(57)【要約】【課題】光源に電力を供給する伝送線路が接地電位に短絡された場合であっても、過電力を生成する可能性を低減した点灯回路を提供する。【解決手段】車両用の光源を点灯するための点灯回路であって、光源に供給する供給電圧を生成する電圧生成部と、電圧生成部と光源との間に直列に設けられた検出用抵抗と、電圧生成部と検出用抵抗との間の電位に基づいて、電圧生成部が生成する供給電圧を制御する制御部とを備え、光源、電圧生成部、及び検出用抵抗はループ状に接続されており、検出用抵抗と光源との間、又は電圧生成部と光源との間が接地されていることを特徴とする点灯回路。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の光源を点灯するための点灯回路であって、
前記光源に供給する供給電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部と前記光源との間に直列に設けられた検出用抵抗と、
前記電圧生成部と前記検出用抵抗との間の電位に基づいて、前記電圧生成部が生成する前記供給電圧を制御する制御部と
を備え、
前記光源、前記電圧生成部、及び前記検出用抵抗はループ状に接続されており、前記検出用抵抗と前記光源との間、又は前記電圧生成部と前記光源との間が接地されていることを特徴とする点灯回路。
【請求項２】
前記検出用抵抗と前記光源との間が接地されており、
前記電圧生成部と前記検出用抵抗との間に設けられ、前記電圧生成部から前記電流検出用抵抗に順方向電流を流すように接続されたダイオードを更に備え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】
前記電圧生成部は、
直流電圧を受け取るコイルと、
前記コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、前記直流電圧に応じた前記供給電圧を生成するスイッチング素子と
を有し、
前記制御部は、前記スイッチング素子がオン又はオフとなる時間比を制御し、前記スイッチング素子が生成する前記供給電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
【請求項４】
前記電圧生成部は、
外部の電源より直流電圧を受け取る１次コイルと、
前記１次コイルとトランスを形成するように設けられた２次コイルと、
前記１次コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、前記２次コイルに、前記直流電圧に応じた前記供給電圧を生成するスイッチング素子とを有し、
前記制御部は、前記スイッチング素子がオン又はオフする時間比を制御することにより、前記２次コイルに生成される前記供給電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源を点灯させる点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光源に電力を供給して点灯させる場合、一定の光量で発光させるために、一定の電力を光源に供給している。例えば、光源に供給している電力を検出し、検出した電力をフィードバックして、一定の電力を光源に供給する点灯回路がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の点灯回路は、電力を生成する電力生成部と、光源に高電位を与える高圧供給部と、光源に低電位を与える低圧供給部と、光源に供給される供給電流を検出する検出部と、検出した供給電流に基づいて電力生成部が生成する電力を制御する制御部とを備えている。低圧供給部には、供給電流を検出するための抵抗が直列に設けられている。当該抵抗の一端と生成部との間は接地され、検出部は、当該抵抗の他端の電位を検出することにより、供給電流を検出する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１５９１３号公報（第２−４頁、第７−８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の点灯回路の構成では、電力生成部と抵抗との間以外の箇所が接地電位に短絡した場合、供給電流を正しく検出することができない。ここで、電力生成部と抵抗との間以外の箇所は、点灯回路における電力伝送線路の大部分を占めており、これらの全てに対して短絡を防止することは困難である。供給電流を正しく検出できない場合、電力生成部が過電力を生成してしまい、回路が破壊される恐れがある。
【０００６】
例えば高圧供給部が接地電位に短絡した場合、電力生成部が生成した供給電流は、高圧供給部から接地電位に流れてしまい、検出部は供給電流を零と検出する。このため、制御手段は、電力生成部により多くの供給電流を生成させるように、電力生成部を制御する。しかし、このように制御した場合であっても検出部において検出される供給電流は零であるため、最終的には制御部は、電力生成部の出力能力の限界まで電流を生成させることになる。このため、電力生成部が熱破壊される場合がある。
【０００７】
また、低圧供給部においても、光源と抵抗との間が接地電位に短絡すると、同様に検出部において検出される供給電流は零であるため、制御部は電力生成部の出力能力の限界まで電流を生成させる。このため、電力生成部が熱破壊される場合がある。また、光源に過電流が供給され、光源が破壊される場合がある。
【０００８】
また、これらのように電力生成部の出力能力の限界まで電流を生成させ、光源等の温度を上昇させると発火の可能性があり、特に可燃性の燃料を搭載する車両等の灯具を点灯させる場合に危険である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、車両用の光源を点灯するための点灯回路であって、光源に供給する供給電圧を生成する電圧生成部と、電圧生成部と光源との間に直列に設けられた検出用抵抗と、電圧生成部と検出用抵抗との間の電位に基づいて、電圧生成部が生成する供給電圧を制御する制御部とを備え、光源、電圧生成部、及び検出用抵抗はループ状に接続されており、検出用抵抗と光源との間、又は電圧生成部と光源との間が接地されていることを特徴とする点灯回路を提供する。
【００１０】
検出用抵抗と光源との間が接地されており、点灯回路は、電圧生成部と検出用抵抗との間に設けられ、電圧生成部から電流検出用抵抗に順方向電流を流すように接続されたダイオードを更に備えてよい。
【００１１】
また、電圧生成部は、直流電圧を受け取るコイルと、コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、直流電圧に応じた供給電圧を生成するスイッチング素子とを有し、制御部は、スイッチング素子がオン又はオフとなる時間比を制御し、スイッチング素子が生成する供給電圧を制御してよい。
【００１２】
また、電圧生成部は、外部の電源より直流電圧を受け取る１次コイルと、１次コイルとトランスを形成するように設けられた２次コイルと、１次コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、２次コイルに、直流電圧に応じた供給電圧を生成するスイッチング素子とを有し、制御部は、スイッチング素子がオン又はオフする時間比を制御することにより、２次コイルに生成される供給電圧を制御してよい。
【００１３】
尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る点灯回路１００の構成の一例を示す。点灯回路１００は、自動車等の車両用の光源３２に負極性の電圧を印加して光源３２を点灯する。光源３２は例えば発光ダイオードである。また、点灯回路１００は、複数の光源３２を点灯させてもよい。
【００１６】
点灯回路１００は、電圧生成部５０、検出用抵抗６６、コンデンサ６４、ダイオード６２、及び制御部６０を備える。また、光源３２、電圧生成部５０、及び検出用抵抗６６はループ状に接続されており、検出用抵抗６６と光源３２との間が接地されている。
【００１７】
電圧生成部５０は、光源３２に供給する供給電圧を生成する。本例において電圧生成部５０は、トランス５６を有するフライバック式のスイッチングレギュレータであって、外部の電源２００から受け取った電圧を昇圧又は降圧して出力する。電圧生成部５０は、トランス５６、コンデンサ５２、及びスイッチング素子５４を有する。
【００１８】
トランス５６は、電源２００とループ状に設けられ、電源２００が生成した電源電圧を受け取る１次コイル７２と、光源３２に電力を供給する２次コイル７４とを有する。
【００１９】
スイッチング素子５４は、１次コイル７２と電源２００との間に設けられ、１次コイル７２に、電源２００が生成する電源電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、２次コイル７４に出力電圧、及び出力電圧に応じた出力電流を生成させる。コンデンサ５２は、電源２００が生成する電源電流を平滑化する。
【００２０】
また他の例においては、電圧生成部５０は、他の形式のスイッチングレギュレータであってよい。例えば、電源２００と光源３２との間に直列にコイルを設け、当該コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、電源電圧を降圧した電圧を、光源３２に供給するようなスイッチングレギュレータであってもよい。この場合、電圧生成部５０は、直流電圧を受け取るコイルと、コイルに電流を流すか否かを繰り返し切り替えることにより、直流電圧に応じた供給電圧を生成し、光源３２に供給するスイッチング素子５４とを有する。
【００２１】
検出用抵抗６６は、電圧生成部５０と光源３２との間に直列に設けられる。ダイオード６２は、２次コイル７４と光源３２との間に設けられ、電流の流れる方向を規定する。本例において、ダイオード６２は、２次コイル７４と検出用抵抗６６との間に配置され、２次コイル７４から検出用抵抗６６へ順方向電流が流れるように設けられる。
【００２２】
検出用抵抗６６と光源３２との間は、接地電位に接続される。また、制御部６０は、電圧生成部５６と検出用抵抗６６との間の電位に基づいて、電圧生成部５６が生成する供給電流及び供給電圧を制御する。
【００２３】
制御部６０に与える、電圧生成部５６と検出用抵抗６６との間の電位により、検出用抵抗６６に流れる供給電流を検出することができる。制御部６０は、電圧生成部５６が生成する供給電流が一定となるように、与えられた電位に基づいて、電圧生成部５６を制御する。つまり、制御部６０は、スイッチング素子５４がオン又はオフする時間比を制御することにより、２次コイル７４に生成される供給電圧を制御する。
【００２４】
また、コンデンサ６４は、光源３２に供給される供給電流を平滑にするべく、光源３２の高圧側端子と低圧側端子との間に、光源３２と並列に設けられる。本例において、コンデンサ６４の一端は、光源３２と接続され、他端は、検出用抵抗６６とダイオード６２との間に接続される。
【００２５】
以上の構成及び動作により、光源３２に略一定の電力を供給することができる。このため、光源３２を略一定の光量で発光させることができる。
【００２６】
また、光源３２の一端と検出用抵抗６６との間が、接地電位に短絡された場合であっても、当該箇所は既に接地電位であるため、点灯回路１００の動作に影響がない。また、光源３２の他端と電圧生成部５６との間が短絡された場合であっても、検出用抵抗６６には電圧生成部５６が生成した供給電流が流れるため、制御部６０は、電圧生成部５６が実際に生成している電流を正しく検出することができる。このため、制御部６０は、電圧生成部５６を精度よく制御することができる。つまり、従来の点灯回路に比べ、接地電位に短絡されてはならない箇所が大幅に低減でき、より精度よく動作することができる。また、検出用抵抗６６を２次コイル７４の近くに設けることにより、更に接地電位に短絡されてはならない領域を低減できる。
【００２７】
また、本例おける点灯回路１００は、制御部６０に、供給電流を検出するために与えられる電位が、接地電位に近い電位であるため、容易且つ精度よく供給電流を検出することができる。また、検出した電位と接地電位とを比較することにより供給電流を検出することができるため、差動回路等が必要でなく、簡易な回路構成により供給電流を検出することができる。
【００２８】
本例においては、検出用抵抗６６と光源３２との間が接地されていたが、他の例においては、電圧生成部５６と光源３２との間が接地されていてもよい。つまり、電圧生成部５６と光源３２とを接続する２つの伝送線路のうち、検出用抵抗６６が設けられていない伝送線路が接地されていてもよい。この場合においても、同様に従来の点灯回路に比べ、接地電位に短絡されてはならない箇所が大幅に低減できる。またこの場合、制御部６０は、検出用抵抗６６の両端の電位差に基づいて、電圧生成部５６を制御してよく、また検出用抵抗６６の一端の電位と接地電位との電位差に基づいて、電圧生成部５６を制御してもよい。
【００２９】
図２は、点灯回路１００の構成の他の例を示す。本例における点灯回路１００の構成は、図１において説明した点灯回路１００の構成に比べ、ダイオード６２の配置が異なる。ダイオード６２以外の構成要素の構成及び機能は、図１において説明した構成要素と同一である。
【００３０】
本例においてダイオード６２は、検出用抵抗６６から２次コイル７４へ順方向電流が流れるように設けられる。例えば、図２に示すように、ダイオード６２は、２次コイル７４と光源３２とを接続する２つの伝送線路のうち、検出用抵抗６６が設けられていない伝送線路に配置され、２次コイル７４から光源３２へ順方向電流を流すように設けられる。
【００３１】
本例における点灯回路１００においても、図１において説明した点灯回路１００と同様に、光源３２の一端と検出用抵抗６６との間が、接地電位に短絡された場合であっても、当該箇所は既に接地電位であるため、点灯回路１００の動作に影響がない。また、光源３２の他端と電圧生成部５６との間が短絡された場合であっても、検出用抵抗６６には電圧生成部５６が生成した供給電流が流れるため、制御部６０は、実際に電圧生成部５６が生成している供給電流を検出することができる。このため、点灯回路１０は精度よく動作することができる。
【００３２】
図３は、点灯回路１００の一部の構成の例を示す。図３（ａ）は、点灯回路１００の一部の構成の一例を示す。本例における点灯回路１００は、図１又は図２において説明した点灯回路１００の構成に加え、逆電流を防止するためのダイオード６８を更に備える。
【００３３】
ダイオード６８は、電源２００の低圧端子と、電圧生成部５０との間に設けられ、電源２００の低圧端子から電圧生成部５０に流れる逆電流を防止する。また、例えば図１において説明した点灯回路１００が、更にダイオード６８を備える場合であっても、検出用抵抗６６と光源３２との間の電位は、接地電位と略等しい。このため、点灯回路１００を保護することができ、且つ図１において説明したように、接地電位に短絡されてはならない領域を低減でき、点灯回路１００は精度よく動作することができる。また、図２において説明した点灯回路１００が、更にダイオード６８を備える場合であっても同様である。
【００３４】
図３（ｂ）は、点灯回路の一部の構成の他の例を示す。本例における点灯回路１００は、図１又は図２において説明した点灯回路１００の構成に加え、逆電流を防止するためのトランジスタ７０、及び抵抗７８を更に備える。
【００３５】
トランジスタ７０は、電源２００の低圧端子と、電圧生成部５０との間に直列に設けられ、電源２００の低圧端子から電圧生成部５０に流れる逆電流を防止する。抵抗７８は、トランジスタ７０のゲート端子と、点灯回路１００の高圧側伝送線路との間に設けられる。電源２００が逆接続された場合、トランジスタ７０のゲート端子には、抵抗７８を介してトランジスタ７０をオフ状態にする電圧が印加される。また本例においても、図３（ａ）において説明した場合と同様に、検出用抵抗６６と光源３２との間の電位は、接地電位と略等しい。このため、点灯回路１００を保護することができ、且つ図１及び図２において説明したように、接地電位に短絡されてはならない領域を低減でき、点灯回路１００は精度よく動作することができる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３７】
上記説明から明らかなように、本発明に係る点灯回路１００によれば、光源に電力を供給する伝送線路において、接地電位に短絡してはならない領域を低減することができる。そのため、精度よく光源を点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る点灯回路１００の構成の一例を示す図である。
【図２】点灯回路１００の構成の他の例を示す図である。
【図３】点灯回路１００の一部の構成の例を示す図である。図３（ａ）は、点灯回路１００の一部の構成の一例を示し、図３（ｂ）は、点灯回路１００の一部の構成の他の例を示す。
【符号の説明】
１０・・・点灯回路、５０・・・電圧生成部、５２・・・コンデンサ、５４・・・スイッチング素子、５６・・・トランス、６２・・・ダイオード、６４・・・コンデンサ、６６・・・検出用抵抗、６８・・・ダイオード、７０・・・トランジスタ、７２・・・１次コイル、７４・・・２次コイル、７８・・・抵抗、１００・・・点灯回路、２００・・・電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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