JP3379325B2

JP3379325B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP3379325B2
Application number: JP3087696A
Authority: JP
Inventors: 耕一外山; 公一加藤; 健二会田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 2003-02-24
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JPH09223590A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高圧放電灯を点灯す
る放電灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、メタルハライドランプのよう
な放電灯を安定点灯させるためには、放電灯に印加する
電力を一定に制御する必要がある。このような放電灯を
自動車用の前照灯に利用する場合には早い光の立ち上が
りが要求される。そのため、一般的には、放電灯の電極
温度が低い冷間始動の場合には点灯始動直後は大きな電
力を印加して速やかに光を立ち上げ、放電灯の電圧が所
定の値より大きくなった時点で経過時間と共に印加電力
を減らして徐々に安定制御時の電力に近づける制御が必
要とされている。

【０００３】そこで、安定時の電力制御を精度良く制御
しながら始動時はこの電力制御値よりも大きな値で電力
制御するために、回路定数を切り替えるようにした装置
が特開平６−１３１９３号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置によると、制御回路が極めて複雑になってしま
うという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点にかんがみ、極めて
簡単な手段によって、始動時の大きな電力制御から安定
時の相対的に小さな電力制御状態まで移行せしめること
ができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の放電灯
点灯装置によると、放電灯の点灯始動直後に対応するラ
ンプ電圧の低い領域と、放電灯の安定点灯時に対応する
ランプ電圧の高い領域とで、第１のランプ電圧検出手段
が出力する信号と第２のランプ電圧検出手段が出力する
信号とランプ電流検出手段が出力する信号との加算値を
変化させることができる。一方、放電灯に供給すべき電
力は、上記加算値に基づいて制御される。したがって、
ランプ電圧、ランプ電流に対する上記各信号の変化特性
を適宜設定することにより、ランプ電圧、ランプ電流に
対する加算値の変化特性を好ましい変化特性に近似させ
ることができ、好ましい電力制御、すなわち、放電灯の
点灯始動直後には大きな電力を印加して速やかに光を立
ち上げ、放電灯の電圧が所定の値より大きくなった時点
で経過時間と共に印加電力を減らして徐々に安定制御時
の電力に近づける電力制御を行わせることが可能とな
る。

【０００７】そして、このような制御は、一般に極めて
簡単なアナログ回路又はマイクロコンピュータにより実
現可能であり、したがって、極めて簡単な手段により、
点灯始動直後から安定点灯時までの間、放電灯にとって
好ましい電力制御を行うことができるようになる。

【０００８】請求項２に記載の放電灯点灯装置による
と、第１のランプ電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧
の低い領域から高い領域にわたって、ランプ電圧が増大
するにしたがって増大する信号を出力し、第２のランプ
電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧の低い領域におい
てランプ電圧が増大するにしたがって増大し、ランプ電
圧の高い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維
持する信号を出力する。したがって、各信号の加算値
を、ランプ電圧の低い領域から高い領域にわたって徐変
させるように設定可能であり、このような加算値の変化
特性に基づいて好ましい電力制御を行うことが可能であ
る。

【０００９】請求項３に記載の放電灯点灯装置による
と、第１のランプ電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧
の低い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維持
し、ランプ電圧の高い領域においてランプ電圧が増大す
るにしたがって増大する信号を出力し、第２のランプ電
圧検出手段は、放電灯のランプ電圧の低い領域において
ランプ電圧が増大するにしたがって増大し、ランプ電圧
の高い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維持
する信号を出力する。したがって、各信号の加算値を、
ランプ電圧の低い領域から高い領域にわたって徐変させ
るように設定可能であり、このような加算値の変化特性
に基づいて好ましい電力制御を行うことが可能である。

【００１０】請求項４に記載の放電灯点灯装置による
と、電力制御手段は、第１、第２のランプ電圧とランプ
電流とに応じた信号の加算値に対し、時間が経過するに
したがい増加割合が減少する信号をさらに加算して得ら
れる加算値に基づいて、放電灯に供給すべき電力を制御
する。このため、加算値の変化特性をより好ましい電力
制御を行い得る変化特性に近づけることが容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１２】図１は、一実施例に係る放電灯点灯装置の
ブロック図を示している。

【００１３】図１において、１は車載バッテリ、２は車
両用前照灯としてのメタルハライドランプなど高圧放電
灯、３は点灯スイッチ、４は直流電源回路、５はインバ
ータ回路、６は電流検出手段としての電流検出抵抗、８
は始動時に後述するＨブリッジ回路を高圧パルスから保
護するためのコンデンサを表している。

【００１４】［構成］（１）直流電源回路直流電源回路４は、車載バッテリ１側に配される１次巻
線１１ａと放電灯２側に配される２つの２次巻線１１
ｂ，１１ｃとを有するフライバックトランス１１を備え
る。フライバックトランス１１の１次電流は、パワーＭ
ＯＳトランジスタ１２により制御される。パワーＭＯＳ
トランジスタ１２のスイッチング動作は、ＰＷＭ（パル
ス幅変調）回路１３により制御される。ＰＷＭ回路１３
は、抵抗１４を介して１次電流を検出し、１次電流を電
力制御回路１５からの指令値に一致させるようパワーＭ
ＯＳトランジスタ１２のゲートを制御するものである。
電力制御回路１５については、後に詳述する。

【００１５】フライバックトランス１１の一方の２次巻
線１１ｂには、２次巻線１１ｂに発生する交流を整流し
平滑化してインバータ回路５のＨブリッジ回路２３に供
給する整流用ダイオード１６及び平滑用コンデンサ１７
が接続されている。他方の２次巻線１１ｃには、２次巻
線１１ｃに発生する交流を整流し平滑化する整流用ダイ
オード１８及び平滑用コンデンサ１９と、コンデンサ１
９の充電電圧Ｂが設定電圧以上に上昇したとき放電する
放電ギャップ２０とからなる始動回路２１が接続されて
いる。始動回路２１には、放電ギャップ２０の放電電流
が流れる１次コイル２２ａと、１次コイル２２ａに流れ
る放電電流によって高圧パルスを発生し放電灯２に印加
する２次コイル２２ｂとを有する高圧コイル２２が接続
されている。

【００１６】（２）インバータ回路インバータ回路５は、Ｈブリッジ回路２３を構成する４
つのパワーＭＯＳトランジスタ２３ａ、２３ｂ、２３
ｃ、２３ｄとブリッジ駆動回路２４とからなる。ブリッ
ジ駆動回路２４は、パワーＭＯＳトランジスタ２３ａと
２３ｂのペアとパワーＭＯＳトランジスタ２３ｃと２３
ｄのペアとを交互にオン、オフするものである。

【００１７】（３）電力制御回路電力制御回路１５は、車両用前照灯として始動時に瞬時
に所定の明るさを得るために安定時の電力よりも大きな
電力を印加して放電灯の電極温度を速やかに上昇させる
と共に、この大きな印加電力を時間経過と共に漸減し安
定時の電力に収束させると共に、安定時には平滑用コン
デンサ１７の端子電圧すなわち放電灯２のランプ電圧Ｖ
L と電流検出抵抗６を介して検出されるランプ電流ＩL
とに基づいてランプ電力を演算してこのランプ電力に基
づく指令値をＰＷＭ回路１３に出力するものである。

【００１８】電力制御回路１５の回路図を図２および図
３に示す。

【００１９】図２および図３において、１５ａ、１５ｂ
は点灯スイッチ３を介して車載バッテリ１に接続される
電源入力端子、１５ｃはコンデンサ１７に接続されるラ
ンプ電圧検出端子、１５ｄは電流検出抵抗６に接続され
るランプ電流検出端子、１５ｅはＰＷＭ回路１３に接続
される電力制御出力信号端子を表している。

【００２０】(i) 定電圧回路定電圧回路５１は、トランジスタ１１１と定電圧ダイオ
ード１２１と抵抗１３５により構成されている。

【００２１】定電圧回路５１は、車載バッテリ１の電圧
を所定電圧Ｖ_C 例えば５Ｖに定電圧化する。

【００２２】(ii)電源電圧依存回路電源電圧依存回路５２は、演算増幅回路素子１０１とト
ランジスタ１１２とダイオード１２２と抵抗１３４、１
３６、１３７、１３９とにより構成されている。

【００２３】電源電圧依存回路５２は、車載バッテリ１
の電圧Ｖ_B を抵抗１３４と抵抗１３６とで分割した電圧
Ｖ₀ が所定値よりも低下すると、この低下量に応じた電
流ｉ ₀ が抵抗１３７とダイオード１２２とを介して流
れ、この電流値ｉ₀ に応じた電流ｉ₁ を抵抗１３９を介
してトランジスタ１１２のコレクタ端子より電流加算点
Ｘに流入させ、誤差増幅回路５３、ＰＷＭ回路１３等を
介してランプ電流ｉＬを減少させ、減光させる動作を行
う。

【００２４】(iii) 誤差増幅回路誤差増幅回路５３は、演算増幅回路素子１０２とダイオ
ード１２３とコンデンサ１３１と抵抗１３８、１４０、
１４２とにより構成されている。

【００２５】誤差増幅回路５３は、定電圧Ｖ_C を抵抗１
４０と抵抗１４２とで分割した基準電圧Ｖ₁ 例えば２Ｖ
と、電流加算点Ｘの電位Ｖ_X とを比較し、誤差増幅する
ことにより、例えば、電流加算点Ｘの電位Ｖ_X が基準電
圧Ｖ₁ よりも大きい場合にはダイオード１２３を介した
出力端子１５ｅの電位Ｖ_e を下げてＰＷＭ回路１３のデ
ューティー比を小さくして出力電力を下げ、電流加算点
Ｘの電位Ｖ_X を常に基準電位Ｖ₁ に保つように動作す
る。

【００２６】(iv)第１のランプ電圧検出回路第１のランプ電圧検出回路５４は、演算増幅回路素子１
０３とトランジスタ１１３とダイオード１２５、１２
６、１２７と抵抗１４３、１４８、１４９、１５０、１
５１とにより構成されている。

【００２７】第１のランプ電圧検出回路５４は、ランプ
電圧ＶL に応じた電流ｉ₂ を抵抗１４８とダイオード１
２５と抵抗１４９と抵抗１５０とを介して流し、この電
流ｉ ₂ による演算増幅回路素子１０３の非反転入力端子
の電位Ｖ₂ に応じて、電流ｉ ₃ を抵抗１４３とトランジ
スタ１１３とを介して電流加算点Ｘに流入させ、ランプ
電流ｉL を制御するように動作する。

【００２８】すなわち、第１のランプ電圧検出回路５４
は、ランプ電圧ＶL が安定点灯時の定格電圧例えば８５
Ｖよりも負側に小さな値となっているとき、換言する
と、ランプ電圧ＶL が低い領域では、ダイオード１２７
およびダイオード１２６をいずれもオフ状態に維持し、
演算増幅回路素子１０３の非反転入力端子の電位Ｖ₂ を
ランプ電圧ＶL に比例した値に保ち、ランプ電圧ＶL に
比例した電流ｉ₃ を電流加算点Ｘに流入させるよう構成
されている。

【００２９】また、第１のランプ電圧検出回路５４は、
ランプ電圧ＶL が８５Ｖよりも負側に大きな値となって
いるとき、換言すると、ランプ電圧ＶL が高い領域で
は、抵抗１４９と抵抗１５０との接続点の電位Ｖ₃ の低
下によりダイオード１２７をオンさせ、ダイオード１２
７と抵抗１５１とを介して該接続点に電流を流入させる
ことにより、演算増幅回路素子１０３の非反転入力端子
の電位Ｖ₂ を、上述したランプ電圧ＶL が低い領域での
電位Ｖ₂ のランプ電圧ＶL に対する変化量よりも小さな
変化量で変化させ、ランプ電圧ＶL に対する電流ｉ₃ の
変化量を小さくして電流加算点Ｘに流入させるよう構成
されている。

【００３０】さらに、第１のランプ電圧検出回路５４
は、ランプ電圧ＶL がさらに一層大きな値になった場合
にダイオード１２６をオンさせることにより、演算増幅
回路素子１０３の非反転入力端子の電位Ｖ₂ がランプ電
圧ＶL によって負電圧にバイアスされることがないよ
う、電位Ｖ₂ を一定の正電圧に保つよう構成されてい
る。

【００３１】従って、第１のランプ電圧検出回路５４
は、図５に示すように変化する電流ｉ ₃ を電流加算点Ｘ
に流入させる特性を有している。

【００３２】このような特性を第１のランプ電圧検出回
路５４にもたせた理由を図７に基づいて述べる。

【００３３】まず、図７（Ａ₁ ）に示すように電流ｉ₃
をランプ電圧ＶL に対し直線的に変化させるようにする
と、図７（Ａ₂ ）に示すようにランプ電圧ＶL に対し定
格電圧８５Ｖで最大値となる放物曲線のランプ電力ＰL
を得ることができる。このようなランプ電力ＰL の特性
は、図２に示す第１のランプ電圧検出回路５４において
ダイオード１２７と抵抗１５１とダイオード１２６とを
削除し、演算増幅回路素子１０３の非反転入力端子側が
抵抗１４８とダイオード１２５と抵抗１４９と抵抗１５
０とによって構成される回路によって実現することがで
きる。

【００３４】しかし、このようなランプ電力ＰL の特性
では、定格電圧８５Ｖを中心とした所定の範囲例えば８
５Ｖ±１７Ｖの範囲で、安定点灯時の定格電力例えば３
５Ｗとほぼ等しい電力を得ることができず、定格電力３
５Ｗよりも小さな電力しか得ることができなくなる。

【００３５】そこで、図７（Ｂ₁ ）に示すようにランプ
電圧ＶL が定格電圧８５Ｖ以上の範囲で電流ｉ₃ の傾き
を小さな値にとるようにすると、図７（Ｂ₂ ）に示すよ
うに、定格電圧８５Ｖ以上のランプ電圧ＶL に対して
も、定格電力３５Ｗとほぼ等しい値のランプ電力ＰL を
得ることができるようになる。このようなランプ電力Ｐ
L の特性は、図２に示す第１のランプ電圧検出回路５４
においてダイオード１２７をオンさせることによって実
現することができる。

【００３６】しかし、このようなランプ電力ＰL の特性
では、定格電圧８５Ｖ以下のランプ電圧ＶL に対しては
安定点灯時の定格電力３５Ｗを得ることができず、定格
電力３５Ｗよりも小さな電力しか得ることができない。

【００３７】そこで、図７（Ｃ₁ ）に示すようにランプ
電圧ＶL が定格電圧８５Ｖ以下の範囲で電流ｉ₃ の傾き
を大きな値にとるようにすると、図７（Ｃ₂ ）に示すよ
うに、定格電圧８５Ｖ以上のランプ電圧ＶL に対して
も、定格電力３５Ｗとほぼ等しい値のランプ電力ＰL を
得ることができるようになる。このようなランプ電力Ｐ
L の特性は、図２に示す第１のランプ電圧検出回路５４
においてダイオード１２６をオンさせることによって実
現することができる。

【００３８】以上述べたように、第１のランプ電圧検出
回路５４を図２に示すような構成とすることにより、定
格電圧８５Ｖ±１７Ｖの範囲内のランプ電圧ＶL に対し
て定格電力３５Ｗとほぼ等しい値のランプ電力ＰL を得
ることが可能になる。

【００３９】(v) ランプ電流制限回路ランプ電流制限回路５５は、演算増幅回路素子１０４と
ダイオード１２４とコンデンサ１３２と抵抗１４４、１
４６、１４７とにより構成されている。

【００４０】ランプ電流制限回路５５は、定電圧Ｖ_C を
抵抗１４６と抵抗１４７とで分割した基準電位Ｖ₄ と、
ランプ電流検出端子１５ｄより抵抗１４４を介した電位
Ｖ₅とを比較し、前述の誤差増幅回路５３の誤差増幅回
路素子１０２の動作と同様にランプ電流ｉL が所定値以
上流れた場合に、ダイオード１２４を介した出力端子１
５ｅの電位Ｖ_e を下げてＰＷＭ回路１３のデューティー
比を小さくして出力電力を下げ、ランプ電流ＩL を制限
するように動作する。

【００４１】(vi)抵抗抵抗１４１は、安定時のランプ電力を所定値に調整する
ための調整抵抗である。

【００４２】他の抵抗１４５は、ランプ電流検出端子１
５ｄに接続されたランプ電流検出抵抗であり、ランプ電
流検出端子１５ｄの電位Ｖ_d に応じて電流ｉ₄ が流れ、
電流加算点Ｘの電位Ｖ_X を上昇、下降させる。

【００４３】(vii) 第２のランプ電圧検出回路およびク
ランプ回路第２のランプ電圧検出回路５６は、演算増幅回路素子１
０５とトランジスタ１１４とダイオード１２８と抵抗１
５２、１５３、１５４、１５５、１５６とから構成され
ている。

【００４４】第２のランプ電圧検出回路５６は、ランプ
電圧ＶL に応じた電流ｉ₅ を抵抗１５４と抵抗１５５と
抵抗１５６とを介して流し、この電流ｉ₅ による演算増
幅回路素子１０５の非反転入力端子の電位Ｖ₆ に応じ
て、電流ｉ₆ を抵抗１５２とトランジスタ１１４とを介
して電流加算点Ｘに流入させ、ランプ電流ｉL を制御す
るように動作する。

【００４５】すなわち、第２のランプ電圧検出回路５６
は、ランプ電圧ＶL が定格電圧８５Ｖよりも小さな所定
値Ｖ₂₀よりも負側に小さな値となっているとき、換言す
ると、ランプ電圧ＶL が低い領域では、ダイオード１２
８をオフ状態に維持し、演算増幅回路素子１０５の非反
転入力端子の電位Ｖ₆ をランプ電圧ＶL に比例した値に
保ち、ランプ電圧ＶL に比例した電流ｉ₆ を電流加算点
Ｘに流入させるよう構成されている。

【００４６】また、第２のランプ電圧検出回路５６は、
ランプ電圧ＶL が所定値Ｖ₂₀以上かつ定格電圧８５Ｖ以
下の値となっているとき、換言すると、ランプ電圧ＶL
が高い領域では、抵抗１５５と抵抗１５６との接続点の
電位Ｖ₇ の低下によりダイオード１２８をオンさせ、ダ
イオード１２８と抵抗１５３とを介して該接続点に電流
を流入させることにより、演算増幅回路素子１０５の非
反転入力端子の電位Ｖ ₆ を、上述したランプ電圧ＶL が
低い領域での電位Ｖ₆ のランプ電圧ＶL に対する変化量
よりも小さな変化量で変化させ、ランプ電圧ＶL に対す
る電流ｉ₆ の変化量を小さくして電流加算点Ｘに流入さ
せるよう構成されている。

【００４７】一方、クランプ回路５７は、演算増幅回路
素子１０６とダイオード１２９と抵抗１５８、１５９と
により構成されている。

【００４８】クランプ回路５７は、冷間始動直後のよう
にランプ電圧ＶL が低い領域においては、第２のランプ
電圧検出回路５６の抵抗１５４と抵抗１５５、１５６と
を介して流れる電流ｉ₅ は小さく、抵抗１５４と抵抗１
５５との接続点の電位Ｖ₆ は高く、この電位Ｖ₆ が演算
増幅回路素子１０６の出力電圧よりも高く、ダイオード
１２９がオフ状態にあるため動作しない。そして、クラ
ンプ回路５７は、ランプ電圧ＶL が大きくなって抵抗１
５８と抵抗１５９とにより分割された基準電位Ｖ₈ に対
して電位Ｖ₆ が低下しようとした場合に、ダイオード１
２９を介して電流を抵抗１５５に流し込んで抵抗１５４
に流れる電流ｉ₅ を所定値に制限するように動作する。
すなわち、クランプ回路５７は、抵抗１５２とトランジ
スタ１１４とを介して電流加算点Ｘに流れ込む電流ｉ₆
を所定値に制限するよう動作する。ここで放電灯が安定
状態で点灯しているときのランプ電圧ＶL においては、
この流入電流ｉ₆ は一定値になるように定数選定されて
いる。

【００４９】従って、第２のランプ電圧検出回路５６
は、図６に示すように変化する電流ｉ ₆ を電流加算点Ｘ
に流入させる特性を有している。

【００５０】(viii)時定数回路およびランプ電圧範囲検
出回路時定数回路５８は、演算増幅回路素子１０７とトランジ
スタ１１５とダイオード１３０とコンデンサ１３３と抵
抗１５７、１６０、１６１、１６２とにより構成されて
いる。

【００５１】一方、ランプ電圧範囲検出回路５９は、比
較回路素子１０８、１０９とトランジスタ１１６と抵抗
１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、１６８とか
ら構成されている。

【００５２】ランプ電圧範囲検出回路５９は、ランプ電
圧検出端子１５ｃに接続された抵抗１６７と抵抗１６８
とで分割した電圧Ｖ₉ を検出してこの電圧Ｖ₉ と基準電
圧Ｖ ₁₁とを比較回路素子１０９で比較することにより、
ランプ電圧ＶL が放電灯２の放電開始前の開放電圧Ｖ
_OCV よりも十分に低いことを検出すると共に、放電灯２
の放電開始後、ランプ電圧ＶL が基準電圧Ｖ₁₀に対応す
る所定値Ｖ₁₀₈ よりも負側に大きくなったことを比較回
路素子１０８で検出し、ランプ電圧ＶL がこの両方の条
件を満足する範囲に到達することによりトランジスタ１
１６とトランジスタ１１５とがＯＮし、抵抗１６０を介
してコンデンサ１３３の充電を開始させる。これによ
り、抵抗１６０とコンデンサ１３３との接続点の電位Ｖ
₁₂は指数関数的に上昇し、電圧フォロワ回路を構成する
演算増幅回路素子１０７の出力に同じ電圧が発生し、初
めは電流加算点Ｘより抵抗１５７を介して電流ｉ₇ を流
し出すが、コンデンサ１３３の充電電圧Ｖ₁₂が上昇する
に伴って抵抗１５７を介して電流加算点Ｘに向けて電流
ｉ₇ を流し込むことになる。

【００５３】［動作］次に全体の動作について、
図４に示す動作波形図とあわせて説明する。

【００５４】まず図４において、時点ｔ₀ で点灯スイッ
チ３をＯＮすることによりＰＷＭ回路１３が動作を開始
すると、コンデンサ１７には開放電圧Ｖocv が充電され
る。ここでランプ電圧ＶL を図示のように負の電圧を印
加しているのは、放電灯２に封入されたＮａが外部に漏
出（ナトリウム損失）するのを防止するためである。

【００５５】続いて、時点ｔ₁ で高圧コイル２２で高圧
パルスが発生し放電灯２に印加され放電が開始される
と、ランプ電圧ＶL は急激に低下する。ここで、比較回
路素子１０８が検出するランプ電圧ＶL をＶ₁₀₈ とし、
比較回路素子１０９が検出するランプ電圧ＶL をＶ₁₀₉
とすると、放電開始直後はランプ電圧ＶL がＶ₁₀₈ 以下
であるので比較回路素子１０８の出力は低レベルとなり
トランジスタ１１６はオフしたままである。したがっ
て、コンデンサ１３３の充電は行われないためコンデン
サ１３３の電位Ｖ₁₂は低く演算増幅回路素子１０７の出
力電位は低レベルであるため、電流加算点Ｘより抵抗１
５７を介して演算増幅回路素子１０７に向かって電流を
流し込んでいる。また前述のごとく放電開始直後のラン
プ電圧ＶL は小さいため第２のランプ電圧検出回路５６
の電位Ｖ₆ は大きく、抵抗１５２とトランジスタ１１４
とを介して電流加算点Ｘに流れ込む電流ｉ₆ も小さい。
したがって電流加算点Ｘに流れ込む電流が小さくかつ電
流加算点Ｘより流出する電流が多いわけであるから、誤
差増幅回路５３がバランスを取る条件としては、ランプ
電流ＩL が大きくてランプ電流検出端子１５ｄの電位Ｖ
_d を上昇させて電流加算点Ｘより抵抗１４５を通してラ
ンプ電流検出端子１５ｄに流れる電流ｉ₄ を減らすと共
に、ランプ電流検出端子１５ｄの電位Ｖ_d をさらに上げ
て逆にランプ電流検出端子１５ｄより抵抗１４５を介し
て電流加算点Ｘに電流を流し込むことが条件となり、こ
の結果、大きなランプ電流ＩL が流れ、約７０Ｗの大き
な出力電力ＰL が得られることになる。ここで、この大
きなランプ電力ＰL の印加によりランプ電圧ＶL が徐々
に増加するが、このランプ電圧ＶL の増加にともなって
第２のランプ電圧検出回路５６の抵抗１５２とトランジ
スタ１１４とを介して電流加算点Ｘに流れる電流ｉ₆ が
増加するとともに、抵抗１５３とダイオード１２８とに
より上述したような非線形補正がなされているため、ラ
ンプ電圧ＶL が上昇してもほぼ同一の大きな電力ＰL を
維持できる。ここで、時点ｔ₁ より時点ｔ₂ に至る間で
ランプ電圧ＶL が特に小さくなる領域があり、約７０Ｗ
に定電力制御をするとランプ電流ＩL が制限値を越えて
しまうためランプ電流制限回路５５が動作し、図４に示
すランプ電流ＩL を所定値に制限するように動作させ
る。

【００５６】次に、ランプ電圧ＶL がさらに上昇し時点
ｔ₂ でＶ₁₀₈ を越えると、比較回路素子１０８の出力が
高レベルとなり、比較回路素子１０９の出力はすでに高
レベルであるため、トランジスタ１１６とトランジスタ
１１５とがオンし、抵抗１６０を介してコンデンサ１３
３の充電が開始される。これにより、演算増幅回路素子
１０７の出力電位は徐々に上昇し抵抗１５７を介して電
流加算点Ｘより流出する電流が徐々に減少するため、誤
差増幅回路５３のバランス条件が変わって出力電力ＰL
は徐々に減少を始める。

【００５７】そしてランプ電圧ＶL がさらに上昇し、時
点ｔ₃ でランプ電圧ＶL がＶ₁₀₆ を越えると、第２のラ
ンプ電圧回路５６の電位Ｖ₆ はクランプ回路５７の動作
により一定となり、抵抗１５２とトランジスタ１１４と
を介して電流加算点Ｘに流れ込む電流ｉ₆ が一定とな
る。そして、この間もコンデンサ１３３の充電電圧Ｖ₁₂
は上昇を続けるため、放電灯２への出力電力ＰL は減少
を続ける。

【００５８】そしてコンデンサ１３３の充電が終わる
と、演算増幅回路素子１０７より抵抗１５７を介して電
流加算点Ｘに流れる電流ｉ₇ は一定となるため、放電灯
２への出力電力ＰL も一定となり、一連の始動動作が終
了し、安定制御状態に入る。

【００５９】そして安定状態のランプ電圧ＶL が何らか
の原因で変動した場合は、第１のランプ電圧検出回路５
４の出力とランプ電流検出端子１５ｄの出力が電流加算
点Ｘにて加算されているため、ほぼ一定の出力電力ＰL
に制御される。さらに、この第１のランプ電圧検出回路
５４には抵抗１５１とダイオード１２７とにより非線形
回路が構成してあるため、ランプ電圧ＶL がかなり変化
しても出力電力ＰL をほぼ一定に制御することができ
る。

【００６０】以上説明したように、本実施例は、電力制
御手段（誤差増幅回路５３）により、第１のランプ電圧
検出手段（第１のランプ電圧検出回路５４）が出力する
信号ｉ₃ と第２のランプ電圧検出手段（第２のランプ電
圧検出回路５６）が出力する信号ｉ₆ とランプ電流検出
手段（抵抗１４５）が出力する信号ｉ₄ と時間が経過す
るにしたがい増加割合が減少する信号ｉ₇ との加算値Ｖ
_X に基づいて、放電灯２に供給すべき電力ＰL を制御す
るようにしており、極めて簡単な回路構成で、好ましい
電力制御、すなわち、放電灯２の点灯始動直後には大き
な電力ＰL を印加して速やかに光を立ち上げ、放電灯２
の電圧ＶL が所定の値（Ｖ₁₀₈ ）より大きくなった時点
ｔ₂ で経過時間と共に印加電力ＰL を減らして徐々に安
定制御時の電力３５Ｗに近づける電力制御を行わせるこ
とが可能となる。

【００６１】なお、上記実施例では、第１のランプ電圧
検出回路５４を、ランプ電圧ＶL の低い領域においても
ランプ電圧ＶL が増大するにしたがって増大する信号ｉ
₃ を出力するよう構成しているが、クランプ回路などを
もうけ、ランプ電圧ＶL の低い領域においては一定の値
に維持される信号ｉ₃ を出力するように構成しても同様
の効果を奏することが可能である。

【００６２】また、上記実施例はアナログ回路を用いた
例を示したが、マイクロコンピュータを用いて上記と同
様な制御を行うようにしてもよいことはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による放電灯点灯装置の構成図

【図２】図３と一体となって電力制御回路を構成する部
分回路図

【図３】図２と一体となって電力制御回路を構成する部
分回路図

【図４】動作波形図

【図５】第１のランプ電圧検出回路の特性図

【図６】第２のランプ電圧検出回路の特性図

【図７】第１のランプ電圧検出回路の特性の説明図

【符号の説明】

２放電灯４５抵抗（ランプ電流検出手段）５３誤差増幅回路（電力制御手段）５４第１のランプ電圧検出回路（第１のランプ電圧
検出手段）５６第２のランプ電圧検出回路（第２のランプ電圧
検出手段）５８時定数回路

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−263158（ＪＰ，Ａ) 特開平６−13193（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/282

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも放電灯のランプ電圧が高い領
域においてランプ電圧に応じた信号を出力する第１のラ
ンプ電圧検出手段と、放電灯のランプ電圧が低い領域においてランプ電圧に応
じた信号を出力する第２のランプ電圧検出手段と、放電灯のランプ電流に応じた信号を出力するランプ電流
検出手段と、第１、第２のランプ電圧とランプ電流とに応じた信号の
加算値に基づいて、放電灯に供給すべき電力を制御する
電力制御手段とを備えることを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項２】請求項１に記載の放電灯点灯装置におい
て、第１のランプ電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧
の低い領域から高い領域にわたって、ランプ電圧が増大
するにしたがって増大する信号を出力し、第２のランプ
電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧の低い領域におい
てランプ電圧が増大するにしたがって増大し、ランプ電
圧の高い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維
持する信号を出力することを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項３】請求項１に記載の放電灯点灯装置におい
て、第１のランプ電圧検出手段は、放電灯のランプ電圧
の低い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維持
し、ランプ電圧の高い領域においてランプ電圧が増大す
るにしたがって増大する信号を出力し、第２のランプ電
圧検出手段は、放電灯のランプ電圧の低い領域において
ランプ電圧が増大するにしたがって増大し、ランプ電圧
の高い領域においてランプ電圧によらず一定の値を維持
する信号を出力することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯
点灯装置において、電力制御手段は、第１、第２のラン
プ電圧とランプ電流とに応じた信号の加算値と、時間が
経過するにしたがい増加割合が減少する信号との加算値
とに基づいて、放電灯に供給すべき電力を制御すること
を特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】ランプ電流ｉＬを制御するために電流加
算点Ｘに電流ｉ3を流入させる第１のランプ電圧検出手
段を備え、該第１のランプ電圧検出手段は、ランプ電圧
ＶＬが定格電圧より大きい領域においては、定格電圧に
おいて最大となる放物曲線を描くときのランプ電圧ＶＬ
に対する電流ｉ3の傾きに対して、ランプ電圧ＶＬに対
する電流ｉ3の傾きを小さな値にとるとともに、ランプ
電圧ＶＬが定格電圧より小さい領域においては、定格電
圧において最大となる放物曲線を描くときのランプ電圧
ＶＬに対する電流ｉ3の傾きに対して、ランプ電圧ＶＬ
に対する電流ｉ3の傾きを大きな値にとる電圧制御を行
なうことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】請求項５に記載の放電灯点灯装置におい
て、ランプ電流ｉＬを制御するために電流加算点Ｘに電
流ｉ6を流入させる第２のランプ電圧検出手段を備え、
該第２のランプ電圧検出手段は、ランプ電圧ＶＬが定格
電圧よりも小さい領域において、低い領域ではランプ電
圧ＶＬに比例した電流ｉ6を電流加算点Ｘに流入させ、
高い領域ではランプ電圧ＶＬに対する電流ｉ6の変化量
を小さくして電流加算点Ｘに流入させることを特徴とす
る放電灯点灯装置。