JP2006120347A - Device for lighting discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車載用の放電灯点灯装置のように使用温度範囲を広く要求される放電灯点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device that requires a wide operating temperature range, such as a vehicle-mounted discharge lamp lighting device.
自動車用の前照灯等に代表される車載用途の照明器具においては、要求される使用温度範囲が低温から高温まで非常に幅が広いという特徴がある。また、近年の小型車の普及に伴い、小型軽量化が達成され、高機能の放電灯点灯装置が求められている。ここで、図7は、従来例(特開平2002−367413号公報等)に係る放電灯点灯装置Pの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Pの回路構成は、下記図1に示す放電灯点灯装置Aのものと全く同様である。 In-vehicle use lighting fixtures represented by automotive headlamps, etc., have a feature that the required operating temperature range is very wide from low to high. In addition, with the recent spread of small cars, miniaturization and weight reduction have been achieved, and a high-performance discharge lamp lighting device has been demanded. Here, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a discharge lamp lighting device P according to a conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-367413, etc.). On the other hand, the circuit configuration of the discharge lamp lighting device P is exactly the same as that of the discharge lamp lighting device A shown in FIG.
すなわち、かかる放電灯点灯装置Pを構成している電子部品は、それぞれに使用温度範囲が規定されている。コイル類やスイッチング素子等の半導体部品は比較的高温で使用しても支障はない。しかし、車載用では周囲温度が105℃以下での使用が要求される一方、回路効率やノイズの影響を考慮して、下記図1に示すトランス2、スイッチング素子12、ダイオード18等は可能な限り近接配置する構成が採用されている。その結果、発熱部品からの放散熱の影響を最小限に抑制し得るプリント基板の実装構造が必要とされる。
That is, the use temperature range is prescribed | regulated for the electronic components which comprise this discharge lamp lighting device P, respectively. Semiconductor components such as coils and switching elements can be used at relatively high temperatures without any problem. However, for use in vehicles, use at an ambient temperature of 105 ° C. or lower is required. On the other hand, the
そのため、例えば、特開平2002−367413号公報では、図7に示す様にプリント実装基板をケースボディに収容した状態で充填材を充填し、電子部品の周辺は充填材が隙間なく介在し、発熱部品個々の熱を放散させる方法が開示されているが、充填材の熱伝導率が高いため、周辺の電子部品への放散熱の影響が大きく、発熱部品周辺の電子部品の使用温度範囲内での使用を確保するのが難しいという問題があった。
本発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、発熱部品からの周辺電子部品への放散熱の影響を低減し、かかる発熱部品近傍でも、各電子部品が所定の使用温度範囲内で支障なく使用可能な車載用の放電灯点灯装置を提供することにある。 The present invention has been invented in view of the above-mentioned background art, and its problem is to reduce the influence of heat dissipated from the heat generating components to the peripheral electronic components, and even in the vicinity of the heat generating components, each electronic component is predetermined. An object of the present invention is to provide an in-vehicle discharge lamp lighting device that can be used without any trouble within the operating temperature range.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部及び同DC/DCコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するDC/ACコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, in the discharge lamp lighting device according to the first aspect of the present invention, a DC power supply, a DC / DC converter section for boosting an input voltage from the DC power supply using a transformer, and the DC / Mounting with a set of electronic components necessary to configure an inverter unit with a DC / AC converter unit that converts the voltage from the DC converter unit based on a command from the control circuit and supplies it to the discharge lamp as low frequency power A discharge lamp lighting device having a filler layer formed by filling a filler inside a case body that accommodates the printed mounting board, and the transformer mounted on the printed mounting board includes: An electrically insulating low thermal conductivity layer having a lower thermal conductivity than the filler layer is isolated from the filler layer.
請求項2に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項1記載の放電灯点灯装置において、前記低熱伝導率層が、空気層を含んでなることを特徴とするものである。 A discharge lamp lighting device according to a second aspect of the present invention is the discharge lamp lighting device according to the first aspect, characterized in that the low thermal conductivity layer includes an air layer.
請求項3に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部及び同DC/DCコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するDC/ACコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、コア部を空気層を介して包囲する電気絶縁性部材により前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。 In the discharge lamp lighting device according to the third aspect of the present invention, the DC power source, the DC / DC converter unit that boosts the input voltage from the DC power source using a transformer, and the voltage from the DC / DC converter unit are used. A printed circuit board on which a set of electronic components necessary for configuring an inverter unit including a DC / AC converter unit that converts the DC / AC converter unit based on a command from the control circuit and supplies the electric power to the discharge lamp as low-frequency power is provided. In a discharge lamp lighting device having a filler layer formed by filling a filler inside a case body that accommodates a mounting board, the transformer mounted on the printed mounting board has a core portion through an air layer. It is characterized by being isolated from the filler layer by a surrounding electrically insulating member.
請求項4に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部及び同DC/DCコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するDC/ACコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記トランスが、前記充填材層中の前記プリント実装基板上に立設した電気絶縁性の土台の頂部に設置されるとともに、空気層に包囲され、前記充填材層から隔離されていることを特徴とするものである。 In the discharge lamp lighting device according to the fourth aspect of the present invention, the DC power source, the DC / DC converter unit that boosts the input voltage from the DC power source using a transformer, and the voltage from the DC / DC converter unit are used. A printed circuit board on which a set of electronic components necessary for configuring an inverter unit including a DC / AC converter unit that converts the DC / AC converter unit based on a command from the control circuit and supplies the electric power to the discharge lamp as low-frequency power is provided. In a discharge lamp lighting device having a filler layer formed by filling a filler inside a case body that accommodates a mounting board, the transformer is an electrical insulating material that stands on the printed mounting board in the filler layer In addition to being installed on the top of the base, it is surrounded by an air layer and isolated from the filler layer.
請求項5に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項4記載の放電灯点灯装置において、前記土台内部の前記プリント実装基板上に第二の空気層を有することを特徴とするものである。
The discharge lamp lighting device according to
請求項6に係る発明の放電灯点灯装置にあっては、請求項5記載の放電灯点灯装置において、前記土台内部の前記プリント実装基板上に電子部品を実装したことを特徴とするものである。
In the discharge lamp lighting device of the invention according to claim 6, in the discharge lamp lighting device according to
本発明の放電灯点灯装置では、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部及び同DC/DCコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するDC/ACコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されているので、前記トランスで発熱した熱は伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響を低減し得ることとなる。 In the discharge lamp lighting device according to the present invention, a DC power source, a DC / DC converter unit that boosts an input voltage from the DC power source using a transformer, and a voltage from the DC / DC converter unit based on a command from a control circuit. A printed circuit board mounted with a set of electronic components necessary to form an inverter unit having a DC / AC converter unit that converts and supplies low frequency power to a discharge lamp, and a case body that accommodates the printed circuit board In the discharge lamp lighting device having a filler layer formed by filling a filler inside, the transformer mounted on the printed mounting board has an electrical insulating property having a lower thermal conductivity than the filler layer. The low heat conductivity layer is isolated from the filler layer, so that the heat generated by the transformer is difficult to conduct, and the influence of heat dissipated on other electronic components is reduced. And thus to be able to.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、本発明の放電灯点灯装置は、下記の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the discharge lamp lighting device of the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態である放電灯点灯装置Aの回路図である。一方、図2は、本発明の第1の実施形態である放電灯点灯装置Aの要部の構成を示す概略断面図である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Aは、図1、図2に示すように、直流電源1と、トランス2を用いて直流電源1からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部3及びこのDC/DCコンバータ部3からの電圧を制御回路4からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯5に供給するDC/ACコンバータ部6を備えたインバータ部7を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板8とを具備し、前記プリント実装基板8を収容するケースボディ9の内側に充填材10を充填してなる充填材層11を有する放電灯点灯装置である。さらに、本実施形態の放電灯点灯装置Aは、イグナイタ回路20と取り付けフランジ21とを具備している。ここで、直流電源1は、車載用のバッテリー等からなる電源である。また、DC/DCコンバータ部3は直流電源1からの入力電圧を昇圧し、負荷である放電灯5への供給電力を制御する直流昇圧回路であり、トランス2と、スイッチング素子12、ダイオード18及びコンデンサ19から構成される。一方、制御回路4により、DC/DCコンバータ部3、DC/ACコンバータ部6を制御しうる。また、イグナイタ回路20により負荷である放電灯5の起動時高圧パルスを印加できることとなる。さらに、取り付けフランジ21は前記ケースボディ9の開口を開塞する形状に形成され、車両の灯体に取り付けられる。なお、充填材10としては、特に制限はないが、付加反応硬化型シリコン樹脂等が好適に使用可能である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device A according to the first embodiment of the present invention. On the other hand, FIG. 2 is a schematic sectional view showing a configuration of a main part of the discharge lamp lighting device A which is the first embodiment of the present invention. That is, the discharge lamp lighting device A according to the present embodiment includes a DC power source 1 and a DC /
この場合において、プリント実装基板8上に搭載されているトランス2であるトランス2a(図3参照)が、充填材層11よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層13で前記充填材層から隔離されているものである。〔クレーム1〕
ここでは、低熱伝導率層13は、充填材層11(熱伝導率σ1)よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率の樹脂等で形成された電気絶縁性部材17である(トランス2aの)ボビン部14及び典型的な低熱伝導率層である空気層15(熱伝導率σ2:σ2<σ1)で構成されている。したがって、本実施形態では、低熱伝導率層13が、空気層15を含んでなるものである。〔クレーム2〕
すなわち、本実施形態では、プリント実装基板8上に搭載されているトランス2aが、(トランス2aの)コア部16を空気層15を介して包囲する電気絶縁性部材17である(トランス2aの)ボビン部14により充填材層11から隔離されているものである。〔クレーム3〕そうすることにより充填材層11〔熱伝導率σ1(シリコン充填材:0.1〜1W/mK)〕を経由して、トランス2からの熱が伝わっていたものが、空気層15〔熱伝導率σ2(0.007W/mK)〕が、介在することによりトランス2で発熱した熱は、全体として伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
In this case, the
Here, the low
That is, in this embodiment, the
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Aでは、発熱部であるトランス2a(特に、コア部16)の周辺を、空気層15を介して、電気絶縁性部材17である(トランス2aの)ボビン部14が包囲し、トランス2aを空気層15を含んでなる低熱伝導率層13により充填材層11から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス2であるトランス2aで発熱した熱が、充填材層11を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
Therefore, in the discharge lamp lighting device A having such a structure, the bobbin (of the
[第2の実施形態]
図4は、本発明の第2の実施形態である放電灯点灯装置Bの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Bの回路構成は、上記図1に示した放電灯点灯装置Aのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Bは、直流電源1と、トランス2を用いて直流電源1からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部3及びこのDC/DCコンバータ部3からの電圧を制御回路4からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯5に供給するDC/ACコンバータ部6を備えたインバータ部7を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板8とを具備し、前記プリント実装基板8を収容するケースボディ9の内側に充填材10を充填してなる充填材層11を有する放電灯点灯装置である。さらに、本実施形態の放電灯点灯装置Bは、イグナイタ回路20と取り付けフランジ21とを具備している。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a discharge lamp lighting device B according to the second embodiment of the present invention. On the other hand, the circuit configuration of the discharge lamp lighting device B is exactly the same as that of the discharge lamp lighting device A shown in FIG. That is, the discharge lamp lighting device B of the present embodiment includes a DC power source 1, a DC /
この場合において、プリント実装基板8上に搭載されているトランス2であるトランス2bが、充填材層11よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層13で前記充填材層から隔離されているものである。〔クレーム1〕
ここでは、低熱伝導率層13は、充填材層11(熱伝導率σ1)よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率の樹脂等で形成された土台22及び典型的な低熱伝導率層である空気層15(熱伝導率σ2:σ2<σ1)で構成されている。したがって、本実施形態では、低熱伝導率層13が、空気層15を含んでなるものである。〔クレーム2〕
すなわち、本実施形態では、プリント実装基板8上に搭載されているトランス2bが、充填材層11中のプリント実装基板8上に立設した電気絶縁性の土台22の頂部23に設置されるとともに、空気層15に包囲され、充填材層11から隔離されているものである。〔クレーム4〕そうすることにより充填材層11〔熱伝導率σ1(シリコン充填材:0.1〜1W/mK)〕を経由して、トランス2からの熱が伝わっていたものが、空気層15〔熱伝導率σ2(0.007W/mK)〕が、介在することによりトランス2で発熱した熱は、全体として伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響が低減される。
In this case, the
Here, the low
That is, in this embodiment, the
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Bでは、発熱部であるトランス2bを空気層15(及び、電気絶縁性の土台22)を含んでなる低熱伝導率層13により充填材層11から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス2であるトランス2bで発熱した熱が、充填材層11を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
Therefore, in the discharge lamp lighting device B having such a structure, the
[第3の実施形態]
図5は、本発明の第3の実施形態である放電灯点灯装置Cの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Cの回路構成は、上記図1に示した放電灯点灯装置Aのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Cは、基本的には、上記第2の実施形態である放電灯点灯装置Bと類似の構成を有するものであり、具体的には、放電灯点灯装置Bの土台22の内部のプリント実装基板8上に第二の空気層24を有することを特徴とするものである。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of a discharge lamp lighting device C according to the third embodiment of the present invention. On the other hand, the circuit configuration of the discharge lamp lighting device C is exactly the same as that of the discharge lamp lighting device A shown in FIG. That is, the discharge lamp lighting device C according to the present embodiment basically has a configuration similar to that of the discharge lamp lighting device B according to the second embodiment, specifically, the discharge lamp lighting device. The
すなわち、かかる構造を有する放電灯点灯装置Cでは、上記第2の実施形態である放電灯点灯装置Bの奏する上記効果に加えて、土台22の内部のプリント実装基板8上の第二の空気層24が、介在することによりトランス2で発熱した熱は、さらに伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響が一層低減される。
In other words, in the discharge lamp lighting device C having such a structure, in addition to the above-described effects exhibited by the discharge lamp lighting device B according to the second embodiment, the second air layer on the printed mounting
したがって、かかる構造を有する放電灯点灯装置Cでは、発熱部であるトランス2bを空気層15、及び、第二の空気層24(さらには、電気絶縁性の土台22)を含んでなる低熱伝導率層13により充填材層11から隔離し得る結果、本実施形態では、トランス2であるトランス2bで発熱した熱が、充填材層11を経由して伝導し難くなり、他の電子部品へのかかる放散熱の影響を低減し得ることとなる。
Accordingly, in the discharge lamp lighting device C having such a structure, the
[第4の実施形態]
図6は、本発明の第4の実施形態である放電灯点灯装置Dの要部の構成を示す概略断面図である。一方、放電灯点灯装置Dの回路構成は、上記図1に示した放電灯点灯装置Aのものと全く同様である。すなわち、本実施形態の放電灯点灯装置Dは、基本的には、上記第3の実施形態である放電灯点灯装置Cと類似の構成を有するものであり、具体的には、放電灯点灯装置Cの土台22の内部のプリント実装基板8上に電子部品25を実装したことを特徴とするものである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a discharge lamp lighting device D according to the fourth embodiment of the present invention. On the other hand, the circuit configuration of the discharge lamp lighting device D is exactly the same as that of the discharge lamp lighting device A shown in FIG. That is, the discharge lamp lighting device D of the present embodiment basically has a configuration similar to that of the discharge lamp lighting device C according to the third embodiment, specifically, the discharge lamp lighting device. The
このように、放電灯点灯装置Cの土台22の内部のプリント実装基板8上に電子部品25を実装できる結果、プリント実装基板8上の実装面積のさらなる有効利用が可能となり、ひいては、プリント実装基板8の小型化、放電灯点灯装置Dの小型化に寄与し得ることとなる。
As described above, the
以上のように、本発明の放電灯点灯装置では、直流電源と、トランスを用いて前記直流電源からの入力電圧を昇圧するDC/DCコンバータ部及び同DC/DCコンバータ部からの電圧を制御回路からの指令に基づき変換し低周波電力として放電灯に供給するDC/ACコンバータ部を備えたインバータ部を構成するに必要な電子部品一式を実装したプリント実装基板とを具備し、前記プリント実装基板を収容するケースボディの内側に充填材を充填してなる充填材層を有する放電灯点灯装置において、前記プリント実装基板上に搭載されている前記トランスが、前記充填材層よりも低い熱伝導率を有する電気絶縁性の低熱伝導率層で前記充填材層から隔離されているので、前記トランスで発熱した熱は伝導し難くなり、他の電子部品への放散熱の影響を低減し得ることとなる。 As described above, in the discharge lamp lighting device according to the present invention, a DC power supply, a DC / DC converter section that boosts an input voltage from the DC power supply using a transformer, and a voltage from the DC / DC converter section are controlled. A printed mounting board on which is mounted a set of electronic components necessary to form an inverter unit including a DC / AC converter unit that is converted based on a command from and supplied to a discharge lamp as low-frequency power. In a discharge lamp lighting device having a filler layer formed by filling a filler inside a case body that contains the transformer, the transformer mounted on the printed mounting board has a lower thermal conductivity than the filler layer. The heat insulating layer having an insulating property and having a low thermal conductivity is isolated from the filler layer, so that the heat generated by the transformer is difficult to conduct and is released to other electronic components. And thus capable of reducing the influence of heat.
1 直流電源
2 トランス
2a トランス
2b トランス
2c トランス(従来例)
3 DC/DCコンバータ部
4 制御回路
5 放電灯
6 DC/ACコンバータ部
7 インバータ部
8 プリント実装基板
9 ケースボディ
10 充填材
11 充填材層
12 スイッチング素子
13 低熱伝導率層
14 ボビン部(トランス2a)
15 空気層
16 コア部(トランス2a)
17 電気絶縁性部材
18 ダイオード
19 コンデンサ
20 イグナイタ回路
21 取り付けフランジ
22 土台
23 頂部(土台22)
24 第二の空気層
25 電子部品
A 放電灯点灯装置
B 放電灯点灯装置
C 放電灯点灯装置
D 放電灯点灯装置
P 放電灯点灯装置(従来例)
1
DESCRIPTION OF
15
17
24
Claims (6)
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JP2004304376A JP2006120347A (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Device for lighting discharge lamp |
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JP2004304376A JP2006120347A (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Device for lighting discharge lamp |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008159341A (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Led lighting device |
JP2011171154A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Denso Corp | Circuit housing unit and discharge lamp unit |
-
2004
- 2004-10-19 JP JP2004304376A patent/JP2006120347A/en active Pending
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