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JPH038299A - 車輌用高圧放電灯の点灯回路 - Google Patents

車輌用高圧放電灯の点灯回路

Info

Publication number
JPH038299A
JPH038299A JP1141411A JP14141189A JPH038299A JP H038299 A JPH038299 A JP H038299A JP 1141411 A JP1141411 A JP 1141411A JP 14141189 A JP14141189 A JP 14141189A JP H038299 A JPH038299 A JP H038299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
current
lamp
discharge lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1141411A
Other languages
English (en)
Inventor
Goichi Oda
悟市 小田
Masaya Shito
雅也 志藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Priority to JP1141411A priority Critical patent/JPH038299A/ja
Priority to DE4017415A priority patent/DE4017415C2/de
Priority to US07/530,525 priority patent/US5142203A/en
Priority to FR9006860A priority patent/FR2648000B1/fr
Priority to GB9012205A priority patent/GB2233796B/en
Publication of JPH038299A publication Critical patent/JPH038299A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
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    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明車輌用高圧放電灯の点灯回路の詳細を以下の項目
に従って説明する。
Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来技術 ａ　−数的背景 ｂ　従来例 り５発明が解決しようとする課題 Ｅ１課題を解決するための手段 Ｆ　実施例［第１図乃至第３図］ ａ　全体の回路構成［第１図〕 ｂ、要部の回路構成［第２図］ ｂ−１，ＤＣ！ｉ＋圧回路 ｂ−２制御回路 ｂ−２−ａ：電圧演算部 ｂ−２−ｂ　　電流演算部 ｂ−２−ｃ、ＰＷＭ部 Ｃプカ作［第３図コ ６４作用 Ｇ６発明の効果 （Ａ　産業上の利用分野） 本発明は新規な車輌用高圧放電灯の点灯回路に関する。
詳しくは、媒灯回路を構成する直流昇圧回路の出力電圧
及び出力電流を検出し、これに応じた制御信号を直流昇
圧回路に戻すフィードバックループ囲路の形成によって
放電灯の点灯時にその光束を非常に短時間で定格光束上
到達させることができるようにした新規な車輌用高圧放
電灯の犠打回路を提供しようとするものであり、とくに
ｔＬｖ４用前照灯の光２原として注目を浴びているメタ
ルハライドランプの実用化を大幅に促進させようとする
ものである。
（Ｂ　発明の概要） 本発明車輌用高圧放電灯の点灯回路は、直流電圧入力端
子からの入力端子を昇圧する直流昇圧回路を有し、該直
流昇圧回路の出力電圧を交流電圧に変換して高圧放電灯
に印加するようにした車輌用高圧放電灯の点灯回路にお
いて、直流昇圧回路の出力電圧を検出する電圧検出回路
と、直流昇圧回路の出力電流を検出する電流検出回路と
、上記電圧検出回路及び電流検出回路からの信号に応じ
た制御信号を直流ｙ−圧四回路送出して直流昇圧回路の
出力電圧を制御するための制御回路とを設けることによ
って、直流昇圧回路におけるフィードバック系を形成す
ることによって、放電灯の光束が定格光束に至る迄に要
する時間が、放電灯の物理的状態や外気等種々の要因に
よって著しい影響を受けることのないようにし、速やか
に放電灯を発光させることができるようにしたものであ
る。
（Ｃ，従来技術） （ａ　−数的背景） 自動車においては、近時、夜間走行上の安全ｉ生や車体
の空力特性の向上、あるいは省電力化に対する要求が高
まっており、従って、自動車用前照灯といえどもこの例
外ではなく、夜間走行上の安全に対しては視認性の向上
が要求され、また、空力特性の向上に対してはヘッドラ
イトのスラント化や小型薄型化等が求められている。
そして、省電力化に関しては消費電力、光源効率、寿命
の点で従来のハロゲンランプを遥かに上回る特性を有す
るメタルハライドランプが注目されている。
即ち、メタルハライドランプはガラス球内に起動ガス（
アルゴン等）、水銀及び金属沃化物を充填して形成され
ていて、放電電極に高電圧が印加されると起動ガスのガ
ス放電後に水銀アーク放電が発生し、これによって発生
した熱によって金属沃化物が気化され、水銀アーク内で
解離される結果、金属原子の固有スペクトルをもった高
光束の放射がなされるものである。
（ｂ、従来例） このようなメタルハライドランプを含む高圧放電灯の点
灯回路として、例えば、特開昭６２−２５９３９１号公
報に示されるものが知られている。
そして、この公報に示された回路は直流電源によって高
圧放電灯を点灯させるために、直流電源と、該直流電τ
原に接続された昇圧用のアップコンバータと、アップコ
ンバータからの直流電圧を正弦波交流？圧に変換するた
めにアップコンバータに接続された正弦波コンバータと
、起動回路等から構成されている。そして、放電灯の点
灯時に正弦波交流を供給することによって、矩形波交流
電圧の供給に起因する音響的共鳴による放電灯の動作不
安定を解消し、また、アップコンバータを可制御直流電
圧コンバータとすることによって、出力調整を可能にし
たものである。
（Ｄ　発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記したような回路によって、直流電流
による高圧放電灯の点灯が可能になったが、放電灯を最
初に点灯してから規定の明るさにな５迄に要する時間（
始動時間）や、−旦消灯してからの再う、灯し、たとき
に規定の明るさになる迄に腔する時間（再始動時間）か
かかりすぎるという問題があり、この点は車輌用前照灯
として致命的である。
これは、放電灯のガラス球か冷えた状態から放電か開始
されるような場合（以下、「コールドスタート峙」と言
う。）はガラス球内の金属沃化物が蒸気化される迄に時
間を要してしまうこと、また、−旦点灯した後再壱灯を
行なう場合にはある時間を経憑するとガラス球内の圧力
が非常に高くなり、従って、放電開始電圧が高くなって
しまう等、放電灯の物理的状、態によるためである。ま
た、周囲温度等の外的要因の影晋も無視し得ない。
（Ｅ　課題を解決するための手段） そこで、本発明車輌用高圧放電灯の点灯回路は、上記し
た課題を解決するために、直流電圧の昇圧後に交流電圧
に変換された出力を高圧放電灯に印加して点灯させるよ
うにした車輌用高圧放電灯の也灯回路において、直流昇
圧回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、直流昇圧
回路の出カニ流を検出する電流検出回路と、上記電圧検
出回路及び電流検出回路からの信号に応じた制御信号を
直流昇圧回路に送出して直流昇圧回路の出力１圧を制御
するための制御回路とを設けることによって、直流昇圧
回路におけるフィードバック系を形成したものである。
従って、本発明によれば、直流者、圧回路の出力電圧及
び；流に基づく制御信号を直流昇圧回路にフィードバッ
クして、その出力電圧を制御しているので、放電灯の物
理的な状態や、周囲環境等の種々の要因に応して放電灯
のランプ電圧及び電流の適正制御がなされ、放電灯の光
束を速やかに安定した定常状態の光束化到達させること
ができる。
（Ｆ、実施例）［第１図乃至第３図コ 以下に、本発明車輌用高圧放電灯の点灯回路の詳細を図
示した実施例に従って説明する。
（ａ、全体の回路構成）［第１図］ １は自動車用メタルハライドランプの点灯回路である。
２はバッテリーであり、ＤＣ１２Ｖ程度の電圧とされて
おり、点灯回路１の入力端子３．３′間に接糸売されて
し）る。
４はＤＣ昇圧回路であり、その入力端子は点灯スイッチ
５を介してバッテリー２の電源端子に接続されている。
６は高周波Ａ、圧回路であり、上記ＤＣ！Ｍ−圧回路４
の後段に設けられており、ＤＣ昇圧回路４からの直流電
圧を正弦波交流電圧に変換するために設けられている。
該高周波昇圧回路６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。
７は限流負荷及びイグナイタ回路であり、上記高周波昇
圧回路６の後段に配置され、その出力端子間にはメタル
ハライドランプ８が接続される。
９はイグナイタ始動回路であり、上記した限流負荷及び
イグナイタ回路７に起動信号を送出するために設けられ
ている。
１０は制御回路であり、ＤＣ昇圧回路４の出力端子間に
おいて分圧用に設けられた抵抗１１．１１′及び可変抵
抗１２を介して検出されるＤＣ昇圧回路４の出力電圧や
、ＤＣ昇圧回路４の出力電流を電圧変換するために該Ｄ
Ｃ昇圧回路４と高周波昇圧回路６とを結ぶ一方の接続ラ
イン上に設けられたセンシング抵抗１３からの電圧に応
じたデユーティ−サイクルのパルス信号を発生させ、こ
れをＤＣ昇圧回路４に送出し、その出力電圧を制御する
ために設けらている。
しかして、上記点灯回路１にあっては点灯スイッチ５の
投入時に先ずイグナイタ始動回路９から限流負荷及びイ
グナイタ回路７に送られる信号によって起動パルスが発
生し、メタルハライドランプ８のトリガーがかけられ、
制御回路１ｏによってバッテリー電圧の昇圧制御が随時
性なわれ、最終的にランプの定常状態への移行か逐げら
れる。
（ｂ、要部の回路構成）［第２図コ 次ニ、上記点灯回路１における回路構成の要部について
詳述する。
路１０からの制御パルスによってＦＥＴ１６がオン状態
となったときにインダクタ１５がエネルギーを蓄え、Ｆ
ＥＴ１６がオフ状態になったときに蓄えられたエネルギ
ーを放出し、これに相当する電圧を入力端子に重畳させ
てＤＣ昇圧を行なうようになっている。
（ｂ−１ＤＣ昇圧回路） ＤＣ昇圧回路４はチョッパー式のＤＣ−ＤＣコンバータ
として構成されており、プラスライン１４上に設けられ
たインダクタ１５と、その後段においてプラスライン１
４とグランドライン１４′との間に設けられ、制御回路
１０から送られてくる制御パルスによってスイッチング
動作されるＮチャンネルＦＥＴ１６と、プラスライン１
４上においてそのアノードがＦＥＴ１６のドレインに接
続された整流用ダイオード１７と、該ダイオード１７の
カソードとグランドライン１４との間に設けられた平滑
コンデンサ１８とから構成されている。そして、ＤＣ昇
圧回路４は制御回（ｂ−２制御回路） 制御回路１０はＤＣ昇圧回路４の出力；圧を検出して差
動増幅を行なう電圧演算部１９と、ＤＣＦ７．圧回路４
の出力電流に対応した電圧を検出して差動増幅を行なう
７ｒＬ流演算演算０と、これらのイ宙算部１９．２０か
らの信号に応じたデユーティ−サイクルをもつ矩形パル
スを発生させてＤＣＡ−圧回路４のＦＥＴ１６のケート
に送出するｐｗｘ＜（パルス幅２調）部２１とから構成
されている。
（ｂ−２−ａ、電圧演算部） ２２は差動増幅回路であり、抵抗２３によって負帰還が
かけられた演算増幅器２４を用いて構成されており、該
演算増幅器２４の非反転入力端子が抵抗２５を介して前
記した分圧用の可変抵抗１２の可動側端子に接続され、
かつ、非反転入力端子とグランドラインとの間に抵抗２
６が介挿されている。そして、演算増幅器２４の反転入
力端子には分圧抵抗２７．２８によって規定される所定
の基準電圧（これをＶ、ＣＶ＞とする。）が加えられて
いる。
（ｂ−２−ｂ、電流演算部） ２９は増幅回路であり、抵抗３０によって負帰還がかけ
られた演算増幅器３１が用いられ、その反転入力端子が
抵抗３２を介してセンシング抵抗１３のコンデンサ１８
側端子に接続され、また、その非反転入力端子がセンシ
ング抵抗１３の他方の端子に接続されており、ＤＣ昇圧
回路４の出力電流に対応してセンシング抵抗１３の両端
子間に生じる電圧を増幅して出力するために設けられて
いる。
３３は上記増幅器５′８２９の後段に配ゴされたローパ
スフィルタであり、整、・究用に設けられている。
３４は差動増幅回路であり、抵抗３５によって負ｉ＃ｒ
ａかかけられたイ寅算増幅器３６が用いられ、その非反
転入力端子が抵抗３７を介して上記ローパスフィルタ３
３の出力端子に接続され、かつ、非反転入力端子とグラ
ンドラインとの間には抵抗３８が介挿されている。また
、その反転入力端子は可変抵抗３９によって規定される
基準電圧（これをＶ２　　（ｖ）とする。）か加えられ
ている。
尚、帰還抵抗３５と並列にコンデンサ４０を設は応答の
鈍化を図っている。
（ｂ−２−ｃ、ＰＷＭ部） ４１はコンパレータであり、そのマイナス入力端子に演
算増幅器２４及び３６の出力端子がＯＲ接続されると共
に、プラス入力端子にはオシレータ４２からの鋸歯状波
が人力されるようになっている。
４３は出力モード切替回路であり、上記コンパレータ４
１の後段において、出力信号形態の遭択を行うことかで
きるように設けられており、その出力信号はバッファ４
４に送出される。
４５はケート回路てあり、その入力端子がバッファ４４
の出力端子に接続されると共に、その出力端子がＤＣ昇
圧回路４のＦＥＴｌ６のゲートに接続されており、ＦＥ
Ｔ１６のスイッチング動作の高速化を図るために設けら
れている。
このように、ＰＷＭ部２１は誤差増幅器に相当する差動
増幅回路２２及び３４の出力電圧に応じたデユーティ−
パルスをもつパルス信号を作り出してＤ　Ｃｐ−圧回路
４のＦＥＴ１６のゲートにフィードバックするようにな
っている。尚、図示は省略したが、このパルス信号のデ
ユーティ−サイクルの最大値を規定するための回路が設
けられており、これによってＤＣ昇圧回路４の昇圧比の
制限を行っている。
（Ｃ動作）［第３図］ 次に、上記した点灯回路１の動作について説明する。尚
、第３図はＤＣ昇圧回路４の出力電圧ｖ０　（Ｖ）、出
力電流Ｔ０　（Ａ）、演算増幅器２４及び３６の出力端
子における電位Ｖ６（Ｖ）、ランプ電流ＩＬ　　（Ａ）
、ランプ電圧■。
（■）、そしてメタルハライドランプ８の光束Ｌ（、ｆ
ｆ。）の、各々における時間経過を概略的に示しており
、時間軸の原点は点灯スイッチ５の没入時とされている
。
先ず、コールドスタート時には、第３図に実線で示すグ
ラフ曲線から明らかなように、点灯直後のランプ電圧Ｖ
Ｌが低いためＤＣ昇圧回路４の出力電流Ｉ０が少ない。
従って、差動増幅回路２２の増幅出力によってＰＷＭ部
２１の出力するパルス信号のデユーティ−サイクルが最
大となるように規定され、ＤＣ昇圧回路４の出力電圧Ｖ
０を所定の電圧値迄高め、ランプ電流！、を増加させて
メタルハライドランプ８の発光を促するように制御がな
される。
その後、メタルハライドランプ８の光束りが増加するに
つれて、ランプ１圧ｖＬが上昇してくると、これに応し
てＤＣ昇圧回路４の出力電流■。
が増加する。そして、この出力電流Ｉ０が差動増幅回路
３４の基準電圧■２に対応した所定の電流値に達すると
、ＰＷＭ部２１の出力するパルス信号のデユーティ−サ
イクルは差動増幅回路３４の増幅出力によって規定され
るように切換わり、■６の増加に従って出力パルス信号
のデユーティ−サイクルが低下していくため、それまで
高い電圧値を保っていたＤＣ昇圧回路４の出力電圧。が
出力電流Ｉ０の増加につれて徐々に減少して行き、最終
的には出力電流■。が定常レベルに落ちつくことになる
。よって、ランプの光束しは点灯初期に鋭い立ち上がり
を見せた後定格光束に達するように変化する。
また、ランプ消灯後数秒の間に直ちに再点灯を行うよう
な場合には、メタルハライドランプ８のガラス球は末だ
熱くなっており、第３図に一点鎗線で示すグラフ曲線か
ら明らかなように、ランプ点灯直後のランプ電圧ｖＬが
高く、ＤＣ昇圧回路４の出力電流■。が多いので、ＰＷ
Ｍ部２１の出力するパルス信号のデユーティ−サイクル
は小さく、よってＤＣ昇圧回路４の出力電圧■。は点灯
後直ちに定常電圧付近上減少し、ランプ電流ＩＬも略同
様の変化をみせる。そして、光束しも直ちに定格光束に
安定する。
そして、ランプ消灯後数十秒を経過してからの再点灯時
においては、例えば、第３図に二点鎖線で示すグラフ曲
線のように、上記した２つの場合のグラフ曲線の間に位
置されるような状態で制御が行われることになる。
（ｄ、作用） しかして、上記した点灯回路１にあっては、始動時間が
特に問題とされるコールドスタート時における点灯初期
のランプ電流■、の最大値を電圧演算部１９によって規
定し、その後におけるメタルハライドランプ８の発光制
御を電流演算部２０に委ねて、ＤＣ昇圧回路４の出力電
流Ｉ０が速かに所定値に達するように制御しているので
、メタルハライドランプ８の物理的状、態（ガラス球の
温度や内圧等）や周囲温度等の環境要因やバッテリー電
圧等の外的変因の上古によって、始動時間や再始動時間
が大幅に長くなったりするようなことはなく、ランプ光
束の立ち上がり及び安定した定常状態への移行を短時間
のうちに行うことができる。そして、コールドスタート
時におけるランプ電流Ｉ０の最大値の設定が容易にでき
、点灯初期にランプの定格電流の数倍もの電（・りを与
えることができるので、光束の立ち上がりの遅いランプ
等にも対応し得る。
（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌
用高圧放電灯の点灯回路は直流電圧入力端子からの入力
端子を昇圧する直流昇圧回路を有し、該直流昇圧回路の
出力電圧を交流電圧に変換して高圧放電灯に印加するよ
うにした車輌用高圧放電灯の点灯回路において、直流昇
圧回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、直流昇圧
回路の出力電流を検出する電流検出回路と、上記１圧検
出回路及び電流検出回路からの信号に応した制御信号を
直流昇圧回路に送出して直流昇圧回路の出力電圧を制御
するための制御回路とを設けることによって、直流昇圧
回路におけるフィードバック系を形成したことを特徴と
する。
従って、本発明によれは、直流昇圧回路の出力電圧及び
７流に基づく制御信号を直流Ｒ−電圧路にフィードバッ
クして、その出力電圧を制御しているので、放電灯の物
理的な状態や、周囲環境等の種々の要因に応して放電灯
のランプ電圧及び電流の適正制御がなされ、放電灯の光
束を速やかに安定した定常状態の光束化到達させること
かでき、しかも交流変換前の直流出力段で点灯間（卸を
行なっているので回路４Ｍ成の複雑化を招くようなこと
もない。
【図面の簡単な説明】
第１区乃至第３図は本発明車輌用高圧放電灯の点灯回路
の実施の一例を示しており、第１図は全体の回路構成を
示す回路ブロック図、第２図は要部の回路構成を示す回
路図、第３図は動作を説明するためのグラフ図である。 符号の説明 １・・・車輌用高圧放電灯の点灯回路、３．３′・・・
直流電圧入力端子、 ４・・・直流昇圧回路、 ８・・・高圧放電灯、　　１０・・・制御回路、１１．
１１′、１２．１９・・・電圧検出回路、 １３．２０・・・電流検出回路 出　願　人　株式会社小糸製作所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 直流電圧入力端子からの入力電圧を昇圧する直流昇圧回
    路を有し、該直流昇圧回路の出力電圧を交流電圧に変換
    して高圧放電灯に印加するようにした車輌用高圧放電灯
    の点灯回路において、直流昇圧回路の出力電圧を検出す
    る電圧検出回路と、 直流昇圧回路の出力電流を検出する電流検出回路と、 上記電圧検出回路及び電流検出回路からの信号に応じた
    制御信号を直流昇圧回路に送出して直流昇圧回路の出力
    電圧を制御するための制御回路とを設けることによって
    、直流昇圧回路におけるフィードバック系を形成した。 ことを特徴とする車輌用高圧放電灯の点灯回路。
JP1141411A 1989-06-02 1989-06-02 車輌用高圧放電灯の点灯回路 Pending JPH038299A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1141411A JPH038299A (ja) 1989-06-02 1989-06-02 車輌用高圧放電灯の点灯回路
DE4017415A DE4017415C2 (de) 1989-06-02 1990-05-30 Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer
US07/530,525 US5142203A (en) 1989-06-02 1990-05-30 Lighting circuit for high-pressure discharge lamp for vehicles
FR9006860A FR2648000B1 (fr) 1989-06-02 1990-06-01 Circuit d'allumage pour lampe a decharge sous haute pression pour vehicules
GB9012205A GB2233796B (en) 1989-06-02 1990-06-01 Lighting circuit for high-pressure discharge lamp for vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1141411A JPH038299A (ja) 1989-06-02 1989-06-02 車輌用高圧放電灯の点灯回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH038299A true JPH038299A (ja) 1991-01-16

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