(57)【要約】【課題】低コストの回路で構成できる過電圧保護機能を備えた車載用放電灯点灯装置を実現する。【解決手段】直流電源１１の電圧に基づき点灯回路１２を駆動させ、点灯回路１２に接続された放電灯１３を点灯させる。直流電源１１は電圧検出回路１４にも供給し、ここで直流電源１１の電圧Ｖ１１を、抵抗Ｒ１，Ｒ２による分電圧をトランジスタＱ１のゲートに供給する。予め設定したトランジスタＱ１のゲート・ソース間閾値電圧以下の直流電圧Ｖ１１が点灯回路１３に供給される電圧の場合は、放電灯１３の点灯を継続させる。直流電圧Ｖ１１の値がトランジスタＱ１のゲート・ソース間閾値電圧を越えた場合の電圧検出回路１４は電圧Ｖ１１が過電圧であると判断し、電圧検出回路１４のトランジスタＱ２をオフさせ点灯回路１２のオフさせて過電圧による点灯回路１２の保護を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源を供給し、放電灯を点灯させる電圧を生成する点灯回路と、
前記直流電源の直流電圧の電圧を分圧し、該分電圧の値に基づきスイッチング用の第１のトランジスタをオン・オフさせることで、予め設定した電圧以上であるかどうかを検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路から出力される電圧に基づきスイッチング用の第２のトランジスタをオン・オフさせることで、前記点灯回路を制御するスイッチング回路と、を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記第１および第２のトランジスタは、ＣＭＯＳ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】
前記直流電圧を分圧して得られる点と前記第１のトランジスタの制御電極間にツェナーダイオードを接続し、該制御電極と接地間に抵抗を接続したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に車載用の放電灯を点灯させるために用いて好適な放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子回路を過渡的な過電圧から保護するための保護回路は、保護すべき回路の入力側に過渡的な過電圧が生じた場合に、保護すべき電子回路には比較的僅かな電圧ストレスしか生じなさせないようにしている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００７−３０６７８９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の技術には、入力の過電圧を保護するために電圧制限素子が用いられている。印加される電圧が高く持続時間が長い場合は、電圧制限素子に大きな電流が流れる。このため、エネルギー耐量の高い部品を使用する必要があることからコストアップに繋がる、という問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、エネルギー耐量の高い部品を使用することなく過電圧保護を可能と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、この発明の車載用放電灯点灯装置は、直流電源と、前記直流電源を供給し、放電灯を点灯させる電圧を生成する点灯回路と、前記直流電源の直流電圧の電圧を分圧し、該分電圧の値に基づきスイッチング用の第１のトランジスタをオン・オフさせることで、予め設定した電圧以上であるかどうかを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路から出力される電圧に基づきスイッチング用の第２のトランジスタをオン・オフさせることで、前記点灯回路を制御するスイッチング回路と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、エネルギー耐量の高い部品を使用しなくても確実に過電圧に対する保護を実現することができる。
【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、図２は、それぞれこの発明の放電灯点灯装置に関する一実施形態について説明するための、図１は概念図、図２は図１の具体的な回路図である。
【０００９】
図１において、１１は、車載用のバッテリーによる直流電源である。直流電源１１は、スイッチＳＷをオンさせることにより点灯回路１２に供給する。点灯回路１２では放電灯１３が高圧放電灯であれば、始動時に高圧電圧を発生させ、点灯後は電圧を降下させて通常点灯させる。
【００１０】
１４は、直流電源１１の直流電圧の検出を行う電圧検出回路である。電圧検出回路１４は、供給された直流電源１１からの直流電圧が例えば２５Ｖの直流電圧より上か下かを検出し、その結果を出力する。電圧検出回路１２において、２５Ｖよりも大きい過電圧であると判断すると、スイッチング回路１５にこの情報を供給してスイッチング回路１５をスイッチング動作させて点灯回路１２をシャットダウンさせる。
【００１１】
図２を参照し、電圧検出回路１４とスイッチング回路１５の具体的な回路構成について説明する。
【００１２】
まず、電圧検出回路１４は、直流電源１１の電源ラインと接地ライン間に直列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２を接続し、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点は、ソースが接地されたＣＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング用のトランジスタＱ１のゲートと接続する。トランジスタＱ１のドレインは、電圧検出回路１４の出力としてスイッチング回路１５に供給する。
【００１３】
トランジスタＱ１のゲート・ソース間の閾値電圧は、例えば３Ｖとする。従って、放電灯の通常点灯時の電圧を２５Ｖとした場合における抵抗Ｒ１，Ｒ２の分電圧は、３Ｖ未満に設定した。
【００１４】
スイッチング回路１５は、トランジスタＱ１のソースと直流電源１１の電源ラインと接地ライン間に直列接続された抵抗Ｒ３，Ｒ４を接続し、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点は接地ライン間にドレインとソースが介挿接続されたＣＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング用のトランジスタＱ２のゲートと接続する。トランジスタＱ２のドレインは、点灯回路１２の接地ラインに接続している。抵抗Ｒ３，Ｒ４は、点灯回路１２の動作入力電圧の下限以上でトランジスタＱ２のゲート・ソース間の閾値電圧を越えるように設定する。
【００１５】
図２の動作について、図３の波形図を参照しながら説明する。
【００１６】
いま、スイッチＳＷがオンし、直流電源１１の電圧Ｖ１１が図３（ａ）に示すように徐々に電圧が上昇する。この上昇に伴い、電圧Ｖ１１がＶａの値のときに抵抗Ｒ３，Ｒ４の分電圧で決まるトランジスタＱ２のゲート・ドレイン間が閾値電圧を超えるとトランジスタＱ２は、図３（ｃ）に示すようにオンし、トランジスタＱ２のオン期間に電圧Ｖ１１で決定する電圧値で点灯回路１１が駆動され放電灯１３を点灯させる。
【００１７】
電圧Ｖ１１がＶｂの値を越える過電圧となると、抵抗Ｒ１，Ｒ２の分電圧で決まるトランジスタＱ１のゲート・ドレイン間が閾値電圧を超えるとトランジスタＱ１は、図３（ｂ）に示すようにオンする。このオンは、電圧検出回路１４が直流電源１１の過電圧を検出したことを意味する。
【００１８】
トランジスタＱ１がオンすると、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点の電圧が接地となり、トランジスタＱ２のゲート・ドレイン間の閾値電圧以下となり、トランジスタＱ２は、図３（ｃ）に示すようにオフする。
【００１９】
このように、直流電圧１１の電圧値がＶａ〜Ｖｂの間の値でトランジスタＱ２でオンして放電灯１３を点灯させ、直流電圧１１の電圧値がＶｂを越えた場合は、電圧検出回路１４が過電圧と判断し、点灯回路１２を停止させることができる。
【００２０】
この実施形態は、直流電源の電圧を抵抗分割した電圧値に基づきオン・オフさせるスイッチング用のＣＭＯＳ型ＦＥＴを用い検出し、この検出結果に基づき放電灯を点灯させる回路をオン・オフさせるスイッチング用のＣＭＯＳ型ＦＥＴを用いている。このため、エネルギー耐量の高い特別な部品を用いることなく確実に直流電圧１１の過電圧の検出を行い、検出結果に基づいた状態の制御を行うことで回路の保護が可能となる。
【００２１】
図４は、この発明の放電灯点灯装置に関する他の実施形態について説明するための回路図である。図２と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明する。
【００２２】
この実施形態は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点とトランジスタＱ１の制御電極であるゲート間にツェナーダイオードＺＤを接続し、ツェナーダイオードＺＤとトランジスタＱ１のゲートの接続点に一端を他端を接地ラインに抵抗Ｒ５を接続したものである。
【００２３】
また、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧は、直流電圧１１の電圧値がＶｂの上限以上となった時にトランジスタＱ１のゲート・ソース間の閾値電圧を越えるように設定する。抵抗Ｒ３，Ｒ４は、装置の動作最低入力電圧以上でトランジスタＱ１のゲート・ソース間の閾値電圧を越えるように設定する。
【００２４】
ここで、図４の動作について図５の波形図とともに説明する。  
スイッチＳＷがオンし、直流電源１１の電圧Ｖ１１が図５（ａ）に示すように徐々に電圧が上昇する。この上昇に伴い、電圧Ｖ１１がＶａの値のときに抵抗Ｒ３，Ｒ４の分電圧で決まるトランジスタＱ２のゲート・ドレイン間が閾値電圧を超えるとトランジスタＱ２は、図５（ｃ）に示すようにオンし、トランジスタＱ２のオン期間に電圧Ｖ１１で決定する電圧値で点灯回路１１が駆動され放電灯１３を点灯させる。
【００２５】
電圧Ｖ１１がＶａの値を越えトランジスタＱ１のゲート・ドレイン間が閾値電圧を超えた値の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に発生した場合でも、トランジスタＱ１はゲートにツェナーダイオードＺＤが接続されているためにオフ状態を維持する。
【００２６】
電圧Ｖ１１がＶｂの値を越えさらに増加すると、抵抗Ｒ１，Ｒ２間の分圧電圧がツェナーダイオードＺＤの降伏電圧が低下する。これに伴い、図５（ｂ）に示すように、トランジスタＱ１のゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｓがゲート・ドレイン間の閾値電圧を越えると、トランジスタＱ１はオンする。このオンは、電圧検出回路１４が直流電源１１の過電圧を検出したことを意味する。
【００２７】
トランジスタＱ１がオンすると、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点の電圧が接地となり、トランジスタＱ２のゲート・ドレイン間の閾値電圧以下となり、トランジスタＱ２は、図５（ｃ）に示すようにオフする。
【００２８】
このように、直流電圧１１の電圧値がＶａ〜Ｖｂの間の値でトランジスタＱ２でオンして放電灯１３を点灯させ、直流電圧１１の電圧値がＶｂを越えた場合は、電圧検出回路１４が過電圧と判断し、点灯回路１２を停止させることができる。
【００２９】
この実施形態の場合は、トランジスタＱ１のゲート・ソース電圧は、ツェナーダイオードＺＤにかかる電圧がツェナー電圧を超えるまでは０Ｖのままであることから、トランジスタＱ１には閾値電圧の低い、例えばバイポーラトランジスタを使用することも可能となる。この場合、バイポーラトランジスタの制御電極であるベースに、ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ５の接続点に、コレクタを抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点にそれぞれ接続し、エミッタを接地すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の放電灯点灯装置に関する一実施形態について説明するための概念的なブロック図。
【図２】図１の構成をより詳しく示した構成図。
【図３】図２の動作について説明するための説明図。
【図４】この発明の放電灯点灯装置に関する他の実施形態について説明するための概念的なブロック図。
【図５】図４の動作について説明するための説明図。
【符号の説明】
【００３１】
１１  直流電源
１２  点灯回路
１３  放電灯
１４  電圧検出回路
１５  スイッチング回路
Ｒ１〜Ｒ５  抵抗
Ｑ１，Ｑ２  トランジスタ
ＺＤ  ツェナーダイオード
【図１】
2009176451.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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