(57)【要約】【課題】入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態の放電灯点灯回路１は、入力直流電圧を受けており、インダクタ１３と容量素子１１，１２とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路１０と、フィルタ回路１０の出力に接続されており、放電灯５に交流電力を供給する電力供給回路２０とを備える。電力供給回路２０は、放電灯５のための起動パルス電圧を発生させる起動回路７０を有し、フィルタ回路１０は、インダクタ１３に並列に接続されて当該フィルタ回路１０の入力から出力へ電流を流すための整流素子１４を有する。【選択図】図１
2008041561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力直流電圧を受けており、インダクタと容量素子とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力に接続されており、放電灯に交流電力を供給する電力供給回路と、
を備え、
前記電力供給回路は、前記放電灯のための起動パルス電圧を発生させる起動回路を有し、
前記フィルタ回路は、前記インダクタに並列に接続されて当該フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すための整流素子を有することを特徴とする、
放電灯点灯回路。
【請求項２】
前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号を生成する状態検出回路を更に有し、
前記整流素子は、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値より小さいことを前記電圧低下信号が示しているときにオン状態となり、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値以上であることを前記電圧低下信号が示しているときにはオフ状態となる第１のスイッチ素子であることを特徴とする、
請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項３】
前記フィルタ回路は、
前記起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、
当該フィルタ回路の出力間に接続されており、前記起動パルス電圧が発生したことを前記起動確認信号が示したときに、オン状態からオフ状態に切り換わる第２のスイッチ素子と、
を更に有することを特徴とする、請求項１または２に記載の放電灯点灯回路。
【請求項４】
前記フィルタ回路は、
前記起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、
当該フィルタ回路の一方の出力と、接地された他方の出力との間に接続されており、前記起動パルス電圧が発生したことを前記起動確認信号が示したときには、電流の引込みを停止する電流引込み回路と、
を更に有することを特徴とする、請求項１または２に記載の放電灯点灯回路。
【請求項５】
前記フィルタ回路は、前記入力直流電圧の増加に比例して減少する電圧を出力する減少関数回路を更に有し、
前記電流引込み回路は、前記減少関数回路からの出力電圧に応じた電流を引込むことを特徴とする、
請求項４に記載の放電灯点灯回路。
【請求項６】
前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備え、
前記第２のスイッチ素子は、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記所定値より高いことを前記電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わることを特徴とする、
請求項３に記載の放電灯点灯回路。
【請求項７】
前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備え、
前記電流引込み回路は、前記フィルタ回路の一方の出力と、接地された他方の出力との間に接続されており、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記所定値より高いことを前記電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる第３のスイッチ素子を有することを特徴とする、
請求項４または５に記載の放電灯点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用照明等に用いられる放電灯を点灯するための点灯回路が知られている。特許文献１に記載の放電灯点灯回路は、直流電源から直流電圧を受けるハーフブリッジ回路と、容量素子、インダクタおよびトランスの１次巻線が直列に接続された直列共振回路とを有する電力供給回路を備え、このトランスの２次巻線側から放電灯へ交流電力を供給する直列共振型の放電灯点灯回路である。
【特許文献１】特開２００５−６３８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、放電灯点灯回路では、電力供給回路から直流電源（例えば、バッテリ）へのノイズの回り込みを低減することが望まれている。一般的に、ノイズを低減するためには、ＬＣ型フィルタ回路が用いられる。
【０００４】
しかしながら、放電灯点灯回路では、放電灯点灯直後に入力電流が急激に減少するので、ＬＣ型フィルタ回路におけるインダクタに流れる電流が変化し、ＬＣ型フィルタ回路の共振によってＬＣ型フィルタ回路の出力電圧が振動してしまう。入力電流の急激な減少に加えて、共振に起因してＬＣ型フィルタ回路の出力電圧が低下すると、放電灯に供給される電力が低下し、放電灯は立消えしてしまう可能性が高まる。立消えとは、放電灯が点灯した後に、安定状態へ点灯移行できずに消灯してしまう現象である。
【０００５】
そこで、本発明は、入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の放電灯点灯回路は、入力直流電圧を受けており、インダクタと容量素子とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路と、フィルタ回路の出力に接続されており、放電灯に交流電力を供給する電力供給回路とを備える。電力供給回路は、放電灯のための起動パルス電圧を発生させる起動回路を有し、フィルタ回路は、インダクタに並列に接続されて当該フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すための整流素子を有する。
【０００７】
この第１の放電灯点灯回路によれば、整流素子が、フィルタ回路におけるインダクタに並列に接続されており、フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すことができる。したがって、放電灯点灯直後にこのインダクタに流れる電流が減少し、フィルタ回路におけるこのインダクタと容量素子との共振が発生しても、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間では、整流素子がオン状態となることによって、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下量が整流素子の電圧降下量以内に低減される。一方、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間では、整流素子には逆バイアスが印加されるので、整流素子はオフ状態であり、フィルタ回路の出力電圧はインダクタと容量素子との共振に応じて上昇する。したがって、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができ、放電灯に供給される電力低下を抑制することができるので、放電灯の立消えを低減することができる。故に、放電灯の点灯移行性能を向上することができる。
【０００８】
また、この第１の放電灯点灯回路によれば、少なくとも、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間では、フィルタ回路がフィルタとして機能するので、電力供給回路によるスイッチングノイズなどのノイズの入力側への回り込みを抑制することができる。
【０００９】
本発明の第２の放電灯点灯回路では、第１の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、放電灯点灯後における当該フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号を生成する状態検出回路を更に有することが好ましく、整流素子は、フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値より小さいことを電圧低下信号が示しているときにオン状態となり、フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値以上であることを電圧低下信号が示しているときにはオフ状態となる第１のスイッチ素子であることが好ましい。
【００１０】
この第２の放電灯点灯回路によれば、第１のスイッチ素子が、フィルタ回路におけるインダクタに並列に接続されており、状態検出回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間ではオン状態となり、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間ではオフ状態となる。このように、第１のスイッチ素子は、状態検出回路の制御によって整流素子として機能するので、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができる。
【００１１】
ここで、第１のスイッチ素子の電圧降下量は、ダイオードの順方向電圧Ｖｆに比べて小さいので、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間において、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下量を小さくすることができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
【００１２】
本発明の第３の放電灯点灯回路では、第１または第２の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、当該フィルタ回路の出力間に接続されており、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときに、オン状態からオフ状態に切り換わる第２のスイッチ素子とを更に有することが好ましい。
【００１３】
この第３の放電灯点灯回路によれば、第２のスイッチ素子が、フィルタ回路の出力間に接続されており、起動確認回路の制御によって、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときにオン状態からオフ状態に切り換わる。その結果、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を増加することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
【００１４】
本発明の第４の放電灯点灯回路では、第１または第２の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、当該フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときには、電流の引込みを停止する電流引込み回路とを更に有することが好ましい。
【００１５】
この第４の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路が、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、起動確認回路の制御によって、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときに電流の引込みを停止する。その結果、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を増加することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
【００１６】
本発明の第５の放電灯点灯回路では、第４の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、入力直流電圧の増加に比例して減少する電圧を出力する減少関数回路を更に有することが好ましく、電流引込み回路は、減少関数回路からの出力電圧に応じた電流を引込むことが好ましい。
【００１７】
この第５の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路の電流値は、減少関数回路の制御によって、入力直流電圧が大きいときには小さく、入力直流電圧が小さいときには大きく設定される。その結果、入力直流電圧が小さいほど、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を入力直流電圧に応じて調整することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
【００１８】
また、入力直流電圧が大きいほど、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を小さくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを小さくすることができる。したがって、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
【００１９】
本発明の第６の放電灯点灯回路は、第３の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備えることが好ましく、第２のスイッチ素子は、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わることが好ましい。
【００２０】
この第６の放電灯点灯回路によれば、第２のスイッチ素子が、電圧監視回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
【００２１】
本発明の第７の放電灯点灯回路は、第４または第５の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備えることが好ましく、電流引込み回路は、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる第３のスイッチ素子を有することが好ましい。
【００２２】
この第７の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路内の第３のスイッチ素子であって、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続された第３のスイッチ素子が、電圧監視回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図１には、放電灯点灯回路１と共に、スイッチ２、入力用直流電源としてのバッテリ３、ソケット４および放電灯５が示されている。放電灯点灯回路１の一対の入力６ａ，６ｂの間には、スイッチ２とバッテリ３とが直列に接続され、放電灯点灯回路１の入力６ｂは電源線（例えば、接地ライン）９に接続される。放電灯点灯回路１の一対の出力７ａ，７ｂの間には、放電灯５を搭載するためのソケット４が接続される。このようにして、放電灯点灯回路１は、スイッチ２がオン状態であるときに、バッテリ３から供給される直流電力を用いて、車両用の放電灯５、主に前照灯などの灯具を点灯する。そのために、放電灯点灯回路１は、フィルタ回路１０と、電力供給回路２０と、制御回路８０とを備えている。
【００２６】
電力供給回路２０は、フィルタ回路１０を介して、バッテリ３から供給される直流電力を用いて交流電力を生成し、この交流電力を放電灯５に供給する。電力供給回路２０の入力２０ａ，２０ｂは、フィルタ回路１０を介して、それぞれ放電灯点灯回路１の入力６ａ，６ｂに接続されている。一方、電力供給回路２０の出力２０ｃ，２０ｄは、それぞれ放電灯点灯回路１の出力７ａ，７ｂに接続されている。電力供給回路２０は、インバータ回路３０、共振回路４０、トランス５０、電流検出用抵抗素子６０、および起動回路７０を有している。
【００２７】
インバータ回路３０は、２つのトランジスタ３１，３２とブリッジドライバ３３とを有している。本実施形態では、トランジスタ３１，３２は、Ｎ型ＦＥＴである。トランジスタ３１，３２は、電力供給回路２０の入力２０ａ，２０ｂ間に直列に接続されている。具体的には、トランジスタ３１のドレインは入力２０ａに接続されており、トランジスタ３１のソースはトランジスタ３２のドレインに接続されている。トランジスタ３１のソースは入力２０ｂに接続されている。トランジスタ３１，３２のゲートは、ブリッジドライバ３３に接続されている。
【００２８】
ブリッジドライバ３３は、制御回路８０から受ける制御信号Ｓｃに応じて、トランジスタ３１，３２の各々のゲートに駆動信号Ｓｄｒｖ１，Ｓｄｒｖ２を供給する。駆動信号Ｓｄｒｖ１，Ｓｄｒｖ２のデューティはほぼ５０％であり、駆動信号Ｓｄｒｖ１，Ｓｄｒｖ２の位相は互いに１８０度ずれている。
【００２９】
共振回路４０は、直列に接続された容量素子４１と、インダクタ４２およびトランス５０の１次コイル５０ａとを有している。容量素子４１の一端はインバータ回路３０におけるトランジスタ３１のソースおよびトランジスタ３２のドレインに接続されており、容量素子４１の他端はインダクタ４２の一端に接続されている。インダクタ４２の他端はトランス５０の１次コイル５０ａの一端に接続されており、１次コイル５０ａの他端は電力供給回路２０の入力２０ｂに接続されている。共振回路４０では、容量素子４１と、インダクタ４２およびトランス５０の１次コイル５０ａとが共振することによって、これらの合成インピーダンスが周波数依存性を有する。共振回路４０の合成インピーダンスは、共振周波数に近いほど小さい。その結果、共振回路４０は、インバータ回路３０から出力される交流電圧の周波数が共振周波数に近いほど、大きな電圧を出力する。
【００３０】
ここで、放電灯５の点灯前後では、トランス５０の１次コイル５０ａのインダクタンスが変化する。放電灯５の点灯前後における１次コイル５０ａのインダクタンスをそれぞれＬｐ１、Ｌｐ２とすると、Ｌｐ１＞Ｌｐ２となる。放電灯５の点灯前の共振周波数ｆ１および点灯後の共振周波数ｆ２は、それぞれ、下式（１）、（２）のように定まるので、ｆ１＜ｆ２となる。
ｆ１＝１／（２π√（（Ｌｒ＋Ｌｐ１）Ｃｒ））・・・（１）
ｆ２＝１／（２π√（（Ｌｒ＋Ｌｐ２）Ｃｒ））・・・（２）
Ｌｒ：インダクタ４２のインダクタンス
Ｃｒ：容量素子４１の容量値
【００３１】
図２は、駆動信号Ｓｄｒｖ１，Ｓｄｒｖ２のスイッチング周波数に対する共振回路の出力電圧または出力電力を示す図である。曲線Ｘは放電灯消灯時の共振回路４０の出力電圧であり、曲線Ｙは放電灯点灯時の共振回路４０の出力電力である。曲線Ｘ，Ｙによれば、上記したように、駆動信号Ｓｄｒｖ１，Ｓｄｒｖ２のスイッチング周波数が共振周波数ｆ１，ｆ２に近いほど、出力電圧または出力電力が大きいことがわかる。
【００３２】
再び図１を参照する。トランス５０は、直流電源からの直流電圧を昇圧して交流電圧を生成し、交流電力を放電灯５へ供給する。トランス５０における２次コイル５０ｂの一端は電力供給回路２０の出力２０ｃに接続されており、２次コイル５０ｂの他端は電流検出用抵抗素子６０の一端に接続されている。電流検出用抵抗素子６０の他端は電力供給回路２０の出力２０ｄに接続されている。
【００３３】
起動回路７０の入力は共振回路４０における容量素子４１とインダクタ４２との間のノードに接続されており、起動回路７０の出力はトランス５０における１次コイル５０ａの中間端子に接続されている。起動回路７０は、ソケット４に搭載される放電灯５を起動させるために、高電圧値および狭パルス幅を有するトリガーパルス電圧を生成し、このトリガーパルス電圧をトランス５０の１次コイル５０ａに重畳させる。その結果、トリガーパルス電圧はトランス５０によって昇圧され、高電圧値および狭パルス幅を有する起動用パルス電圧（例えば、約２０ｋＶ）が電力供給回路２０の出力電圧に重畳される。
【００３４】
起動回路７０は、昇圧回路７１とスパークギャップ（自己降伏型スイッチ素子）７２とを有している。昇圧回路７１は、容量素子とダイオードとで構成される２倍圧回路やチャージポンプ回路などである。昇圧回路７１の出力は、スパークギャップ７２を介してトランス５０の１次コイルの中間端子に接続されている。
【００３５】
制御回路８０の一方の入力は、トランス５０における２次コイル５０ｂの中間端子に接続されており、制御回路８０の他方の入力は、２次コイル５０ｂと抵抗素子６０との間のノードに接続されている。このようにして、制御回路８０は、一方の入力に電力供給回路２０の出力電圧に応じた電圧検出信号を受け、他方の入力に電力供給回路２０の出力電流に応じた電圧値を有する電流検出信号を受ける。
【００３６】
制御回路８０は、電圧検出信号および電流検出信号に応じて、インバータ回路３０におけるトランジスタ３１とトランジスタ３２とのスイッチング周波数を決定するための制御信号Ｓｃを生成する。制御回路８０は、スイッチング周波数を操作することによって、共振回路４０および電力供給回路２０の出力電力の大きさを制御する。本実施形態では、制御回路８０は、図２に示すように、放電灯消灯時には共振回路４０の共振周波数ｆ１を下限値とする範囲ｆａにおいて、スイッチング周波数を変更する。同様に、制御回路８０は、放電灯点灯時には共振回路４０の共振周波数ｆ２を下限値とする範囲ｆｂにおいて、スイッチング周波数を変更する。
【００３７】
再び図１を参照する。フィルタ回路１０は、π型のＬＣフィルタ回路である。フィルタ回路１０は、電力供給回路２０のスイッチングノイズなどのノイズがバッテリ３へ回り込むことを抑制する。フィルタ回路１０の入力１０ａ，１０ｂはそれぞれ放電灯点灯回路１の入力６ａ，６ｂに接続されており、フィルタ回路１０の出力１０ｃ，１０ｄはそれぞれ放電灯点灯回路１の出力７ａ，７ｂに接続されている。フィルタ回路１０は、容量素子１１，１２、インダクタ１３、およびダイオード１４を有している。
【００３８】
容量素子１１は入力１０ａと入力１０ｂとの間に接続されており、容量素子１２は出力１０ｃと出力１０ｄとの間に接続されている。入力１０ａと出力１０ｃとの間にはインダクタ１３が直列に接続されており、入力１０ｂと出力１０ｄとは直接接続されている。インダクタ１３には、並列にダイオード１４が接続されている。ダイオード１４のアノードは入力１０ａに接続されており、ダイオード１４のカソードは、出力１０ｃに接続されている。
【００３９】
次に、放電灯点灯回路１の動作を説明する。まず、車両運転者によってスイッチ２がオン状態とされ、一対の入力６ａ，６ｂの間にバッテリ３から直流電圧が入力されると、この直流電圧は、フィルタ１０を介して電力供給回路２０へ供給される。また、制御回路８０から制御信号Ｓｃが出力される。すると、ブリッジドライバ３３によってトランジスタ３１，３２が交互にオン状態となり、交流電圧が生成される。この交流電圧は共振回路４０を介してトランス５０に供給され、トランス５０によって昇圧された交流電圧が生成され、ソケット４に搭載された放電灯５に供給される。
【００４０】
また、起動回路７０の昇圧回路７１における最終段の容量素子７３には電荷が蓄えられ、容量素子７３の端子間電圧がスパークギャップ７２の絶縁破壊閾値を越えると、スパークギャップ７２がオン状態となる。すると、トランス５０における１次コイル５０ａの中間端子−他端間には瞬時電流が流れ、トリガーパルス電圧が発生する。このトリガーパルス電圧はトランス５０によって昇圧され、２次コイル５０ｂの端子間には高電圧（例えば、約２０ｋＶ）および狭パルス幅の起動パルス電圧が誘起される。その結果、放電灯点灯回路１の一対の出力７ａ、７ｂの間には、起動パルス電圧が重畳された電力供給回路２０からの出力電圧が発生し、ソケット４に搭載された放電灯５が絶縁破壊を起こすことによって点灯を開始する。
【００４１】
放電灯５が点灯を開始すると、放電灯５のインピーダンスが低下し、放電灯点灯回路１の負荷が急変するので、フィルタ回路１０におけるインダクタ１３に流れる電流が約１０Ａから約１Ａ以下まで減少する。これによって、インダクタ１３と容量素子１１，１２との共振が発生し、フィルタ回路１０の出力電圧が振動する。
【００４２】
図３は、本実施形態の放電灯点灯回路の各部波形を示す図であり、図１８は、比較例の放電灯点灯回路の各部波形を示す図である。なお、比較例の放電灯点灯回路は、本実施形態の放電灯点灯回路１においてフィルタ回路１０がダイオード１４を有していない構成である。
【００４３】
図１８における特性線ＶＬは電力供給回路２０の出力交流電圧波形を示しており、特性線Ｉｉｎは放電灯点灯回路１の入力電流波形を示している。また、特性線Ｖπはフィルタ回路１０の出力電圧波形を示している。
【００４４】
図１８における特性線ＶＬによれば、起動パルス電圧Ｓが印加されると、電力供給回路２０の出力電圧が低下しているので、放電灯５の端子間インピーダンスが低下したこと、すなわち放電灯５が点灯したことがわかる。このとき、特性線Ｉｉｎ，Ｖπによれば、入力電流、すなわちインダクタ１３に流れる電流が急激に減少し（０Ａ以下まで低下している）、フィルタ回路１０の出力電圧が振動していることがわかる。フィルタ回路１０の出力電圧は、起動パルス電圧Ｓが印加された後の期間Ａでは起動パルス電圧Ｓが印加される前に比べて大きくなり、その後の期間Ｂでは起動パルス電圧Ｓが印加される前に比べて小さくなっている。特性線ＶＬによれば、期間Ｂでは、電力供給回路２０の出力電圧が上昇して、その後起動パルス電圧Ｓが印加される前の電圧に戻っているので、放電灯５の端子間インピーダンスが上昇したこと、すなわち放電灯５が立消えしたことがわかる。
【００４５】
このように、比較例の放電灯点灯回路によれば、期間Ｂでは、起動パルス電圧Ｓが印加される前に比べてフィルタ回路１０の出力電圧が低下するので、点灯直後の点灯不安定な期間において放電灯に供給される電力が低下し、放電灯５が立消えしてしまう恐れがある。
【００４６】
一方、図３によれば、起動パルス電圧Ｓが印加されると、入力電流、すなわちインダクタ１３に流れる電流が急激に減少し、フィルタ回路１０の出力電圧が振動しているが、期間Ｂでは、起動パルス電圧Ｓが印加される前に比べて、フィルタ回路１０の出力電圧が大きく低下していないことがわかる。これは、期間Ｂでは、ダイオード１４がオン状態となることによって、フィルタ回路１０の出力電圧の低下量がダイオード１４の順方向電圧Ｖｆに低減されたことによる。一方、期間Ａでは、ダイオード１４には逆バイアスが印加されるので、ダイオード１４はオフ状態となり、比較例と同様に、起動パルス電圧Ｓが印加される前に比べて、フィルタ回路１０の出力電圧が大きくなる。
【００４７】
このように、第１の実施形態の放電灯点灯回路１によれば、ダイオード１４が、フィルタ回路１０におけるインダクタ１３に並列に接続されているので、フィルタ回路１０の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができ、その結果、放電灯５に供給される電力低下を抑制することができる。したがって、放電灯５の立消えを低減することができ、放電灯５の点灯移行性能を向上することができる。
【００４８】
また、第１の実施形態の放電灯点灯回路１によれば、少なくとも、フィルタ回路１０の出力電圧が入力電圧に対して大きくなる期間Ａにおいて、或いは入力電圧が変動しない期間Ｂ以降において、フィルタ回路１０がフィルタとして機能するので、電力供給回路２０によるスイッチングノイズなどのノイズのバッテリ３への回り込みを抑制することができる。
【００４９】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図４に示す放電灯点灯回路１Ａは、放電灯点灯回路１においてフィルタ回路１０に代えてフィルタ回路１０Ａを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路１Ａのその他の構成は、放電灯点灯回路１と同一であるので説明を省略する。
【００５０】
フィルタ回路１０Ａは、フィルタ回路１０においてダイオード１４の代わりにトランジスタ（第１のスイッチ素子）１４Ａを備えており、更に抵抗素子１５，１６および状態検出回路１００を備えている。フィルタ回路１０Ａのその他の構成は、フィルタ回路１０と同一であるので説明を省略する。
【００５１】
トランジスタ１４Ａは、本実施形態では、Ｐ型ＦＥＴである。トランジスタ１４Ａはインダクタ１３に並列に接続されている。トランジスタ１４Ａのドレインは入力１０ａに接続されており、トランジスタ１４Ａのソースは出力１０ｃに接続されている。トランジスタ１４Ａのゲートは、抵抗素子１５を介して状態検出回路１００の出力１００ｃに接続されている。また、トランジスタ１４Ａのゲートとソースとの間には抵抗素子１６が接続されている。
【００５２】
状態検出回路１００の第１の入力１００ａはフィルタ回路１０の出力１０ｃに接続されており、状態検出回路１００の第２の入力１００ｂは起動回路７０の昇圧回路７１における容量素子７３に接続されている。状態検出回路１００は、フィルタ回路１０Ａの出力電圧の値が放電灯５の点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号Ｖｍを生成する。
【００５３】
図５は、第２の実施形態の状態検出回路１００を示す回路図である。状態検出回路１００は、抵抗素子１０１，１０２、ＯＰアンプ１０３、スイッチ素子１０４、容量素子１０５、比較器１０６，１０７，１０８、ＳＲラッチ回路１０９、ＡＮＤ回路１１０、およびインバータ１１１を有している。
【００５４】
抵抗素子１０１，１０２は、第１の入力１００ａと電源線９との間に直列に接続されている。抵抗素子１０１と抵抗素子１０２との間のノードは、ＯＰアンプ１０３の非反転入力および比較器１０６のマイナス入力に接続されている。
【００５５】
ＯＰアンプ１０３の出力は、反転入力にフィードバック接続されている。すなわち、ＯＰアンプ１０３はボルテージホロワとして機能する。ＯＰアンプ１０３の出力はスイッチ素子１０４を介して比較器１０６のプラス入力に接続されている。
【００５６】
比較器１０６のプラス入力と電源線９との間には、容量素子１０５が接続されている。比較器１０６の出力は、ＡＮＤ回路１１０の一方の入力に接続されている。
【００５７】
比較器１０７のプラス入力は第２の入力１００ｂに接続されており、比較器１０７のマイナス入力には基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力される。比較器１０７の出力は、スイッチ素子１０４の制御入力およびＳＲラッチ回路１０９のセット入力に接続されている。
【００５８】
比較器１０８のプラス入力は第１の入力１００ａに接続されており、比較器１０８のマイナス入力には基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力される。比較器１０８の出力は、ＳＲラッチ回路１０９のリセット入力に接続されている。
【００５９】
ＳＲラッチ回路１０９の出力は、ＡＮＤ回路１１０の他方の入力に接続されている。ＡＮＤ回路１１０の出力はインバータ回路１１１を介して出力１００ｃに接続されている。
【００６０】
次に、放電灯点灯回路１Ａにおけるフィルタ回路１０Ａの動作を説明する。容量素子７３の端子間電圧が上昇し、基準電圧Ｖｒｅｆ１を超えると、比較器１０７の出力電圧がハイレベルとなる。すると、スイッチ素子１０４がオン状態となり、容量素子１０５に電荷が蓄えられる。その後、起動パルス電圧が発生すると、容量素子７３の端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１より低下し、スイッチ素子１０４がオフ状態となり、容量素子１０５の端子間電圧は、放電灯５の点灯直後のフィルタ回路１０Ａの出力電圧に保持される。
【００６１】
一方、起動回路７０によって起動パルス電圧が発生し、放電灯５が点灯を開始すると、フィルタ回路１０Ａにおけるインダクタ１３に流れる電流が減少して、インダクタ１３と容量素子１１，１２との共振が発生し、フィルタ回路１０Ａの出力電圧が振動する。
【００６２】
図３に示すように、起動パルス電圧Ｓが印加された後の期間Ａでは、フィルタ回路１０Ａの出力電圧は、起動パルス電圧Ｓが印加される前より大きいので、比較器１０６の出力電圧はローレベルとなる。一方、ＳＲラッチ回路１０９は、比較器１０７の出力電圧がハイレベルとなったときにセットされており、ハイレベルの出力電圧を保持している。したがって、ＡＮＤ回路１１０の出力電圧はローレベルとなり、インバータ１１１の出力電圧、すなわち電圧低下信号Ｖｍはハイレベルとなるので、トランジスタ１４Ａはオフ状態となる。
【００６３】
このように、本実施形態では、電圧低下信号Ｖｍは、ハイレベルのときに、フィルタ回路１０Ａの出力電圧の値が放電灯５の点灯直前の値以上であることを示しており、このときに、トランジスタ１４Ａはオフ状態となる。
【００６４】
その後、期間Ｂでは、フィルタ回路１０Ａの出力電圧は、起動パルス電圧Ｓが印加される前より小さくなるので、比較器１０６の出力電圧はハイレベルとなる。すると、ＡＮＤ回路１１０の出力電圧がハイレベルとなり、インバータ１１１の出力電圧、すなわち電圧低下信号Ｖｍがローレベルとなるので、トランジスタ１４Ａがオン状態となり、フィルタ回路１０Ａの出力電圧の低下量がトランジスタ１４Ａの電圧降下量に低減される。
【００６５】
このように、本実施形態では、電圧低下信号Ｖｍは、ローレベルのときに、フィルタ回路１０Ａの出力電圧の値が放電灯５の点灯直前の値より小さいことを示しており、このときに、トランジスタ１４Ａはオン状態となる。
【００６６】
なお、放電灯５が消灯すると、フィルタ回路１０Ａの出力電圧が上昇し、基準電圧Ｖｒｅｆ２を超えると比較器１０８の出力がハイレベルとなるので、ＳＲラッチ回路１０９がリセットされ、次の点灯動作に備える。
【００６７】
このように、第２の実施形態の放電灯点灯回路１Ａによれば、トランジスタ１４Ａがインダクタ１３に並列に接続されており、状態検出回路１００の制御によって第１実施形態のダイオード１４と同様の機能を有するので、第１の実施形態と同様の利点を得ることができる。
【００６８】
更に、第２の実施形態の放電灯点灯回路１Ａによれば、トランジスタ１４Ａの電圧降下量は、ダイオードの順方向電圧に比べて小さいので、フィルタ回路１０Ａの出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間Ｂにおいて、フィルタ回路１０Ａの入力電圧に対する出力電圧の低下量を小さくすることができ、放電灯５の点灯移行性能をより向上することができる。
【００６９】
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図６に示す放電灯点灯回路１Ｂは、放電灯点灯回路１Ａにおいてフィルタ回路１０Ａに代えてフィルタ回路１０Ｂを備えている構成で第２の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路１Ｂのその他の構成は、放電灯点灯回路１Ａと同一であるので説明を省略する。
【００７０】
フィルタ回路１０Ｂは、フィルタ回路１０Ａにおいて状態検出回路１００の代わりに状態検出回路１２０を備えている。フィルタ回路１０Ｂのその他の構成は、フィルタ回路１０Ａと同一であるので説明を省略する。
【００７１】
状態検出回路１２０の入力は、起動回路７０の昇圧回路７１における容量素子７３に接続されており、状態検出回路１２０の出力は、抵抗素子１５を介してトランジスタ１４Ａのゲートに接続されている。状態検出回路１２０は、状態検出回路１００と同様に、フィルタ回路１０Ｂの出力電圧の値が放電灯５の点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号Ｖｍを生成する。
【００７２】
図７は、第３の実施形態の状態検出回路を示す回路図である。状態検出回路１２０は、起動確認回路１２１と共振周期演算回路１２５とを有している。起動確認回路１２１は、比較器１２２を有している。比較器１２２のプラス入力は入力１２０ａに接続されており、比較器１２２のマイナス入力には基準電圧Ｖｒｅｆ３が入力される。このように、起動確認回路１２１は、容量素子７３の端子間電圧を基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較することによって、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号Ｖｎを生成する。比較器１２２の出力は、共振周期演算回路１２５に接続されている。
【００７３】
共振周期演算回路１２５は、フィルタ回路１０Ｂにおける容量素子１１，１２およびインダクタ１３の各々の値を記憶しており、下式（３）を用いて共振周期ｆ３を求める。
ｆ３＝１／（２π√（Ｌ・（Ｃ１＋Ｃ２）））・・・（３）
Ｌ：インダクタ１３のインダクタンス
Ｃ１：容量素子１１の容量値
Ｃ２：容量素子１２の容量値
共振周期演算回路１２５は、比較器１２２の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングから共振周期の半周期においてハイレベルの電圧を出力し、その後の半周期においてローレベルの電圧を出力する。このように、共振周期演算回路１２５は、共振周期の半周期ごとにハイレベルの電圧とローレベルの電圧とを交互に繰り返し出力する。
【００７４】
すると、図２に示すように、起動パルス電圧Ｓが印加された後の期間Ａでは、状態検出回路１２０から出力される電圧低下信号Ｖｍはハイレベルとなるので、トランジスタ１４Ａはオフ状態となる。
【００７５】
その後、期間Ｂでは、状態検出回路１２０から出力される電圧低下信号Ｖｍはローレベルとなるので、トランジスタ１４Ａがオン状態となり、フィルタ回路１０Ｂの出力電圧がトランジスタ１４Ａの電圧降下量に低減される。
【００７６】
このように、第３の実施形態の放電灯点灯回路１Ｂでも、トランジスタ１４Ａがインダクタ１３に並列に接続されており、状態検出回路１２０の制御によって第２実施形態と同様に機能するので、第２の実施形態と同様の利点を得ることができる。
【００７７】
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図８に示す放電灯点灯回路１Ｃは、放電灯点灯回路１においてフィルタ回路１０に代えてフィルタ回路１０Ｃを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路１Ｃのその他の構成は、放電灯点灯回路１と同一であるので説明を省略する。
【００７８】
フィルタ回路１０Ｃは、第１の実施形態のフィルタ回路１０に加えて、更にトランジスタ（第２のスイッチ素子）１７、抵抗素子１８、および上記した起動確認回路１２１を有している。フィルタ回路１０Ｃのその他の構成は、フィルタ回路１０と同一であるので説明を省略する。
【００７９】
トランジスタ１７は、フィルタ回路１０Ｃの出力１０ｃと出力１０ｄとの間に直列に接続されている。本実施形態では、トランジスタ１７は、Ｎ型ＦＥＴである。トランジスタ１７のドレインは、抵抗素子１８を介して出力１０ｃに接続されており、トランジスタ１７のソースは、出力１０ｄに接続されている。トランジスタ１７のゲートは起動確認回路１２１の出力に接続されている。起動確認回路１２１の入力は、起動回路７０の昇圧回路７１における容量素子７３に接続されている。
【００８０】
容量素子７３の端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ３より大きくなると、起動確認回路１２１からの起動確認信号Ｖｎがハイレベルとなり、トランジスタ１７がオン状態となる。その結果、トランジスタ１７に流れる電流分、インダクタ１３に流れる電流が増加する。
【００８１】
その後、起動パルス電圧が生成されると容量素子７３の端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ３より低下するので、起動確認回路１２１からの起動確認信号Ｖｎがローレベルに切り換わり、トランジスタ１７がオフ状態となる。その結果、インダクタ１３に流れる電流は、放電灯５の点灯に伴い減少すると共に、更にトランジスタ１７に流れる電流分も減少する。
【００８２】
換言すれば、起動確認信号Ｖｎは、ハイレベルからローレベルに切り換わるときに起動パルス電圧が発生したことを示す。このとき、トランジスタ１７がオン状態からオフ状態に切り換わる。
【００８３】
このように、第４の実施形態の放電灯点灯回路１Ｃによれば、トランジスタ１７がフィルタ回路１０Ｃの出力１０ｃ，１０ｄの間に接続されており、起動確認回路１２１の制御によって、放電灯５の点灯前にトランジスタ１７がオン状態とされ、点灯直後にオフ状態とされる。その結果、放電灯５の点灯前に対する点灯直後のインダクタ１３に流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯５の点灯直後におけるインダクタ１３と容量素子１１，１２との共振に起因するフィルタ回路１０Ｃの出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯５の点灯直後に、放電灯５に供給される電力を増加することができ、放電灯５の点灯移行性能をより向上することができる。
【００８４】
［第５の実施形態］
図９は、本発明の第５の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図９に示す放電灯点灯回路１Ｄは、放電灯点灯回路１においてフィルタ回路１０に代えてフィルタ回路１０Ｄを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路１Ｄのその他の構成は、放電灯点灯回路１と同一であるので説明を省略する。
【００８５】
フィルタ回路１０Ｄは、第１の実施形態のフィルタ回路１０に加えて、更に電流引込み回路１３０、減少関数回路１４０、および起動確認回路１２１を有している。フィルタ回路１０Ｄのその他の構成は、フィルタ回路１０と同一であるので説明を省略する。
【００８６】
電流引込み回路１３０は、ＯＰアンプ１３１、トランジスタ１３２、抵抗素子１３３、およびスイッチ素子１５０を有している。本実施形態では、トランジスタ１３２はＮ型ＦＥＴである。ＯＰアンプ１３１の非反転入力は減少関数回路１４０の出力に接続されており、ＯＰアンプ１３１の出力はトランジスタ１３２のゲートに接続されている。トランジスタ１３２はフィルタ回路１０Ｄの出力１０ｃと出力１０ｄとの間に接続されている。具体的には、トランジスタ１３２のドレインは出力１０ｃに接続されており、トランジスタ１３２のソースは抵抗素子１３３を介して出力１０ｄに接続されている。トランジスタ１３２のソースはＯＰアンプ１３１の反転入力にフィードバック接続されている。このように、ＯＰアンプ１３１、トランジスタ１３２、および抵抗素子１３３は、ソースホロワとして機能する。
【００８７】
また、ＯＰアンプ１３１の非反転入力とフィルタ回路１０Ｄの入力１０ｂとの間には、スイッチ素子１５０が直列に接続されている。スイッチ素子１５０の制御入力には、起動確認回路１２１からの出力電圧が入力され、起動確認回路１２１の入力は、起動回路７０の昇圧回路７１における容量素子７３に接続されている。
【００８８】
減少関数回路１４０の入力はフィルタ回路１０Ｄの入力１０ａに接続されている。図１０は、減少関数回路１４０の入出力電圧特性を示す図である。図１０に示すように、減少関数回路１４０は、入力直流電圧に比例して減少する出力電圧を出力する。具体的には、出力電圧は、入力直流電圧の増加に応じて１次関数、すなわち単純減少関数で減少する。
【００８９】
容量素子７３の端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ３より大きくなると、起動確認回路１２１の出力電圧がハイレベルとなり、スイッチ素子１５０がオフ状態となる。すると、電流引込み回路１３０には、減少関数回路１４０から入力直流電圧に比例した出力電圧が入力され、トランジスタ１３２に電流が流れる。その結果、トランジスタ１３２に流れる電流分、インダクタ１３に流れる電流が増加する。このように、電流引込み回路１３０は、減少関数回路１４０からの出力電圧に応じた電流を引込む。
【００９０】
その後、起動パルス電圧が生成されると容量素子７３の端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ３より低下するので、起動確認回路１２１の出力電圧がローレベルに切り換わり、スイッチ素子１５０がオン状態となる。すると、電流引込み回路１３０におけるトランジスタ１３２がオフ状態となる。このように、電流引込み回路１３０は、起動確認回路１２１からの起動確認信号Ｖｎが、起動パルス電圧が発生したことを示すときに、スイッチ素子１５０によって、電流の引込みを停止する。その結果、インダクタ１３に流れる電流は、放電灯５の点灯に伴い減少すると共に、更にトランジスタ１３２に流れる電流分も減少する。
【００９１】
このように、第５の実施形態の放電灯点灯回路１Ｄによれば、電流引込み回路１３０が、フィルタ回路１０Ｄの出力１０ｃ，１０ｄの間に接続されており、起動確認回路１２１の制御によって、放電灯５の点灯前にトランジスタ１３２がオン状態とされ、点灯直後にオフ状態とされる。その結果、放電灯５の点灯前に対する点灯直後のインダクタ１３に流れる電流の減少量を大きくすることができるので、第４の実施形態と同様の利点を得ることができる。
【００９２】
更に、第５の実施形態の放電灯点灯回路１Ｄによれば、電流引込み回路１３０のトランジスタ１３２に流れる電流値は、減少関数回路１４０の制御によって、入力直流電圧が大きいときには小さく、入力直流電圧が小さいときには大きく設定される。その結果、入力直流電圧が小さいほど、放電灯５の点灯前に対する放電灯５の点灯直後のインダクタ１３に流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯５の点灯直後におけるインダクタ１３と容量素子１１，１２との共振に起因するフィルタ回路１０Ｄの出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯５に供給される電力を入力直流電圧に応じて調整することによって安定した共振電圧を得ることができ、放電灯５の点灯移行性能をより向上することができる。
【００９３】
ここで、バッテリ３の電圧が高いときには、フィルタ回路１０Ｄの出力電圧が電力供給回路２０のインバータ回路３０におけるトランジスタ３１，３２や電流引込み回路１３０におけるトランジスタ１３２などの半導体素子の耐圧を超えることが懸念される。
【００９４】
しかしながら、第５の実施形態の放電灯点灯回路１Ｄによれば、入力直流電圧が大きいほど、放電灯５の点灯前に対する放電灯５の点灯直後のインダクタ１３に流れる電流の減少量を小さくすることができ、放電灯５の点灯直後におけるインダクタ１３と容量素子１１，１２との共振に起因するフィルタ回路１０Ｄの出力電圧の上昇度合いを小さくすることができる。したがって、後段の電力供給回路２０内のトランジスタ３１，３２やフィルタ回路１０Ｄ内のトランジスタ１３２などの半導体素子の破壊を防止することができる。
【００９５】
［第６の実施形態］
図１１は、本発明の第６の実施形態に係る放電灯回路を示す回路図である。図１１に示す放電灯点灯回路１Ｅは、放電灯点灯回路１Ｄにおいてフィルタ回路１０Ｄに代えてフィルタ回路１０Ｅを備えている構成で第５の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路１Ｅのその他の構成は、放電灯点灯回路１Ｄと同一であるので説明を省略する。
【００９６】
フィルタ回路１０Ｅは、第５の実施形態のフィルタ回路１０Ｄに加えて、更に電圧監視回路１６０を有しており、電流引込み回路１３０に代えて電流引込み回路１３０Ａを有している。フィルタ回路１０Ｅのその他の構成は、フィルタ回路１０と同一であるので説明を省略する。
【００９７】
電圧監視回路１６０は、フィルタ回路１０Ｅの出力１０ｃと出力１０ｄとの間に接続されている。電圧監視回路１６０は、フィルタ回路１０Ｅの出力電圧の値が所定値より高いことを検出する。電圧監視回路１６０は、ツェナーダイオード１６１と抵抗素子１６２，１６３とを有している。ツェナーダイオード１６１のカソードは出力１０ｃに接続されており、ツェナーダイオード１６１のアノードは直列に接続された抵抗素子１６２，１６３を介して出力１０ｄに接続されている。抵抗素子１６２と抵抗素子１６３との間のノードは、電流引込み回路１３０Ａにおけるトランジスタ１３２のゲートに接続されている。
【００９８】
電流引込み回路１３０Ａは、電流引込み回路１３０に加えて更にダイオード１３４を有している。ダイオード１３４は、ＯＰアンプ１３１の出力とトランジスタ１３２のゲートとの間に接続されている。ダイオード１３４は、電圧監視回路１６０によってトランジスタ１３２のゲートの電圧が上昇されたときに、ＯＰアンプ１３１の出力に電流が逆流することを防止する。なお、本実施形態では、トランジスタ１３２が特許請求の範囲に記載した第３のスイッチ素子として機能する。
【００９９】
放電灯５の点灯直後に、インダクタ１３と容量素子１１，１２との共振によって、フィルタ回路１０Ｅの出力電圧が上昇し、所定値を超えると、ツェナーダイオード１６１のアノードからカソードへ電流が流れ、抵抗素子１６２と抵抗素子１６３との間のノード電圧が上昇する。すると、放電灯５の点灯時にオフ状態とされたトランジスタ１３２がオン状態となり、トランジスタ１３２に電流が流れる。その結果、フィルタ回路１０Ｅの出力電圧の上昇が抑制される。
【０１００】
このように、本実施形態では、電圧監視回路の出力電圧は、ハイレベルであるときに、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを示しており、このとき、トランジスタ１３２はオフ状態からオン状態に切り換わる。
【０１０１】
バッテリ３の電圧が高いときには、フィルタ回路１０Ｅの出力電圧が電力供給回路２０のインバータ回路３０におけるトランジスタ３１，３２や電流引込み回路１３０Ａにおけるトランジスタ１３２などの半導体素子の耐圧を超えることが懸念される。
【０１０２】
しかしながら、第６の実施形態の放電灯点灯回路１Ｅによれば、フィルタ回路１０Ｅの出力１０ｃ，１０ｄの間に接続された電流引込み回路１３０Ａにおけるスイッチ素子１３２が、電圧監視回路１６０の制御によって、フィルタ回路１０Ｅの出力電圧の値より大きくなるときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯５の点灯直後におけるインダクタ１３と容量素子１１，１２との共振に起因するフィルタ回路１０Ｅの出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路２０内のトランジスタ３１，３２やフィルタ回路１０Ｅ内のトランジスタ１３２などの半導体素子の破壊を防止することができる。
【０１０３】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【０１０４】
本実施形態では、フィルタ回路におけるインダクタの全部に対して並列に整流素子を接続したが、ノイズ性能向上のために、整流素子はインダクタの一部に対して並列に接続されてもよい。以下に、フィルタ回路の変形例を示す。
【０１０５】
（変形例１）
図１２は、変形例１に係るフィルタ回路を示す図である。図１２に示すフィルタ回路１０Ｆは、第１の実施形態のフィルタ回路１０に加えてインダクタ２００を備えている。インダクタ２００は、フィルタ回路１０Ｆの入力１０ａと、インダクタ１３とダイオード１４との並列回路との間に接続されている。このフィルタ回路１０Ｆによれば、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２００によってノイズ低減が可能である。なお、インダクタ２００は、インダクタ１３とダイオード１４との並列回路と、出力１０ｃとの間にあってもよい。
【０１０６】
（変形例２）
図１３は、変形例２に係るフィルタ回路を示す図である。図１３に示すフィルタ回路１０Ｇは、第１の実施形態のフィルタ回路１０に加えてインダクタ２００を備えている。インダクタ２００は、ダイオード１４に直列に接続されている。換言すれば、フィルタ回路１０Ｇでは、ダイオード１４とインダクタ２００との直列回路がインダクタ１３に並列に接続されている。このフィルタ回路１０Ｇによれば、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２００によってノイズ低減が可能である。
【０１０７】
（変形例３）
図１４は、変形例３に係るフィルタ回路を示す図である。図１４に示すフィルタ回路１０Ｈは、第１の実施形態のフィルタ回路１０においてインダクタ１３に代えてインダクタ２０１を備えている。インダクタ２０１の一端２０１ａはフィルタ回路１０Ｈの入力１０ａに接続されており、インダクタ２０１の他端２０１ｂはフィルタ回路１０Ｈの出力１０ｃに接続されている。ダイオード１４は、インダクタ２０１の中間端子２０１ｃと他端２０１ｂとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路１０Ｈによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２０１の一端２０１ａから中間端子２０１ｃによってノイズ低減が可能である。
【０１０８】
（変形例４）
図１５は、変形例４に係るフィルタ回路を示す図である。図１５に示すフィルタ回路１０Ｉは、変形例３のフィルタ回路１０Ｈにおいてダイオード１４の接続位置が異なっている。ダイオード１４は、インダクタ２０１の一端２０１ａと中間端子２０１ｃとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路１０Ｉによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２０１の中間端子２０１ｃから他端２０１ｂによってノイズ低減が可能である。
【０１０９】
（変形例５）
図１６は、変形例５に係るフィルタ回路を示す図である。図１６に示すフィルタ回路１０Ｊは、第１の実施形態のフィルタ回路１０においてインダクタ１３に代えてインダクタ２０２を備えている。インダクタ２０２の一端２０２ａはフィルタ回路１０Ｊの入力１０ａに接続されており、インダクタ２０２の中間端子２０２ｃはフィルタ回路１０Ｊの出力１０ｃに接続されている。ダイオード１４は、インダクタ２０２の一端２０２ａと他端２０２ｂとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路１０Ｊによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２０２の他端２０２ｂから中間端子２０２ｃによってノイズ低減が可能である。
【０１１０】
（変形例６）
図１７は、変形例６に係るフィルタ回路を示す図である。図１７に示すフィルタ回路１０Ｋは、第５の実施形態のフィルタ回路１０Ｊにおいて入出力とインダクタ２０２との接続位置が異なっている。インダクタ２０２の中間端子２０２ｃはフィルタ回路１０Ｋの入力１０ａに接続されており、インダクタ２０２の他端２０２ｂはフィルタ回路１０Ｋの出力１０ｃに接続されている。このフィルタ回路１０Ｋによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード１４がオン状態であるときでも、インダクタ２０２の一端２０２ａから中間端子２０２ｃによってノイズ低減が可能である。
【０１１１】
（変形例７）
第５の実施形態では、電流引込み回路１３０の電流は、減少関数回路１４０によって入力直流電圧に応じて変更されたが、電流引込み回路１３０の電流は一定であってもよい。
【０１１２】
（変形例８）
第６の実施形態では、電圧監視回路１６０がツェナーダイオード１６０によって過電圧を検出したが、電圧監視回路はコンパレータを有し、基準電圧との比較に基づいて過電圧を検出してもよい。
【０１１３】
また、本実施形態では、トランジスタとしてＦＥＴを用いたが、バイポーラトランジスタが用いられてもよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、共振回路４０がインダクタ４２を備えていたが、共振回路４０はインダクタ４２を備えない構成であってもよい。この場合、容量素子４１とトランス５０のリークインダクタンスとによって共振が発生する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。
【図２】入力交流電力の周波数に対する共振回路の出力電力を示す図である。
【図３】本実施形態の放電灯点灯回路の各部波形を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。
【図５】第２の実施形態の状態検出回路を示す回路図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。
【図７】第３の実施形態の状態検出回路を示す回路図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。
【図１０】減少関数回路の入出力電圧特性を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る放電灯回路を示す回路図である。
【図１２】変形例１に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１３】変形例２に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１４】変形例３に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１５】変形例４に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１６】変形例５に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１７】変形例６に係るフィルタ回路を示す図である。
【図１８】比較例の放電灯点灯回路の各部波形を示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１…放電灯点灯回路、２…スイッチ、３…バッテリ、４…ソケット、５…放電灯、１０…フィルタ回路、１１，１２…容量素子、１３…インダクタ、１４…整流素子、１４Ａ…第１のスイッチ素子、１７…第２のスイッチ素子、２０…電力供給回路、３０…インバータ回路、３１，３２…トランジスタ、３３…ブリッジドライバ、４０…共振回路、４１…容量素子、４２…インダクタ、５０…トランス、６０…電流検出用抵抗素子、７０…起動回路、７１…昇圧回路、７２…スパークギャップ、７３…容量素子、８０…制御回路、１００…状態検出回路、１２１…起動確認回路、１２５…共振周期演算回路、１３０…電流引込み回路、１３２…第３のスイッチ素子、１４０…減少関数回路、１６０…電圧監視回路。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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