(57)【要約】  高輝度放電（ＨＩＤ）ランプを駆動する電子安定器が提供される。この電子安定器は、ＤＣ入力電圧を受信し、これを制御電流で昇圧したＤＣ出力電圧を出力する電圧昇圧段を有している。更に、この昇圧されたＤＣ出力電圧を、ＨＩＤランプを駆動可能な切換ＡＣ電圧に変換する切替段を有している。集積回路（ＩＣ）は、電圧昇圧段及び切替台に接続し、これら双方を制御するこのＩＣは、切替段からの出力電流及び昇圧ＤＣ出力電圧を感知する感知回路と、ランプ電流が初期設定の最大レベルにある場合にランプ電源を制御する電流制御ループと、ランプ電流が初期設定の最大レベルよりも低い場合には、ランプ電源を制御する電力制御ループとを備える、ランプ電力制御回路を有している。このＩＣは、制御器ユニットインターフェースを有しており、点灯モード及び通常の運転モードを提供する。【選択図】図１
2008532251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高輝度放電（ＨＩＤ）ランプを駆動する電子安定器であって、
ＤＣ入力電圧を入力し、この入力電圧を制御電流で昇圧したＤＣ出力電圧を出力する電圧昇圧段と、
昇圧した前記ＤＣ出力電圧を、ＨＩＤランプを駆動可能な切換ＡＣ電圧に変換する切替段と、
電圧昇圧段と切替台とに接続し、これら双方を制御するＩＣ制御段と
を備えていることを特徴とする電子安定器。
【請求項２】
前記ＩＣ制御段は、点火モードと通常の操作モードとを有していることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項３】
前記ＩＣ制御段は、
所定のオン時間及びオフ時間に従い電圧昇圧段の制御スイッチを制御することにより昇圧ＤＣ出力電圧電流を昇降させるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に対し、係る所定のオン時間及びオフ時間を設定するための時間設定回路と、
前記昇圧ＤＣ出力電圧が与えられＨＩＤランプにＡＣ電源を提供する前記切替段に、制御信号を提供するドライバ回路と、
切替段からの出力電流及び昇圧ＤＣ出力電圧を感知する感知回路を備えたランプ電力制御回路と、
前記ＰＷＭ信号の負荷サイクルを設定して、前記制御スイッチのオン時間とオフ時間の一方又は双方を制御する負荷サイクル設定回路と
を備え、
前記負荷サイクル設定回路は、前記ランプに提供される電源を制御する前記出力電流及び前記昇圧ＤＣ出力電圧に応答するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項４】
前記ランプ電力制御回路は、電流制御ループと電力制御ループとを備え、ランプ電流が初期設定の最大レベルにある場合には、前記電流制御ループはランプ電源を制御し、ランプ電流が初期設定の最大レベルよりも低い場合には、前記電力制御ループはランプ電源を制御するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の電子安定器。
【請求項５】
電流制御ループは、前記感知出力電流及び基準値を受信しかつ前記ＰＷＭ信号及びランプ電源を制御するためのエラー信号を提供する第１の増幅器段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の電子安定器。
【請求項６】
電力制御ループは、ランプ電源に比例の信号を発生させるため前記出力電流及び前記昇圧ＤＣ出力電圧を受信する乗算器段を備え、更に、ランプ電源に比例する前記信号を受信しエラー信号を提供して、前記ＰＷＭ信号及びランプ電源を制御する第２の増幅器段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電子安定器。
【請求項７】
カスケード回路及び点火ユニットを更に備え、点火モードにおいては、カスケード回路は、ランプ内にアークを発生させ、ランプに電流を流しランプに点灯させる高電圧を点火ユニットに提供するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項８】
ランプが点灯中は、カスケード回路は使用不能ではないことを特徴とする請求項７に記載の電子安定器。
【請求項９】
ランプのオーバードライブを引き起こし、点灯の直後に高輝度出力を提供してランプをコ―ルドな状態から基準動作温度へと昇温させるウォームアッププロファイル回路を、ＩＣ制御段が有していることを特徴とする請求項６に記載の電子安定器。
【請求項１０】
２段階放電を提供する高温再点灯回路を更に備え、
点灯モードにおいては、第１のキャパシタは第１の電圧に充電され、第２のキャパシタは第２の電圧に充電され、その後、ＤＣバス電圧が閾値よりも低い電圧に下がるまで第１のキャパシタはランプに放電し、閾値よりも低い電圧に下がった時に、第２のキャパシタはランプに放電することを特徴とする請求項２に記載の電子安定器。
【請求項１１】
ウォームアッププロファイル回路によって設定されるウォームアップ期間は、電力レベル段階を有し、この電力レベル段階において、乗算器段への電力参照値は複数の段階で設定され、この複数の段階では、最初に、電力参照値は基準ランプ電力より高く設定され、次いで、ウォームアップ期間中複数の段階で減少し、基準ランプ電力に到達することを特徴とする請求項９に記載の電子安定器。
【請求項１２】
前記安定器及び前記ＨＩＤランプは、自動車に用いられることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１３】
電圧昇圧段は、昇圧コンバータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１４】
電圧昇圧段は、フライバックコンバータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１５】
電圧昇圧段制御スイッチは、ＭＯＳＦＥＴを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１６】
切替段は、フルブリッジ方式であることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１７】
フルブリッジ方式のスイッチは、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１８】
ウォームアップモード、故障保護モード及び高温再点灯モードを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子安定器。
【請求項１９】
制御器インターフェースユニットを更に備え、
制御器インターフェースユニットは、ＩＣ制御段を直接に制御し、このＩＣ制御段の制御を通じて更に電圧昇圧段及び切替段を制御し、
安定器が異なるモデルのランプについても作動できるよう、ユーザーがＩＣ制御段を再プログラムすることが、制御器インターフェースユニットにより実現されることを特徴とする請求項１５に記載の電子安定器。
【請求項２０】
ＩＣ制御段は、ランプを作動するためのデフォルト設定を含むことを特徴とする請求項１９に記載の電子安定器。
【請求項２１】
高輝度放電（ＨＩＤ）ランプを駆動する安定器を制御するための集積回路（ＩＣ）制御段であって、
ＤＣ入力電圧を昇圧して昇圧ＤＣ出力電圧を得る安定器の電圧昇圧段を、ＰＷＭを用いて制御する第１の回路と、
前記昇圧ＤＣ出力電圧を、ＨＩＤランプを駆動可能な切換ＡＣ電圧に変換することにより、ランプに切換ＡＣ電圧を提供する、安定器の切替段を制御するための第２の回路と、
切替段からの出力電流と昇圧ＤＣ出力電圧とを感知する感知回路を含むランプ電力制御回路
とを備え、
ＩＣ制御段は、点灯モードと通常の操作モードとを有していることを特徴とするＩＣ制御段。
【請求項２２】
インターフェース制御器ユニットに接続するインターフェース回路を更に備え、
制御器インターフェースユニットは、ＩＣ制御段を直接に制御し、このＩＣ制御段の制御を通じて更に第１の回路、第２の回路及びランプ電力制御回路を制御し、
動作要求の異なるモデルの各ランプに対しても安定器が作動できるよう、ユーザーがＩＣ制御段を再プログラムすることが、制御器インターフェースユニットにより実現されることを特徴とする請求項２１に記載の電子安定器。
【請求項２３】
ＩＣ制御段は、ランプを動作させるための初期設定を含むことを特徴とする請求項２２に記載の電子安定器。
【請求項２４】
第１の回路は、前記ＰＷＭ信号の負荷サイクルを設定して、前記制御スイッチのオン時間を制御し、前記負荷サイクル設定回路回路は、前記ランプに提供される電源を制御する前記出力電流及び前記昇圧ＤＣ出力電圧に応答することを特徴とする請求項２１に記載の電子安定器。
【請求項２５】
ランプ電力制御回路は、ランプ電流が初期設定の最大レベルにある場合にランプ電源を制御する電流制御ループと、ランプ電流が初期設定の最大レベルよりも低い場合にはランプ電源を制御する電力制御ループとを備えていることを特徴とする請求項２１に記載の電子安定器。
【請求項２６】
電流制御ループは、前記感知出力電流及び基準値を受信しかつ前記ＰＷＭ信号及びランプ電源を制御するためのエラー信号を提供する第１の増幅器段を備え、電力制御ループは、ランプ電源に比例の信号を発生させるため、前記出力電流及び前記昇圧ＤＣ出力電圧を受信する乗算器段を備え、更に、ランプ電源に比例する前記信号を受信し、エラー信号を提供して、前記ＰＷＭ信号及びランプ電源を制御する第２の増幅器段を備えていることを特徴とする請求項２５に記載の電子安定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年３月４日に出願の米国暫定出願番号第６０／６５８，６１５号、標題「自動車のＨＩＤ制御ＩＣ」の優先権及び利益を主張するものであり、その開示内容全体は参照事項としてここに包含される。
【０００２】
本発明は、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプに電力を供給する技術に関し、更に詳細には、ランプ電流とランプ電圧に対して連続的にモニター及び調整を行う新規な回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
１８００年代後期に登場した初期の自動車は、前照灯を備えていなかった。自動車の前照灯は、夕方の時間帯の運転を可能にするために１８８５年に装備された。最初の電気式前照灯は１９０５年に登場し、これがその後の基本形となった。１９７０年代には、シールドビーム前照灯が用いられるようになり、これは、１９８０年代〜９０年代に、ハロゲン前照灯によって置き換わった。現在では、このハロゲン前照灯は、ＨＩＤ（高輝度放電）ランプによって置き換えられている。
【０００４】
ＨＩＤランプは、キセノンガスで充てんされているカプセル内で、アークにより発生する高輝度光を提供する。このアーク方式は、ハロゲンランプに見られる白熱フィラメントに比べて、非常に大きな光量を発生する。ＨＩＤランプは、ハロゲンランプに比べて、車輌の電気システムにおける電力消費が少なく、耐久性が高く、輝度が高く、寿命が長く、指向性が高い。
【０００５】
ＨＩＤランプは、特別に設計された内側のガラス管内に収容されているタングステン電極に対して、電気アークを点火することにより光を発生する。この管には、ガス及びメタルの双方が充填されている。ガスは、ランプの点灯を促進し、メタルは、蒸発点に加熱されて光を発生する。ＨＩＤランプは、小さなパッケージで大きな光量を発生する。
【０００６】
ＨＩＤランプの点灯には、通常より高い電圧、例えば４００Ｖを必要とし、この高圧の電圧は、例えば１００Ｖ程度に電圧が低い動作領域に与えられ、このとき電流は２〜３のアンペアである。この動作領域において、一定の電力出力を維持することが望ましい。また、特に自動車の用途に対しては、初期スタートアップ時においても、安定した発光を行うことが望ましい。
【０００７】
通常の走行時にランプの電源を制御することは、ＨＩＤランプの耐用寿命にとって重要である。従って、正常運転時に、ランプに安定した電力を提供することにより、均一な光出力を維持してＨＩＤランプの耐用寿命を延ばすことが望ましい。
【０００８】
ＨＩＤ安定器回路（図１）に対する代表的な先行技術の解決策としては、昇圧段１０及びフルブリッジインバーター段１２の利用を挙げることができる。昇圧段１０は、ＤＣバッテリー電圧を昇圧し、ＤＣバス出力電圧を４００Ｖ（ＤＣ）の標準値に調整する。フルブリッジ段１２は、低い周波数（例えば２００Ｈｚ）でランプ１３を駆動し、ランプ１３に印加されている交流電圧の波形を提供する。昇圧段１０は通常、各種ＩＣ製造業者によって市販されている制御ＩＣ１４を用いて制御される。フルブリッジ段１２は、インターナショナルレクティファイアー社製の「ＩＲ２１５３」自己振動ゲートドライバＩＣ１８を２個用いて制御することができる。通常は、個別的な制御回路１９を用いてフルブリッジ段１２を制御するが、この制御回路１９は以下の機能を備えている。
１）ランプ点灯（点灯回路２０のオン・オフ制御）
２）ランプ電圧及び電流の感知
３）各種ランプの障害状態の検出
４）点灯時期の提供
５）故障事故数のカウント
６）故障発生時または故障計数器のタイムアウト時に安定器リセットまたは安定器のスイッチオフ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この解決策は、通常は多数の制御ＩＣを必要とし、その結果、素子の数が増加し、プリント回路基板（ＰＣＢ）空間領域が増大し、製造原価が上昇し、安定器回路の全体コストが上昇する。これらに対する洗練された解決策としては、１つのＩＣに、できるだけ多くの機能を集積化することにより、素子数を低減させ、プリント回路基板間を低減させ、製造原価を低減させ、安定器の全体コストを低減させ、信頼性を増加させることである。更に、安定した電力を自動車のＨＩＤランプに供給して、これを維持し、またウォームアップ運転中にも、均一な安定したランプ輝度を提供することができる、安定した電力制御回路に対する要請がある。更に、特に自動車の用途においては、ランプが故障した場合に、ランプの高温再点灯を提供することができるＨＩＤ安定器に対する要請がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプを駆動する電子安定器が提供される。安定器及びその部品は、安定器に接続される集積回路（ＩＣ）により制御される。電子安定器は、ＤＣ入力電圧を入力し、これを制御電流で昇圧したＤＣ出力電圧を出力する電圧昇圧段と、この昇圧されたＤＣ出力電圧を、ＨＩＤランプを駆動可能な切換ＡＣ電圧に変換する切替段と、点火モードにおいては、カスケード回路は、ランプ内にアークを発生させ、ランプに高電流を流しランプに点灯させる高電圧を、複数の高抵抗器を介して点火ユニットに提供する点火ユニットと、ランプが点灯中も使用不能ではないカスケード回路と、少なくとも２つのキャパシタより２段階放電を提供する高温再点灯回路とを更に備え、点灯モードにおいては、第１のキャパシタは第１の電圧に充電され、第２のキャパシタは第２の電圧に充電され、その後、ＤＣバス電圧が閾値よりも低い電圧に下がるまで第１のキャパシタはランプに放電し、閾値よりも低い電圧に下がった時に、第２のキャパシタはランプに放電する。
【００１１】
安定器に接続するＩＣは、設定されたオン・オフ時間に従い電圧昇圧段の制御スイッチを制御することにより、昇圧ＤＣ出力電圧電流を昇降させるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に対し、オン時間及びオフ時間を設定するための時間設定回路と、昇圧ＤＣ出力電圧が与えられＨＩＤランプにＡＣ電源を提供する切替段に、制御信号を提供するドライバと、ＰＷＭ信号の負荷サイクルを設定して、制御スイッチのオン時間を制御し、ランプに提供される電源を制御する出力電流及び昇圧ＤＣ出力電圧に応答する負荷サイクル設定回路と、切替段からの出力電流及び昇圧ＤＣ出力電圧を感知する感知回路と、ランプ電流が初期設定の最大レベルにある場合にランプ電源を制御する電流制御ループと、ランプ電流が初期設定の最大レベルよりも低い場合にはランプ電源を制御する電力制御ループとを備えた、ランプ電力制御回路と、ランプのオーバードライブを引き起こし、点灯の直後に高輝度出力を提供して、ランプをコ―ルドな状態から基準動作温度へと昇温させるウォームアッププロファイル回路と、ＩＣ制御段を直接に制御し、このＩＣ制御段の制御を通じて更に電圧昇圧段及び切替段を制御する制御器ユニットに接続する、制御器ユニットインターフェースとを備え、電力要求の異なるランプに対して制御を実現できるよう、ユーザーがＩＣ制御段を再プログラムすることが、制御器ユニットにより実現され、ＩＣ制御段は、デフォルトのランプ電源要求の設定を含むことを特徴とする。
【００１２】
安定器及びＩＣは、ＨＩＤランプの点灯及び操作段階中に、安定した電力を供給する安定器回路の電流及びＤＣバス電圧を検出するために提供される。本発明のシステム及び方法は、正常運転時に、ドライバ段から入力制御信号を受信する安定器回路フルブリッジに提供される入力ＤＣバス電圧を調整することによって、安定した電力を維持する。
【００１３】
本発明に従って、フルブリッジの振動周波数は、シンク電流及びソース電流が上下の内部閾値の間で昇降するよう、ドライバ段によって設定される。したがって、この振動周波数は、５０％の反復サイクルと固定内部不操作時間とで、連続的にフルブリッジのソース電流を昇降する。振動周波数がソース電流を上昇させる場合には、フルブリッジゲートドライバは、フルブリッジの第１の低圧側スイッチ及び第２の高圧側スイッチをオンに切り換え、かつフルブリッジの第２の低圧側スイッチ及び第１の高圧側スイッチをオフに切り換え、振動周波数がソース電流を降下させる場合には、フルブリッジゲートドライバは、フルブリッジの第２の低圧側スイッチ及び第１の高圧側スイッチをオンに切り換え、フルブリッジの第１の低圧側スイッチ及び第２の高圧側スイッチをオフに切り換える。
【００１４】
本発明によると、更に、フルブリッジの出力電流及びフルブリッジに提供されるＤＣバス電圧が感知される。感知された電流は、電流参照閾値と比較され、感知された電圧は、基準電源閾値と比較される。電圧が基準電源閾値に対して高いか、あるいは上昇した場合、または、電流が基準電源閾値に対して高いか、あるいは上昇した場合は、入力ＤＣバス電圧を与える昇圧／フライバック段に提供されるＰＷＭ駆動信号は、ＬＯＷに設定される。電圧が基準電源閾値に対して低いかあるいは下降した場合、または、電流が基準電源閾値に対して低いか、あるいは下降した場合は、昇圧／フライバック段へのＰＷＭ駆動信号は、ＨＩＧＨに設定される。
【００１５】
したがって、昇圧／フライバック段へのＰＷＭ駆動信号がＨＩＧＨに設定された場合には、それは、昇圧／フライバック段スイッチをオンにし、ＤＣバス電圧を増加させる。ＰＷＭオンタイム・オフタイムサイクルにおける最大のオフタイムは、外部のキャパシタの充電時間によって設定される。したがって、昇圧／フライバック段によって提供されるフルブリッジへの入力電圧は、ＰＷＭ信号に応じて増減する。
【００１６】
本発明の他の機能及び利点については、添付の図面を参照する本発明の以下の説明により明らかになると思う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を例示する目的で、好適な形態を、ここに図面で示すが、本発明は、ここに示された正確な構成及び手段に制限されないことを理解されるべきである。本発明の機能及び利点は、添付の図面を参照する本発明の以下の説明により明らかになると思う。
【００１８】
図２に示すＨＩＤ制御ＩＣ２３は、点灯及びウォームアップ制御のため、通常又は運転中の安定器のフルブリッジ制御のため、並びに故障の保護のため、安定器の入力部で、入力昇圧／フライバックコンバータを制御することにより、フルブリッジインバーター段に提供されるＤＣバス電圧を制御するために必要な回路を提供する。
【００１９】
図４は、ＩＣ２３が、安定器の入力段で疑似共鳴フライバックコンバータを制御し、ＨＩＤランプフルブリッジ２２を駆動し、ウォームアップ・運転モード中にランプ電力を制御し、点灯・ウォームアッププロファイルの計数回を設定し、オープンロード・短絡の状態に対して故障保護を提供するための方法を例示している。別の具体例では、プログラミング外部のＭＣＵへのインターフェースが提供される（図５）。
＜フライバックコンバータ制御＞
【００２０】
図４に示す本発明の好適な具体例では、安定器は、疑似共鳴フライバックコンバータ回路２１を有している。ここでは、フライバックコンバータ回路を示してあるが、昇圧コンバータを用いてもよい。このフライバックコンバータは、下部の電圧スイッチ１６を用いることができるものである。回路２１は、ＩＣＯＭＰピン７において最大電流制御、ＰＣＯＭＰピン８において最大電力制御の各電圧のうち低い方を利用することにより、フライバックＭＯＳＦＥＴスイッチ１６のゲート駆動オン時間を決定する。
【００２１】
フライバックＭＯＳＦＥＴ１６のドレイン電圧は、ＺＸピン５に接続される制限抵抗器ＲＺＸを介してモニターされ、スイッチをオフにするタイミングを決定する。ＭＯＳＦＥＴ１６がスイッチオフになれば、
フライバックＭＯＳＦＥＴ１６のドレインに接続されるキャパシタＣＲＥＳは、ドレイン電圧を所定の周波数で立ち上げ、上昇させた後、ゼロまで下げる。ドレイン電圧がゼロに到達したと判断された時は、ＩＣ２３は、そのオン時間を設定することにより、ＭＯＳＦＥＴ１６を介してスイッチを再びオンにする。
【００２２】
このように、ＭＯＳＦＥＴ１６のゼロ電圧スイッチングを行うことができ、これにより、低い温度での運転が可能になる。
【００２３】
デフォルトの最大フライバックオフタイムは、ＴＯＦＦピン６により設定される。外部のＣＴＯＦＦにより決定される時間の終了前に、キャパシタがＴＯＦＦピン６に接続すれば、フライバックＭＯＳＦＥＴ１６を切り換える信号が検出されず、ＭＯＳＦＥＴゲートは、再びスイッチオンになる。
【００２４】
ＩＣ２３では、フライバックコンバータ２１は、ＰＷＭ、ＣＳ、ＺＸ、ＴＯＦＦ、ＩＣＯＭＰ及びＰＣＯＭＰピン、並びにこれらに関連する回路を用いて制御される。図３及び図４を参照すれば分かるように、ＰＷＭピン１は、外部のフライバックＭＯＳＦＥＴ１６用のフライバックＰＷＭシンク／ソースＭＯＳＦＥＴゲートドライバ出力（オンオフゲート信号）として機能する。
【００２５】
ＰＷＭピン１のＰＷＭ信号のオン時間は、ランプ電流限界値／ＰＷＭオン時間設定ＩＣＯＭＰピン７の電圧、又はランプ安定電力／ＰＷＭオン時間設定ＰＣＯＭＰピン８の電圧により決定され、これらの電圧は、どちらのピンによっても低い電圧で決定される。これらの２つの相補作用をするピンは、ランプが安定した電力にあるか、電流限界モードにあるかどうかに従い、フライバックオン時間を制御する。
【００２６】
具体的には、ＩＣＯＭＰピン７は、ＰＷＭゲートドライバ出力のオン時間を決定する。外部の抵抗器ＲＳは、低圧側フルブリッジＭＯＳＦＥＴ（ＭＬＳ１，ＭＬＳ２）のソースとランプ電流測定用接地との間に配置される。このランプ電流は、ランプ電流感知ＩＳＥＮＳＥピン１８により感知される。
【００２７】
２つの制御ループが設けられ、１つはランプ電流用、もう一つはランプ電力用である。ランプ電流制御ループは、増幅器ＯＴＡ２を周りにセンタリングされる。電力制御ループは、乗算器３９及び増幅器ＯＴＡｌを周りにセンタリングされる。これらの回路は、共に、安定電力制御ループ及び電流限界制御ループ３８を形成している。ピン７に接続される外部キャパシタＣＩＣＯＭＰは、電流限界制御ループのループ速度を設定する。
【００２８】
ＩＳＥＮＳＥピン１８が、フルブリッジランプ電流を感知すれば、これに応じて、電流限界制御ループは、プログラムにより得られる電圧に基いて、電流を調整する。このプログラムは、内部操作相互コンダクタンス増幅器ＯＴＡ２を用いてＯＣピン１９で設定されるランプ電流限界閾値を用いて与えられる。
【００２９】
ＯＣピン１９における電圧は、外部の抵抗器ＲＯＣと共に内部電流源によって設定される（ＩＣ基準電流設定ＩＲＥＦピン９において抵抗器ＲＩＲＥＦＦにより設定又はプログラムされる）電圧閾値である。この電圧閾値は、ＩＳＥＮＳＥピン１８で検出されたランプ電流に対する電流上限閾値である。
【００３０】
ＩＳＥＮＳＥピン１８の電圧が、ＯＣピン１９の電圧より大きい場合は、ＯＴＡ２は、ＩＣＯＭＰピン７からの電流を降圧させて、外部のキャパシタＣＩＣＯＭＰを放電し、電圧降下を実現する。これは、ＰＷＭオン時間を低減し、またフライバック電流を低減して、フルブリッジ２２のランプ電流を低減する。
【００３１】
ＩＳＥＮＳＥピン１８の電圧が、ＯＣピン１９の電圧より小さい場合は、上記の大きい場合と正反対の状況が生じ、ＩＣＯＭＰピン７での電圧が増加して、ＰＷＭオン時間が増加し、フルブリッジ２２ランプ電流が増加する。したがって、ランプ電流を感知することにより、ＩＳＥＮＳＥにおいて、フライバックスイッチ１６を制御する電流制御ループが実現する。
【００３２】
また、電力制御ループが提供される。これは、ＰＣＯＭＰピン８の電圧により決定される。この電圧は、ＰＷＭオン時間を安定電力制御ループに関連させる。また、ＰＣＯＭＰピンの電圧は、ＰＷＭゲートドライバ出力のオン時間を決定する。安定電力制御ループは、ＩＳＥＮＳＥピン１８でランプ電流を感知し、ＶＳＥＮＳＥピン１７でランプ電圧（ＤＣバス電圧）を感知し、これらは、ピン１７に接続される抵抗分割器の外部抵抗器ＲＶＳＥＮＳＥにより感知される。このランプ電圧測定は、ＯＶピン２０によってプログラムされる安定電力制御ループ、及び最大昇圧出力電圧に対して用いられる。ＯＶピン２０の機能については、後に説明する。
【００３３】
安定電力制御ループは、内部乗算器３９において、感知した制御値に電圧を乗ずる。乗算器のゲインは、外部の抵抗器ＲＭＵＬＴによって決定されるＭＵＬＴピン１６により設定される。次いで、乗算器の出力は、内部運転相互コンダクタンス増幅器ＯＴＡ１を用いてＰＣＯＭＰピン８の電圧を調整することによって、２Ｖに固定された内部閾値に調整される。ピン８に接続される外部キャパシタＣＰＣＯＭＰは、安定電力制御ループのループ速度を設定する。
【００３４】
乗算器出力電圧が内部電力基準電圧より大きい場合は、ＯＴＡ１は、ＰＣＯＭＰピン８からの電流を降圧させて、外部のキャパシタＣＰＣＯＭＰを放電し、電圧降下を実現する。これにより、ＰＷＭオン時間は低減し、またフライバック電流は低減し、フルブリッジのランプ電流は低減し、これによりランプ電力は低減する。
【００３５】
乗算器出力電圧が２Ｖの内部基準電圧より小さい場合は、上記の大きい場合と正反対の状況が生じ、ＰＣＯＭＰピン電圧が上昇して、フライバックオン時間を増加させることにより、フルブリッジランプ電流を増加させランプ電力を増加させる。しかしながら、ＩＣＯＭＰピン７は、オン時間を電流限界制御ループに関連させ、これらいずれのピン電圧（ＩＣＯＭＰまたはＰＣＯＭＰ）が低い場合でも、ＰＷＭをオン時間に関連させる。
【００３６】
電流感知ＣＳピン２は、フライバック変成器及びフライバックＭＯＳＦＥＴ  １６に対して、サイクル毎のピーク電流に対する保護を提供する。フライバックＭＯＳＦＥＴ１６のソースと、フライバックＭＯＳＦＥＴ１６内の瞬間電流を、オン時間中に感知するための電力接地との間に、外部抵抗器ＲＦが配置される。感知抵抗器ＲＦに印加される電圧は、ＣＳピン２の１．２Ｖの内部閾値を超える必要があり、その場合には、ＰＷＭピン１の出力はＬＯＷに移行し、フライバックＭＯＳＦＥＴ１６をオフにして、ピーク電流を制限する。
【００３７】
フライバックＰＷＭ最大オフタイムをプログラミングするＯＦＦピン６がタイムアウトになるまで、あるいは、フライバックＭＯＳＦＥＴ１６のドレイン電圧のゼロ交差が検出されるまで、ＰＷＭピン１の出力は、ＬＯＷに維持される。Ｏ〜２Ｖにおいて、ＴＯＦＦピン６で昇降時間を設定する外部キャパシタＣＴＯＦＦにより、最大オフタイムは設定される。最大オフタイム設定は、フライバック制御回路２１の臨界連続モードと連続導通モードとの間の境界を決定する。
【００３８】
最大出力電圧を制限するため、ＶＳＥＮＳＥピン１７及び最大フライバック出力電圧閾値設定ＯＶピン２０より、フライバックＰＷＭピン１の出力のオン・オフの切り換えが可能である。この電圧閾値は、ＶＳＥＮＳＥピン１７で測定される昇圧出力電圧に対しての上側電圧限界閾値である。この値は、ＩＣ基準電流ＩＲＥＦピン９で外部の抵抗器ＲＯＶと共に、抵抗器によりプログラムされる内部電流源４２によって設定される。
【００３９】
オープンロード状態の間、またはランプ点灯の間に、最大フルブリッジ電圧（フライバック出力電圧）を制限または制御するため、ＯＶ閾値を主に用いる。ＩＲＥＦピン９の外部の抵抗器ＲＩＲＥＦは、２Ｖの内部基準電圧と共に、ＣＴピン、ＯＶピン及びＯＣピンで用いられる正確な内部基準電流を決定する。
【００４０】
フルブリッジ／ランプ２２の両端の出力電圧の測定により得られるＶＳＥＮＳＥピン１７の電圧は、ＯＶピン２０の電圧を超える必要があり、その場合、ＰＷＭピン１の出力はＬＯＷに移行し、フライバックコンバータをオフにする。ＰＷＭピン１の出力は、ＴＯＦＦピン６のタイムアウト後に再びオンになるか、あるいは上述のように、負への移行が、フライバック疑似共鳴電圧ゼロ交差検波入力ＺＸピン５で検出される。
【００４１】
出力電圧が、再び０Ｖ閾値マイナス少量のヒステリシスよりも小さい値に低下すれば、フライバックコンバータの動作は、ＰＷＭピン１の信号の制御下で行われることになる。
【００４２】
フライバックＭＯＳＦＥＴ１６のドレインからの電圧は、ゲートドライバ出力ＰＷＭピン１の各スイッチサイクルのオフタイムの間、フライバックドレイン電圧がゼロに到達した次点を検出するための信号を提供する。ＺＸピン５の負移行信号が１．７Ｖよりも低い（２Ｖ 〜３００ｍＶのヒステリシス）場合には、ゲートドライバ出力ＰＷＭピン１のオフタイムの終了、及び次のオン時間の始動を知らせる。
＜フルブリッジ制御＞
【００４３】
フルブリッジ段２２は、点灯の直後を除き、その出力で約５００Ｈｚの周波数の振動を与えることが好ましく、その場合、その振動電力は、両極に長い時間とどまり、ランプが消灯してしまう懸念を低減する。この目的は、ランプの電極上への付着物の形成を引き起こすマイグレーションを防止することによって、単にランプ寿命を延長することにある。フルブリッジは、電力制御上の効果を有しない。
【００４４】
ＩＣ２３へのＶＣＣ電源は、ＶＢＵＳに接続される抵抗器ＲＡＵＸを介して得られてもよく、この電源は、正常運転中に通常８０〜１００Ｖのレベルを維持し、これにより、抵抗器が過多な電力を放散させることなく、ＩＣ２３に電力を供給することができるようになる。またＩＣは、安定器のＤＣ入力から、直接にその初期起動電圧を得ることができ、またＤＣバス電圧が非常に低い場合には、点灯開始時にそこから電力を引いてもよい。
【００４５】
フルブリッジ２２は、内部回路２７のＣＴピン、ＬＯ１ピン、ＶＳ１ピン、ＨＯ１ピン、ＶＢ１ピン、ＬＯ２ピン、ＶＳ２ピン及びＶＢ２ピンにより制御される。フルブリッジ振動周波数設定ＣＴピン１０において、外部のキャパシタＣＴは、フルブリッジの開閉頻繁度をプログラムする。ＣＴピン１０のシンク・ソース電流は、ＣＴ電圧を２Ｖ〜５Ｖの内部閾値の間で昇降させる。
【００４６】
このピンの電圧が上昇すれば、フルブリッジシンク／ソースゲートドライバは、低い側のゲートドライバＬＯ１ピン２５に出力し、高い側のゲートドライバＨＯ２ピン２３がオンに、低い側のゲートドライバＬＯ２ピン２１及び高い側のゲートドライバＨＯ１ピン２７は、オフになる。電圧が降下した場合は、ＬＯ２ピン２１及びＨＯ１ピン２７の出力はオンに、ＬＯ１ピン２５及びＨＯ２ピン２３の出力はオフになる。フルブリッジは、５０％の反復サイクルと、例えば１．２マイクロ秒など固定内部不操作時間とにより、振動を継続する。
【００４７】
内部フルブリッジロジック２９、低い側のドライバ３２，３３、６００Ｖの高い側のドライバ３４，３５、並びにブートストラップＭＯＳＦＥＴ３６，３７は、フルブリッジ２２のオン／オフを切り換える機能を有する。このドライバロジック２９により、ＬＯ１ピン２５及びスイッチＭＬＯ１の出力がオンの時は、ＨＯ２ピン２３及びスイッチＭＨＯ２の出力も確実にオンになる。
【００４８】
反対に、ドライバロジック２３により、ＬＯ２ピン２１及びスイッチＭＬＯ２の出力がオンの場合には、ＨＯ１ピン２７及びスイッチＭＨＯ１の出力も確実にオンになる。フルブリッジ２９をこのようにスイッチすることにより、ランプの両端の間に、交流対称方形波電圧が維持される。
【００４９】
内部ブートストラップＭＯＳＦＥＴ３６，３７のそれぞれがオンになり、ＬＯ１ピン２５がＨＩＧＨに設定されている時は、フルブリッジ高圧側ドライバ供給電圧入力ＶＢ１ピン２８に電流電源を供給し、ＬＯ２ピン２１がＨＩＧＨに設定されている時は、フルブリッジ高圧側ドライバ供給電圧入力ＶＢ２ピン２４に電流電源を供給する。これにより、外部高電圧ブートストラップダイオードを必要とすることなく、高圧側ドライバの供給電圧を維持することができる。
【００５０】
ＶＢ１ピン２８及びＶＢ２ピン２４の双方は、一体型のブートストラップＭＯＳＦＥＴを介して、ＩＣ供給電圧入力ＶＣＣピン３から内部的に供給される。さらに、スイッチＭＨＳ１及びＭＨＳ２からのフルブリッジ高側ドライバ電源の帰還は、それぞれ、ＶＳ１ピン２６及びＶＳ２ピン２２により受信される。
＜ランプ電力制御＞
（点灯）
【００５１】
例えば、昇圧トポロジーに対してフライバックトポロジーを用いる利点としては、トランス６６の巻数比が１から４に増大し、点灯に必要な最大バス電圧が４００Ｖの場合、１００ＶのＭＯＳＦＥＴ装置を用いることができることが挙げられる。ここに示されたフライバック構成では、１００Ｖと見積もられるドレインからソース（ＶＤＳ）への最大電圧が、許容範囲内であるので、ＭＯＳＦＥＴ１６は、非常に低いＲＤＳｏｎを有している。
【００５２】
初期状態では、回路は、ランプに負荷がない点灯モードにある。フライバックコンバータ２１が振動を開始すれば、ＤＣバス電圧は、高速で４００Ｖまで上昇する。
【００５３】
点灯モードでは、ＤＣバスの電圧は、点灯ユニット６０を作動させるに十分な高さに至り、それは、点灯を引き起こすために十分な高さの電圧をランプの両端に発生する。また、点灯ユニット６０は、大きい負の電圧ＺＨを必要とする。この大きい負の電圧ＺＨは、カスケード回路６２によりこの安定器で発生する。カスケード回路は、ダイオードＤＣ，ＤＣ２及びＤＣ３並びにキャパシタＣＣ１，ＣＣ２の配列を有し、これらは、フライバック誘導子６６の二次巻線の交流側に接続される。高電圧かつ極小電流量の電流が必要である。カスケード回路は、数個の高値抵抗器Ｒｌ，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４を介して、点灯ユニット６０に接続する。
【００５４】
この高電圧のＺＨが発生すれば、アークがランプ内に発達して高電流がランプ内に瞬時に流れ、ＤＣバスに大きい負荷が与えられる。この大きな負荷は、電圧を低いレベルまで下降させる。この時点で、ランプは消灯してもよく、あるいは動作を継続し、ウォームアップ段階に入ってもよい。ランプがこの段階で消灯する場合は、フライバックコンバータは、再びＤＣバス電圧を４００Ｖまで上昇させて、点灯ユニットが再びランプを始動の試みを行うことを可能にする。
【００５５】
点灯の試みが何度も失敗した後、ＩＣ２３はタイムアウトになり、故障モードに入り、フライバックコンバータは使用不能になる。この時点で、ランプは動作不能となるか、または、ランプは接続されていないと考えられる。
【００５６】
ランプが首尾よく点火する場合、電流は高く、電圧は非常に低い。ランプ点灯中に、点灯ユニットを作動させるだけの十分大きな負の電圧を、カスケード回路が発生するように、ＤＣバス電圧は十分に上昇しないと考えられ、したがって、点灯の後に点灯ユニットを使用不能にするための専用の回路は必要がない。
【００５７】
この初期の段の間、最大電流が制限され、フライバックコンバータ２１が、ランプの両端にかかる電圧が上昇を開始するまで、ランプに供給する定電流電源として動作する。これは、通常、アーク内部の温度がランプ内で上昇する２〜３秒以後起こる。電圧が上昇すれば、ランプ電流は降下し、内部乗算器３９がランプ電力を支配する。
【００５８】
内部乗算器３９は、ＶＳＥＮＳＥピン１７及びＩＳＥＮＳＥピン１８を介して提供されるフィードバック電圧にアナログ乗算を適用し、ランプ電力を計算する。乗算器のゲインは、ＭＵＬＴピン１６で、外部ＲＭＵＬＴ抵抗器を用いてプログラムされてもよい。乗算器出力は、外部の抵抗器ＲＰＯＵＴを介してＣＯＭに接続されるＰＯＵＴピン１５でモニターされてもよい。このように、ランプ電力に比例し、乗算器によって決定される計測可能な出力電圧が提供される。
【００５９】
乗算器３９の出力を内部基準電圧と比較し、ＯＴＡ１により、誤差電圧がＰＣＯＭＰピン８で発生する。同様に、ＩＳＥＮＳＥピン１８からのフィードバック電圧を、ＯＣピン１９で過電流閾値電圧と直接に比較した時、ＩＣＯＭＰピン７は、誤差電圧を発生する。ランプ電流が最大値から降下すれば、電力制御ループ３８が支配的になり、乗算器を用いてランプ電力を制御する。誤差電圧は、フライバックコンバータ２１のオン時間を決定し、したがって、出力及びランプ電力へ転送されるエネルギー量は制御される。
＜通常の操作／ウォームアップ段階＞
【００６０】
ウォームアップ段階の間、ＯＴＡ１に提供される電力制御ループへの電力参照値は、多数の時間段に設定される。最初は、基準電力よりも非常に高い電力がプログラムされ、ウォームアップ段階を通じて数段階で低下し、最終的に、基準ランプ電力に到達する。
【００６１】
ＰＣＬＫピン１３の容量ＰＣＬＫは、クロックを設定し、このクロックは分割されて、ウォームアップ期間内の各電力レベル段階のタイミングを提供する。これは、ウォームアッププロファイルとして知られている。ウォームアッププロファイルは、ＶＣＣピン３に接続するＰＩＮピン１４によって実現されるが、ＰＩＮピン１４の入力電圧が内部閾値よりも低い場合は、使用停止とすることができる。この場合、スイッチ５０が０の位置にある時に、０〜５ＶのＤＣ制御電圧を外部からピンＰＩＮに印加することにより、電力レベルを設定することが可能である。抵抗器ＲＭＵＬＴの値は、ゲインを設定し、これにより最大電力が設定される。
【００６２】
ウォームアッププロファイルの目的は、点灯直後からランプの高輝度出力を提供することにある。ランプが基準電力により駆動される場合、光出力は、最初は非常に低いので、即時に十分な光出力を保証するため、また、ランプをそのコ―ルドな状態から基準動作温度へできるだけ速く上昇させるため、当初はランプをオーバードライブさせることが必要である。これは、特に自動車の用途において重要である。
【００６３】
最終的には、期間の残りの間、ランプ電力は、電力制御ループを通じてその基準レベルで維持されることになり、それは、故障の検出により、安定器がスイッチオフ又はシャットダウンするまで続く。
＜高温再点灯＞
【００６４】
このＨＩＤ安定器デザインは、例えば照明がオフにされるがまだ高温であり、再度オンにしようとする際に、高温再点灯（ホットリストライク）を提供できる必要がある。ＨＩＤランプは、高温の状態での再点灯には、高いエネルギーの放電を必要とする点灯ユニット６０は、ランプの点灯に必要な非常に高い電圧を発生することができるが、発生したアークは、即時に消滅する傾向を有する。したがって、高温再点灯を提供し、または点灯の後ランプにＤＣバスから放電される適正なエネルギー量を提供して、この問題が起こるのを妨ぐことが重要である。
【００６５】
本発明は、ＣＢＵＳ１及びＣＢＵＳ２を用いて、二段式放電を提供することにより、高温再点灯を実現する。点灯モードでは、ＤＺＢ及びＲ９を介して、ＣＢＵＳ１は４００Ｖにチャージし、ＣＢＵＳ２は２５０Ｖにチャージする。点灯後、ＣＢＵＳ１は、ＤＣバスが２５０Ｖよりも低く電圧降下するまで、ランプへの放電が行われ、その時点では、ＣＢＵＳ２もランプに放電する。
【００６６】
ＣＢＵＳ１は、ＣＢＵＳ２より実質的に小さくなっており、それは、高温再点灯中のランプ消灯の主原因がアーク発生時の過多なエネルギー放電だからである。電圧が低いレベルまで降下する場合には、エネルギー放電が小さ過ぎるのは問題であり、したがって、ＣＢＵＳ２は、その意味で、付加的なエネルギーを提供することが要求される。
【００６７】
ランプ電圧は、ランプ自身によって決定され、電流だけが、ランプ電力の制御に利用できる。ＰＣＯＭＰピン８におけるキャパシタＣＰＣＯＭＰの値は、電力制御ループ２５のループ速度を決定する。電力制御ループ２５により、ランプ操作の異なる段階でのランプ電力の制御が可能になる。特に、ランプのウォームアップ期間では、輝度が自動車ドライバに対して安定な状態を維持するように、ランプをオーバードライブすることが望ましい。
【００６８】
ランプがウォームな状態にある場合は、前照灯から安定したルーメン出力を提供するために、電力を一定の値に維持することができる。ウォームアッププロファイル及び安定電力制御の機能の双方は、内部乗算器３９及び電力制御ループ３５により得られる。
＜点灯及びウォームアップカウンター＞
【００６９】
制御ＩＣ２３は、点灯時間及びウォームアッププロファイル時間を決定するカウンターを有している。点灯カウンターに対する点灯クロック周波数は、ＩＣＬＫピン１１の外部のキャパシタＦＬＴＣＬＣによって、設定又はプログラムされ、内部点灯タイマーは、点灯時間を決定する。ＩＣＬＫピン１１及びそれに対応するキャパシタＦＬＴＣＬＫは、時間量のプログラミングを可能にすることにより、ランプが点火しない場合でも、故障モードへ移行する前に、ＨＩＤ安定器は点灯モードにとどまる。したがって、所定の数の試験を行った後にランプの点灯が失敗した場合、ＨＩＤ安定器を安全にオフにするためには、ＩＣＬＫピン１１が必要である。
【００７０】
図６に示すように、ＩＣ２３がステップ８６で点灯モードに入る時、点灯クロック及びカウンターが操作可能になり、ＩＣＬＫをカウントし始める。ランプが首尾よく点火した場合は、ＶＳＥＮＳＥピン１７で測定される出力電圧は、ＯＶ／３よりも低くなるか、またはＯＶピン２０の電圧を３で割った値に等しくなり、点灯タイマーはリセットされ使用停止になり、ＩＣ２３は、ウォームアップモードステップ８８に入る。
【００７１】
点灯タイマーがタイムアウトになる前にＶＳＥＮＳＥピン１７がＯＶ／３よりも低くならなかった場合、ＩＣ２３は、ステップ９２で故障モードに入り、ＩＣはシャットダウンする。故障モードでは、フライバック２１及びフルブリッジ２２は、使用停止になる。
【００７２】
図３及び図４に戻れば、ウォームアップカウンタークロック周波数は、ＰＣＬＫピン１３の外部キャパシタＣＰＣＬＫによって設定又はプログラムされ、内部点灯タイマーは予熱時間を決定する。ウォームアップカウンターからの多数の出力が、ウォームアップ電力プロファイル制御ブロック４１に接続されることにより、所与のプロファイル曲線を満足させるために具体的な時間点で参照電力が増減する。
【００７３】
ランプのルーメン出力が、ウォームアップの間に安定するよう、このプロファイル曲線の設定が行われる必要がある。これには、例えば、直線的上昇プロファイル、指数的上昇プロファイル、ＲＣ上昇プロファイルその他が含まれ、具体的な時間点で、ウォームアップカウンターからの信号に基づき電力参照値を変えることによって決定することができる。曲線の形状は、電力制御ブロック内部で固定されるが、プロファイルは、ＰＣＬＫピン１３のキャパシタＣＰＣＬＫの増減により伸縮することができる。また、ＣＰＣＬＫキャパシタは、時間の設定またはプログラミングを可能にし、ＨＩＤ安定器は、安定電力モードへ移行する前に、ウォームアップモードに維持される（ステップ９０（図６））。
＜故障保護＞
【００７４】
ＩＣ２３は、点灯させるランプの負荷による開路または短絡や故障に対する保護を提供する。開路保護は、ＶＳＥＮＳＥピン１７及びＯＶピン２０を用いて実現される。上述のように、ＶＳＥＮＳＥピン１７においては、外部抵抗器分割器ネットワークを用いて出力電圧が測定され、ＯＶピン２０においては、外部の抵抗器ＲＯＶを用いて過電圧閾値がプログラムされる。
【００７５】
ＶＳＥＮＳＥピン１７での電圧は、ＯＶ閾値を超えれば、ＰＷＭピン１の出力はＬＯＷに移行し、フライバックを使用不能にする。ＶＳＥＮＳＥピン１７における電圧が、ヒステリシスの所与の量（通常は２０ＯｍＶ）だけ低下してＯＶ閾値以下に降下した場合は、出力電圧が再び低下しフライバックが再起動する。これは、外部点灯回路がランプを点灯するを試ている間に、出力電圧を最大値に制限する。
【００７６】
電流検知抵抗器ＲＳは、低圧側フルブリッジＭＯＳＦＥＴのＭＬＳ１、及びＭＬＳ２の両方のソースと、全負荷電流を検知するための電力接地との間で与えられる。短絡条件の間、ＩＳＥＮＳＥピン１８の電圧は、上記のＯＣピン１９の電圧を増加させ、ＩＣ２３は故障モード（ステップ９２（図６））に入り、使用停止となる。フライバック２１及びフルブリッジ２２は、安全に使用停止になる。
【００７７】
最後に、ランプの点灯が失敗した場合、ＶＳＥＮＳＥピン１７は、ＯＶ／３の閾値よりも上昇し、点灯タイマーがタイムアウトになる。これによって、ＩＣ２３が故障モード（ステップ９２（図６））及び運転停止に安全に入ることができるようになる。
＜外部ＭＣＵへのインタフェース＞
【００７８】
図５に戻り、マイクロ制御器５０は、電力参照を直接制御することができ、初期設定ウォームアッププロファイルをＨＩＤ制御ＩＣの内部にバイパスする。マイクロ制御器はＰＷＭ出力を発生し、これは、簡易なフィルターを通ってＤＣに変換される。フィルターは、抵抗器ＲＰＩＮから形成され、キャパシタＣＰＩＮは、ＰＩＮピン１４に接続される。これにより、必要に応じてプログラムすることができるランプ電力を、マイクロ制御器５０が直接に制御することができるようになる。
【００７９】
ここに示した構成では、乗算器３９の出力ＰＯＵＴピン１５は、内部アナログデジタル変換器を介して、マイクロ制御器によってモニターされ、必要な操作を維持するために必要な場合に、ＰＩＮ制御電圧を調整することができるようになる。また、故障カウンター及びフルブリッジ発振器に必要なクロック信号は、外部コンデンサーからではなく、マイクロ制御器によって提供される。
【００８０】
また、マイクロ制御器のＡＤコンバータを通じて、直接にランプ電圧及びランプ電流をモニターすることが可能であり、またＨＩＤ制御ＩＣ２３内部のアナログ乗算器を利用するのではなく、デジタルで乗算を実行することも可能である。しかし、これらは必須ではない。
【００８１】
また、システムがマイクロ制御器を有することにより、通信機能が加えられ、ＨＩＤ安定器が車輌内部の管理システムへ、例えばランプが故障していること、寿命が近いことや交換時期である事を示すメッセージを送り返すことができるようにすることが可能である。マイクロ制御器ー５０への５Ｖの電圧供給は、安定器制御ＩＣ２３のＶＣＣ電源に接続される線形レギュレーターを通じて容易に提供される。
【００８２】
図５に示すように、ＩＣ２３は、外部マイクロ制御器ユニット（ＭＣＵ）５０にインターフェースされてもよい。ＩＣ２３は、０〜５ＶのＤＣアナログ電力制御入力の外部電圧によって設定されるランプ電力制御ＰＩＮピン１４に対する参照値を内包している。これは、外部入力、すなわち外部ＭＣＵ５０からの入力を可能にすることにより、ウォームアップモードや安定電力モードにおけるランプ電力のプログラムを可能にする。
【００８３】
ランプのタイプが異なれば、ウォームアップ／安定電力の設定要求も異なる場合もあり、これが、この異なるタイプのランプに対するＨＩＤ安定器をプログラミングする場合に必要になる場合もある。ＰＩＮピン１４の電圧を５．１Ｖよりも高く設定することにより、ＩＣ２３を内部固定ウォームアップ・安定電力設定にプログラムする。したがって、ローエンド安定器は、内部固定ウォームアッププロファイルにより、単一のＩＣを用いたアプローチを採用することができ、ハイエンド安定器は、製造中のフレキシビリティーを高めるため、ＭＣＵ５０を有していてもよい。
【００８４】
ＩＣ２３は、出力電力ピン、ＰＯＵＴピン１５を更に有している。ＰＯＵＴピン１５のＲＰＯＵＴが、ＭＣＵ５０により、ランプ電力をモニターするために用いられる電力を発生する。このように、ＭＣＵ５０は、異なるタイプのランプ及びウォームアッププロファイルに従って、ＰＩＮピン１４を設定することができ、ＰＯＵＴピン１５をモニターすることによって、直接に出力パワーをモニターすることができるので、実際の出力パワーがプログラム参照値に確実に整合するようにできる。
【００８５】
例えば、ＨＧピン１２を用いることにより、ＭＣＵ５０が水銀ゼロのランプのプロファイルを設定することが可能になる。ＭＣＵ５０を用いない場合、ＶＣＣピン３へＨＧピン１２を接続することにより、ウォームアップ電力制御を、水銀ゼロのＨＩＤランプに対する適正なウォームアッププロファイルに設定する。このピンをＩＣ接地帰路ＣＯＭピン４に接続すれば、ウォームアップ電力制御は、水銀含有ＨＩＤランプの適正なウォームアッププロファイルに設定される。
【００８６】
以上本発明を、特定の具体例に関して説明してきたが、他の多くの変化例及び変更並びに他の使用態様についても、当業者には自明である。したがって、本発明は、ここに記載した具体的な開示によって制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】代表的な従来技術のＨＩＤ安定器回路を示す概略ブロック線図である。
【図２】本発明の具体例に従って安定器制御ＩＣを含むＨＩＤ回路を示す簡略な概略ブロック線図である。
【図３Ａ】安定器制御ＩＣの詳細な概略ブロック線図である。
【図３Ｂ】安定器制御ＩＣの詳細な概略ブロック線図である。
【図３Ｃ】安定器制御ＩＣの詳細な概略ブロック線図である。
【図３Ｄ】安定器制御ＩＣの詳細な概略ブロック線図である。
【図４Ａ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図４Ｂ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図４Ｃ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図４Ｄ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図４Ｅ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図４Ｆ】第１の具体例回路を示す本発明の安定器制御ＩＣの模式的なブロック図である。
【図５Ａ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図５Ｂ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図５Ｃ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図５Ｄ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図５Ｅ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図５Ｆ】第２の回路具体例を示す本発明の安定器制御ＩＣ模式的なブロック線図である。
【図６Ａ】本発明の安定器制御ＩＣの状態図である。
【図６Ｂ】本発明の安定器制御ＩＣの状態図である。
【符号の説明】
【００８８】
６  ピン
７  ピン
８  ピン
１１  ピン
１２  ピン
１６  ＭＯＳＦＥＴ
１８  ピン
１９  ピン
２０  ピン
２２  ＨＩＤランプフルブリッジ
２３  ＩＣ
２５  ピン
２７  ピン
４２  内部電源
５０  ＭＣＵ
【図１】
2008532251.tif 000003
【図２】
2008532251.tif 000004
【図３Ａ】
2008532251.tif 000005
【図３Ｂ】
2008532251.tif 000006
【図３Ｃ】
2008532251.tif 000007
【図３Ｄ】
2008532251.tif 000008
【図４Ａ】
2008532251.tif 000009
【図４Ｂ】
2008532251.tif 000010
【図４Ｃ】
2008532251.tif 000011
【図４Ｄ】
2008532251.tif 000012
【図４Ｅ】
2008532251.tif 000013
【図４Ｆ】
2008532251.tif 000014
【図５Ａ】
2008532251.tif 000015
【図５Ｂ】
2008532251.tif 000016
【図５Ｃ】
2008532251.tif 000017
【図５Ｄ】
2008532251.tif 000018
【図５Ｅ】
2008532251.tif 000019
【図５Ｆ】
2008532251.tif 000020
【図６Ａ】
2008532251.tif 000021
【図６Ｂ】
2008532251.tif 000022
【国際調査報告】
2008532251.tif 000023
2008532251.tif 000024