JP5411668B2 - Lighting device, high-intensity discharge lamp lighting device, semiconductor light source lighting device, headlamp equipped with the same, and vehicle - Google Patents
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Description
本発明は高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）や半導体光源（ＬＥＤ）のような光源を点灯させる点灯装置の温度上昇時の制御に関するものである。 The present invention relates to control at the time of temperature rise of a lighting device that turns on a light source such as a high-intensity discharge lamp (HID lamp) or a semiconductor light source (LED).
従来、車載用前照灯の分野では、視認性向上（明るさ向上）のため、ハロゲンランプからＨＩＤランプへ変更する車輌が増加していた。また、近年では、ＬＥＤの発光効率向上を受け、ＬＥＤの前照灯を搭載した車輌の量産が始まっている。 Conventionally, in the field of in-vehicle headlamps, vehicles that change from halogen lamps to HID lamps have been increasing in order to improve visibility (improve brightness). In recent years, in response to the improvement in the luminous efficiency of LEDs, mass production of vehicles equipped with LED headlamps has begun.
図２９に従来の車載用のＨＩＤ前照灯点灯装置の構成を示す。ＬＯＷビームスイッチに連動して供給される電源Ｅ１からの直流電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１で昇降圧してランプＬａを点灯させることの出来る電圧に変換する。ランプＬａは高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧であるＤＣ電圧をフルブリッジインバータ３１によりＡＣ電圧（矩形波）に変換し、ランプＬａに印加することでランプＬａを交流点灯させる。フルブリッジインバータ３１とランプＬａの間に設けているイグナイタ３２は始動時にランプＬａをブレークダウンさせるための高電圧を発生させるためのものである。
FIG. 29 shows the configuration of a conventional in-vehicle HID headlamp lighting device. The direct current voltage from the power source E1 supplied in conjunction with the LOW beam switch is converted into a voltage that can be stepped up and down by the DC /
前照灯点灯装置２０’はランプＬａを定電力制御により点灯させており、その制御にマイコン１０を用いている。ランプＬａのランプ電圧とランプ電流の値を抵抗Ｒ１〜Ｒ３により検出し、電圧検出回路３及び電流検出回路４を介してマイコン１０に入力する。マイコン１０はそれらを平均化処理部１１、１２により平均化する。ランプ電力指令値演算部１４’は、ＲＯＭ部分に有する電力指令値データ（例えば、図２３参照）を温度検出部１３の検出結果により制限したランプ電力指令値を演算出力する（図３１参照）。このランプ電力指令値を平均化電圧値Ｖａを用いて除算することによりランプ電流指令値を算出する。比較演算部１５によりランプ電流指令値と平均化電流値Ｉａを比較し、同一の値となるように、一次側電流指令値Ｉｃを演算出力する。この１次側電流指令値Ｉｃと１次側電流検出値ＩｄをコンパレータＣＰで比較することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１を駆動する。
The
ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１はドライブ回路としてのフリップフロップＦＦの出力によりオン／オフ駆動される。高周波のＯＮ信号ＨＦによりフリップフロップＦＦがセットされると、スイッチング素子Ｑ１がオンとなり、トランスＴ１の１次巻線を介して漸増する電流が流れて、トランスＴ１にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がＦＥＴである場合、そのオン抵抗は略オーミック抵抗となるので、オペアンプ等で構成される１次側電流検出回路２によりドレイン電圧を増幅することで、１次側電流検出値Ｉｄを検出できる。この１次側電流検出値Ｉｄが１次側電流指令値Ｉｃに達すると、コンパレータＣＰの出力が反転し、フリップフロップＦＦをリセットすることで、スイッチング素子Ｑ１がオフされる。スイッチング素子Ｑ１がオフされると、トランスＴ１の蓄積エネルギーによる逆起電力が２次巻線に発生し、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に充電される。
The switching element Q1 of the DC /
以上の回路構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１のオン時間をＰＷＭ制御することにより、ＨＩＤランプの定電力制御を実現している。
With the above circuit configuration, the on-time of the switching element Q1 of the DC /
なお、マイコン１０への電源は制御電源生成部６にて生成され、制御電源生成部６への電源は、ＬＯＷビームスイッチ電源Ｅ１から得ている。電源検出回路７は電源異常の検出に用いる。
The power source for the
ランプＬａの定電力制御を行うマイコン１０の制御フローを図３０に示す。＃０３〜＃１７でランプＬａの定電力制御を実現している。図中の各フローの説明を以下に示す。
FIG. 30 shows a control flow of the
＃０１では、電源ＯＮし、ＲＥＳＥＴが解除される。ＲＥＳＥＴ入力は図２９では図示を省略している。
＃０２では、使用する変数・フラグ等の初期化を行う。
In # 01, the power is turned on and RESET is released. The RESET input is not shown in FIG.
In # 02, variables and flags to be used are initialized.
＃０３では、ＬＯＷビームスイッチがＯＮかどうかを判断し、ＯＮでない場合は＃０４以降のランプを点灯させるループへ移行しない。
＃０４では、ランプが点灯する前の無負荷時の制御を行う。
＃０５では、ランプが点灯しているかどうかを判断し、点灯していない場合は＃０４に戻る。点灯していた場合は、以下の定電力制御を行うループへと進む。
In
In # 04, control is performed when there is no load before the lamp is lit.
In # 05, it is determined whether or not the lamp is lit. If not, the process returns to # 04. If it is lit, the process proceeds to a loop for performing the following constant power control.
＃０６では、Ａ／Ｄ変換により温度を読込む。
＃０７では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電圧を読込む。
＃０８では、読込み値に過去値を合わせて、平均化を行う。平均化の一例を挙げると、検出値を最新値から３値記憶しておき（読込み時更新）、次の最新値を読込んだとき、上記３値と足し合わせて４で割る。
In # 06, the temperature is read by A / D conversion.
In # 07, the lamp voltage is read by A / D conversion.
In # 08, the past value is combined with the read value, and averaging is performed. As an example of averaging, the detected value is stored in three values from the latest value (update at the time of reading), and when the next latest value is read, the above three values are added and divided by four.
＃０９では、マイコン内に持っているテーブルからその時のランプ電力指令値を読み出し、温度による電力制限特性（図３１）により制限をかける。
＃１０では、ランプ電力指令値÷平均化電圧値の計算式により、ランプ電流指令値を演算する。
In # 09, the lamp power command value at that time is read from the table held in the microcomputer, and is limited by the power limiting characteristic depending on the temperature (FIG. 31).
In # 10, the lamp current command value is calculated by the formula of lamp power command value ÷ averaged voltage value.
＃１１では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電流を読込む。
＃１２では、読込み値に過去値を合わせて、上述のような平均化を行うことで平均化電流値Ｉａを得る。
In # 11, the lamp current is read by A / D conversion.
In # 12, the average value Ia is obtained by combining the read value with the past value and performing the averaging as described above.
＃１３では、ランプ電流指令値と平均化電流値Ｉａを比較演算する。
＃１４では、比較結果により、１次側電流指令値Ｉｃを変更する。
In # 13, the lamp current command value and the averaged current value Ia are compared.
In # 14, the primary side current command value Ic is changed according to the comparison result.
＃１５では、前回のフルブリッジインバータ３１の反転から半周期の時間が経過しているかにより分岐し、半周期の時間が経過していた場合、フルブリッジインバータ３１の出力を極性反転させる。
＃１６では、半周期の時間が経過しているとき、フルブリッジインバータ３１に極性反転命令を出す。
In
In # 16, when the half cycle time has elapsed, a polarity inversion command is issued to the
＃１７では、その他の制御（負荷異常や電源異常の判断による停止等）を行う。
以上により定電力制御を実現している。
In # 17, other control (such as a stop due to determination of load abnormality or power supply abnormality) is performed.
As described above, constant power control is realized.
また、車載用のＬＥＤ前照灯点灯装置を図３２に示す。ＬＥＤ前照灯点灯装置では、ＨＩＤ前照灯点灯装置におけるフルブリッジインバータ３１とイグナイタ３２を削除する。また、ＨＩＤランプＬａは定電力制御を行うが、ＬＥＤ５は定電流制御を行う。ランプ電流指令値演算部１４にて、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値に対して、温度により制限を加えて（図３４）、ランプ電流指令値Ｉｂとして出力する。比較演算部１５では、ランプ電流指令値Ｉｂと平均化電流値Ｉａを比較し、１次側電流指令値Ｉｃを制御することで定電流制御を実現している。
FIG. 32 shows an on-vehicle LED headlamp lighting device. In the LED headlamp lighting device, the full bridge inverter 31 and the
車載用のＬＥＤ前照灯点灯装置の制御フローを図３３に示す。ＨＩＤ前照灯点灯装置の制御フロー（図３０）より、無負荷制御用のフロー（＃０４，＃０５）と極性反転用のフロー（＃１５，＃１６）を削除している。また、定電力制御を定電流制御に変更するため、ランプ電力指令値演算（＃０９）も削除して、ランプ電流指令値演算（＃１０）を同様のランプ電流指令値演算（＃１８）に変更し、マイコン内のＲＯＭ部分よりランプ電流指令値を読出し、温度による電流制限特性（図３４）により制限をかけている。本制御により、定電流制御を実現している。 FIG. 33 shows a control flow of the in-vehicle LED headlamp lighting device. The no-load control flow (# 04, # 05) and the polarity inversion flow (# 15, # 16) are deleted from the control flow of the HID headlamp lighting device (FIG. 30). Further, in order to change the constant power control to the constant current control, the lamp power command value calculation (# 09) is also deleted, and the lamp current command value calculation (# 10) is changed to a similar lamp current command value calculation (# 18). The lamp current command value is read from the ROM portion in the microcomputer, and is limited by the current limiting characteristic depending on temperature (FIG. 34). By this control, constant current control is realized.
ＬＥＤ前照灯点灯装置を本制御フローにて制御したときの、温度による出力電流の変化を図３５に示す。温度が上昇し点灯装置の温度が１０５℃を上回ると、出力電流を低減し始める。その後は温度の変化に応じて出力電流の低減を行い、温度が１０５℃以下となると、定格電流を保持する制御を行う。本制御により、高温時の回路ロス増加を抑制し、点灯装置の破壊防止を実現している。 FIG. 35 shows the change in output current due to temperature when the LED headlamp lighting device is controlled by this control flow. When the temperature rises and the temperature of the lighting device exceeds 105 ° C., the output current starts to be reduced. Thereafter, the output current is reduced according to the change in temperature, and when the temperature falls to 105 ° C. or lower, control is performed to maintain the rated current. This control suppresses an increase in circuit loss at high temperatures and prevents the lighting device from being destroyed.
特許文献１（特開２００２−２１６９８９号公報）には、始動時に定常電力よりも大きな最大電力を出力する高輝度放電灯点灯装置において、温度検出部を設けて、検出温度が上がると、最大電力を低減するように制御する構成が開示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-216898) discloses a high-intensity discharge lamp lighting device that outputs a maximum power larger than a steady power at the time of startup. A configuration for controlling to reduce the above is disclosed.
しかし、近年、車輌の小型化やＥＣＵの増加により、点灯装置の受けるノイズが増加している。また、点灯装置の小型化要求も厳しく、ノイズ低減素子の追加も困難となってきている。このため、温度に応じて出力を低減すると、温度検出部にノイズ等が発生した場合、出力が急激に変化し、ちらつきや最悪の場合はランプが消灯する可能性があった。 However, in recent years, the noise received by the lighting device has increased due to the miniaturization of vehicles and the increase in ECUs. In addition, the demand for miniaturization of lighting devices is severe, and it is difficult to add noise reduction elements. For this reason, when the output is reduced according to the temperature, when noise or the like is generated in the temperature detection unit, the output changes abruptly, and the lamp may turn off in the case of flickering or worst case.
また、点灯装置の小型化のため、点灯装置そのものの温度上昇が大きくなり、出力の低減量を大きくしないと点灯装置が破壊してしまうという課題があった。しかし、温度に応じた出力低減の場合、上述のようなノイズの問題から低減量をあまり大きくすると、誤動作によりランプを消灯してしまう恐れがあり、低減量を大きく設定することが出来なかった。 Further, due to the downsizing of the lighting device, the temperature rise of the lighting device itself increases, and there is a problem that the lighting device is destroyed unless the output reduction amount is increased. However, in the case of output reduction according to temperature, if the reduction amount is made too large due to the above-described noise problem, the lamp may be turned off due to a malfunction, and the reduction amount cannot be set large.
また、車載用点灯装置は運転者の手元スイッチにより電源をＯＮ／ＯＦＦされるため、前回電源ＯＮ時に異常（例えば負荷のスローリーク等）が発生し、点灯装置が高温となって停止した場合にも、運転者のスイッチ操作により再動作を始めてしまう。負荷の始動時には点灯装置のストレスも大きくなるため、このときに点灯装置が破壊してしまう可能性があった。 In addition, since the vehicle lighting device is turned on / off by the driver's hand switch, an abnormality (for example, slow leak of load) occurs when the power is turned on last time, and the lighting device stops at a high temperature. However, the re-operation is started by the driver's switch operation. Since the stress of the lighting device increases when the load is started, the lighting device may be destroyed at this time.
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり、温度上昇時の点灯装置の出力低減の制御を適切化することにより、点灯装置の光出力を安定化させながら点灯装置の温度ストレスを抑制することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and by appropriately controlling the output reduction of the lighting device when the temperature rises, the temperature of the lighting device is stabilized while stabilizing the light output of the lighting device. The task is to suppress stress.
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、ＤＣ電源Ｅ１を受けて前記ＤＣ電源Ｅ１を負荷５が必要とする出力へ変換するコンバータ１と、前記出力の電圧もしくはそれに相当する値を検出する電圧検出部３と、前記出力の電流もしくはそれに相当する値を検出する電流検出部４と、前記電圧検出部３及び／又は電流検出部４の検出値により、コンバータ１を制御する制御部（マイコン１０）とから構成される点灯装置において、点灯装置２０の温度もしくはそれに対応する値を検出する温度検出部１３を有し、前記制御部は、図２に示すように、温度が第１の所定温度より高くなると、経過時間に応じて出力を低減し、図１８〜図２０に示すように、出力低減後に温度が低下した場合、経過時間に応じて出力を上昇するものであって、図２０に示すように、出力を上昇するときの変化傾きは、出力を低減するときの変化傾き以下であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項２の発明は、請求項１記載の点灯装置において、前記制御部は、図４、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、経過時間が長くなるほど出力の低減量を大きくすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the lighting device according to the first aspect, as shown in FIGS. 4 and 5A to 5C, the control unit increases the reduction amount of the output as the elapsed time becomes longer. It is characterized by that.
請求項３の発明は、請求項１または２記載の点灯装置において、前記制御部は、図１２、図１４に示すように、温度に応じて低減する下限出力値を設定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the lighting device according to the first or second aspect, the control unit is set with a lower limit output value that decreases according to temperature, as shown in FIGS. And
請求項４の発明は、請求項３記載の点灯装置において、前記下限出力値は、負荷が消灯する出力であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lighting device according to the third aspect, the lower limit output value is an output at which the load is turned off.
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図９、図１０に示すように、温度上昇に応じて瞬時に出力電力を低減し、その後、経過時間に応じて出力を低減することを特徴とする。
As for invention of
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図１６（ｃ）に示すように、温度が高いほど、経過時間に応じて出力を低減する速度を速くすることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lighting device according to any one of the first to fifth aspects, the controller reduces the output according to the elapsed time as the temperature is higher, as shown in FIG. It is characterized by increasing the speed to perform.
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図６（Ｂ０１〜Ｂ０３）及び図８に示すように、温度が高い状態が所定時間連続すると出力を停止することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the lighting device according to any one of the first to sixth aspects, the controller is continuously in a high temperature state for a predetermined time as shown in FIGS. 6 (B01 to B03) and FIG. Then, the output is stopped.
請求項８の発明は、請求項７記載の点灯装置において、前記所定時間は、図７に示すように、温度が高いほど短いことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the lighting device according to the seventh aspect, the predetermined time is shorter as the temperature is higher, as shown in FIG.
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、出力低減により負荷が消灯した場合、点灯装置の安全が確認できるまで出力停止状態を保持することを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is the lighting device according to any one of the first to eighth aspects, wherein when the load is extinguished due to output reduction, the control unit holds the output stop state until the safety of the lighting device can be confirmed. It is characterized by that.
請求項１０の発明は、請求項９記載の点灯装置において、前記点灯装置の安全確認として、動作停止後、所定時間が経過するまで出力停止状態を保持することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the lighting device according to the ninth aspect , as a safety check of the lighting device, an output stop state is maintained until a predetermined time elapses after the operation is stopped.
請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図２１、図２２に示すように、温度が第１の所定温度（１０５℃）より高い第２の所定温度（１２０℃）より高くなると、ＤＣ電源Ｅ１がＯＮされても動作しないことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the lighting device according to any one of the first to tenth aspects, the controller has a temperature higher than a first predetermined temperature (105 ° C.) as shown in FIGS. When it becomes higher than the second predetermined temperature (120 ° C.), it does not operate even when the DC power supply E1 is turned on.
請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、図１１に示すように、負荷は高輝度放電灯Ｌａであり、前記制御部は、図２３に示すように、ＤＣ電源Ｅ１の投入後、数十秒間は定格電力の略倍以上の最大電力を投入し、図２４に示すように、前記最大電力を温度に応じて低減することを特徴とする高輝度放電灯点灯装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the lighting device according to any one of the first to eleventh aspects, as shown in FIG. 11, the load is a high-intensity discharge lamp La, and the control unit is as shown in FIG. Then, after the DC power source E1 is turned on, the maximum power that is approximately twice the rated power is turned on for several tens of seconds, and the maximum power is reduced according to the temperature as shown in FIG. It is an electric lamp lighting device.
請求項１３の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、図１に示すように、負荷は半導体光源５であることを特徴とする半導体光源点灯装置である。
A thirteenth aspect of the present invention is the semiconductor light source lighting device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the load is a
請求項１４の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置、または請求項１２記載の高輝度放電灯点灯装置、または請求項１３記載の半導体光源点灯装置を搭載した前照灯である（図２５）。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a headlamp equipped with the lighting device according to any one of the first to eleventh aspects, the high-intensity discharge lamp lighting device according to the twelfth aspect , or the semiconductor light source lighting device according to the thirteenth aspect. (FIG. 25).
請求項１５の発明は、請求項１４記載の前照灯を搭載した車輌である（図２５）。
The invention of
本発明によれば、点灯装置の温度が所定温度より高くなっている時間に応じて出力電力を変更することにより、ノイズ等が発生した場合も、出力の変化を遅くすることができ、ランプが不安定となることを防止することが出来る。 According to the present invention, by changing the output power according to the time when the temperature of the lighting device is higher than the predetermined temperature, even when noise or the like occurs, the change in output can be delayed, and the lamp Instability can be prevented.
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１のＬＥＤ点灯装置の構成を示すブロック回路図である。従来例（図３２）と同じ構成には、同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。従来例と異なる点は、マイコン１０の内部（外部でも良い）に時間計測部１６を設け、その計測時間をランプ電流指令値演算部１４に入力した点である。従来例では、ランプ電流指令値Ｉｂはマイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値を電源電圧値に応じて制限を加えたものであった（図３４参照）。本実施形態では、温度検出部１３で検出した温度が所定の温度値（１０５℃）以上となると、時間計測部１６で時間計測を開始する。ランプ電流指令値演算部１４は、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値（例えば、定格電流：０．７Ａ）を、上記時間計測結果に応じて低減する（図２参照）。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an LED lighting device according to
本実施形態の制御は、従来のＬＥＤ点灯装置の制御フロー（図３３）におけるランプ電流指令値演算（＃１８）を、図３に示した制御フローに変更することで実現できる。 The control of the present embodiment can be realized by changing the lamp current command value calculation (# 18) in the control flow (FIG. 33) of the conventional LED lighting device to the control flow shown in FIG.
Ａ０１では、ランプ電流指令値（０．７Ａ）を読出す。
Ａ０２では、検出温度と所定温度（１０５℃）を比較する。検出温度が所定温度以上である場合には、Ａ０３以降のランプ電流指令値低減フローへ遷移する。
In A01, the lamp current command value (0.7 A) is read.
In A02, the detected temperature is compared with a predetermined temperature (105 ° C.). When the detected temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the process proceeds to a lamp current command value reduction flow after A03.
Ａ０３では、時間を計測する。
Ａ０４では、時間計測に応じた電流低減量を読み出す。例えば、２０ｍＡ×経過時間（分）を電流低減量とする。
Ａ０５では、Ａ０１のランプ電流指令値より、Ａ０４にて演算した電流低減量を減算し、Ａ０７にてランプ電流指令値とする。
In A03, time is measured.
In A04, the current reduction amount corresponding to the time measurement is read. For example, 20 mA × elapsed time (minutes) is set as the current reduction amount.
In A05, the current reduction amount calculated in A04 is subtracted from the lamp current command value in A01, and the lamp current command value is obtained in A07.
Ａ０６では、Ａ０３で計測するタイマをクリアする。つまり、温度が一旦低下すると、電流低減量をクリアする。
Ａ０７では、ランプ電流指令値を設定する。
In A06, the timer measured in A03 is cleared. That is, once the temperature drops, the current reduction amount is cleared.
In A07, a lamp current command value is set.
本制御にてＬＥＤを点灯させたときの、温度による出力電流の変化を図４に示す。温度が上昇し所定温度（１０５℃）を上回ると出力電流の低減を始める。その後、温度がノイズ等により急変したとしても、一定の割合（２０ｍＡ／分）で出力電流を低減する。温度が１０５℃を上回らないと出力を低減しない。これにより、温度の急変によるちらつき等の発生防止と回路保護の両立を実現している。また、異常な温度上昇が連続した場合（０．７Ａ／２０ｍＡ＝３５分）の点灯装置の動作停止を実現し、回路破壊防止を実現している。 FIG. 4 shows the change in output current due to temperature when the LED is turned on in this control. When the temperature rises and exceeds a predetermined temperature (105 ° C.), the output current starts to be reduced. Thereafter, even if the temperature suddenly changes due to noise or the like, the output current is reduced at a constant rate (20 mA / min). The output is not reduced unless the temperature exceeds 105 ° C. This realizes both prevention of flickering due to a sudden change in temperature and circuit protection. In addition, when the abnormal temperature rise continues (0.7 A / 20 mA = 35 minutes), the operation of the lighting device is stopped and the circuit destruction is prevented.
本実施形態では、点灯装置が高温状態となっている時間に応じて出力を低減させるため、異常温度が連続したときのみ出力電力の低減幅を大きくすることができる。異常温度が連続することは、電源の異常低下等の通常ありえない状態と考えられるため、このときは低減幅を大きくし、負荷を消灯（または、経過時間が長い場合は回路動作停止）させることで回路破壊の防止を実現している。 In the present embodiment, since the output is reduced according to the time during which the lighting device is in a high temperature state, the reduction range of the output power can be increased only when the abnormal temperature continues. Continuing abnormal temperatures is considered to be a state that is not possible, such as an abnormal drop in the power supply. At this time, increase the reduction range and turn off the load (or stop circuit operation if the elapsed time is long). Prevents circuit destruction.
本実施形態では、時間に応じた出力の低減を１次関数にて示したが、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、指数関数、２次関数等の多項関数、もしくはステップ関数を用いても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the output reduction according to time is shown by a linear function. However, as shown in FIGS. 5A to 5D, a polynomial function such as an exponential function or a quadratic function, or a step function. It goes without saying that can be used.
本実施形態では出力電流の値を低減したが、ＰＷＭ調光により平均電流を低減（例えば、周波数１００Ｈｚで点灯させ、そのＤＵＴＹを通常電源電圧時は１００％とし、高温時には２％／分の割合で低減）しても同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, the value of the output current is reduced, but the average current is reduced by PWM dimming (for example, lighting is performed at a frequency of 100 Hz, the DUTY is set to 100% at a normal power supply voltage, and the rate is 2% / min at a high temperature. The same effect can be obtained.
本実施形態ではＬＥＤを点灯させるのに定電流制御を用いたが、定電圧制御を用いても良い。この場合、ランプ電流指令値演算部１４をランプ電圧指令値演算部とし、平均化電圧値Ｖａと比較して１次側電流指令値Ｉｃを制御することで、定電圧制御に対して同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, constant current control is used to light the LED, but constant voltage control may be used. In this case, the lamp current command
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。 It goes without saying that the same effect can be obtained by applying the same control to the output power command value even if the load is an HID lamp. The load is not limited to the HID lamp or the LED, but may be another discharge lamp or another semiconductor light source.
温度検出部１３は、点灯装置を構成する回路基板上にあっても良いし、点灯装置の構造部材上にあっても構わない。また、回路基板上にある場合、回路部品の中で特に発熱する部品（コンバータ部を構成する部品）の近傍に設置することで、点灯装置の破壊をより効果的に防止することが出来る。
The
温度検出部１３は、サーミスタを用いても良いし、温度測定用のＩＣ等を用いても良く、そのほか、ＦＥＴやダイオードのＯＮ抵抗から演算するなど、どのような計測手段を用いても良いことは言うまでもない。
The
本実施形態にて記載した、温度の閾値（１０５℃）や出力電流の低減率（２０ｍＡ／分）等は、これに限定されるものではない。以降の実施形態の全ての値についても同様である。 The temperature threshold (105 ° C.), the output current reduction rate (20 mA / min), and the like described in the present embodiment are not limited to these. The same applies to all values in the following embodiments.
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図６〜図８により説明する。本実施形態において、実施形態１と異なる点は、温度が所定温度以上となった後、所定時間が経過した場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の回路動作を停止させ、出力電流を０とする点と、一旦動作停止させると、その後、温度が低下した場合にも出力を上昇させない点である。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is different from the first embodiment in that the circuit operation of the DC /
点灯装置の回路構成は、実施形態１のＬＥＤ点灯装置（図１）と同じで良い。また、図３の制御フローに代えて、図６の制御フローを用いる。実施形態１と同じ構成には同一符号を付することにより、本実施形態での説明を省略する。制御フローにおいて、実施形態１と異なる点は、Ａ０３の時間計測からＡ０４の電流低減量読出しまでの間に、以下の制御フロー（Ｂ０１〜Ｂ０３）を追加した点である。 The circuit configuration of the lighting device may be the same as the LED lighting device (FIG. 1) of the first embodiment. Moreover, it replaces with the control flow of FIG. 3, and uses the control flow of FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description in the present embodiment is omitted. The control flow is different from the first embodiment in that the following control flow (B01 to B03) is added from the time measurement of A03 to the reading of the current reduction amount of A04.
Ｂ０１では、温度による動作停止時間（図７参照）を読み出す。
Ｂ０２では、計測時間とＢ０１で読み出した動作停止時間を比較し、動作停止時間を経過していた場合には、Ｂ０３へ遷移する。動作停止時間を経過していない場合はＡ０４へと遷移し、実施形態１と同様の動作を行う。
In B01, the operation stop time due to temperature (see FIG. 7) is read.
In B02, the measured time is compared with the operation stop time read in B01. If the operation stop time has elapsed, the process proceeds to B03. If the operation stop time has not elapsed, the process proceeds to A04, and the same operation as in the first embodiment is performed.
Ｂ０３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作停止させ、そこで無限ループに入る。その後は、電源再投入によりマイコン１０がＲＥＳＥＴされるまで、再動作はしない。
In B03, the operation of the DC /
本制御にてＬＥＤを点灯させたときの、電源電圧による出力電流の変化を図８に示す。本実施形態により、高温時には温度に応じた時間で動作停止させることを実現できる。実施形態１で説明した図４または図５において、時間に応じた出力の低減量（傾き）を大きくすると、ちらつき等の原因となることが考えられるため、出力電流を時間に応じて少しずつ低減している。このために、動作停止までに時間がかかり、バッテリを消耗させてしまうこととなる。そこで、所定時間を計測して点灯装置の動作を停止させることで、実施形態１の効果に加えて、バッテリの消耗を防止することが出来る。 FIG. 8 shows the change in output current due to the power supply voltage when the LED is turned on in this control. According to the present embodiment, it is possible to stop the operation at a time corresponding to the temperature at a high temperature. In FIG. 4 or FIG. 5 described in the first embodiment, increasing the output reduction amount (slope) according to time may cause flickering or the like. Therefore, the output current is gradually reduced according to time. doing. For this reason, it takes time to stop the operation, and the battery is consumed. Therefore, by stopping the operation of the lighting device by measuring a predetermined time, it is possible to prevent the battery from being consumed in addition to the effects of the first embodiment.
また、その時間を温度により可変することで、点灯装置が小さく、素早く高温状態となった場合は、早く動作を停止させることが可能となり、点灯装置に合わせた動作停止を実現することが出来る。また、温度が上昇すればするほど回路ロスは増加し、回路が破壊する可能性が高くなる。温度が高くなるほど、動作停止までの時間を短くすることにより、より細やかな回路保護を実現することが可能となる。 Further, by varying the time according to the temperature, when the lighting device is small and quickly becomes a high temperature state, the operation can be stopped quickly, and the operation stop according to the lighting device can be realized. Also, the higher the temperature, the greater the circuit loss and the more likely the circuit will be destroyed. As the temperature increases, it is possible to realize finer circuit protection by shortening the time until the operation is stopped.
また、上述のように動作停止となるのは異常であり、動作停止すると当然温度が低下するが、そこで再動作させると再度異常となる可能性が高い。そこで、本実施形態では動作停止した場合は、その後、温度が低下した場合も動作を再開することを防ぐことで、回路を保護している（Ｂ０３）。 Further, as described above, it is abnormal that the operation is stopped, and the temperature naturally decreases when the operation is stopped. However, when the operation is restarted there, there is a high possibility that the operation will be abnormal again. Therefore, in this embodiment, when the operation is stopped, the circuit is protected by preventing the operation from being restarted even when the temperature is lowered (B03).
本実施形態では、一旦電源がＲＥＳＥＴされた（操作者により電源がＯＦＦ→ＯＮされた）場合は、再動作が可能であり、操作者がいる場合は、状態復帰させることが可能である。しかし、点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、電源ＲＥＳＥＴで再動作させると回路破壊の危険がある。そこで、点灯装置のＯＦＦ時間が所定時間となるまで動作停止させたり、温度検出部を設けて所定温度以下となるまで動作停止させたりすることで、安全に回路動作させ得る状況であることを確認する。その確認後に動作開始させることで、さらなる安全性の向上を図ることが出来る（請求項１１〜請求項１４）。 In the present embodiment, once the power is reset (the power is turned OFF → ON by the operator), the operation can be restarted, and when there is an operator, the state can be returned. However, since the stress on the lighting device is greatest at the time of start-up, there is a risk of circuit destruction if it is restarted with the power supply RESET. Therefore, it is confirmed that the circuit can be operated safely by stopping the operation until the OFF time of the lighting device reaches a predetermined time or by stopping the operation until a temperature is detected by providing a temperature detector. To do. By starting the operation after the confirmation, the safety can be further improved (claims 11 to 14).
このように、点灯装置が高温の場合は、電源のＯＮ／ＯＦＦによらず動作停止を保持することで、回路破壊の防止を実現できる。 As described above, when the lighting device is at a high temperature, it is possible to prevent the circuit from being destroyed by holding the operation stop regardless of the power ON / OFF.
本実施形態では、出力電流の低減を開始する温度と動作停止時間を設定する温度を同一としているが、異なる値としても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。動作停止時間を設定する温度を、出力電流の低減を開始する温度より大きくすることで、出力は低減するが動作停止はせずに出力電流を絞り続ける温度を設定でき、より細やかな制御を実現することが出来る。 In the present embodiment, the temperature at which output current reduction starts and the temperature at which the operation stop time is set are the same, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if the values are different. By setting the temperature at which the operation stop time is set higher than the temperature at which the output current starts to be reduced, the temperature can be set so that the output current is reduced but the output current continues to be reduced without stopping the operation. I can do it.
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。 It goes without saying that the same effect can be obtained by applying the same control to the output power command value even if the load is an HID lamp. The load is not limited to the HID lamp or the LED, but may be another discharge lamp or another semiconductor light source.
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図９、図１０により説明する。本実施形態において、実施形態２と異なる点は、従来例にある温度に応じた出力電流の低減（図３４参照）を行った後に、温度が所定温度を上回った場合は出力電流を経過時間に応じて低減している点である。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the difference from the second embodiment is that, after the output current is reduced according to the temperature in the conventional example (see FIG. 34), if the temperature exceeds a predetermined temperature, the output current is set to the elapsed time. It is the point which reduces according to it.
本実施形態では、図３または図６の制御フローにおける出力電流指令値の読出し（Ａ０１）を、図９に示したように、温度に応じた出力電流特性により設定することで実現できる。図１０（ａ），（ｂ）に温度が１０５℃から１２０℃まで急変した際の出力電流の変化の一例を図示する。温度上昇により１２０℃となったときに、まず、出力電流を０．６Ａ程度まで温度に応じて即座に絞り、その後、時間に応じて低減する。 In the present embodiment, the reading of the output current command value (A01) in the control flow of FIG. 3 or FIG. 6 can be realized by setting the output current characteristics according to the temperature as shown in FIG. FIGS. 10A and 10B show an example of changes in output current when the temperature suddenly changes from 105.degree. C. to 120.degree. When the temperature rises to 120 ° C., the output current is first narrowed down to about 0.6 A according to the temperature and then reduced according to time.
本実施形態により、早急な出力電流の低減と、高温時の経過時間に応じた出力電流低減の両方を実現することが可能となり、より細やかな回路保護が実現できる。 According to the present embodiment, it is possible to realize both a rapid reduction of the output current and a reduction of the output current corresponding to the elapsed time at a high temperature, thereby realizing finer circuit protection.
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。以下の実施形態においても同様である。 It goes without saying that the same effect can be obtained by applying the same control to the output power command value even if the load is an HID lamp. The load is not limited to the HID lamp or the LED, but may be another discharge lamp or another semiconductor light source. The same applies to the following embodiments.
（実施形態４）
図１１に本発明の実施形態４のＨＩＤ点灯装置の構成を示す。従来例（図２９）と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。従来例のＨＩＤ点灯装置と異なる点は、マイコン１０の内部（外部でも良い）に時間計測部１６を設け、その計測時間をランプ電力指令値演算部１４’に入力するように構成した点である。
(Embodiment 4)
FIG. 11 shows the configuration of the HID lighting device according to the fourth embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example (FIG. 29) are denoted by the same reference numerals, and the description in this embodiment is omitted. The difference from the HID lighting device of the conventional example is that a
ランプ電力指令値演算部１４’は、従来例ではマイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電力指令値に対して、温度に応じて制限を加えたものであった（図３１参照）。本実施形態では、温度検出部１３で検出した温度が所定の温度（１０５℃）以上となると、時間計測部１６で時間計測を開始する。ランプ電力指令値演算部１４’は、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電力指令値（３５Ｗ）を、上記時間計測結果に応じて低減する。
In the conventional example, the lamp power command
ただし、ランプ電力指令値の低減は、図１２（ａ）に示したように、温度に依存した出力電力値を下限とする。 However, the lamp power command value is reduced by setting the output power value depending on the temperature as the lower limit, as shown in FIG.
本実施形態の制御は、ＨＩＤ点灯装置の制御フロー（図３０）におけるランプ電力指令値演算（＃０９）を、図１３に示した制御フローに変更することで実現できる。 The control of this embodiment can be realized by changing the lamp power command value calculation (# 09) in the control flow (FIG. 30) of the HID lighting device to the control flow shown in FIG.
Ｄ０１では、ランプ電力指令値（３５Ｗ）を読出す。
Ｄ０２では、検出温度と所定温度（１０５℃）を比較する。検出温度が所定温度以上である場合は、Ｄ０３以降のランプ電力指令値低減のための制御フローへ遷移する。
In D01, a lamp power command value (35 W) is read.
In D02, the detected temperature is compared with a predetermined temperature (105 ° C.). When the detected temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the process proceeds to a control flow for reducing the lamp power command value after D03.
Ｄ０３では、時間を計測する。
Ｄ０４では、時間計測結果に応じた電力低減量を読み出す。例えば、０．２Ｗ×経過時間（分）を電力低減量とする。
In D03, time is measured.
In D04, the power reduction amount corresponding to the time measurement result is read. For example, 0.2 W × elapsed time (minutes) is set as the power reduction amount.
Ｄ０５では、温度に応じた電力低減量の最大値（図１２（ｂ）参照）を読出す。
Ｄ０６では、電力低減量が電力低減量の最大値より大きい場合は、電力低減量を電力低減量の最大値に制限する。
In D05, the maximum value of the power reduction amount according to the temperature (see FIG. 12B) is read.
In D06, when the power reduction amount is larger than the maximum value of the power reduction amount, the power reduction amount is limited to the maximum value of the power reduction amount.
Ｄ０７では、Ｄ０１で読み出したランプ電力指令値より、Ｄ０６にて演算した電力低減量を減算し、Ｄ０９にてランプ電力指令値とする。
Ｄ０８では、Ｄ０３で計測するタイマをクリアする。つまり、一旦温度が低下すると、電力低減量をクリアする。
Ｄ０９では、ランプ電力指令値を設定する。
In D07, the power reduction amount calculated in D06 is subtracted from the lamp power command value read in D01, and the lamp power command value is obtained in D09.
In D08, the timer measured in D03 is cleared. That is, once the temperature drops, the power reduction amount is cleared.
In D09, a lamp power command value is set.
本制御にてＨＩＤランプを点灯させたときの、温度による出力電力の変化を図１４に示す。温度が上昇し、所定温度（１０５℃）を上回るとその経過時間により出力電力の低減を始める。その後、温度が急変したとしても、一定の割合（０．２Ｗ／分）で出力電力を低減する。しかし、図１４に示すように、温度に応じた電力低減の下限（太い破線で示す）となった場合は、その電力よりは低減しない。 FIG. 14 shows the change in output power due to temperature when the HID lamp is turned on in this control. When the temperature rises and exceeds a predetermined temperature (105 ° C.), the output power starts to be reduced depending on the elapsed time. Thereafter, even if the temperature suddenly changes, the output power is reduced at a constant rate (0.2 W / min). However, as shown in FIG. 14, when the lower limit of power reduction according to temperature (indicated by a thick broken line) is reached, the power is not reduced below that power.
これにより、ノイズ等による温度の急変によるちらつき等の発生防止と出力低減による回路保護の両立を実現している。また、電力低減下限をＨＩＤランプが点灯を維持するレべル（略５Ｗ程度低減して３０Ｗより下回ると、フルブリッジインバータ３１の極性反転時に再点弧電圧が発生し始め、ＨＩＤランプが不安定となる）とすることで、ＨＩＤランプの安定点灯も同時に実現することが可能となる。
This realizes both prevention of flickering due to sudden change in temperature due to noise and the like and circuit protection by reducing output. In addition, the level at which the HID lamp is kept lit at a power lower limit (reduced by about 5 W and below 30 W, re-ignition voltage starts to occur when the polarity of the
負荷がＬＥＤであっても出力電流指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。 It goes without saying that the same effect can be obtained by applying the same control to the output current command value even if the load is an LED.
（実施形態５）
本発明の実施形態５を図１５〜図１７により説明する。本実施形態において、実施形態４と異なる点は、出力電力の低減をＨＩＤランプが点灯を維持することの出来る電力値よりもさらに低減している点（図１６参照）と、点灯を維持できずに立ち消えた場合は動作停止させ、その後、温度が低下しても再度出力は行わない点（図１５、図１７参照）である。
(Embodiment 5)
点灯装置の回路構成は、実施形態４のＨＩＤ点灯装置（図１１）と同じで良い。実施形態４と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。 The circuit configuration of the lighting device may be the same as that of the HID lighting device of the fourth embodiment (FIG. 11). The same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description in the present embodiment is omitted.
実施形態４と異なる点は、以下の２点である。まず、図１３の制御フローにおいて、温度に応じた電力低減量の最大値読出し（Ｄ０５）に用いる特性を図１６（ｂ）に示す特性に変更し、点灯維持可能な低減電力値（５Ｗ）よりも大きな電力を低減可能とした（請求項４）。 The differences from the fourth embodiment are the following two points. First, in the control flow of FIG. 13, the characteristic used for reading the maximum value of the power reduction amount according to the temperature (D05) is changed to the characteristic shown in FIG. Can also reduce large electric power (claim 4).
次に、ランプの立消え発生をランプ電圧が上昇することで判断し、点灯装置を動作停止させ、マイコンがリセットされるまで無限ループに入る。本動作停止の処理は、実施形態４のＨＩＤ点灯装置に用いる制御フロー（図３０）におけるランプ電圧平均化（＃０８）の後に、図１５に示す以下の制御フローを追加することで実現できる。 Next, the occurrence of lamp extinction is determined by the lamp voltage rising, the lighting device is stopped, and an infinite loop is entered until the microcomputer is reset. This operation stop process can be realized by adding the following control flow shown in FIG. 15 after the lamp voltage averaging (# 08) in the control flow (FIG. 30) used in the HID lighting device of the fourth embodiment.
Ｅ０１では、ランプ電圧が所定電圧以下かどうかでランプの立消えを判断する。例えば、ランプ電圧＞２５０Ｖ（立ち消え判断電圧値）であれば、ランプの立ち消えと判断する。ランプの立消えと判断された場合は、動作停止し、無限ループ処理を行うＥ０２へ遷移する。立消えと判断されない場合は、＃０９に移行し、実施形態４と同様のループを通る。 In E01, it is determined whether or not the lamp is extinguished depending on whether the lamp voltage is equal to or lower than a predetermined voltage. For example, if the lamp voltage> 250 V (the extinction determination voltage value), it is determined that the lamp has extinguished. When it is determined that the lamp is extinguished, the operation is stopped, and the process proceeds to E02 where infinite loop processing is performed. If it is not determined that it has disappeared, the process proceeds to # 09, and the same loop as in the fourth embodiment is performed.
Ｅ０２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作を停止し、無限ループに入る。
At E02, the operation of the DC /
本実施形態により、図１７に示すように、点灯装置の破壊につながる過度な高温時にはランプを立消えさせ、さらに、その後、温度が低下した後も再動作開始させないことにより、実施形態４の効果と回路保護の効果の両立を実現している。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 17, the lamp is extinguished at an excessively high temperature leading to the destruction of the lighting device, and after that, the operation is not restarted even after the temperature is lowered. Achieves both effects of circuit protection.
また、図１６（ｂ）に示すように、高温となるほど電力指令値低減量の最大値を大きくすることで、回路ロスが大きくなる高温側で電力指令値低減量の増大による回路保護と、ランプ立消え後の動作停止による回路保護の効果を大きくしている。 Further, as shown in FIG. 16B, by increasing the maximum value of the power command value reduction amount as the temperature becomes higher, circuit protection due to the increase of the power command value reduction amount on the high temperature side where the circuit loss increases, and the lamp The effect of circuit protection by stopping operation after extinction is increased.
さらに、図１６（ｃ）に示すように、出力低減速度を温度に応じて可変（温度が高くなるほど出力低減速度を速く）することにより、高温となればなるほど、回路保護の効果を大きくすることが出来ることは言うまでもない。 Furthermore, as shown in FIG. 16C, the output reduction rate is made variable according to the temperature (the higher the temperature, the faster the output reduction rate), so that the higher the temperature, the greater the effect of circuit protection. Needless to say, you can.
また、回路が動作停止となるのは異常であり、動作停止すると当然温度が低下するが、そこで再動作させると再度異常となる可能性が高い。そこで、本実施形態では出力を停止した場合は、温度が低下した場合も動作を再開することを防ぐことで、回路を保護している（Ｅ０２）。 In addition, it is abnormal for the circuit to stop operating, and when the operation stops, the temperature naturally decreases, but if it is restarted there, there is a high possibility that it will become abnormal again. Therefore, in this embodiment, when the output is stopped, the circuit is protected by preventing the operation from being restarted even when the temperature is lowered (E02).
本実施形態では、一旦電源がＲＥＳＥＴ（操作者により電源がＯＦＦ→ＯＮ）された場合は再動作が可能であり、操作者がいる場合は、状態復帰させることが可能である。しかし、点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、電源ＲＥＳＥＴで再動作させると回路破壊の危険がある。そこで、点灯装置のＯＦＦ時間が所定時間となるまで動作停止させたり、温度検出部を設けて所定温度以下となるまで動作停止させたりすることで、安全に回路動作させ得ることを確認する。この確認後に動作開始させることで、さらなる安全性の向上を図ることが出来る（請求項１１〜請求項１４）。 In the present embodiment, once the power is reset (power is turned OFF → ON by the operator), the operation can be restarted. When the operator is present, the state can be restored. However, since the stress on the lighting device is greatest at the time of start-up, there is a risk of circuit destruction if it is restarted with the power supply RESET. Therefore, it is confirmed that the circuit operation can be safely performed by stopping the operation until the OFF time of the lighting device reaches a predetermined time, or by stopping the operation until a temperature detection unit is provided to be equal to or lower than the predetermined temperature. By starting the operation after this confirmation, it is possible to further improve safety (claims 11 to 14).
負荷がＬＥＤであっても出力電流指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。 It goes without saying that the same effect can be obtained by applying the same control to the output current command value even if the load is an LED.
（実施形態６）
本発明の実施形態６を図１８〜図２０により説明する。実施形態４では、出力電力の低減後、温度が低下した場合は、出力電力を即座に低減前の状態に戻していたものを（図１３のＤ０８参照）、本実施形態では、出力低減時と同様に時間経過に応じて出力電力を上昇させるように変更した点（図１８のＦ０１参照）が異なる。
(Embodiment 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, when the temperature decreases after the output power is reduced, the output power is immediately returned to the state before the reduction (see D08 in FIG. 13). Similarly, the point that the output power is changed to increase with the passage of time (see F01 in FIG. 18) is different.
点灯装置の回路構成は実施形態４のＨＩＤ点灯装置（図１１）と同じで良い。実施形態４と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。実施形態４では、温度が所定温度（１０５℃）を下回り、高温状態ではないと判断された場合、時間計測をクリアしていた（図１３のＤ０８参照）が、本実施形態では、これをクリアするのではなく、計測していた時間を減算するように変更し（Ｆ０１）、その後、Ｄ０４に戻るように変更している（図１８）。 The circuit configuration of the lighting device may be the same as that of the HID lighting device of the fourth embodiment (FIG. 11). The same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description in the present embodiment is omitted. In the fourth embodiment, when the temperature is lower than the predetermined temperature (105 ° C.) and it is determined that the temperature is not high, the time measurement is cleared (see D08 in FIG. 13), but in the present embodiment, this is cleared. Instead of changing, it is changed so as to subtract the measured time (F01), and then changed to return to D04 (FIG. 18).
これにより、温度の変化による出力電力の変化は図１９に示すように、温度が低下した場合も出力電力を徐々に上昇させるようになる。図１４に示すように、出力電力を急激に上昇させると、出力上昇とそれによる回路損失の上昇により、再度温度が上昇するといった繰り返しが発生してしまう。そこで、図１９に示すように、出力電力の上昇時においても、時間経過に応じて徐々に出力を上昇させることにより、温度と出力電力と回路ロスが安定した状態を作り出すことが可能となり、温度の上昇⇔下降の繰り返しによるランプの明暗といった異常状態を防止することが可能となる。 Thereby, as shown in FIG. 19, the change in the output power due to the change in temperature gradually increases the output power even when the temperature is lowered. As shown in FIG. 14, when the output power is suddenly increased, the temperature rises again due to the increase in output and the resulting increase in circuit loss. Therefore, as shown in FIG. 19, even when the output power rises, it is possible to create a state where the temperature, the output power, and the circuit loss are stable by gradually raising the output as time elapses. Thus, it is possible to prevent an abnormal state such as the brightness of the lamp due to repeated rising and lowering of the lamp.
本実施形態では出力電力の上昇速度を出力電力の低減速度と同等（図１９参照）としたが、同等でなくとも同じ効果を得ることができることは言うまでもない。出力電力の上昇は、点灯装置にストレスを与えるため、出力電力の上昇を遅くする（図２０参照）ことにより、回路の破壊防止の効果を上げることが出来ることは言うまでもない。 In the present embodiment, the rate of increase in output power is made equal to the rate of reduction in output power (see FIG. 19), but it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is not equivalent. Since the increase in output power gives stress to the lighting device, it goes without saying that the effect of preventing the destruction of the circuit can be improved by delaying the increase in output power (see FIG. 20).
（実施形態７）
本発明の実施形態７を図２１、図２２により説明する。実施形態５，６と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。
(Embodiment 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the fifth and sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description in the present embodiment is omitted.
本実施形態において、実施形態５，６と異なる点は、マイコンがＲＥＳＥＴされて、動作開始をする前に温度を検出し、高温の場合は動作開始をせずに、低温となるまで待機する点である。 In the present embodiment, the difference from the fifth and sixth embodiments is that the microcomputer detects the temperature before the operation is started after the RESET, and does not start the operation when the temperature is high, and waits until the temperature becomes low. It is.
本実施形態の動作を実現する制御フローを図２１に示す。実施形態５，６のＨＩＤ点灯装置の制御フロー（図３０参照）において、＃０２と＃０３の間に、温度を検出して高温の場合はそこで温度が低温となるまで温度の確認を繰り返す処理（Ｇ０１とＧ０２）を追加している。
FIG. 21 shows a control flow for realizing the operation of this embodiment. In the control flow of the HID lighting device of
これにより、＃０３以下のＨＩＤランプの点灯動作へは、ＬＯＷビームスイッチがＯＮしており、かつ温度が所定電圧値（１２０℃）未満でないと遷移しないようにしている。 As a result, transition to the lighting operation of the HID lamps of # 03 or less is prevented unless the LOW beam switch is ON and the temperature is less than a predetermined voltage value (120 ° C.).
本実施形態を用いたときの、電源と温度と出力電力の時間的変化を図２２に示す。時刻ｔ１において、ＬＯＷビームスイッチがＯＮされるが、検出温度が１２０℃を超えているために動作しない（出力電力は０を保持する）。その後、徐々に温度が低下し、時刻ｔ２にて１２０℃を下回り、ＬＯＷビームスイッチのＯＮと温度条件が同時に成立するため、動作開始する。その後は、温度に応じた電力低減下限（太い破線で示す）まで時間に応じて低減する。 FIG. 22 shows temporal changes in the power source, temperature, and output power when this embodiment is used. At time t1, the LOW beam switch is turned on but does not operate because the detected temperature exceeds 120 ° C. (output power is kept at 0). Thereafter, the temperature gradually decreases, falls below 120 ° C. at time t2, and the operation starts because the LOW beam switch is turned ON and the temperature condition is satisfied at the same time. After that, the power is reduced according to time until the power reduction lower limit according to temperature (indicated by a thick broken line).
時刻ｔ３にて電力低減下限が点灯維持電力を下回るように設定する温度（１３５℃）を超える。時刻ｔ４に実際の電力が点灯維持電力を下回り、ランプが消灯し、動作停止する。本実施形態ではランプが消灯することで動作停止したが、所定時間（３０分）経過による動作停止としても構わない。 At time t3, the power lower limit exceeds the temperature (135 ° C.) set to be lower than the lighting maintenance power. At time t4, the actual power falls below the lighting maintenance power, the lamp is turned off, and the operation is stopped. In this embodiment, the operation is stopped by turning off the lamp. However, the operation may be stopped when a predetermined time (30 minutes) elapses.
時刻ｔ５にスイッチがＯＦＦされ、再度時刻ｔ６にＯＮされるが、この時の点灯装置の温度が１３５℃を超えているために、動作開始しない。時刻ｔ７までスイッチがＯＮされているが、温度が１２０℃以上であるために動作しない。時刻ｔ８にスイッチがＯＮされたときには、温度が１２０℃未満であるために動作開始する。 The switch is turned off at time t5 and turned on again at time t6, but the operation does not start because the temperature of the lighting device at this time exceeds 135 ° C. The switch is ON until time t7, but does not operate because the temperature is 120 ° C. or higher. When the switch is turned on at time t8, the operation starts because the temperature is lower than 120 ° C.
点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、点灯装置が高温の状態で動作開始すると、回路が破壊する可能性がある。そこで、本実施形態のように電源がＯＮされても、点灯装置が高温の場合は動作させないことで、回路保護を実現することが出来る（請求項１３、請求項１４）。 Since the stress on the lighting device is greatest at the time of start-up, if the lighting device starts to operate at a high temperature, the circuit may be destroyed. Therefore, even when the power is turned on as in the present embodiment, circuit protection can be realized by not operating the lighting device when the temperature is high (claims 13 and 14).
（実施形態８）
本発明の実施形態８を図２３、図２４により説明する。実施形態４〜７と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。本実施形態において、実施形態５と異なる点は、マイコンがＲＥＳＥＴされて動作開始をした場合、Ｄ０１のランプ電力指令値読出しを、図２３に示すように、ＲＥＳＥＴから１０秒間程度は定格電力（３５Ｗ）の倍以上の電力（７８Ｗ）を読出し、その後、数十秒間で定格電力へ徐々に低減していくことである。これにより、ＨＩＤランプの光の立ち上がりを早めている。
(Embodiment 8)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the same components as those in the fourth to seventh embodiments, and the description in the present embodiment is omitted. In this embodiment, the difference from the fifth embodiment is that when the microcomputer is reset and the operation is started, the lamp power command value reading of D01 is performed as shown in FIG. ) (78 W) more than twice, and then gradually reduced to the rated power in several tens of seconds. Thereby, the rise of the light of the HID lamp is accelerated.
また、実施形態４〜７では、高温時（１０５℃以上）にその経過時間に応じて定格電力を出力低減している。本実施形態では、高温時（８５℃以上）の場合に、図２３の最大電力を温度に応じて低減している（図２４参照）。図２３の最大電力については、経過時間に応じて徐々に低減するのではなく、温度に応じて低減している。最大電力の出力は点灯装置へのストレスが大きく、時間に応じて低減するとチャタリング等の原因となる。本実施形態の制御により、チャタリング等を防止した安定な始動と、定格点灯時の安定性を両立させて、回路保護を実現することが出来る。
In
また、図２４に示すように、（最大電力の低減開始の温度）＜（定格電力の低減開始の温度）とすることにより、チャタリング等の不具合を防止し、回路破壊防止の効果を高めている。 Further, as shown in FIG. 24, by setting (maximum power reduction start temperature) <(rated power reduction start temperature), problems such as chattering are prevented, and the effect of preventing circuit breakdown is enhanced. .
（実施形態９）
図２５に本発明の点灯装置を搭載した前照灯とその前照灯を搭載した車両を示す。５ａ，５ｂは車輌の前照灯（すれ違いビーム）に用いる光源負荷であり、２０ａ，２０ｂはその点灯装置である。ＬＯＷビームスイッチ電源Ｅ１は、車載用のバッテリと前照灯スイッチの直列回路で構成されており、前照灯スイッチをＯＮすると、点灯装置２０ａ，２０ｂにＤＣ電源が供給されて光源負荷５ａ，５ｂが点灯する。本発明の点灯装置や前照灯を搭載することにより、上述の各実施形態で述べた効果を有する車両を実現することが可能となる。すなわち、高温時にも回路破壊することなく安定に点灯可能な前照灯や車輌を実現可能となる。
(Embodiment 9)
FIG. 25 shows a headlamp equipped with the lighting device of the present invention and a vehicle equipped with the headlamp.
（実施形態１０）
図２６に、点灯装置をＡＣ電源に接続するためのＡＣ／ＤＣ変換部２５の一例を示す。入力コンデンサＣと、フィルタコイルＴｆ、インダクタＬｆ、コンデンサＣｆはスイッチングノイズ除去用のローパスフィルタを構成している。ダイオードブリッジＤＢによりＡＣ電源Ｖｓを全波整流し、コンデンサＣ２に得られる脈流電圧をインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、平滑コンデンサＣ３よりなる昇圧チョッパ回路により平滑化してＤＣ電源を得ている。これにより、ＡＣ電源に接続可能な点灯装置を実現でき、温度上昇時にも回路破壊することなく安定に点灯可能な点灯装置を実現することが可能となる。
(Embodiment 10)
FIG. 26 shows an example of an AC /
上述のＡＣ／ＤＣ変換部２５を用いて実現した、ＡＣ電源に接続する場合のＨＩＤ照明器具（図２７）とＬＥＤ照明器具（図２８）を示す。図２８のＬＥＤモジュール５０は、複数のＬＥＤを直列接続または並列接続したモジュールである。器具本体２７はＡＣ／ＤＣ変換部２５とＨＩＤ点灯装置２０’またはＬＥＤ点灯装置２０を内蔵している。本発明の点灯装置を用いることにより、光源及び点灯装置が破壊することなく安全な照明器具を実現することが可能となる。
The HID lighting fixture (FIG. 27) and LED lighting fixture (FIG. 28) in the case of connecting to an AC power source realized using the above-described AC /
本実施形態では、ＡＣ／ＤＣ変換部２５を昇圧チョッパとしたが、ダイオードブリッジとコンデンサにより構成してもよい。また、点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ１をフライバック回路を用いて記載したが、昇圧チョッパや降圧チョッパもしくはオートトランスやＣｕｋｅ回路といった昇降圧チョッパ等、どのような回路構成を用いても良いことは言うまでもない。
In the present embodiment, the AC /
１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ 電圧検出回路
４ 電流検出回路
５ 負荷（半導体光源）
１０ マイコン（制御部）
１３ 温度検出部
１６ 時間計測部
1 DC /
10 Microcomputer (control unit)
13
Claims (15)
前記出力の電圧もしくはそれに相当する値を検出する電圧検出部と、
前記出力の電流もしくはそれに相当する値を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部及び／又は電流検出部の検出値により、コンバータを制御する制御部とから構成される点灯装置において、
点灯装置の温度もしくはそれに対応する値を検出する温度検出部を有し、前記制御部は温度が第１の所定温度より高くなると、経過時間に応じて出力を低減し、出力低減後に温度が低下した場合、経過時間に応じて出力を上昇するものであって、出力を上昇するときの変化傾きは、出力を低減するときの変化傾き以下であることを特徴とする点灯装置。 A converter that receives a DC power source and converts the DC power source to an output required by a load;
A voltage detector for detecting the voltage of the output or a value corresponding thereto;
A current detector for detecting the current of the output or a value corresponding thereto;
In the lighting device configured by the control unit that controls the converter by the detection value of the voltage detection unit and / or the current detection unit,
It has a temperature detection unit that detects the temperature of the lighting device or a value corresponding thereto, and the control unit reduces the output according to the elapsed time when the temperature becomes higher than the first predetermined temperature , and the temperature decreases after the output is reduced. In this case, the lighting device is configured to increase the output in accordance with the elapsed time, and the change slope when the output is raised is equal to or less than the change slope when the output is reduced .
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