JP5452167B2 - 放電灯点灯装置及びそれを用いた車両用灯具、車両 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態1の回路図、図2はその動作波形図である。図1において、従来例(図21)との違いは、始動補助回路3の充電経路の一端(接続点α)を、DC/DCコンバータ回路2のトランスTの出力側巻線の巻線途中に接続している点である。また、フライバック型DC/DCコンバータ回路2の出力が負電位となっている点が異なるが、本発明は出力極性に関係なく採用可能である。
1)期間T2において、放電灯が立ち消えしない程度の電流Ioutを確保しつつ、期間T1の電流Ioutのピークが低減されるため、周辺部品のストレスが低減し、更には放電灯の寿命低下を防止することが可能である。
図3は本発明の実施形態2の回路図である。本実施形態は実施形態1の始動補助回路3の充電抵抗R1と放電抵抗R2を共通にして、充放電抵抗R3としたものである。
図4は本発明の実施形態3の回路図、図5はその動作波形図である。本実施形態では、図4に示すように、始動補助回路3のコンデンサC2と並列に、コンデンサC3を含む充電部(図4ではコンデンサC3、抵抗R4の直列回路)を接続した例である。
図6は本発明の実施形態4の回路図、図7はその動作波形図である。本実施形態では、コンデンサC2、抵抗R1、R2、ダイオードD1、D2で構成される始動補助回路3a(実施形態1に同じ)に加え、コンデンサC4、抵抗R5、R6、ダイオードD3、D4で構成される始動補助回路3bを追加したものである。また、各始動補助回路3a,3bの充電経路の一端は、トランスTの出力側巻線の巻線途中で、かつ互いに異なる電位点(接続点αと接続点β)にそれぞれ接続される。
特に図示はしないが、実施形態4において、各始動補助回路3a,3bの充電経路の一端が接続されるトランスTの巻線上の接続点α、βを共通としてもよい。この構成では、実施形態4に比べ、トランスTの巻線構造の簡素化による小型化、低コスト化が可能となると共に、充電用ダイオードD1,D3の兼用化も可能となる。
図8は本発明の実施形態5の回路図である。本実施形態はオートトランス型のDC/DCコンバータ回路2に本発明を適用した例である。始動補助回路3の充電経路の一端(接続点α)をオートトランスTの出力側巻線の途中に接続している。
図9は本発明の実施形態5の一変形例の回路図である。本実施形態は、実施形態1において、始動補助回路3の充電経路の一端(接続点α)を、DC/DCコンバータ回路2の電力変換用トランスTの1次巻線とスイッチング素子Sの接続点に接続したものである。
図10、図11は本発明の実施形態6に用いるトランスの構成を示す。本実施形態は、実施形態1〜5の電力変換用トランスTを、シート型トランスとしたものである。シート型トランスは、板状の絶縁層7上に導体パターン(巻線部I、II、III 、IV)を巻回して形成される。本実施形態では、4層の絶縁層7を積層した後、フェライトコアのような磁性体6を装着している。一般的に多層配線板は、両面配線板の両面にプリプレグを介して銅箔を積層して構成されるが、ここでは、各層の巻線パターンや接続関係を見やすくするために、図11に示すように、各巻線部I、II、III 、IVをシート上に形成した状態で図示している。
図12、図13に本発明の実施形態7の構成を示す。本実施形態は、実施形態4で示したような始動補助回路が複数ある場合のシート型トランスの構成例を示す。この場合も実施形態6と同様に、接続点αや接続点βが増加した場合には、ボビンにリッツ線等の銅線を巻回して磁性体に組み付けるタイプのトランスでは構造が複離になりすぎて実現自体が難しくなることが考えられるが、シート型トランスを採用すれば、図13に示すように、接続点の数に応じて導体パターンの引き出し数を増やせば実現可能であるため、実施形態6と同様に小型化や低コスト化が実現可能となる。
図14、図15に本発明の実施形態8の構成を示す。本実施形態では、接続点αとなる巻線部がシート基板上に設けられた層間接続用端子eにより層間が接続される2層以上のシート基板を積層することで形成される場合に、その層間接続用端子eを接続点αとするものである。なお、図15では、第4層のシート基板(巻線部III を有する絶縁層)の裏面側に層間接続用端子eをトランスTの端子ピンに接続するための配線パターン(太い破線で示す)を設けている。
図16、図17に本発明の実施形態9の構成を示す。本実施形態では、接続点αを引き出すための専用のシート基板と接続点α引き出し用の層間接続用端子9を設置したものである。上述の実施形態8において、シート基板のサイズ、巻線電流値またはターン数の制約等により、層間接続用端子eに接続点αを設置できない場合がある。また、上述の実施形態7において、巻線部の最も外側であれば、図13に示す接続点αやβのように配線を引き出せるが、巻線部の内側であると、配線を引き出せない。そこで、実施形態9の構成とすることで、1層あたりの巻数が複数あるシート基板上の巻線部の任意の点に接続点αを接続することが可能となる。
図18に本発明の実施形態10の構成を示す。本実施形態は、実施形態6〜9に示すシート型トランスTのシート基板と、その他の電子部品を搭載する配線板とで同じ絶縁層7を兼用化したものである。トランスTはフェアライトコア等の磁性体を基板に組み付けるだけで実現可能である。これにより、接続端子が不要になる、トランス専用のシート基板が不要になる等により、実施形態6〜9に比べて低コスト化が可能となる。
図19に本発明の放電灯点灯装置を使用した灯具の概略構成図を示す。灯具本体20の前面は透光性のカバー21で覆われている。Laは高輝度放電灯(HIDランプ)、22は反射板や前面レンズを備える投光用の光学系、23は配光制御装置である。図示しないモータにより、光学系22の光軸を配光制御装置23に対して左右に回動させる構造を備えていても良い。10は点灯装置であり、実施形態1〜10のいずれかの点灯装置を内蔵している。11はバッテリEの負極に接続されるグランド配線、12は点灯スイッチSWを介してバッテリEの正極に接続される電源配線、13は出力配線、14はランプソケットである。イグナイタ5はランプソケット14に内蔵しても良い。
図20に実施形態12として図11の灯具を前照灯に使用した車両を示す。前照灯点灯装置10a,10bとして、実施形態1〜10の構成を備えており、前照灯20a,20bとして実施形態11の構成を備えている。Lowビームスイッチ電源E1は、上述の点灯スイッチSWと直流電源Eの直列回路に相当する。また、IGN電源E2はエンジンのイグニッションに連動する電源である。
2 DC/DCコンバータ回路
La 放電灯
C2 コンデンサ
R1 充電抵抗
R2 放電抵抗
T トランス
α 接続点
Claims (10)
- 電源に接続され、トランスを介して放電灯に必要な電力に変換する電力変換部と、
放電灯の始動時に、インピーダンスを介して放電灯へ電力を供給するコンデンサを少なくとも備える放電灯点灯装置であって、
前記コンデンサを充電する経路の一端が前記トランスの巻線上の前記電力変換部の出力端とは異なる電位点に接続され、
前記コンデンサは、放電時の時定数が互いに異なる複数のコンデンサを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記コンデンサを充電する経路の一端が前記トランスを構成する巻線のうち、前記電力変換部の出力端に電力を供給する巻線上に接続されることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 前記複数のコンデンサを充電する経路の一端が、互いに異なる電位点に接続されることを特徴とする請求項1または2記載の放電灯点灯装置。
- 前記複数のコンデンサを充電する経路の一端のうち、少なくとも同じ電位点に接続されるものを有することを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
- 前記トランスの少なくとも前記コンデンサを充電する経路の一端が接続される巻線部は、板状の絶縁層上に導体パターンを巻回して形成されるシート型コイルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記シート型コイルは、絶縁層上に設けられる層間接続用端子により接続される少なくとも2層以上の絶縁層を積層することで形成され、前記コンデンサを充電する経路の一端は、前記層間接続用端子に接続されることを特徴とする請求項5記載の放電灯点灯装置。
- 前記コンデンサを充電する経路の一端が、内層に積層される絶縁層上に接続されることを特徴とする請求項5または6記載の放電灯点灯装置。
- 前記シート型コイルを形成する絶縁層と、他の電子部品を搭載する配線板を兼用したことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の放電灯点灯装置を有する車両用灯具。
- 請求項9記載の車両用灯具を有する車両。
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