(57)【要約】【課題】インバーターバラストとイグナイターの間にパワーブースターを接続するだけで異なるワットのＨＩＤランプに対応する出力が得られるＨＩＤランプ点灯装置と、そのために使用するパワーブースターを提供することを目的とする。【解決手段】負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストとからなり、前記インバーターバラストの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記ＨＩＤランプの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースすることにより、前記ブースター用抵抗体で前記インバーターバラストの抵抗成分に対するバイパス経路を構成することにより、前記インバーターバラストに定格値より高出力のＨＩＤランプを接続できるように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストとからなり、前記インバーターバラストの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記ＨＩＤランプの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースすることにより、前記ブースター用抵抗体で前記インバーターバラストの抵抗成分に対するバイパス経路を構成することにより、前記インバーターバラストに定格値より高出力のＨＩＤランプを接続できるように構成したことを特徴とするＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項２】
負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストと、前記インバーターバラストの出力端に接続されたイグナイターとからなり、前記イグナイターの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記イグナイターの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースすることにより、前記ブースター用抵抗体で前記インバーターバラストの抵抗成分に対するバイパス経路を構成することにより、前記イグナイターに定格値より高出力のＨＩＤランプを接続できるように構成したことを特徴とするＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項３】
前記インバーターバラストは、直流を交流に変換するためのスイッチング素子のブリッジ回路を備えており、前記ブースター用抵抗体は前記ブリッジ回路のスイッチング素子の動作に同期して動作する前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子を介してアースされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項４】
前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子は、前記インバーターバラストの矩形波出力がハイレベルのときに前記ブースター用抵抗体をアースから遮断し、ローレベルのときに前記ブースター用抵抗体をアースに接続するように動作させる同期回路によって制御されることを特徴とする請求項２に記載のＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項５】
前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子がパワーＭＯＳ−ＦＥＴであることを特徴とする請求項２乃至請求項３の何れかに記載のＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項６】
前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴの同期回路は、パワーＭＯＳ−ＦＥＴのベースに抵抗体とコンデンサーの並列接続回路の一端を接続し、前記並列接続回路の他端に２個のバイアス用抵抗体を接続し、各バイアス用抵抗体の他端を、それぞれアース及びインバーターバラストの出力線に接続して構成されていることを特徴とする請求項４に記載のＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項７】
前記ブースター用抵抗体とアース接続端のとの間にブースター接続・切り離し用のスイッチを備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のＨＩＤランプ点灯装置。
【請求項８】
ブースター用抵抗体の一端をＨＩＤランプ点灯装置のインバーターバラストとイグナイターの間に着脱自在に取り付けられるようにし、当該ブースター用抵抗体の他端をアース接続自在に構成してなるＨＩＤランプ点灯装置用パワーブースター。
【請求項９】
前記ブースター用抵抗体の一端をＨＩＤランプ点灯装置のインバーターバラストとイグナイターの間に着脱自在に取り付けられるようにし、当該ブースター用抵抗体の他端をパワーＭＯＳ−ＦＥＴを介してアース接続自在に構成するとともに、前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴのベースに抵抗体とコンデンサーの並列接続回路の一端を接続し、前記並列接続回路の他端に２個のバイアス用抵抗体を接続し、各バイアス用抵抗体の他端を、それぞれアース及びインバーターバラストの出力線に接続するように構成された前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴの制御回路を備えたことを特徴とする請求項７に記載のＨＩＤランプ点灯装置用パワーブースター。
【請求項１０】
前記ブースター用抵抗体とアース接続端のとの間にブースター接続・切り離し用のスイッチを備えたことを特徴とする請求項９に記載のＨＩＤランプ点灯装置用パワーブースター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用前照灯等に使用されるＨＩＤランプ（高圧金属蒸気放電灯）の点灯装置において、簡単な手段で出力を高められる点灯装置およびそのために使用するパワーブースターに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ＨＩＤランプの点灯装置は、一般的に直流電源によって動作するインバーターバラストと、前記インバーターバラストの出力端に接続されたイグナイターとからなり、前記イグナイターの出力端にＨＩＤランプを接続して使用する。
【０００３】
かかる点灯装置の出力は、一般的には３５Ｗ（ワット）に設定されているが、最近はＨＩＤランプの使用目的に応じて、４５Ｗ、５５Ｗの出力仕様のものも販売されるようになった。
【０００４】
したがって、前記のような点灯装置を供給する側としては、前記のようなワットごとに点灯装置を用意しなければならず、また、使用する側としても、異なるワットのランプを使用したい場合には、点灯装置全体を買い替えなければならないといった不都合があった。
【０００５】
かかる不都合に鑑みて、インバーターバラストの出力を、３５Ｗ、４５Ｗに切り替えできるように構成しておき、使用するランプのワットに応じてインバーターバラストの外部から遠隔操作で出力を選択するように構成したものや、特表２００３−５２６１８０号公報に開示されているように、２レベル出力を選択的に発生させるバラストシステム等が知られている。
【０００６】
しかしこれらの点灯装置は、いずれも複雑な電子回路を使用しているため、コストアップとなるばかりでなく、一旦故障すると故障箇所を見つけ出すことが困難で、やはり点灯装置全体を買い換えなければならないという難点がある。
【０００７】
【特許文献１】特表２００３−５２６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記のような不都合や難点を解決するためになされたもので、インバーターバラストの出力端に、要すればイグナイターが接続してあり、該イグナイターにＨＩＤランプを接続して使用する点灯装置において、前記インバーターバラストとイグナイターの間にパワーブースターを接続するだけで異なるワットのＨＩＤランプに対応する出力が得られるＨＩＤランプ点灯装置と、そのために使用するパワーブースターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
原理的には、負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストとからなり、前記インバーターバラストの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記ＨＩＤランプの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースすることにより、前記ブースター用抵抗体で前記インバーターバラストの抵抗成分に対するバイパス経路を構成することにより、前記インバーターバラストに定格値より高出力のＨＩＤランプを接続できるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、実施例としては、負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストと、前記インバーターバラストの出力端に接続されたイグナイターとからなり、前記イグナイターの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記イグナイターの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースすることにより、前記ブースター用抵抗体で前記インバーターバラストの抵抗成分に対するバイパス経路を構成することにより、前記イグナイターに定格値より高出力のＨＩＤランプを接続できるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記インバーターバラストは、直流を交流に変換するためのスイッチング素子のブリッジ回路を備えており、前記ブースター用抵抗体は前記ブリッジ回路のスイッチング素子の動作に同期して動作する前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子を介してアースされていることを特徴とする。
【００１２】
前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子は、前記インバーターバラストの矩形波出力がハイレベルのときに前記ブースター用抵抗体をアースから遮断し、ローレベルのときに前記ブースター用抵抗体をアースに接続するように同期回路によって制御することを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記ブースター用抵抗体のアース接続を断続するスイッチング素子がパワーＭＯＳ−ＦＥＴであることを特徴とする。
【００１４】
また、前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴの同期回路は、パワーＭＯＳ−ＦＥＴのベースに抵抗体とコンデンサーの並列接続回路の一端を接続し、前記並列接続回路の他端に２個のバイアス用抵抗体を接続し、各バイアス用抵抗体の他端を、それぞれアース及びインバーターバラストの出力線に接続して構成されていることを特徴とする。
【００１５】
次に、前記ブースター用抵抗体とアース接続端のとの間にブースター接続・切り離し用のスイッチを備えたことを特徴とする。このスイッチを入れればブースターが動作し、スイッチを切ればブ-スターは動作しない。
【００１６】
また、ブースターそのものは、ブースター用抵抗体の一端をＨＩＤランプ点灯装置のインバーターバラストとイグナイターの間に着脱自在に取り付けられるようにし、当該ブースター用抵抗体の他端をアース接続自在に構成してなるＨＩＤランプ点灯装置用パワーブースターである。
【００１７】
また、ブースターの具体的構成は、ブースター用抵抗体の一端をＨＩＤランプ点灯装置のインバーターバラストとイグナイターの間に着脱自在に取り付けられるようにし、当該ブースター用抵抗体の他端をパワーＭＯＳ−ＦＥＴを介してアース接続自在に構成するとともに、前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴのベースに抵抗体とコンデンサーの並列接続回路の一端を接続し、前記並列接続回路の他端に２個のバイアス用抵抗体を接続し、各バイアス用抵抗体の他端を、それぞれアース及びインバーターバラストの出力線に接続するように構成された前記パワーＭＯＳ−ＦＥＴの制御回路を備えたことを特徴とするパワーブースターである。
【００１８】
さらに、前記ブースター用抵抗体とアース接続端のとの間にブースター接続・切り離し用のスイッチをもうけて、ブースターの動作をＯＮ、ＯＦＦすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、負極側がアースされた直流電源と、前記直流電源によって動作するインバーターバラストと、前記インバーターバラストの出力端に接続されたイグナイターとからなり、前記イグナイターの出力端にＨＩＤランプを接続して使用するＨＩＤランプ点灯装置において、ブースター用抵抗体の一端を前記インバーターバラストと前記イグナイターの間に接続するとともに前記ブースター用抵抗体の他端をアースするという極めて簡単な手段により、例えば本来は定格３５Ｗ用のＨＩＤランプ点灯装置を定格４５Ｗあるいは定格５５Ｗの点灯装置に変更することができる。
【００２０】
また、ブースター用抵抗体又はこれにスイッチを兼ねたパワーＭＯＳ−ＦＥＴ、スイッチング速度を速めるコンデンサー、バイパス経路の抵抗等、数点の部品で構成された簡素な回路を付加したものをＨＩＤランプ点灯装置の後付商品として別途供給することができる。これにより、定格３５ＷのＨＩＤランプ点灯装置を購入した者が、定格４５Ｗあるいは定格５５Ｗのランプを使用したい場合は、本発明に係るパワーブースターを購入して点灯装置に後付することにより容易に希望を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置の原理を示すための回路図であって、１は負極側がアースされた直流電源、２は前記直流電源によって動作するインバーターバラスト、３はインバーターバラストの出力端に接続されたＨＩＤランプである。４はその一端を前記インバーターバラスト２とＨＩＤランプ３との間に接続し、他端をアース接続したブースター用抵抗体である。かかる回路構成においては、点灯装置の負荷であるＨＩＤランプ３には定格３５Ｗを維持するための制御電流にバイパス電流が加算されて流れるので供給電力が増加する。したがって、ブースター用抵抗体４の抵抗値を適当に選択しておくことにより、定格３５ＷのＨＩＤランプより更に電力容量の大きい、例えば定格４５ＷのＨＩＤランプを接続して点灯することが可能である。
【００２２】
図２は実際に使用されるＨＩＤランプ点灯装置にパワーブースターを接続した場合のブロック回路図である。同図において、１は直流電源、２はインバーターバラストであって、このインバーターバラスト２の出力端にはＨＩＤランプ３に高電圧パルスを印加して始動させるためのイグナイター５が接続される場合が多い。かかる回路構成においては、インバーターバラスト２とイグナイター５との間にブースター用抵抗体を内蔵するパワーブースター６の一端が接続されている。同パワーブースター６の他端はアース接続されている。
【００２３】
図３は図２に示した回路のうち、インバーターバラスト２より先の部分を示す詳細回路図である。同図のように、インバーターバラスト２は、スイッチＳＷ−１からＳＷ−４（実際は半導体スイッチが用いられる）によるブリッジ回路により矩形波交流を出力しているので、図１のようにブースター用抵抗体４を常に繋いでおくと交流の半サイクルにおいては全回路電流がＨＩＤランプを流れないこととなり、パワーブースター６が機能しなくなる。そこで、ブリッジ回路のスイッチＳＷ−１及びＳＷ−４がオンしたときのみブースター用抵抗体がアース接続するようにしなければならない。そこでスイッチＳＷ−１及びＳＷ−４がオンするタイミングでパワーブースター６のスイッチＳＷ−Ａがオンするように同期回路７を構成し、スイッチＳＷ−Ａがオンするときにブースター用抵抗体４にバイパス電流が流れるようにした。また、バイパス電流はブースター用抵抗体４の抵抗値によって決まり、本発明の実施例としては、Ｒ＝２．２Ωとして４２Ｗのパワーを得、スイッチＳＷ−ＡをパワーＭＯＳ−ＦＥＴに置き換えた。
【００２４】
図４はパワーブースター６におけるパワーＭＯＳ−ＦＥＴの同期回路を示す。パワーＭＯＳ−ＦＥＴ８のベースに抵抗体９とコンデンサー１０の並列接続回路の一端を接続し、前記並列接続回路の他端に２個のバイアス用抵抗体１１、１２を接続し、各バイアス用抵抗体１１、１２の他端を、それぞれアース及びインバーターバラスト２の出力線に接続して構成されている。
【００２５】
次に、図５はパワーブースター６とアース接続端のとの間にブースター接続・切り離し用のスイッチ１３を備え実施例である。このスイッチ１３を入れればパワーブースターが動作し、スイッチ１３を切ればパワーブ-スターは動作しない。
【００２６】
また、パワーブースターそのものは、ブースター用抵抗体の一端をＨＩＤランプ点灯装置のインバーターバラストとイグナイターの間に着脱自在に取り付けられるようにし、当該ブースター用抵抗体の他端をアース接続自在に構成することによって、後付商品として販売することもかのうである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
自動車前照灯用のＨＩＤランプ点灯装置だけでなく、広くインバーターの負荷出力のパワーブースターとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置の原理を示す回路図
【図２】本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置のブロック回路図
【図３】本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置の詳細回路図
【図４】本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置のパワーブースターの同期回路図
【図５】本発明に係るＨＩＤランプ点灯装置の変形例のブロック回路図
【符号の説明】
【００２９】
１：電源
２：インバーターバラスト
３：ＨＩＤランプ
４：ブースター用抵抗体
５：イグナイター
６：パワーブースター
７：同期回路
８：パワーＭＯＳ−ＦＥＴ
９：抵抗体
１０：コンデンサー
１１：抵抗体
１２：抵抗体
１３：スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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