(57)【要約】【課題】過電流を抑制した点灯回路を提供する。【解決手段】定電流出力のスイッチングコンバータ１４はリップル制御される。電流平滑回路３０は、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴを平滑化し、光源４に供給する。保護回路４０は、光源４の両端間の負荷電圧ＶＬＯＡＤの急峻な低下を検出すると、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴの目標値ＩＲＥＦを一時的に低下させる。【選択図】図３
2018098103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リップル制御される定電流出力のスイッチングコンバータと、
前記スイッチングコンバータの出力電流を平滑化し、光源に供給する電流平滑回路と、
前記光源の両端間の負荷電圧の急峻な低下を検出すると、前記スイッチングコンバータの出力電流の目標値を一時的に低下させる保護回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。
【請求項２】
前記スイッチングコンバータは、前記スイッチングコンバータの出力電流の目標値を規定する基準電圧を生成する電圧源を含み、
前記保護回路は、前記負荷電圧を微分するハイパスフィルタを含み、前記ハイパスフィルタの出力に応じて、前記基準電圧を強制的に低下させることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
【請求項３】
リップル制御される定電流出力のスイッチングコンバータと、
前記スイッチングコンバータの出力電流を平滑化し、光源に供給する電流平滑回路と、
前記光源の両端間の負荷電圧の急峻な低下を検出すると活性化し、前記スイッチングコンバータから前記光源に流れる電流の一部を前記光源とは別経路にシンクする保護回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。
【請求項４】
前記保護回路は、前記電流平滑回路のインダクタの両端間の電圧が第１しきい値を超えると活性化することを特徴とする請求項３に記載の点灯回路。
【請求項５】
前記保護回路は、前記電流平滑回路のキャパシタと並列な経路の上に設けられ、前記電流平滑回路のインダクタの両端間の電圧が前記第１しきい値を超えるとオンする第１スイッチを含むことを特徴とする請求項４に記載の点灯回路。
【請求項６】
前記保護回路は、前記電流平滑回路のキャパシタと並列な経路の上に、前記第１スイッチと直列に設けられ、前記負荷電圧の微分信号に応答してオンする第２スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の点灯回路。
【請求項７】
前記光源は、直列接続された複数の発光素子を含み、
前記点灯回路は、それぞれが前記複数の発光素子の対応するひとつと並列に接続される複数のバイパススイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の点灯回路。
【請求項８】
光源と、
請求項１から７のいずれかに記載の点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに用いられる灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具、プロジェクタ、液晶パネルのバックライト、照明装置、光通信技術などさまざまな用途に、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源が利用される。
【０００３】
図１は、車両用灯具の回路図である。車両用灯具２は、光源４および点灯回路１０を備える。光源４は、直列に接続された複数（Ｎ個）の発光素子（たとえばＬＥＤ）６を含むＬＥＤバーである。複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎは、車両前方の異なる位置を照射するように設けられている。
【０００４】
点灯回路１０は、昇圧コンバータ１２、スイッチングコンバータ１４およびバイパス回路１８を備える。昇圧コンバータ１２は、バッテリ１からバッテリ電圧ＶＢＡＴを受け、それを昇圧して直流電圧ＶＤＣを生成する。直流電圧ＶＤＣは、光源４のすべての発光素子６を同時に点灯しうる電圧であり、発光素子６の順方向電圧をＶＦとするとき、ＶＤＣ＞ＶＦ×Ｎを満たす。
【０００５】
スイッチングコンバータ１４は定電流出力を有し、所定の電流量に安定化された出力電流ＩＯＵＴを生成する。たとえばスイッチングコンバータ１４は、バックコンバータ（降圧コンバータ）である。
【０００６】
バイパス回路１８は、光源４を構成する複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎを個別にオン、オフする。バイパス回路１８は、複数のバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎを含む。各バイパススイッチ２０＿ｉ（ｉ＝１，２…Ｎ）は、複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎの対応する一つと並列に接続される。
【０００７】
バイパススイッチ２０＿ｉがオフのとき、スイッチングコンバータ１４が生成する出力電流ＩＯＵＴは、対応する発光素子６＿ｉに流れ、したがって発光素子６＿ｉは点灯する。バイパススイッチ２０＿ｉがオンのとき、スイッチングコンバータ１４が生成する出力電流ＩＯＵＴは、対応する発光素子６＿ｉを迂回してバイパススイッチ２０＿ｉに流れるため、発光素子６＿ｉは消灯する。
【０００８】
バイパスコントローラ２２は、図示しないマイコンなどからの指令にもとづいて、複数のバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎそれぞれのオン、オフを制御する。複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎのオン、オフの組み合わせによって、配光パターンを切りかえることが可能となっている。
【０００９】
スイッチングコンバータ１４の出力電圧ＶＯＵＴに着目する。スイッチングコンバータ１４は定電流出力であり、その出力電圧ＶＯＵＴは、負荷すなわち、光源４およびバイパス回路１８の並列接続回路の状態に応じて動的に変化する。具体的には、出力電圧ＶＯＵＴは、点灯状態にある発光素子６の個数をＫ（０≦Ｋ≦Ｎ）とするとき、
ＶＯＵＴ＝ＶＦ×Ｋ
となる。したがって配光パターンを変化させると、出力電圧ＶＯＵＴは変化する。
【００１０】
高速な負荷変動に対応するために、スイッチングコンバータ１４のコンバータコントローラ１６に、リップル制御が採用される。コンバータコントローラ１６は、スイッチングコンバータ１４に流れる電流ＩＯＵＴ（あるいはコイル電流ＩＬ）を、上側しきい値と下側しきい値の間に安定化する。リップル制御のスイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴには、リップルが重畳される。リップルが重畳された出力電流ＩＯＵＴが、点灯回路１０と光源４の間のハーネス３を往復すると、電磁ノイズが放射される。
【００１１】
図２は、車両用灯具の別の例の回路図である。図２の点灯回路１０は、図１のそれに加えて、電流平滑回路３０をさらに備える。電流平滑回路３０はＬＣフィルタであり、スイッチングコンバータ１４の出力側に挿入される。電流平滑回路３０によって、出力電流ＩＯＵＴからリップルが除去されるため、ハーネス３を往復する駆動電流ＩＤＲＶには、リップルが含まれず、したがって電磁ノイズを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２０５３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明者は、図２の点灯回路１０について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。なおこの課題を当業者の一般的な認識として捉えてはならず、本発明者が同時に認識したものである。
【００１４】
上述のように、光源４の両端間電圧（負荷電圧ともいう）は、点灯状態である発光素子６の個数Ｋに応じてダイナミックに変化する。いま、点灯状態である発光素子６の個数Ｋが、あるタイミングで減少したとする。このとき、光源４のアノードの電位ＶＬＯＡＤは急峻に低下するが、スイッチングコンバータ１４の出力電圧ＶＯＵＴは電流平滑回路３０のキャパシタＣ２の影響を受けるため、遅れて低下する。これにより、電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間に、電位差ＶＯＵＴ−ＶＬＯＡＤが発生し、この電位差によってインダクタＬ２に過渡電流が流れる。この過渡電流は、スイッチングコンバータ１４が生成する出力電流ＩＯＵＴに重畳されて、光源４の一部の発光素子６に流れる。したがって、過渡電流の振幅が大きいと、発光素子６に過電流が流れることとなり回路の信頼性が低下する。
【００１５】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、過電流を抑制した点灯回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のある態様は、点灯回路に関する。点灯回路は、リップル制御される定電流出力のスイッチングコンバータと、スイッチングコンバータの出力電流を平滑化し、光源に供給する電流平滑回路と、光源の両端間の負荷電圧の急峻な低下を検出すると、スイッチングコンバータの出力電流の目標値を一時的に低下させる保護回路と、を備える。
【００１７】
この態様によると、負荷電圧の急峻な低下を検出すると、スイッチングコンバータの出力電流を減少させることにより、電流平滑回路からの過渡電流の増加と相殺することができ、光源に過電流が流れるのを抑制でき、ひいては信頼性を高めることができる。
【００１８】
スイッチングコンバータは、スイッチングコンバータの出力電流の目標値を規定する基準電圧を生成する電圧源を含んでもよい。保護回路は、負荷電圧を微分するハイパスフィルタを含み、ハイパスフィルタの出力に応じて、基準電圧を強制的に低下させてもよい。
これにより、負荷電圧の急峻な低下が発生すると、瞬時にコンバータの出力電流の目標値を低下させることができる。
【００１９】
本発明の別の態様もまた、点灯回路である。この点灯回路は、リップル制御される定電流出力のスイッチングコンバータと、スイッチングコンバータの出力電流を平滑化し、光源に供給する電流平滑回路と、光源の両端間の負荷電圧の急峻な低下を検出すると活性化し、スイッチングコンバータから光源に流れる電流の一部を光源とは別経路にシンクする保護回路と、を備える。
【００２０】
この態様によると、負荷電圧の急峻な低下にともない電流平滑回路が発生する過渡電流を別経路に逃がすことができ、光源に過電流が流れるのを抑制できる。
【００２１】
保護回路は、電流平滑回路のインダクタの両端間の電圧が第１しきい値を超えると活性化してもよい。
【００２２】
保護回路は、電流平滑回路のキャパシタと並列な経路の上に設けられ、電流平滑回路のインダクタの両端間の電圧が第１しきい値を超えるとオンする第１スイッチを含んでもよい。
【００２３】
保護回路は、電流平滑回路のキャパシタと並列な経路の上に、第１スイッチと直列に設けられ、負荷電圧の微分信号に応答してオンする第２スイッチをさらに含んでもよい。
【００２４】
光源は、直列接続された複数の発光素子を含んでもよい。点灯回路は、それぞれが複数の発光素子の対応するひとつと並列に接続される複数のバイパススイッチをさらに備えてもよい。点灯回路は、バイパス制御による調光に起因する過電流を抑制できる。
【００２５】
本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、光源と、上述のいずれかの点灯回路と、を備えてもよい。
【００２６】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００２７】
さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のある態様によれば、過電流を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】車両用灯具の回路図である。
【図２】車両用灯具の別の例の回路図である。
【図３】第１の実施の形態に係る点灯回路を備える車両用灯具の回路図である。
【図４】図２の点灯回路の動作波形図である。
【図５】図３の点灯回路の動作波形図である。
【図６】図３の点灯回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図７】図３の点灯回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図８】第２の実施の形態に係る点灯回路を備える車両用灯具の回路図である。
【図９】図８の点灯回路の動作波形図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、保護回路の構成例を示す回路図である。
【図１１】車両用灯具を備えるランプユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００３１】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００３２】
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００３３】
また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係る点灯回路１０Ａを備える車両用灯具２Ａの回路図である。車両用灯具２Ａは、点灯回路１０Ａおよび光源４を備える。光源４は、図１や図２と同様に、直列に接続された複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎを備える。
【００３５】
点灯回路１０Ａは、スイッチングコンバータ１４、電流平滑回路３０、バイパス回路１８、保護回路４０を備える。スイッチングコンバータ１４の前段には、昇圧コンバータが挿入されてもよい。
【００３６】
スイッチングコンバータ１４は、定電流出力を有する降圧（Buck）コンバータであり、スイッチングトランジスタＭ１、整流素子であるショットキーダイオードＤ１、インダクタＬ１を含む。コンバータコントローラ１６はリップル制御のコントローラである。本実施の形態ではコンバータコントローラ１６は、ヒステリシス制御（Bang-Bang制御）のコントローラであり、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴ（もしくはインダクタＬ１に流れるコイル電流ＩＬ）を、その目標値ＩＲＥＦを挟むように規定された上側しきい値ＩＵＰＰＥＲおよび下側しきい値ＩＢＯＴＴＯＭと交互に比較し、比較結果に応じたパルス信号を用いて、スイッチングコンバータ１４のスイッチングトランジスタＭ１を駆動する。
【００３７】
たとえばコンバータコントローラ１６は、電圧源５０、ヒステリシスコンパレータ５２、ドライバ５４を含む。電圧源５０は、出力電流ＩＯＵＴの目標値を規定する基準電圧ＶＲＥＦを生成する。ヒステリシスコンパレータ５２は、出力電流ＩＯＵＴを示す電流検出信号ＶＣＳを、基準電圧ＶＲＥＦにもとづく２つのしきい値電圧ＶＵＰＰＥＲ，ＶＢＯＴＴＯＭと交互に比較し、比較結果を示すパルス信号（制御パルス）ＳＣＮＴを生成する。ドライバ５４は、制御パルスＳＣＮＴにもとづいてスイッチングトランジスタＭ１を駆動する。
【００３８】
電流平滑回路３０は、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴを平滑化し、光源４に供給する。バイパス回路１８は、光源４を構成する複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎを個別にオン、オフする。バイパス回路１８は、複数のバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎを含む。各バイパススイッチ２０＿ｉ（ｉ＝１，２…Ｎ）は、複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎの対応する一つと並列に接続される。バイパスコントローラ２２は、図示しないマイコンなどからの指令にもとづいて、複数のバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎそれぞれのオン、オフを制御する。複数の発光素子６＿１〜６＿Ｎのオン、オフの組み合わせによって、配光パターンが切りかえられる。
【００３９】
保護回路４０は、光源４の両端間の負荷電圧ＶＬＯＡＤを監視し、負荷電圧ＶＬＯＡＤの急峻な低下を検出すると、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴの目標値を一時的に低下させる。なお「急峻な低下」とは、電流平滑回路３０のキャパシタＣ２の電荷が、有害な過渡電流ＩＴＲＮとして放出しうる程度の速度をいう。
【００４０】
以上が点灯回路１０Ａの構成である。続いてその動作を説明する。点灯回路１０Ａの利点は、図２の点灯回路１０の動作との対比によって明確となる。そこで初めに、図２の点灯回路１０の動作を説明する。
【００４１】
図４は、図２の点灯回路１０の動作波形図である。時刻ｔ０より前において、出力電流ＩＯＵＴは、目標値ＩＲＥＦの近傍の２つのしきい値ＩＵＰＰＥＲおよびＩＢＯＴＴＯＭの間に安定化されている。すべてのバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎがオフであり、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、Ｎ×ＶＦである。
【００４２】
時刻ｔ０に、半分のバイパススイッチ２０が同時にオンすると、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、瞬時にＮ／２×ＶＦにドロップする。一方、スイッチングコンバータ１４の出力電圧ＶＯＵＴは負荷電圧ＶＬＯＡＤに遅れてドロップする。このとき、電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間に電位差が発生し、過渡電流ＩＴＲＮが誘起される。駆動電流ＩＤＲＶは、スイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴに過渡電流ＩＴＲＮを加算した電流となる。したがって、駆動電流ＩＤＲＶが過電流となる。これが図２の点灯回路１０で生ずる問題である。
【００４３】
続いて図３の点灯回路１０Ａの動作に戻る。図５は、図３の点灯回路１０Ａの動作波形図である。時刻ｔ０より前において、出力電流ＩＯＵＴは、目標値ＩＲＥＦの近傍の２つのしきい値ＩＵＰＰＥＲおよびＩＢＯＴＴＯＭの間に安定化されている。すべてのバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎがオフであり、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、Ｎ×ＶＦである。
【００４４】
時刻ｔ０に、半分のバイパススイッチ２０が同時にオンすると、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、瞬時にＮ／２×ＶＦにドロップし、電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間に電位差が発生し、過渡電流ＩＴＲＮが誘起される。
【００４５】
それと同時に保護回路４０は、負荷電圧ＶＬＯＡＤの急峻な低下を検出すると、出力電流ＩＯＵＴの目標値ＩＲＥＦを一時的に低下させる。これにより出力電流ＩＯＵＴの低下と、過渡電流ＩＴＲＮが相殺し、駆動電流ＩＤＲＶの上昇を抑制できる。
【００４６】
続いて、点灯回路１０Ａのより具体的な構成例を説明する。
【００４７】
図６は、図３の点灯回路１０Ａの具体的な構成例を示す回路図である。図６には主として、保護回路４０の構成が示される。分圧回路４２は、負荷電圧ＶＬＯＡＤを分圧する。ハイパスフィルタ４４は、分圧回路４２の出力を微分する微分器であり、エミッタフォロアの出力を有する。
【００４８】
電圧源５０は、キャパシタＣ３、抵抗Ｒ３、バッファ５６を含む。負荷電圧ＶＬＯＡＤの変動が発生しない定常状態において、キャパシタＣ３は、抵抗Ｒ３を介して電源電圧ＶＣＣに充電される。キャパシタＣ３の電圧は、バッファ５６を介して基準電圧ＶＲＥＦとして出力される。
【００４９】
負荷電圧ＶＬＯＡＤが急峻に低下すると、負荷電圧ＶＬＯＡＤの微分波形にしたがってバイポーラトランジスタＱ３のベース電位が低下し、それにともなってキャパシタＣ３の電圧が低下し、基準電圧ＶＲＥＦすなわちスイッチングコンバータ１４の出力電流ＩＯＵＴの目標値が一時的に低下する。
【００５０】
図７は、図３の点灯回路１０Ａの具体的な構成例を示す回路図である。図７には主としてヒステリシスコンパレータ５２の構成が示される。ヒステリシスコンパレータ５２は、コンパレータ６０、しきい値電圧生成回路６２、周波数検出回路７０、エラーアンプ７２を備える。
【００５１】
しきい値電圧生成回路６２は、制御パルスＳＣＮＴに応じて、２つのしきい値電圧ＶＵＰＰＥＲ，ＶＢＯＴＴＯＭを交互に出力する。コンパレータ６０は、しきい値電圧生成回路６２が出力するしきい値電圧ＶＵＰＰＥＲ，ＶＢＯＴＴＯＭの一方を、電流検出信号ＶＣＳと比較し、制御パルスＳＣＮＴを生成する。
【００５２】
しきい値電圧ＶＵＰＰＥＲ，ＶＢＯＴＴＯＭは、それらの平均値が、上述の電圧源５０が生成する基準電圧ＶＲＥＦに応じており、それらの差分すなわちヒステリシス幅が、ヒステリシス幅設定電圧ＶＨＹＳに応じるように生成される。
【００５３】
オペアンプ６４、トランジスタＭ１１、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２は、２つの電圧ＶＨ，ＶＬを生成する。Ｒ１１＝Ｒ１２であるとき、
ＶＨ＝ＶＲＥＦ−ＶＨＹＳ×Ｒ１１／Ｒ１２＝ＶＲＥＦ−ＶＨＹＳ
ＶＬ＝ＶＨＹＳ
が成り立つ。２つの電圧の平均値（ＶＨ＋ＶＬ）／２＝ＶＲＥＦ／２であり、基準電圧ＶＲＥＦに応じている。また２つの電圧の差分（ヒステリシス幅）ΔＶは、ΔＶ＝ＶＨ−ＶＬ＝ＶＲＥＦ−２ＶＨＹＳであり、ヒステリシス幅設定電圧ＶＨＹＳに対して負の相関を有する。
【００５４】
セレクタ６６は、２つの電圧ＶＨ，ＶＬを受け、制御パルスＳＣＮＴに応じた一方を選択する。セレクタ６６の出力電圧と基準電圧ＶＲＥＦが、抵抗ネットワークＲ２１〜Ｒ２３によって合成される。コンパレータ６０の非反転入力端子には、制御パルスＳＣＮＴに応じて、２値で変化するしきい値電圧ＶＵＰＰＥＲ，ＶＢＯＴＴＯＭが発生する。
【００５５】
ヒステリシス幅設定電圧ＶＨＹＳは一定としてもよいが、この場合、スイッチングコンバータ１４の入力電圧ＶＤＣや出力電圧ＶＬＯＡＤに応じてスイッチング周波数が変動することとなる。そこで、スイッチング周波数が一定となるように、ヒステリシス幅設定電圧ＶＨＹＳをフィードバック制御してもよい。このために、周波数検出回路７０およびエラーアンプ７２が設けられる。周波数検出回路７０は、制御パルスＳＣＮＴの周波数、すなわちスイッチング周波数を示す周波数検出信号ＶＦ＿ＤＥＴを生成する。エラーアンプ７２は、周波数検出信号ＶＦ＿ＤＥＴと周波数の基準値ＶＦ＿ＲＥＦの誤差に応じたヒステリシス幅設定電圧ＶＨＹＳを出力する。これにより、スイッチング周波数の変動が抑制される。
【００５６】
なおしきい値電圧生成回路６２の構成は図７のそれに限定されず、公知の、あるいはその他の回路形式を用いてもよい。
【００５７】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態に係る点灯回路１０Ｂを備える車両用灯具２Ｂの回路図である。点灯回路１０Ｂは、図３の点灯回路１０Ａの保護回路４０に代えて保護回路８０を備える。
【００５８】
保護回路８０は、光源４の両端間の負荷電圧ＶＬＯＡＤの急峻な低下を検出すると活性化し、スイッチングコンバータ１４から光源４に流れる電流の一部ＩＳＩＮＫを、光源４とは別経路にシンクするよう構成される。
【００５９】
以上が点灯回路１０Ｂの基本構成である。続いてその動作を説明する。図９は、図８の点灯回路１０Ｂの動作波形図である。時刻ｔ０より前において、出力電流ＩＯＵＴは、目標値ＩＲＥＦの近傍の２つのしきい値ＩＵＰＰＥＲおよびＩＢＯＴＴＯＭの間に安定化されている。すべてのバイパススイッチ２０＿１〜２０＿Ｎがオフであり、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、Ｎ×ＶＦである。
【００６０】
時刻ｔ０に、半分のバイパススイッチ２０が同時にオンすると、負荷電圧ＶＬＯＡＤは、瞬時にＮ／２×ＶＦにドロップし、電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間に電位差が発生し、過渡電流ＩＴＲＮが誘起される。
【００６１】
保護回路８０は、時刻ｔ０における負荷電圧ＶＬＯＡＤの急峻な低下を検出すると活性化状態となる。そして、スイッチングコンバータ１４から光源４を経てスイッチングコンバータ１４に戻る主電流経路に流れる電流の一部ＩＳＩＮＫをシンクする。保護回路８０がシンクする電流量ＩＳＩＮＫを、過渡電流ＩＴＲＮと同程度とすることにより、光源４に流れる駆動電流ＩＤＲＶの上昇を抑制できる。
【００６２】
図１０（ａ）、（ｂ）は、保護回路８０の構成例を示す回路図である。図１０（ａ）を参照する。保護回路８０は、判定回路８２およびスイッチ８４を含む。スイッチ８４は、電流平滑回路３０のキャパシタＣ３と並列なシャント経路８６の上に設けられる。スイッチ８４のオン状態が、保護回路８０の活性化状態に対応する。判定回路８２は、負荷電圧ＶＬＯＡＤにもとづいて、スイッチ８４のオン、オフを制御する。活性化状態においてスイッチ８４がオンすると、キャパシタＣ２から流出する電荷が、インダクタＬ２ではなく、シャント経路８６に引き込まれる。
【００６３】
図１０（ｂ）を参照する。この保護回路８０は、負荷電圧ＶＬＯＡＤが急峻に低下し、かつ電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間の電圧ＶＬ１が第１しきい値ＶＴＨ１を超えると活性化する。
【００６４】
シャント経路８６の上には、第１トランジスタＭ３１、第２トランジスタＭ３２が直列に設けられる。第１トランジスタＭ３１のソースはインダクタＬ２の一端と接続され、第１トランジスタＭ３１のゲートは抵抗Ｒ３１を介して、インダクタＬ２の他端と接続されており、したがって第１トランジスタＭ３１のゲートソース間には、インダクタＬ２の両端間電圧ＶＬ１が印加されている。第１トランジスタＭ３１は、電流平滑回路３０のインダクタＬ２の両端間の電圧ＶＬ１が第１しきい値（ゲートソース間しきい値ＶＧＳ（ｔｈ））を超えたときにオンとなる。
【００６５】
判定回路８２は、負荷電圧ＶＬＯＡＤの微分信号に応じたゲート信号を、第２トランジスタＭ３２のゲートに供給する。キャパシタＣ３１および抵抗Ｒ３２はハイパスフィルタであり、微分器を形成している。ハイパスフィルタの出力は、バイポーラトランジスタＱ３３のベースに入力される。バイポーラトランジスタＱ３３および抵抗Ｒ３３は、インバータ（反転器）と把握される。負荷電圧ＶＬＯＡＤが急峻に低下すると、トランジスタＱ３３がターンオンし、第２トランジスタＭ３２がターンオンする。
【００６６】
シャント経路８６は、インダクタＬ２よりも光源４側に設けられてもよい。シャント経路８６は、導通、遮断が切りかえ可能な電流源やインピーダンス回路で形成してもよい。
【００６７】
最後に、車両用灯具２の用途を説明する。図１１は、図３もしくは図８の車両用灯具を備えるランプユニット（ランプアッシー）５００の斜視図である。ランプユニット５００は、透明のカバー５０２、ハイビームユニット５０４、ロービームユニット５０６、筐体５０８を備える。上述の車両用灯具２は、たとえばハイビームユニット５０４に用いることができる。複数の発光素子６は、それぞれが異なる領域を照射するように、たとえば横方向に一列に配置される。そして、車両の走行状態において、車両側のコントローラ、たとえばＥＣＵ（電子制御ユニット）により、照射すべき領域が適応的に選択される。車両用灯具２には、照射すべき領域を指示するデータが入力され、車両用灯具２は、指示された領域に対応する発光素子６を点灯させる。
【００６８】
以上、本発明について実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００６９】
（変形例１）
光源４としては、ＬＥＤの他にＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの半導体光源を用いてもよい。
【００７０】
（変形例２）
実施の形態では、バイパス制御方式にともなう負荷電圧ＶＬＯＡＤの変動を説明したがその限りではない。たとえば光源４にショート異常が発生した場合にも負荷電圧ＶＬＯＡＤは急峻に低下し、過渡電流ＩＴＲＮが流れるおそれがある。本発明はこのようなショート対策にも有効である。
【００７１】
（変形例３）
実施の形態では、リップル制御の一例としてヒステリシス制御を説明したがその限りではなく、アッパー検出オフ時間固定方式、あるいはボトム検出オン時間固定方式を採用してもよい。
【００７２】
（変形例４）
図１１のランプユニット５００では、ハイビームユニット５０４に車両用灯具２を使用する場合を説明したが、それに代えて、あるいはそれに加えて、ロービームユニット５０６に車両用灯具２を用いてもよい。
【００７３】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００７４】
１…バッテリ、２…車両用灯具、３…ハーネス、４…光源、６…発光素子、１０…点灯回路、１２…昇圧コンバータ、１４…スイッチングコンバータ、１６…コンバータコントローラ、１８…バイパス回路、２０…バイパススイッチ、２２…バイパスコントローラ、３０…電流平滑回路、４０…保護回路、５０…電圧源、５２…ヒステリシスコンパレータ、５４…ドライバ、６０…コンパレータ、６２…しきい値電圧生成回路、６４…オペアンプ、６６…セレクタ、７０…周波数検出回路、７２…エラーアンプ、８０…保護回路、８２…判定回路、８４…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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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