(57)【要約】【課題】保護用の大型部品に代えて小型部品の使用を可能とし、サージ電圧から回路を保護する。【解決手段】直流電源Ｅの出力に対して直列に介設されるスイッチ１０と、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧を検出する電圧監視部１１と、スイッチ駆動部１２とを備え、このスイッチ駆動部１２は、電圧監視部１１によって検出された電圧が、所定電圧より高くなればスイッチ１０をオフにして直流電源Ｅからの電力の供給を停止する一方、所定電圧より低くなればスイッチ１０をオンにして直流電源Ｅからの電力の供給を再開する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、
前記直流電源の出力に対して直列に介設されるスイッチ手段と、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、所定電圧より高くなれば前記スイッチ手段をオフにして前記直流電源からの電力の供給を停止する一方、所定電圧より低くなれば前記スイッチ手段をオンにして前記直流電源からの電力の供給を再開する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段は、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に重畳しうるサージ電圧以上の耐圧を持つＭＯＳ型ＦＥＴであることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、
前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段を備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、正の所定電圧より高くなれば前記スイッチング素子をオンに保持する一方、正の所定電圧より低くなれば前記スイッチング素子をオンに保持するのを解除する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含むとともに、前記スイッチング素子に逆並列に接続されるダイオードを含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記インバータのスイッチング制御用の制御部と、前記直流電源からの電圧を安定化して前記制御部に供給する制御電源と、前記直流電源の出力に対して直列に介設され、前記直流電源に正常な極性で接続された場合はオンであり、前記直流電源に逆極性で接続された場合はオフであるスイッチ素子とにより構成される放電灯点灯装置であって、
前記スイッチ素子をオンにするための駆動電圧を前記制御電源から供給し、前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記スイッチ手段はＭＯＳ型ＦＥＴであることを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、少なくともその負のサージ電圧が前記スイッチ手段の耐圧以下になるまで、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給することを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車載用として、キセノンを含む高輝度放電（ＨＩＤ）灯を点灯する放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来の放電灯点灯装置の構成図を示し、図９に同放電灯点灯装置の回路保護動作の説明図を示す。
【０００３】
図８の放電灯点灯装置は、直流電源Ｅとしてのバッテリ（例えば１２Ｖ）に接続され、前照灯としての放電灯ＤＬ（高輝度放電灯）を点灯する車載用点灯装置であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５とを備えている。
【０００４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、直流電源Ｅからの電力を放電灯ＤＬ用の直流電力に変換（調整）するものであり、図では絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータになっている。すなわち、直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子Ｑ１（逆並列接続の寄生ダイオードを有するＮチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ）と、コンデンサＣ１０（図では電解コンデンサ）とを直流電源Ｅに並列に接続して備えるとともに、上記インダクタンス要素としての１次巻線Ｎ１、および２次巻線Ｎ２，Ｎ３を図に示す極性で有するトランスＴ１と、２次巻線Ｎ２の両端間に直列に接続されるダイオードＤ１０およびコンデンサＣ１１とを備える構成になっている。
【０００５】
インバータ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１からの直流電力を、低周波の矩形波電圧となる交流電力に変換して放電灯ＤＬに供給するものである。例えば、直列の第１，第２スイッチング素子と、直列の第３，第４スイッチング素子とを、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力に並列に接続して備える構成になっている。この構成では、第１，第２スイッチング素子の接続点および第３，第４スイッチング素子の接続点が、インバータ２の出力の両端となる。なお、第１〜第４スイッチング素子には、例えば、逆並列接続の寄生ダイオードを有するＮチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ、またはバイポーラトランジスタおよびこれに逆並列接続されるダイオードが使用される。
【０００６】
イグナイタ３は、起動時に高圧パルス電圧を発生して放電灯ＤＬに印加するものである。例えば、インバータ２の出力と並列に接続される第１コンデンサと、第１，第２スイッチング素子の接続点と一端が接続され、他端がイグナイタ充電部４の出力と接続される第２コンデンサと、ギャップとを備えるとともに、そのギャップと直列に接続される１次巻線、および放電灯ＤＬと直列に接続される２次巻線を有するパルストランスを備え、直列の１次巻線およびギャップが第２コンデンサと並列に接続され、直列の２次巻線および放電灯ＤＬがインバータ２の出力と並列に接続される構成になっている。
【０００７】
イグナイタ充電部４は、放電灯ＤＬが非点灯時に無負荷状態である場合に、イグナイタ３の第２コンデンサを、ギャップがブレークダウンする電圧になるように充電するものである。図では、トランスＴ１の２次巻線Ｎ３と、これに直列に接続されるダイオードＤ４とにより構成されている。
【０００８】
制御部５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１およびインバータ２のスイッチング制御を行うものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１は、例えば高周波でオン／オフされる。他方、インバータ２の各スイッチング素子は、例えば、ダイオードＤ１０およびコンデンサＣ１１の接続点に第１，第３スイッチング素子が接続される場合、放電灯ＤＬに低周波の矩形波電圧が印加するように、第１，第４スイッチング素子と、第２，第４スイッチング素子とが交互にオン／オフされる。
【０００９】
なお、制御部５は、例えば１２Ｖのレギュレータなどにより構成される制御電源（図示せず）から、電力の供給を受けて動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１およびインバータ２の各スイッチング素子を、図示しないドライバを介してスイッチングするようになっている。
【００１０】
上記構成の放電灯点灯装置では、車載用点灯装置に特有のサージ電圧の問題があるため、回路をサージ電圧から保護するべく、図８に示すようなパワーツェナーダイオードＰＺＤが入力段に設けられる。
【００１１】
このように、放電灯点灯装置の入力段において、パワーツェナーダイオードＰＺＤを直流電源Ｅと並列に接続することにより、図９に示すようなピーク値（例えば８０Ｖ）のサージ電圧が、パワーツェナーダイオードＰＺＤのツェナー電圧Ｖｚ（例えば２７Ｖ）にクランプされる。これにより、サージ電圧から回路を保護することができる。
【００１２】
図１０に別の放電灯点灯装置の構成図を示す。この図の放電灯点灯装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５と、制御電源（図示せず）と、ドライバ（図示せず）とを、図８に示した放電灯点灯装置と同様に備えているほか、逆接続防止回路部９をさらに備えている。
【００１３】
この逆接続防止回路部９は、直流電源Ｅの出力の負側に対して直列に介設されるスイッチ素子Ｑ９（図１０ではＮチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ）と、このゲートおよびソース間にそれぞれカソードおよびアノードが接続されるツェナーダイオードＺＤ９（例えば１０Ｖ）と、スイッチ素子Ｑ９のゲートと直流電源Ｅの出力の正側との間に接続される抵抗Ｒ９（例えば１ｋΩ）とにより構成されている。
【００１４】
上記逆接続防止回路部９を設けた構成では、図１０に示すように、放電灯点灯装置が直流電源Ｅに正常な極性で接続された場合、スイッチ素子Ｑ９の寄生ダイオードＤ９を介して、直流電源Ｅの電圧が、直列の抵抗Ｒ９およびツェナーダイオードＺＤ９に印加するので、ツェナーダイオードＺＤ９にツェナー電圧が発生する。これにより、スイッチ素子Ｑ９がオンになり、放電灯点灯装置が正常な極性で直流電源Ｅに電気的に接続されることになる。
【００１５】
これに対して、直流電源Ｅに逆極性で接続された場合は、逆極性の直流電源Ｅが、オフ状態のスイッチ素子Ｑ９とこの寄生ダイオードＤ９とにおいて電気的に切り離された状態となるから、スイッチ素子Ｑ９はオンになることができず、オフ状態を維持する。これにより、放電灯点灯装置が逆極性で直流電源Ｅに電気的に接続されることを防止することができる。
【００１６】
なお、特許文献１には、整流部の出力をスイッチングする電圧制御部の出力電圧を検出する電圧検出部と、この電圧検出部が検出した電圧が所定の過電圧基準値に達したとき、過電圧異常が発生した旨を表す過電圧異常信号を出力する過電圧検出部と、この過電圧検出部が出力した過電圧異常信号に基づいて、商用電源と整流部との間に介挿されるメインリレーを遮断するリレー遮断部とを備えたコンバータが開示されている。
【００１７】
【特許文献１】
特開２０００−９２８４４号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示した従来の放電灯点灯装置では、サージ電圧から回路を保護するために、パワーツェナーダイオードのような保護用の大型部品を入力段に設けなければならなかった。
【００１９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、保護用の大型部品に代えて小型部品の使用を可能とし、サージ電圧から回路を保護することができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、前記直流電源の出力に対して直列に介設されるスイッチ手段と、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、所定電圧より高くなれば前記スイッチ手段をオフにして前記直流電源からの電力の供給を停止する一方、所定電圧より低くなれば前記スイッチ手段をオンにして前記直流電源からの電力の供給を再開することを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、前記スイッチ手段は、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に重畳しうるサージ電圧以上の耐圧を持つＭＯＳ型ＦＥＴであることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段を備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、正の所定電圧より高くなれば前記スイッチング素子をオンに保持する一方、正の所定電圧より低くなれば前記スイッチング素子をオンに保持するのを解除することを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含むとともに、前記スイッチング素子に逆並列に接続されるダイオードを含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記インバータのスイッチング制御用の制御部と、前記直流電源からの電圧を安定化して前記制御部に供給する制御電源と、前記直流電源の出力に対して直列に介設され、前記直流電源に正常な極性で接続された場合はオンであり、前記直流電源に逆極性で接続された場合はオフであるスイッチ素子とにより構成される放電灯点灯装置であって、前記スイッチ素子をオンにするための駆動電圧を前記制御電源から供給し、前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給することを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の放電灯点灯装置において、前記スイッチ手段はＭＯＳ型ＦＥＴであることを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の放電灯点灯装置において、前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、少なくともその負のサージ電圧が前記スイッチ手段の耐圧以下になるまで、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明による第１実施形態の放電灯点灯装置の構成図、図２は同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【００２７】
第１実施形態の放電灯点灯装置は、図１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５と、制御電源（図示せず）と、ドライバ（図示せず）とを、図８に示した従来の放電灯点灯装置と同様に備えている。
【００２８】
そして、第１実施形態の特徴として、直流電源Ｅの出力の正側に対して直列に介設されるスイッチ１０と、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎを監視（検出）する電圧監視（検出）部１１と、スイッチ駆動部１２とが具備されている。
【００２９】
このスイッチ駆動部１２は、電圧監視部１１によって監視された電圧が、所定電圧より高くなればスイッチ１０をオフにして直流電源Ｅからの電力の供給を停止する一方、所定電圧より低くなればスイッチ１０をオフにして直流電源Ｅからの電力の供給を再開するものである。
【００３０】
上記構成の放電灯点灯装置では、図２に示すように、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにサージ電圧が重畳せず、電圧監視部１１によって検出された電圧が所定電圧（図では２７Ｖに対応する電圧）より低ければ、スイッチ１０がオンになって直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１に電力が供給される。
【００３１】
これに対して、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにピーク８０Ｖのサージ電圧が重畳し、電圧監視部１１によって検出された電圧が所定電圧（図では２７Ｖに対応する電圧）より高くなれば、その間、スイッチ１０がオフになって直流電源Ｅからの電力の供給が停止される。
【００３２】
これにより、入力段に印加する電圧Ｖ１が低減されるから、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチ１０によりサージ電圧から回路を保護することができる。また、図８に示したパワーツェナーダイオードＰＺＤのように、素子でサージを吸収しないので、サージにより素子が発熱することもない。
【００３３】
なお、図１の構成において、電圧監視部１１は、制御部５の内部にある電圧検出部と兼用される構成でもよい。
【００３４】
（第２実施形態）
図３は本発明による第２実施形態の放電灯点灯装置の一部構成図である。
【００３５】
第２実施形態の放電灯点灯装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５と、制御電源と、ドライバとを、第１実施形態と同様に備えるほか、第１実施形態の具体構成例として、図３に示すように、スイッチ素子１０Ａと、電圧監視部１１Ａと、スイッチ駆動部１２Ａとを備えている。
【００３６】
スイッチ素子１０Ａは、第１実施形態のスイッチ１０の具体構成例であり、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎに重畳しうるサージ電圧以上の耐力（例えば耐圧８０Ｖ）を持つＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴになっている。
【００３７】
電圧監視部１１Ａは、電圧監視部１１の具体構成例であり、抵抗Ｒ１１１〜Ｒ１１３およびコンパレータ１１０により構成されている。抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２は、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎを分圧する分圧抵抗であり、分圧電圧は、コンパレータ１１０により基準電圧Ｖｒｅｆ  と比較される。例えば、抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２は、それぞれ１０ｋΩ，１ｋΩに設定され、基準電圧Ｖｒｅｆ  は２．７Ｖに設定される。
【００３８】
スイッチ駆動部１２Ａは、スイッチ駆動部１２の具体構成例であり、ツェナーダイオードＺＤ１２、抵抗Ｒ１２（例えば２０ｋΩ）およびスイッチ素子Ｑ１２（ＮチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ）を備え、スイッチ素子Ｑ１２が電圧監視部１１Ａのコンパレータ１１０によってオン／オフされる構成になっている。
【００３９】
ここで、スイッチ素子Ｑ１２がコンパレータ１１０によってオンにされると、スイッチ素子Ｑ１２を介して、直流電源Ｅの電圧が、直列のツェナーダイオードＺＤ１２および抵抗Ｒ１２に印加するので、ツェナーダイオードＺＤ１２にツェナー電圧が発生する。これにより、スイッチ素子１０Ａがオンになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１が直流電源Ｅに接続されることになる。これに対して、スイッチ素子Ｑ１２がオフであると、直流電源Ｅが、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１２とこの寄生ダイオードＤ１２とにおいて電気的に切り離された状態となる。これにより、スイッチ素子１０Ａがオフになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１が直流電源Ｅから切り離された状態となる。
【００４０】
上記具体構成例の放電灯点灯装置の動作は、第１実施形態と同様である。すなわち、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにサージ電圧が重畳せず、電圧監視部１１Ａの抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２によって検出された分圧電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ  より低ければ、コンパレータ１１０がスイッチ素子Ｑ１２をオンにして、スイッチ素子１０Ａをオンにすることにより、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１に電力が供給される。
【００４１】
これに対して、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにサージ電圧が重畳し、電圧監視部１１Ａの抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２によって検出された分圧電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ  より高くなれば、その間、コンパレータ１１０がスイッチ素子Ｑ１２をオフにして、スイッチ素子１０Ａをオフにすることにより、直流電源Ｅからの電力の供給が停止される。
【００４２】
これにより、入力段に印加する電圧が低減されるから、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチ１０Ａによりサージ電圧から回路を保護することができる。また、サージ電圧がスイッチ１０Ａに印加することになるが、素子の発熱を防止することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
図４は本発明による第３実施形態の放電灯点灯装置の構成図、図５は同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【００４４】
第３実施形態の放電灯点灯装置は、図４に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５と、制御電源（図示せず）と、ドライバ７とを、第１実施形態とほぼ同様に備えている。
【００４５】
そして、第３実施形態の特徴として、第２実施形態とほぼ同様の電圧監視部１１Ａを備え、この電圧監視部１１Ａの抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２によって検出された分圧電圧が、正の所定電圧である基準電圧Ｖｒｅｆ  より高くなればスイッチング素子Ｑ１をオンに保持する一方、基準電圧Ｖｒｅｆ  より低くなればスイッチング素子Ｑ１をオンに保持するのを解除するようになっている。
【００４６】
また、制御部５によるドライバ７を介したスイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御を禁止するためのタイマ８が設けられている。このタイマ８は、抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２によって検出された分圧電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆ  より高くなった時点で、上記スイッチング制御を禁止する禁止期間の開始時点を示す信号を出力する一方、基準電圧Ｖｒｅｆ  より低くなった時点、または開始時点から所定時間が経過した時点で、上記スイッチング制御を禁止する禁止期間の終了時点を示す信号を出力するように構成される。そして、制御部５は、その禁止期間の間、ドライバ７を介したスイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御を一時停止するように構成される。
【００４７】
上記構成の放電灯点灯装置では、図５に示すように、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにサージ電圧が重畳せず、電圧監視部１１Ａによって検出された分圧電圧が正の所定電圧である基準電圧Ｖｒｅｆ  （図では２７Ｖに対応する電圧）より低ければ、制御部５が、ドライバ７を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１およびインバータ２の各スイッチング素子を従来と同様にスイッチング制御する。
【００４８】
これに対して、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎにサージ電圧が重畳し、電圧監視部１１Ａによって検出された分圧電圧が正の所定電圧である基準電圧Ｖｒｅｆ  より高くなればその間、あるいは基準電圧Ｖｒｅｆ  より高くなってから上記所定時間が経過するまでの間、コンパレータ１１０によりスイッチング素子Ｑ１がオンに保持される。
【００４９】
これにより、直流電源Ｅ、１次巻線Ｎ１およびスイッチング素子Ｑ１の閉ループが形成され、その閉ループによりサージ電圧を逃がすことができるので、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチング素子Ｑ１によりサージ電圧から回路を保護することができる。また、トランスＴ１が過飽和となっているため、上記閉ループでサージ電圧を逃がしても、トランスＴ１の２次側に影響が及ばないようにしている。
【００５０】
（第４実施形態）
図６は本発明による第４実施形態の放電灯点灯装置の一部構成図、図７は同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【００５１】
第４実施形態の放電灯点灯装置は、図１０に示した放電灯点灯装置と同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、インバータ２と、イグナイタ３と、イグナイタ充電部４と、制御部５と、制御電源と、ドライバとを備える。
【００５２】
そして、第４実施形態の特徴として、図６に示すように、スイッチ素子Ｑ９およびツェナーダイオードＺＤ９により構成される逆接続防止回路部９Ａを、逆接続防止回路部９に代えて備え、１２Ｖのレギュレータ６０およびダイオードＤ６１，Ｄ６２により構成される制御電源６から、スイッチ素子Ｑ９をオンにするための駆動電圧を供給し、直流電源Ｅに正常な極性で接続された場合に、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎに負のサージ電圧が重畳したとき、制御電源Ｅからスイッチ素子Ｑ９にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給するようになっている。
【００５３】
ここで、図１０に示した従来の放電灯点灯装置では、直流電源Ｅに正常な極性で接続された場合に、図７に示すように、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎに負のサージ電圧が重畳したとき、逆接続防止回路部９のスイッチ素子Ｑ９がオフになり、そのスイッチ素子Ｑ９のドレイン・ソース間にサージ電圧が印加することになる。図７では、ピーク８０Ｖのサージ電圧が印加している。このため、スイッチ素子Ｑ９に高耐圧の部品を使用しなければならず、またオン抵抗値が大きくなり、損失が大きくなっていた。
【００５４】
これに対して、第４実施形態では、直流電源Ｅに正常な極性で接続された場合に、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧Ｖｉｎに負のサージ電圧が重畳したとしても、制御電源６からスイッチ素子Ｑ９にこれをオンに保持するための駆動電圧が供給されることで、直流電源Ｅ、スイッチ素子Ｑ９、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードＤ１、および１次巻線Ｎ１の閉ループが形成される。
【００５５】
これにより、その閉ループでサージ電圧を逃がすことができるので、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチング素子Ｑ１によりサージ電圧から回路を保護することができる。また、サージ電圧がスイッチ素子Ｑ９に印加しなくなるので、その耐圧を例えば８０Ｖから３０Ｖに下げることができる。さらに、図１０の抵抗Ｒ９を廃止し、図８のパワーツェナーダイオードＰＺＤを廃止することができるので、放電灯点灯装置の小型化が可能となり、コスト削減が可能となる。
【００５６】
なお、直流電源Ｅに正常な極性で接続された場合に、直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１への電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、少なくともその負のサージ電圧がスイッチ素子Ｑ９の耐圧（例えば６０Ｖ）以下になるまで、制御電源６からスイッチ素子Ｑ９にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給するように構成してもよい。この構成によれば、スイッチ素子Ｑ９に低耐圧の部品を使用することが可能になるとともに、耐圧以上の電圧がスイッチ素子Ｑ９に印加するのを好適に防止することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明は、直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、前記直流電源の出力に対して直列に介設されるスイッチ手段と、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、所定電圧より高くなれば前記スイッチ手段をオフにして前記直流電源からの電力の供給を停止する一方、所定電圧より低くなれば前記スイッチ手段をオンにして前記直流電源からの電力の供給を再開するので、車載用として使用された場合に、直流電源からＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧にサージ電圧が重畳したとしても、電圧検出手段によって検出された電圧が所定電圧より高い間、スイッチ手段がオフになって直流電源からの電力の供給が停止されるから、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチ手段によりサージ電圧から回路を保護することができる。
【００５８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、前記スイッチ手段は、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に重畳しうるサージ電圧以上の耐圧を持つＭＯＳ型ＦＥＴであるので、保護用の大型部品を使用することなく、ＭＯＳ型ＦＥＴによりサージ電圧から回路を保護することができる。
【００５９】
請求項３記載の発明は、直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタとにより構成される放電灯点灯装置であって、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧を検出する電圧検出手段を備え、この電圧検出手段によって検出された電圧が、正の所定電圧より高くなれば前記スイッチング素子をオンに保持する一方、正の所定電圧より低くなれば前記スイッチング素子をオンに保持するのを解除するので、車載用として使用された場合に、直流電源からＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧にサージ電圧が重畳したとしても、電圧検出手段によって検出された電圧が正の所定電圧より高い間、スイッチング素子がオンに保持されることで、直流電源とインダクタンス要素およびスイッチング素子とにより閉ループが形成され、その閉ループによりサージ電圧を逃がすことができるから、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチング素子によりサージ電圧から回路を保護することができる。
【００６０】
請求項４記載の発明は、直列のインダクタンス要素およびスイッチング素子を直流電源に並列に接続して含むとともに、前記スイッチング素子に逆並列に接続されるダイオードを含み、前記直流電源からの電力を放電灯用の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するインバータと、起動時に高圧パルス電圧を発生して前記放電灯に印加するイグナイタと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記インバータのスイッチング制御用の制御部と、前記直流電源からの電圧を安定化して前記制御部に供給する制御電源と、前記直流電源の出力に対して直列に介設され、前記直流電源に正常な極性で接続された場合はオンであり、前記直流電源に逆極性で接続された場合はオフであるスイッチ素子とにより構成される放電灯点灯装置であって、前記スイッチ素子をオンにするための駆動電圧を前記制御電源から供給し、前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給するので、車載用として使用された場合に、直流電源からＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとしても、制御電源からスイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧が供給されることで、直流電源、スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオード、およびインダクタンス要素により閉ループが形成され、その閉ループによりサージ電圧を逃がすことができるから、保護用の大型部品を使用することなく、小型部品の使用可能なスイッチング素子によりサージ電圧から回路を保護することができる。
【００６１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の放電灯点灯装置において、前記スイッチ手段はＭＯＳ型ＦＥＴであるので、保護用の大型部品を使用することなく、ＭＯＳ型ＦＥＴによりサージ電圧から回路を保護することができる。
【００６２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の放電灯点灯装置において、前記直流電源に正常な極性で接続された場合に、前記直流電源から前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電圧に負のサージ電圧が重畳したとき、少なくともその負のサージ電圧が前記スイッチ手段の耐圧以下になるまで、前記制御電源から前記スイッチ素子にこれをオンに保持するための駆動電圧を供給するので、スイッチ手段に低耐圧の部品を使用することが可能になるとともに、耐圧以上の電圧がスイッチ手段に印加するのを好適に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施形態の放電灯点灯装置の構成図である。
【図２】同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【図３】本発明による第２実施形態の放電灯点灯装置の一部構成図である。
【図４】本発明による第３実施形態の放電灯点灯装置の構成図である。
【図５】同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【図６】本発明による第４実施形態の放電灯点灯装置の一部構成図である。
【図７】同放電灯点灯装置の特徴となる動作説明図である。
【図８】従来の放電灯点灯装置の構成図である。
【図９】同放電灯点灯装置の回路保護動作の説明図である。
【図１０】別の放電灯点灯装置の構成図である。
【符号の説明】
１  ＤＣ−ＤＣコンバータ１
２  インバータ
３  イグナイタ
４  イグナイタ充電部
５  制御部
６  制御電源
７  ドライバ
８  タイマ
９Ａ  逆接続防止回路部
１０，１０Ａ  スイッチ
１１，１１Ａ  電圧監視部
１２，１２Ａ  スイッチ駆動部
Ｅ  直流電源
ＤＬ  放電灯
【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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