放电灯点亮装置和使用该放电灯点亮装置的前照灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及放电灯点亮装置和使用该放电灯点亮装置的前照灯。
【背景技术】
[0002]传统上，提出了用于使高压放电灯点亮的高压放电灯点亮装置(例如，参见日本专利特许公开2010-135195(以下称为“文献I”))。在文献I所公开的高压放电灯点亮装置中，全桥式电路将降压斩波电路的DC(直流)输出转换成具有矩形波的AC(交流)电流并将该AC电流供给至灯(高压放电灯)。
[0003]在该高压放电灯点亮装置中，通过在启动时使用点火电路向灯施加高压脉冲，造成灯的绝缘击穿，并且发生辉光放电(glow discharge)。之后，灯从辉光放电转变为电弧放电(arc discharge)，由此光通量上升。
[0004]全桥式电路是通过使各自由两个晶体管的串联电路所形成的第一臂和第二臂彼此并联连接所配置成的，使位于对角的晶体管的组同时处于接通(On)状态，并且交替地切换各组的接通/断开(On/Off)。这里，在构成各臂的晶体管中，在低电位侧的晶体管处于断开状态的情况下，使高电位侧的晶体管处于接通状态。因而，为了使高电位侧的晶体管处于接通状态，配置向晶体管的栅电极供给电荷的自举电容器(bootstrap capacitor) ο
[0005]这里，在启动放电灯之前的无负载状态下，可以考虑通过在对自举电容器进行充电的处理期间使降压斩波电路进行工作以缩短使降压斩波电路的输出电压上升直至预定电压为止所需的时间，来快速地进行启动操作。然而，在通过在对自举电容器进行充电的处理期间使降压斩波电路进行工作来在降压斩波电路的输出电压上升的状态下使全桥式电路进行工作的情况下，在负载形成短路时，存在过电流流经电路的问题。
[0006]另外，在文献I所公开的高压放电灯点亮装置中，在降压斩波电路为非绝缘型的情况下，在启动时负载形成短路时，即使在停止降压斩波电路的情况下从电源侧所输入的能量也传递至输出侧，并且存在过电流流经电路的问题。
【发明内容】
[0007]本发明是有鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的是提供被配置为使得在发生诸如短路等的异常的情况下过电流难以流经电路的放电灯点亮装置和使用该放电灯点亮装置的前照灯。
[0008]根据本发明的一种放电灯点亮装置，包括:直流/直流转换器，其被配置为通过进行切换来将从直流电源所输入的输入电压转换成使放电灯点亮所需的电压值；直流/交流逆变器，其包括桥式电路，在所述桥式电路中，在所述直流/直流转换器的输出端子之间连接有配置于高电位侧的第一开关元件和配置于低电位侧的第二开关元件的至少一个串联电路，并且所述直流/交流逆变器被配置为将所述直流/直流转换器的直流输出转换成交流输出并将所述交流输出供给至包括所述放电灯的负载；驱动部，其被配置为通过至少在稳定点亮时按预定周期交替地接通所述第一开关元件和所述第二开关元件，来将所述直流/直流转换器的直流输出转换成通过使所述直流输出的极性按预定周期交变所获取到的交流输出；测量部，其被配置为测量向所述负载的输出电压和输出电流至少之一；以及控制部，其被配置为在所述测量部所测量到的测量值处于异常范围的情况下，使向所述放电灯的供给电力相比正常时向所述放电灯的供给电力减少，其中，所述驱动部包括电容器，所述电容器被配置为将所需的电荷供给至配置于高电位侧的所述第一开关元件的控制电极，以在配置于低电位侧的所述第二开关元件断开的情况下接通所述第一开关元件，在所述第二开关元件接通的情况下，对所述电容器进行充电，以及在启动所述放电灯的情况下，在所述直流/直流转换器开始进行工作之前开始对所述电容器进行充电，并且在所述电容器的充电完成之后所述直流/直流转换器和所述直流/交流逆变器进行工作的状态下，所述控制部设置有用于基于所述测量部所测量到的测量值来判断异常的有无的判断时间段。
[0009]在该放电灯点亮装置中，优选地，在所述判断时间段内所述测量部所测量到的测量值处于异常范围的情况下，所述控制部被配置为停止所述直流/直流转换器的切换操作。
[0010]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，所述控制部被配置为在所述判断时间段内，基于所述测量部所测量到的测量值来检测作为异常的所述负载中的短路的有无。
[0011]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，在所述判断时间段内所述控制部判断为不存在异常的情况下，所述驱动部被配置为再次对所述电容器进行充电。
[0012]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，所述测量部被配置为在所述判断时间段内测量所述直流/直流转换器的输出电流，以及在所述测量部所测量到的电流值为预定阈值电流以上的情况下，所述控制部被配置为判断为在所述负载中发生短路。
[0013]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，所述测量部被配置为在所述判断时间段内测量所述直流/直流转换器的输出电压，以及在所述测量部所测量到的电压值为预定阈值电压以下的情况下，所述控制部被配置为判断为在所述负载中发生短路。
[0014]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，所述测量部被配置为在所述判断时间段内测量所述直流/直流转换器的输出电流和输出电压这两者，以及在所述测量部所测量到的电流值为预定阈值电流以上、并且所述测量部所测量到的电压值为预定阈值电压以下的情况下，所述控制部被配置为判断为在所述负载中发生短路。
[0015]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，在所述判断时间段内判断为发生异常的情况下，所述控制部被配置为在预定时间内至少断开配置于高电位侧的所有所述第一开关元件。
[0016]另外，在该放电灯点亮装置中，优选地，所述直流/直流转换器为非绝缘型的直流/直流转换器。
[0017]根据本发明的一种前照灯，其包括以上所述的放电灯点亮装置其中之一。
[0018]根据本发明，可以实现在发生诸如短路等的异常时抑制过电流流经电路的放电灯点亮装置。
[0019]另外，可以实现在发生诸如短路等的异常时抑制过电流流经放电灯点亮装置的电路的前照灯。
【附图说明】
[0020]图1是根据实施例1的放电灯点亮装置的电路图。
[0021]图2是示出根据实施例1的放电灯点亮装置的主要部分的电路图。
[0022]图3是说明根据实施例1的放电灯点亮装置的从启动时起直到稳定点亮时为止的操作的波形图。
[0023]图4是说明根据实施例1的放电灯点亮装置的DC/AC逆变器的操作的波形图。
[0024]图5A?5G是说明根据实施例1的放电灯点亮装置的操作的各单元的波形图。
[0025]图6A?6H是说明根据实施例2的放电灯点亮装置的操作的各单元的波形图。
[0026]图7A?7H是说明根据实施例2的放电灯点亮装置的另一操作的各单元的波形图。
[0027]图8A?81是说明根据实施例2的放电灯点亮装置的又一操作的各单元的波形图。
[0028]图9A?9G是说明根据实施例2的放电灯点亮装置的再一操作的各单元的波形图。
[0029]图1OA?1H是说明根据实施例2的放电灯点亮装置的又一操作的各单元的波形图。
[0030]图11是根据实施例3的放电灯点亮装置的电路图。
[0031]图12A?121是说明根据实施例3的放电灯点亮装置的操作的各单元的波形图。
[0032]图13A?131是说明根据实施例3的放电灯点亮装置的操作的各单元的波形图。
[0033]图14是示意性示出安装有根据实施例4的前照灯的车辆的图。
【具体实施方式】
[0034]以下将参考附图来说明将根据本发明的放电灯点亮装置应用于高压放电灯所用的点亮装置的实施例。作为高压放电灯的示例，存在金属卤化物灯和高压钠灯等。与白炽灯相比，这些高压放电灯具有高亮度和长寿命，并且还用作车辆的前照灯。
[0035]实施例1
[0036]图1示出根据本实施例的放电灯点亮装置A的电路图。该放电灯点亮装置A包括DC/DC转换器1、DC/AC逆变器2、测量部3、控制部4、启动辅助电路部5、启动电压生成电路部6、点火部7、电源电压测量部8、温度测量部9和驱动部10。
[0037]DC/DC转换器I包括用于使DC电源El的电源电压升压为期望电压值的反激型转换器电路。DC/DC转换器I包括变压器Tl、由场效应晶体管构成的开关元件Q1、二极管Dl以及电容器Cl和C2。电容器Cl经由电源开关SWl连接到DC电源El的两端。在电容器Cl的两端，连接有变压器Tl的一次绕组Pl与开关元件Ql的串联电路。变压器Tl的二次绕组SI的一端侧连接至DC电源El的负电极侧，并且电容器C2经由二极管Dl连接到二次绕组SI的两端间。这里，变压器Tl的一次绕组Pl和二次绕组SI的绕组方向彼此相反。
[0038]DC/AC逆变器2包括各自由场效应晶体管构成的开关元件Q2?Q5以及驱动电路(驱动部)2a。DC/AC逆变器2被配置为将从DC/DC转换器I输出的DC电压转换成低频的矩形波AC电压，并将该AC电压供给至包括高压放电灯LPl的负载11 (参见图2)。由开关元件Q2和Q4的串联电路构成的第一臂和由开关元件Q3和Q5的串联电路构成的第二臂连接在DC/DC转换器I的输出端子之间。在构成第一臂的开关元件Q2和Q4的连接点Xl与构成第二臂的开关元件Q3和Q5的连接点X2之间，经由点火部7连接有作为负载的高压放电灯LP1。这里，构成DC/AC逆变器2的开关元件Q2?Q5不限于FET，而且例如可以是诸如双极型晶体管或IGBT等的开关元件。
[0039]测量部3被配置为测量向作为负载的高压放电灯LPl的输出电压V3和输出电流Ilo在本实施例中，测量部3为了测量输出电压V3，包括与DC/DC转换器I的高电位侧的输出端子相连接的电阻器Rl、R2和R3的串联电路，并且测量与输出电压V3成比例的电压V5o另外，测量部3为了测量输出电流II，包括连接在DC/DC转换器I和DC/AC逆变器2之间的电流检测所用的电阻器R4，并且根据输出电流Il在电阻器R4中的流动来测量在电阻器R4的两端间所产生的电压V4。
[0040]启动辅助电路部5包括连接在DC/DC转换器I的输出端子之间的电阻器R5、R6与电容器C3的串联电路、以及与电阻器R6并联连接的二极管D2。二极管D2的阳极连接至电容器C3，并且二极管D2的阴极连接至电阻器R5。在启动高压放电灯LPl之前的无负载时，根据DC/DC转换器I的输出电压来对电容器C3进行充电。然后，紧挨在使高压放电灯LPl点亮之后，在DC/DC转换器I无法进行工作的时间段内，为了不使高压放电灯LPl熄灭，将电容器C3中充电得到的电荷经由二极管D2和电阻器R5供给至高压放电灯LP1。
[0041]启动电压生成电路部6是用于生成使后面将说明的点火部7的放电间隙SGl被击穿的高电压的电路，并且例如是由电容器和二极管构成的多级升压电路或者根据变压器的绕组比来进行升压的升压电路等。
[0042]点火部7包括升压变压器T2、放电间隙SGl以及电容器C4和C5。电容器C4连接在连接点Xl和连接点X2之间，并且电容器C5连接在启动电压生成电路部6的输出端与连接点X2