(57)【要約】【課題】防水、熱放散用の充填材が充填された後でも、放電灯を点灯させる電力値を調整する手段の防水性を確保する。【解決手段】電源回路１００の直流電圧を、点灯回路２００の直流−直流変換器１１で降圧して得られた直流電圧を、始動回路３００のフルブリッジ１３で交流電圧に変換する。始動回路３００では生成された交流電圧を高圧放電灯ＬＰに供給し、点灯に必要な電力を供給するとともに、高圧放電灯ＬＰの始動に必要な所望のパルス電圧を発生させる。点灯回路２００を構成したケース１１内に樹脂が充填された後に、高圧放電灯ＬＰのランプ電力をボリュームＶＲにより調整する。ケース２１に収納された点灯回路２００の入力側には防水処理されたコネクタ２２とプラグ４１で電気的に結合し、出力側はコネクタ２５とプラグ５１で電気的に結合する。ボリュームＶＲは、防水処理されたコネクタ２２内に設置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の電圧を所望の電圧に昇圧させる直流−直流変換器と、
前記直流−直流変換器で生成された直流電圧を、交流電圧に変換する直流−交流変換器と、
前記直流−交流変換器に基づき生成された交流電圧を供給し、高圧放電灯の点灯に必要な電力を供給するとともに、前記高圧放電灯の始動に必要な所望のパルス電圧を発生させる始動回路とを具備し、
少なくとも前記直流−直流変換器を構成したケース内に樹脂が充填された後に、前記高圧放電灯のランプ電力を調整する手段を、前記ケースの形成した外部との接続を行う防水処理が施されたコネクタ内に設置したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車載用のＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプ等を点灯させる放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置は、起動点灯時における電源用直流−直流変換器の出力電圧を検出し、制御回路によって放電灯起動時に一定電流を流し、安定時には一定出力となるよう限流特性をもたせた制御を行い、放電灯起動時の不安定領域における立ち消えの改善がなされている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平７−２２０８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、放電安定時の出力電力を直流−直流変換器の出力電圧検出抵抗にて調整する必要があり、防水、熱放散の目的から点灯装置の筐体内に絶縁性の樹脂を充填させている。このため、設定出力電力値が充填材を充填する前と後とではずれが生じる場合があり、充填後の出力電力の調整は困難であった。
【０００４】
この発明の目的は、防水、熱放散用の充填材が充填された後でも、放電灯を点灯させる電力値を調整する手段の防水性を簡単な構成で確保する放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の放電灯点灯装置は、
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、絶縁のための樹脂充填後に出力電力が調整可能な点灯装置の調整部の絶縁と保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は、この発明の高圧放電灯点灯装置に用いる回路構成について説明するための回路図である。図１の高圧放電灯点灯装置は、電源回路１００、点灯回路２００、始動回路３００、高圧放電灯ＬＰから構成される。  
点灯回路２００の直流−直流変換器１１は、電源回路１００の直流電源１２の電圧を昇圧し出力する回路である。直流−直流変換器１１は、昇圧用のトランスＴ１、トランスＴ１の１次巻線に対して直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１、およびトランスＴ１の２次巻線に接続された整流回路としてのダイオードＤを有する。なお、このスイッチング素子Ｑ１は、Ｎ型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であるが、バイポーラトランジスタを用いるようにしてもよい。また、トランスＴ１の２次側の整流回路は他の整流回路としてもよいしコンデンサなどの平滑回路を設けてもよい。
【０００９】
また、直流電源１２は、電源装置１００を構成し、バッテリなどといった１２Ｖまたは２４Ｖの程度の直流電圧を発生する装置である。電源スイッチＳＷは、点灯回路２００の直流−直流変換器１１と直流電源１２との間に設けられたスイッチである。
【００１０】
また、始動回路３００のフルブリッジ回路１３は、直流−直流変換器１１により昇圧された直流電圧から矩形波を生成し高圧放電灯ＬＰに印加する直流−交流変換器を構成している。フルブリッジ回路１３では、２組のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３およびＱ４，Ｑ５のソース・ドレインが直列に接続され、２組の２つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３およびＱ４，Ｑ５が並列に接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ２とＱ３の接続点と、スイッチング素子Ｑ４とＱ５の接続点との間に、イグナイタ１４と高圧放電灯ＬＰの直列回路が接続される。なお、このスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は、Ｎ型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であるが、バイポーラトランジスタを用いるようにしてもよい。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５には、同一のゲート信号が供給され、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４には同一のゲート信号であってスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５のゲート信号とは逆相のゲート信号が供給される。
【００１１】
制御部１５は、直流−直流変換器１１のスイッチング素子Ｑ１のゲートへ制御信号を供給して直流−直流変換器１１を駆動する回路である。また。制御部１５は制御信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）してスイッチング素子Ｑ１のゲート信号を生成する。すなわち、制御部１５からの制御信号のレベルに応じて、スイッチング素子Ｑ１へのゲート信号のデューティ比を変化させ、直流−直流変換器１１の２次側出力を調整する。
【００１２】
また、制御部１５は、直流−直流変換器１１からフルブリッジ回路１３を介して高圧放電灯ＬＰに流れるランプ電流を電流検出用の抵抗Ｒ１で検出し、その結果を入力するとともに、フルブリッジ回路１３、イグナイタ１４を介して高圧放電灯ＬＰに供給されるランプ電圧を電圧検出用の抵抗Ｒ２，Ｒ３で検出し、その結果を入力する回路である。制御部１５は、直流−直流変換器１１とフルブリッジ回路１３との間でランプ電圧を検出するため、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５（Ｑ３，Ｑ４）のソース・ドレイン間電圧などの電圧降下分を補正した電圧値をランプ電圧の検出値とする。
【００１３】
さらに、制御部１５は、始動時、ウォームアップ制御時および定格電力点灯時のランプ電圧である定常電圧状態において、直流−直流変換器１１、フルブリッジ回路１３を制御する回路である。始動から消灯までフルブリッジ回路１３のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のためのゲート信号を供給する機能、直流−直流変換器１１を駆動する制御信号を生成する機能などを有する。
【００１４】
フルブリッジ回路１３は、低周波矩形波点灯方式で高圧放電灯ＬＰにランプ電流を供給するとともに、高圧放電灯ＬＰに流れるランプ電流の向きを切り換えるランプ電流供給手段として機能する。
【００１５】
また、イグナイタ１４は、高圧放電灯ＬＰへ始動電圧を供給する回路である。イグナイタ１４では、昇圧トランスＴ２の２次巻線が高圧放電灯ＬＰに直列に接続され、昇圧トランスＴ２の１次巻線には高電圧パルス発生回路１６が接続される。
【００１６】
高圧放電灯ＬＰは、メタルハライドランプなどの放電ランプである。高圧放電灯ＬＰは、高電圧が供給されると電極間でアーク放電を生成し、その後の継続的な電力供給により発光を持続する。高圧放電灯ＬＰは、例えばＨＩＤランプなどである。
【００１７】
始動時には、直流電源１２に基づきイグナイタ１４で２０ｋｖ程度の高電圧を発生させ、高圧放電灯ＬＰを始動させる。イグナイタ１４は点灯開始後、点灯回路２００は高圧放電灯ＬＰに安定状態よりも大きな例えば７５Ｗの電力を投入し、光束を速やかに立上げる。光束立上げ後、安定状態に至るまで高圧放電灯ＬＰへの投入電力を徐々に低減し、安定状態になると今度は一定の例えば３５Ｗの電力を供給する。高圧放電灯ＬＰへの投入電力は、制御部１５に供給される高圧放電灯ＬＰの電圧、電流を検出し、検出結果に基づきスイッチング素子Ｑ１のデューティを制御して、３５Ｗの電力を維持するように制御を行っている。
【００１８】
ところで、点灯回路２００は、抵抗値Ｒ１に基づくランプ電流検出情報や抵抗Ｒ２，Ｒ３に基づくランプ電圧検出情報を制御部１５に供給し、ランプ電力が一定になるような制御を行っている。点灯回路２００は、図２、図３に示すようにケース内に収納後に防水、熱放散を目的として図示しない樹脂を充填させて絶縁を取っている。そこで、樹脂充填後において、ランプ電圧の調整を必要とする場合に、ボリュームＶＲ等の調整を手段を用いて外部から調整可能にしている。
【００１９】
図２〜図６を参照し、この発明の一実施形態について説明するための、図２は構成図、図３はこの発明の一実施形態の高圧放電灯点灯装置の外観について説明するための斜視図、図４は図３のコネクタに結合されるプラグについて説明するための斜視図、図５は図３のコレクタに結合されるプラグについて説明するための斜視図、図６は図４のプラグが図３のコネクタに接合された状態での図３のＡ−Ａ’断面の一部を切欠して示した断面図である。なお、図１と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
【００２０】
２１は筐体であり、この筐体２１内には点灯回路２００が収容された状態で、絶縁性の樹脂が充填されている。直流−直流変換器１１の入力側は、筐体２１の外部に、例えば耐熱性を有するゴム製の防水用のパッキン６１（図６参照）を介して取り付けられた耐熱樹脂製のコネクタ２２の有底のケース２３内に配置される。ケース２３の底には電気的に分離され、固着されたピン２４１，２４２にそれぞれ電気的に接続する。また、ケース２３内には、ランプ電圧調整用のボリュームＶＲも配置され、図２に示す配線で点灯回路２００に接続される。
【００２１】
同様に、点灯装置２００の３ラインと始動回路３００は、筐体２１の外部に防水用の図示しないパッキンを介して取り付けれたコネクタ２５の有底のケース２６内に配置され、電気的に分離されたピン２７１〜２７３にそれぞれ電気的に接続する。ケース２６は、図２ではケース２３とは反対面の筐体２１に取り付けられているが、図３では同一の側面に取り付けられている。
【００２２】
図４は、コネクタ２２と電気的に結合させるためのプラグ４１を示している。図６にも示すようにプラグ４１は、本体が例えば耐熱性樹脂で形成され、電源回路１００からの２ラインに接続されたリード線４２，４３がそれぞれ電気的に接続されたジャック４４，４５がプラグ４１の有底部４６に構成される。有底部４６の周囲には溝４７が形成される。この溝４７には例えばゴム製の防水用のパッキン６２（図６参照）がコネクタ２２の開放端とともに収納される。なお、４８はボリュームＶＲと対向関係となる有底部４６に形成された逃げ部である。
【００２３】
プラグ４１をコネクタ２２に結合すると、コネクタ２２の開放端がパッキン６２とプラグ４１の内壁に嵌合される。このとき、ジャック４４とピン２４１が、ジャック４５とピン２４２がそれぞれ係合し、電気的な接続とともにプラグ４１とコネクタ２２の機械的な結合が行われる。
【００２４】
図５は、コネクタ２５と電気的に結合させるためのプラグ５１を示している。図６にも示すようにプラグ５１は、本体が例えば耐熱性樹脂で形成され、点灯回路２００へ３ラインで接続されたリード線５２〜５４がそれぞれ電気的に接続されたジャック５５〜５７がプラグ５１の有底部５８に構成される。有底部５８の周囲には溝５９が形成される。この溝５９には図示しない例えばゴム製の防水用のパッキンがコネクタ２５の開放端とともに収納される。
【００２５】
プラグ５１をコネクタ２５に結合すると、コネクタ２５の開放端がパッキンとプラグ５１の内壁に嵌合される。このとき、ジャック５５とピン２７１が、ジャック５６とピン２７２が、ジャック５７とピン２７３がそれぞれ係合し、電気的な接続とともにプラグ５１とコネクタ２５の機械的な結合が行われる。機械的な結合の手段としては、ネジ止めや一方に爪を形成し他方にこの爪を係合させる孔を設けることが考えられる。
【００２６】
図６を参照して、コネクタ２２と点灯回路２００の接続についてさらに説明する。特に、ここではボリュームＶＲとピン２４１，２４２と点灯回路２００の接続の関係について説明する。
【００２７】
それぞれの一端がコネクタ２２に収納されたボリュームＶＲに接続されたリード線６３，６４の他端は、パッキン６１、ケース２１を介して点灯回路２００が形成されたプリント配線基板６５の接続孔６６，６７を介して配線基板６５の裏面に構成された図１の回路構成のボリュームＶＲと点灯回路２００が接続された箇所に接続する。
【００２８】
また、ピン２４１，２４２は、パッキン６１、ケース２１を介して点灯回路２００が形成されたプリント配線基板６５の接続孔６８，６９を介して配線基板６５の裏面に構成される図１の回路構成の電源回路１００が供給される点灯回路２００の接続箇所に接続される。
【００２９】
なお、点灯回路２００とコネクタ２５の接続については、ボリュームＶＲがない点、ピンとジャックの数が１個ずつ少ない点を除いては、図６に相当する接続と同様の構成で可能であり、ここでの説明は省略する。
【００３０】
以上のように、点灯回路２００をケース２１に収納し、ケース２１内に樹脂を充填させた後においても高圧放電灯ＬＰのランプ電力の調整が可能となる。ランプ電力調整のためのボリュームＶＲは、パッキン６１，６２を用いたコネクタ、プラグ内で防水が施された状態にあることから、高湿度下における使用にも対応可能となる。
【００３１】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、電力調整のためのボリュームは、電子ボリュームであってもよいし、制御部１５にマイクロコンピュータを用い設定データを書き換えることでも構わない。また、ケース２１に収納した図１の回路構成は点灯回路２００だけとしたが、これに限らず、始動回路３００や電源回路１００の一部の構成部品も収納しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の放電灯点灯装置に関するシステム構成図。
【図２】この発明の一実施形態について説明するための構成図。
【図３】この発明の一実施形態の高圧放電灯点灯装置の外観について説明するための斜視図。
【図４】図３のコネクタに結合されるプラグについて説明するための斜視図。
【図５】図３のコネクタに結合されるプラグについて説明するための斜視図。
【図６】図４のプラグが図３のコネクタに接合された状態での図３のＡ−Ａ’断面の一部を切欠して示した断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１００  電源回路
２００  点灯回路
３００  始動回路
ＬＰ  放電ランプ
ＶＲ  ボリューム
１１  直流−直流変換器
１５  制御部
２１，２３，２６  ケース
２２，２５  コネクタ
５１，５１  プラグ
６１，６２  パッキン
【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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