをDC昇圧回路
16に送出して該DC昇圧回路の出力電圧を制御するた
めに設けられている。
【0009】以下、上記車両用高圧放電灯点灯装置の動
作を説明する。まず、点灯スイッチ15の投入時、イグ
ナイタ始動回路19から限流負荷及びイグナイタ回路1
8に送られる信号によって起動パルスが発生し、この起
動パルスが放電灯9の第1,第2の電極9a,9b間に
印加される。そして、制御回路20によってバッテリ電
圧の昇圧制御が随時行われ、最終的にランプの定常状態
への移行が遂げられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用高圧放電
灯点灯装置は以上のように構成されているので、例えば
高周波昇圧回路がプッシュプルインバータの場合、放電
灯9は図11に示す正負の電位で点灯していることにな
る。放電灯9が点灯しているとき、放電灯9の発光管内
においては封入されている金属原子はプラス電荷をもっ
たイオンにイオン化されており、発光管の周囲がこのプ
ラス電荷より低い電位にある場合、金属イオンは発光管
を形成する石英(SiO2 )に引き寄せられる。種々の
金属イオンの大半は、石英ガラスの障壁に遮られるが、
ナトリウムイオン(Na+ )のみは石英と化学反応しや
すいために石英ガラス中に浸透し、ついには石英ガラス
を通り抜けてしまう。これは、いわゆるNaロスとして
知られている現象である。
【0011】したがって、放電灯9の周囲が平均点灯電
位よりも低い電位にある場合、上記Naロスにより、放
電灯が発する光スペクトルからナトリウムスペクトル
(589nm)が次第に減少し、当然のことながら発光
色から赤みが薄れていく。その結果、メタルハライドラ
ンプが特に優れている演色性及び色度等の光の質をつか
さどる特性が著しく悪化し、放電灯9の寿命が極端に短
くなるという問題点があった。
【0012】特に、車両用高圧放電灯点灯装置のように
灯具やその周辺がアースに接続されている場合、上記の
ような問題の発生する確立が非常に高く、それにも関わ
らず従来においては何ら考慮されていなかった。
【0013】また、この問題点は上記のように高周波昇
圧回路を、プッシュプルインバータ構成にしたものに限
らず、ハーフブリッジ、フルブリッジ構成等にしても同
様に生じるものであった。
【0014】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、請求項1および2の発明はN
aロス現象による寿命の低下を抑え、放電灯の高寿命化
を達成し、請求項3の発明はNaロス現象を解消する効
率の向上を図り、請求項4の発明は安全性と上記効率の
向上を図ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る車
両用放電灯点灯装置は、放電灯の平均点灯電位を該放電
灯を収納する灯具の電位より低くしたものである。
【0016】請求項2の発明に係る車両用放電灯点灯装
置は、バッテリ電源の電圧を極性反転して昇圧する極性
反転昇圧回路の出力端にインバータ回路を設け、そのイ
ンバータ回路の出力端を放電灯に接続して、放電灯内部
の電極電位をアースに接地されている灯具または灯具周
辺の電位より低くしたものである。
【0017】請求項3の発明に係る車両用放電灯点灯装
置は、バッテリ電源の電圧を昇圧するDC昇圧回路の
ラス側出力端を前記灯具と接続し、上記放電灯内部の電
極電位を灯具または灯具周辺の電位より低くしたもので
ある。
【0018】請求項4の発明に係る車両用放電灯点灯装
置は、DC昇圧回路部のプラス側出力端を電流制限素子
を介して前記灯具と接続したものである。
【0019】
【作用】請求項1の発明における車両用放電灯点灯装置
は、放電灯の平均点灯電位を灯具の電位よりも低くした
ことにより、Naロス現象を解消でき、放電灯の演色性
及び色度等の特性の悪化を抑え、放電灯の寿命低下を防
ぐことができる。
【0020】請求項2の発明における車両用放電灯点灯
装置は、極性反転昇圧回路部でバッテリ電源の出力電圧
をマイナス電圧に昇圧し、この昇圧出力をインバータ回
路部で交流に変換して放電灯に印加し、アースに接続さ
れた灯具の印加電位より低い平均点灯電位で放電灯を点
灯させるようにしたことにより、Naロス現象を解消で
きる
【0021】請求項3の発明における車両用放電灯点灯
装置は、DC昇圧回路部でバッテリ電源の出力電圧を昇
圧し、この昇圧出力をインバータ回路部で交流に変換し
て放電灯に印加し、灯具の印加電位よりも低い平均点灯
電位で放電灯を点灯させるようにしたことにより、効率
よくNaロス現象を解消できる。
【0022】請求項4の発明における車両用放電灯点灯
装置は、インバータ回路部の出力端を電流制限素子を介
して灯具に接続したことにより、灯具がアースされてい
なくても感電のおそれがなく安全であり、また、Naロ
ス現象の解消を効率よく行うことができる。
【0023】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図1について説
明する。図1において、1はバッテリ電源、2は極性反
転昇圧回路(以下、反転昇圧回路)であり、スイッチン
グ素子2aとコイル2b、ダイオード2c、コンデンサ
2dから構成されている。3は制御回路であり、3つの
出力端子と2つの入力端子を備えている。上記反転昇圧
回路2の入力端子であるスイッチング素子2aのドレイ
ン端子はバッテリ電源1に接続され、スイッチング素子
2aのソース端子はダイオード2cのカソード端子とコ
イル2bの一方の端子に接続され、またスイッチング素
子2aのゲート端子は制御回路3の第1の出力端子に接
続されている。ダイオード2cのアノード端子は、コン
デンサ2dの一方の端子に接続されて反転昇圧回路2の
出力となり、コンデンサ2dの他方の端子はコイル2b
の他方の端子とともにバッテリ電源1のGND(アー
ス)に接続されている。
【0024】4は抵抗4aと4bとからなる、電圧検出
抵抗であり、抵抗4aの一方の端子は反転昇圧回路2の
出力端子に接続され、他方の端子は抵抗4bの一方の端
子に接続されるとともに制御回路3の第1の入力端子に
入力され、抵抗4bの他方の端子はGNDに接続されて
いる。
【0025】5はスイッチング素子5a〜5dで構成さ
れているフルブリッジインバータであり、スイッチング
素子5aと5bのソース端子は反転昇圧回路2の出力端
子に接続され、スイッチング素子5aと5bのドレイン
端子は、それぞれスイッチング素子5cと5dのソース
端子に接続されている。
【0026】6は電流検出抵抗であり、その一方の端子
がスイッチング素子5cと5dのドレイン端子に接続さ
れるとともに制御回路3の第2の入力端子に入力され、
他方の端子はGNDにつながれている。
【0027】7はフルブリッジインバータ5を構成する
スイッチング素子5a〜5dをオン、オフするドライバ
であり、2つの出力端子と1つの入力端子を有する。こ
のドライバ7の第1の出力端子はスイッチング素子5a
と5dのゲート端子に接続され、第2の出力端子はスイ
ッチング素子5bと5eのゲート端子に接続される。こ
れら出力端子からは、同一周波数、逆位相で、スイッチ
ング素子5a,5dとスイッチング素子5b、5cが同
時にオンしないような期間、いわゆるデッドタイムを備
えた信号が出力される。また、ドライバ7の入力端子は
制御回路3の第2の出力端子に接続されている。
【0028】8はトランス8aと高圧パルス発生回路8
bからなる始動放電回路であり、この始動放電回路8を
構成するトランス8aの1次側端子は高圧パルス発生回
路8bに接続され、トランス8aの2次側の一方の端子
はフルブリッジインバータ5を構成するスイッチング素
子5bのドレイン端子に接続され、他方の端子は放電灯
9の一方の端子に接続され、放電灯9の他方の端子はフ
ルブリッジインバータ5を構成するスイッチング素子5
aのドレイン端子に接続される。また、高圧パルス発生
回路8bは制御回路3の第3の出力端子に接続されてい
る。
【0029】上記放電灯9は発光管内部に第1の電極9
aと第2の電極9bを備えている。そして、この放電灯
9を収納する灯具10はGNDに接続されている。
【0030】以下、実施例1の作用を説明する。図1に
おいて、点灯スイッチ(不図示)がオンされると、バッ
テリ電源1の電圧が反転昇圧回路2に入力され、同時に
制御回路3が動作を開始する。制御回路3は第1の出力
端子からスイッチング素子2aに周波数f、デューティ
可変のパルス信号を出力するとともに、第2の出力端子
からドライバ7に信号を送出する。ドライバ7はこの信
号を入力することによりスイッチング素子5a、5dを
オンする。
【0031】スイッチング素子2aのオン期間において
は、バッテリ電源1、スイッチング素子2a、コイル2
bのループが形成され、コイル2bにはこの経路でなが
れる電流により、電磁エネルギーが蓄積される。
【0032】次に、スイッチング素子2aのオフ期間に
おいては、コイル2b、ダイオード2c、コンデンサ2
dのループが形成され、オン期間中にコイル2bに蓄積
された電磁エネルギーが、ダイオード2cを通してコン
デンサ2dに放出され、静電エネルギーに変換されてコ
ンデンサ2dに蓄積されることにより、端子a点にはマ
イナス電圧が現れる。ここで、上記マイナス電圧をVa
とする。
【0033】スイッチング素子2aはこのオン、オフを
周波数fで繰り返し、端子a点の電圧Vaは徐々にマイ
ナス方向に昇圧される。この電圧Vaは電圧検出抵抗4
における抵抗4a,4bで分圧され、これらの接続点で
あるb点で検出されて制御回路3の第1の入力端子に入
力される。
【0034】制御回路3は第1の入力端子から入力され
る電圧により、電圧Vaがあらかじめ定められた所定
値、例えば−400Vに達した時点でその所定値を保持
するデューティ比のパルス信号(周波数f)を第1の出
力端子からスイッチング素子2bのゲートへ出力し続け
る。
【0035】尚、このときスイッチング素子5a,5d
はオンされているため、放電灯9の両端には電圧Vaが
印加されている。すなわち、放電灯9の第1の電極9a
が電圧Va、第2の電極9bがGND電位になってい
る。
【0036】次に、制御回路3は電圧Vaが所定値に達
してからt1 時間後に第3の出力端子から高圧パルス発
生回路8bに始動信号を送出し、この信号を受信した高
圧パルス発生回路8bはトランス8aを介して放電灯9
に高圧パルスを印加する。
【0037】この放電灯9は高圧パルスが印加されるこ
とにより、第1の電極9aと第2の電極9b間が絶縁破
壊され始動放電を始め、放電灯9に電流が流れる。これ
により放電灯9の第1の電極9aの電圧すなわち電圧V
aが所定値から急激に上昇するとともに、第2の電極9
bの電圧は放電灯9を流れる電流に電流検出抵抗6の値
を乗じた電圧となる。
【0038】ここで、放電灯9を流れる電流の範囲はコ
ンマ数A〜約3Aで、また電流検出抵抗値は1Ω程度に
設定されているため、第2の電極9bの電圧はGND電
位からみてマイナスコンマ数Vから数Vの範囲であり、
電圧Vaはほぼ放電灯9の両端電圧と見て差し支えな
い。
【0039】図2は始動放電時における第2の電極9b
からみた第1の電極9aの電圧の変化を示す。上記電圧
Vaの急激な上昇は、電圧検出抵抗4で検出され制御回
路3に送られる。これにより、制御回路3は始動放電成
功を検出する。この検出時点からt2 時間スイッチング
素子5a、5bを始動放電時と同様にオンし続け、放電
灯9に直流電圧を印加して、放電灯9の放電状態を安定
させる。
【0040】その後、制御回路3は第2の出力端子よ
り、ドライバ7に周波数f2、約50%デューティの信
号を送出する。ドライバ7はこの信号に数μsec 程度の
デッドタイムを加えて、スイッチング素子5b、5cと
スイッチング素子5a、5dを交互にオン、オフする信
号を送出する。
【0041】しかして、放電灯9にはスイッチング素子
5a〜5dによるオンロスがあるものの、ゼロ−ピーク
がほぼ電圧Vaである矩形波交流電圧が印加される。従
って、電圧Vaはほぼ放電灯9の両端の電圧に等しく、
制御回路3は電圧検出抵抗4により検出された電圧Va
から、図3に示すような予め定められた電圧−電流パタ
ーンに沿って放電灯9に流すべき電流値を決定して、ス
イッチング素子2aをオンオフするデューティ比を変化
させる。このフィードバック系により、放電灯9を速や
かに安定点灯状態に移行させる。
【0042】尚、上記予め定められた電圧−電流パター
ンは自動車用放電灯の定格、例えば最大電流2.6A、
最大電力75W、安定点灯時電力35Wを満たすもので
ある。また、図3中に示す電圧Vbは、安定点灯状態に
おける放電灯9の電圧である。
【0043】図4はGND電位からみた放電灯9の各電
極の電位を示す。まず、スイッチング素子5a、5dが
オン、スイッチング素子5b、5cがオフのときは、放
電灯9の第1の電極9aの電圧は電圧Vaであり、スイ
ッチング素子5a、5dがオフ、スイッチング素子5
b、5cがオンのときは電流検出抵抗6による電圧降下
があるもののほぼGND電位である。
【0044】一方、第2の電極に加わる電圧は、スイッ
チング素子5a、5dがオン、スイッチング素子5b、
5cがオフのときは、ほぼGND電位であり、スイッチ
ング素子5a,5dがオフ、スイッチング素子5b、5
cがオンのときは電圧Vaとなる。すなわち、放電灯9
の第1の電極9aおよび第2の電極9bはともにGND
電位以下となり、放電灯9は常に該放電灯を収納する灯
具の電位(GND)以下で点灯をしていることになる。
【0045】実施例2.以下、この発明の実施例2を図
5について説明する。図5において、1はバッテリ電
源、11は昇圧回路であり、スイッチング素子11aと
コイル11b、ダイオード11c、コンデンサ11dか
ら構成されている。12は制御回路であり、3つの出力
端子と2つの入力端子を備えている。
【0046】上記昇圧回路11の入力端子であるコイル
11bの一方の端子にはバッテリ電源1に接続され、コ
イル11bの他方の端子にはスイッチング素子11aの
ドレイン端子とダイオード11cのアノード端子が接続
され、またスイッチング素子11aのゲート端子は制御
回路12の第1の出力端子に接続されている。
【0047】ダイオード11cのカソード端子は、コン
デンサ11dの一方の端子に接続されて昇圧回路11の
出力となり、コンデンサ11dの他方の端子はスイッチ
ング素子11aのソース端子とともにバッテリ電源1の
GNDに接続されている。
【0048】4は抵抗4aと4bからなる電圧検出抵抗
であり、抵抗4aの一方の端子は昇圧回路11の出力端
子に接続され、他方の端子は抵抗4bの一方の端子に接
続されるとともに制御回路12の第1の入力端子に入力
され、抵抗4bの他方の端子はGNDに接続されてい
る。
【0049】13はスイッチング素子13a〜13dで
構成されているフルブリッジインバータであり、スイッ
チング素子13aと13bのドレイン端子は昇圧回路1
1の出力端子に接続され、スイッチング素子13aと1
3bのソース端子は、それぞれスイッチング素子13c
と13dのドレイン端子に接続されている。
【0050】6は電流検出抵抗であり、その一方の端子
がスイッチング素子13cと13dのソース端子に接続
されるとともに制御回路12の第2の入力端子に入力さ
れ、他方の端子はGNDに接続されている。
【0051】7はフルブリッジインバータ13を構成す
るスイッチング素子13a〜13dをオン、オフするド
ライバであり、このドライバ7は2つの出力端子と1つ
の入力端子を有し、第1の出力端子はスイッチング素子
13aと13dのゲート端子に接続され、第2の出力端
子はスイッチング素子13bと13cのゲート端子に接
続されている。
【0052】これら出力端子からは、同一周波数、逆位
相でスイッチング素子13a、13dとスイッチング素
子13b、13cが同時にオンしないような期間、いわ
ゆるデッドタイムを備えた信号が出力される。また、ド
ライバ7の入力端子は制御回路12の第2の出力端子に
接続されている。
【0053】8はトランス8aと高圧パルス発生回路8
bからなる始動放電回路であり、この始動放電回路8を
構成するトランス8aの1次側端子は高圧パルス発生回
路8bに接続され、トランス8aの2次側の一方の端子
はフルブリッジインバータ13を構成するスイッチング
素子13bのソース端子に接続され、他方の端子は放電
灯9の一方の端子に接続され、放電灯9の他方の端子は
フルブリッジインバータ13を構成するスイッチング素
子13aのソース端子に接続される。また、高圧パルス
発生回路8bは制御回路12の第3の出力端子に接続さ
れている。
【0054】上記放電灯9は発光管内部に第1の電極9
aと第2の電極9bを備え、車両の灯具10に収納され
ている。14は数MΩ程度の電流制限用素子としての抵
抗であり、この抵抗14を介して、灯具10は昇圧回路
11のプラス側出力端に接続される。
【0055】以下、実施例2の作用を説明する。図5に
おいて、点灯スイッチ(不図示)がオンされると、バッ
テリ電源1の電圧が昇圧回路11に入力され、同時に制
御回路12が動作を開始する。制御回路12は第1の出
力端子から、スイッチング素子11aに周波数f、デュ
ーティ可変のパルス信号を出力するとともに、第2の出
力端子からドライバ7に信号を送出する。ドライバ7は
この信号を入力することによりスイッチング素子13
a、13dをオンする。
【0056】スイッチング素子11aのオン期間におい
ては、バッテリ電源1、スイッチング素子11a、コイ
ル11bのループが形成され、この経路でコイル11b
に電流が流れ、コイル11bに電磁エネルギーが蓄積さ
れる。
【0057】次に、スイッチング素子11aのオフ期間
においては、バッテリ電源1、コイル11b、ダイオー
ド11c、コンデンサ11dのループが形成され、オン
期間中にコイル11bに蓄積された電磁エネルギーが、
ダイオード11cを通してコンデンサ11dに放出さ
れ、静電エネルギーに変換されてコンデンサ11dに蓄
積され、a点にはこれに相当する電圧がバッテリ電源1
の電圧を上乗せされて現れる。
【0058】このオン、オフを周波数fで繰り返し、a
点は徐々にさらに昇圧される。このa点に生じる電圧を
Vaとしたとき、電圧Vaは電圧検出抵抗4における抵
抗4a、4bで分圧され、これらの接続点であるb点で
検出されて制御回路12の第1の入力端子に入力され
る。
【0059】制御回路12は電圧Vaがあらかじめ定め
られた所定値、例えば400Vに達した時点でその所定
値を保持するデューティ比のパルス信号(周波数f)を
第1の出力端子からスイッチング素子11bへ出力し続
ける。
【0060】尚、このときスイッチング素子11a、1
1dはオンされているため、放電灯9の両端には前記ス
イッチング素子のオンロスがあるものの、ほぼ電圧Va
が印加されている。すなわち、放電灯9の第1の電極9
aの電位が電圧Va、第2の電極9bの電位がGND電
位になっている。また、昇圧回路11の出力端は抵抗1
4を介して灯具10に接続されているので、灯具10が
アースされていなくても感電のおそれがない。
【0061】次に、制御回路12は第3の出力端子か
ら、電圧Vaが所定値に達してからt1 時間後に高圧パ
ルス発生回路8bに始動信号を送出し、この信号を受信
した高圧パルス発生回路8bはトランス8aを介して放
電灯9に高圧パルスを印加する。
【0062】この放電灯9は高圧パルスが印加されるこ
とにより、第1の電極9aと第2の電極9b間が絶縁破
壊され始動放電を始め、放電灯9に電流が流れる。
【0063】これにより放電灯9の第1の電極9aの電
圧Vaが所定値から急激に降下するとともに、第2の電
極9bの電圧は、放電灯9を流れる電流に電流検出抵抗
6の値を乗じた電圧となる。
【0064】ここで、放電灯9を流れる電流の範囲はコ
ンマ数A〜約3Aで、また電流検出抵抗値は1Ω程度に
設定されているため、第2の電極9bの電圧はGND電
位からみてコンマ数Vから数Vの範囲であり、電圧Va
はほぼ放電灯9の両端電圧と見て差し支えない。
【0065】図6は始動放電時における放電灯9の両端
電圧の変化を示す。上記電圧Vaの急激な降下は、電圧
検出抵抗4で検出され制御回路12に送られる。これに
より、制御回路12は始動放電成功を検出し、この検出
時点からt2 時間スイッチング素子13a、13dを始
動放電時と同様にオンし続け、放電灯9に直流電圧を印
加して、放電灯9の放電状態を安定させる。
【0066】その後、制御回路12は第2の出力端子か
らドライバ7に周波数f2,約50%デューティの信号
を送出し、ドライバ7はこの信号に数μsec 程度のデッ
ドタイムを加えて、スイッチング素子13b、13cと
スイッチング素子13a、13dを交互にオン、オフす
る信号を送出する。
【0067】しかして、放電灯9にはスイッチング素子
13a〜13dによるオンロスがあるものの、ゼロ−ピ
ークがほぼ電圧Vaである矩形波交流電圧が印加され
る。従って、電圧Vaはほぼ放電灯9の両端の電圧に等
しく、制御回路12は電圧検出抵抗4により検出された
電圧Vaから、図7に示すような予め定められた電圧−
電流パターンに沿って放電灯9に流すべき電流値を決定
して、スイッチング素子3aをオンオフするデューティ
比を変化させる。このフィードバック系により、放電灯
9を速やかに安定点灯状態に移行させる。
【0068】尚、上記予め定められた電圧−電流パター
ンは自動車用放電灯の定格、例えば最大電流2.6A、
最大電力75W、安定点灯時電力35Wを満たすもので
ある。また、図3中に示す電圧Vbは、安定点灯状態に
おける放電灯9の電圧である。
【0069】図8はGND電位からみた放電灯9の各電
極の電位を示す。まず、スイッチング素子13a、13
dがオン、スイッチング素子13b、13cがオフのと
きは、放電灯9の第1の電極9aの電圧は、電圧Vaで
あり、スイッチング素子13a、13dがオフ、スイッ
チング素子13b、13cがオンのときは電流検出抵抗
6による電圧降下があるもののほぼGND電位である。
【0070】一方、第2の電極に加わる電圧は、スイッ
チング素子13a、13dがオン、スイッチング素子1
3b、13cがオフのときは、ほぼGND電位であり、
スイッチング素子13a、13dがオフ、スイッチング
素子13b、13cがオンのときは、電圧Vaとなる。
すなわち、放電灯9の第1の電極9aおよび第2の電極
9bはともに電圧Va以下となり、放電灯9は常に該放
電灯を収納する灯具の電位以下の平均点灯電位で点灯し
ていることになる。
【0071】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、放電灯の平均点灯電位を灯具の電位よりも低くした
ので、放電灯内に封入されたNaが減少し、演色性、色
度等光の特性を悪化させるNaロス現象を解消できる。
【0072】請求項2の発明によれば、極性反転昇圧回
路のような非常に簡単で安価な回路構成で、Naロス現
象を解消できる。
【0073】請求項3の発明によれば、バッテリ電源の
出力を極性反転せずに昇圧するので、効率よくNaロス
現象を解消できる。
【0074】請求項4の発明によれば、昇圧回路のプラ
ス側出力端を電流制限素子を介して前記灯具と接続した
ので、灯具がアースされていなくても感電のおそれがな
く、また、Naロス現象を効率よく解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す車両用放電灯点灯装
置の回路図である。
【図2】その実施例1の始動放電時の波形図である。
【図3】その実施例1の制御パターン図である。
【図4】その実施例1の回路各部の信号波形図である。
【図5】この発明の実施例2を示す車両用放電灯点灯装
置の回路図である。
【図6】その実施例2の始動放電時の波形図である。
【図7】その実施例2の制御パターン図である。
【図8】その実施例2の回路各部の信号波形図である。
【図9】メタルハライドランプの構造概略図である。
【図10】従来の車両用放電灯点灯装置のブロック図で
ある。
【図11】従来装置の放電灯に対する印加電圧の波形図
である。
【符号の説明】
1 バッテリ電源 2 極性反転昇圧回路 5 フルブリッジインバータ 8 始動放電回路 9 放電灯 10 灯具 11 DC昇圧回路 13 フルブリッジインバータ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電灯を点灯させる点灯回路と、前記放
    電灯を収納する灯具を有する車両用放電灯点灯装置にお
    いて、前記放電灯の平均点灯電位を前記灯具の電位より
    も低くしたことを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 バッテリ電源の出力をマイナス電圧に昇
    圧する極性反転昇圧回路で構成されたDC昇圧回路部
    と、このDC昇圧回路部の出力電圧を交流電圧に変換し
    て放電灯に印加するインバータ回路部と、高圧パルスを
    発生して前記放電灯を始動放電させる始動放電回路部と
    で該放電灯の点灯回路を構成し、前記放電灯を収納した
    灯具をアースに接続し、前記放電灯の平均点灯電位をア
    ース電位以下にし、前記灯具の電位以下で前記放電灯を
    点灯させることを特徴とする請求項1記載の車両用放電
    灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 バッテリ電源の出力をプラス電圧に昇圧
    する昇圧回路で構成されたDC昇圧回路部と、このDC
    昇圧回路部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯に印
    加するインバータ回路部と、高圧パルスを発生して前記
    放電灯を始動放電させる始動放電回路部とで該放電灯の
    点灯回路を構成し、前記DC昇圧回路部のプラス側出力
    を前記灯具と接続し、前記放電灯の平均点灯電位を前
    記灯具の電位よりも低くしたことを特徴とする請求項1
    記載の車両用放電灯点灯装置。
  4. 【請求項4】 バッテリ電源の出力をプラス電圧に昇圧
    する昇圧回路で構成されたDC昇圧回路部と、このDC
    昇圧回路部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯に印
    加するインバータ回路部と、高圧パルスを発生して前記
    放電灯を始動放電させる始動放電回路部とで該放電灯の
    点灯回路を構成し、前記DC昇圧回路部のプラス側出力
    を電流制限素子を介して前記灯具と接続したことを特
    徴とする請求項1記載の車両用放電灯点灯装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6548966B2 (en) 2001-05-25 2003-04-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Discharge lamp lighting device

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4439885A1 (de) * 1994-11-08 1996-05-09 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe
US5955846A (en) * 1995-03-15 1999-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge lamp lighting device and a method for lighting a discharge lamp
FR2732540B1 (fr) * 1995-03-29 1997-06-20 Valeo Electronique Perfectionnements aux dispositifs d'alimentation de lampes a decharge de projecteurs de vehicules automobiles
FR2732654B1 (fr) * 1995-04-06 1997-06-20 Valeo Vision Projecteur pour vehicule automobile a lampe a alimentation alternative
JP3759996B2 (ja) * 1996-01-08 2006-03-29 株式会社小糸製作所 放電灯点灯回路
DE19646861C1 (de) * 1996-11-13 1998-04-16 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe
DE19954489A1 (de) 1999-11-12 2001-05-17 Hella Kg Hueck & Co Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug
JP3802302B2 (ja) * 2000-01-17 2006-07-26 株式会社小糸製作所 放電灯点灯回路
JP3760074B2 (ja) * 2000-01-17 2006-03-29 株式会社小糸製作所 放電灯点灯回路
DE10116254A1 (de) * 2001-03-31 2002-10-02 Hella Kg Hueck & Co Scheinwerferanordnung für eine Hochdruckgasentladungslampe in einem Kraftfahrzeug
DE10152473A1 (de) * 2001-10-24 2003-06-18 Hella Kg Hueck & Co Stromversorgungseinrichtung zum getakteten Betrieb einer 12V-Halogenlampe in einem Kraftfahrzeug mit einem 42V-Bordnetz
JP4094477B2 (ja) * 2003-04-28 2008-06-04 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE10346150A1 (de) * 2003-10-01 2005-05-04 Bae Ro Gmbh & Co Kg Leuchte
JP4578861B2 (ja) * 2004-05-28 2010-11-10 ハリソン東芝ライティング株式会社 高圧放電灯の点灯装置
DE102005023171A1 (de) * 2004-05-28 2005-12-22 Harison Toshiba Lighting Corp. Lichtvorrichtung für Entladungslampen
DE112005003174B4 (de) * 2005-02-21 2016-06-30 Mitsubishi Electric Corp. Entladungslampenvorrichtung mit geerdetem Spiegel
EP2127486B1 (en) * 2007-02-26 2012-06-06 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Driving a lighting device
US8120282B2 (en) * 2008-03-21 2012-02-21 Seiko Epson Corporation Discharge lamp lighting device, control method for the same, and projector
JP5776881B2 (ja) * 2011-04-08 2015-09-09 セイコーエプソン株式会社 放電灯点灯装置、プロジェクター及び放電灯点灯方法
EP4230166A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-23 Koninklijke Philips N.V. Light treatment device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189342A (en) * 1984-10-05 1993-02-23 Nilssen Ole K Parallel-tuned electronic ballast
DE4017415C2 (de) * 1989-06-02 1994-04-14 Koito Mfg Co Ltd Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer
JPH038299A (ja) * 1989-06-02 1991-01-16 Koito Mfg Co Ltd 車輌用高圧放電灯の点灯回路
CA2037886A1 (en) * 1990-03-29 1991-09-30 Joe A. Nuckolls Biasing system for reducing ion loss in lamps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6548966B2 (en) 2001-05-25 2003-04-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Discharge lamp lighting device

Also Published As

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DE4400412A1 (de) 1994-07-07
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US5498933A (en) 1996-03-12

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