专利名称：点灯设备、前照灯装置以及使用其的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于供应负载所需的输出功率的点灯设备(Iightingdevice)、前照灯装置以及使用其的车辆。
背景技术：
近年来，诸如LED(发光二极管)和有机EL元件的半导体光源的光发射效率已经得到改善，并且采用半导体光源的照明设备(illuminationdevice)已经投入实际使用。在机动车辆领域中已经认识到半导体光源的光发射效率的改善。在前照灯、尾灯或者刹车灯中利用半导体光源的机动车辆在市场上可购买。通常，用于接通(turn on)半导体光源的点灯设备被设计为通过恒定电流控制来接通半导体光源，通过该恒定电流控制，将流到半导体光源的电流保持恒定。这是为了使半导体光源的光通量一致，而与电源电压或者半导体光源的正向电压无关。提出一些点灯设备，每一个点灯设备具有负载变换功能(多负载控制功能)，用于变换待上电的目标负载(例如半导体光源)，该目标负载诸如在机动车辆中采用的尾灯和刹车灯或者交错(crossing)前照灯和转向灯。作为一个示例，已知存在其中半导体光源串联连接到其输出端子的配置的点灯设备。在该点灯设备中，通过短路一些半导体光源并且保持其关断来降低光输出(例如参见日本专利申请公开No. 2004-39288，第0045段)。图18示出具有这样的负载变换功能的示例性点灯设备1'。在点灯设备1'中， 包括多个(图18中为九个)串联连接的LED 21和22的负载2通过向其施加DC电压来接通。点灯设备1'包括并联连接到一些LED 22(在阴极侧的三个LED 22)的旁路开关 (MOSFET) 4。点灯设备1'能够利用关断的旁路开关4接通LED 21和22，并且随后仅接通该旁路开关以仅将LED 21保持接通而LED 22被短路。图18所示的点灯设备1 ‘包括用于将流经负载2的电流作为输出电流进行测量的电流测量电路7。点灯设备Γ通过以输出电流的平均值保持等于预定的指定电流值的方式驱动功率转换单元(DC-DC转换器)3，来实现恒定电流控制。图18所示的点灯设备1'还包括异常检测单元56，其通过根据电流测量电路7或者将施加到负载2的电压作为输出电压进行测量的电压测量电路6的测量结果，检测出异常而停止功率转换单元3的操作。异常检测单元56通过在输出电压变为落在特定的正常范围(例如从IOV到40V)之外时来确定异常而停止功率转换单元3的操作。图19(a)和(b)分别示出具有上述配置的点灯设备1'中输出电压和输出电流的改变。在图19到图23中，水平轴表示逝去的时间。在每一个图19到图23的(a)中，垂直轴表示输出电压而在每一个图19到图23的(b)中，垂直轴表示输出电流。在需要接通LED 21时，点灯设备1 ‘驱动功率转换单元3以增加输出电压。在输出电压达到LED 21的正向电压Vfl时输出电流开始流动。此时，由于点灯设备1'执行恒定电流控制，因此输出电流维持恒定(这里假设输出电流为0. 7A，但是并不限于此)。进而，如果在这种状态下需要附加地接通LED 22，则执行恒定电流控制的点灯设备1'与所增加的LED 22的正向电压Vf2成比例地增加输出电压以使得输出电流能够保持恒定。这使得能够针对负载2实现恒定电流控制并且在以恒定光通量接通LED 21和22的同时变换待上电的负载2而与电源电压无关。注意到恰在变换负载2之后的短时间段，如图20 (a)和(b)所示，随着输出电流急剧降低，输出电压过冲(overshoot)。这些现象是由点灯设备1'的输出控制是在检测输出电流之后执行的反馈控制这一事实引起的时间延迟而造成的。防止这样现象的发生是困难的。由于在LED 21和22的正向电压Vf ( = Vf 1+Vf2)中存在变化，输出电压在过冲时达到正常范围的上限值Vmax(在时刻t2)，如图21中的(a)所示。有时是异常检测单元56 停止功率转换单元3的操作的情况。换句话说，如果正向电压Vf具有典型值，则在过冲期间输出电压不超出上限值Vmax(如由图21(a)中的点线表示)，但是如果正向电压Vf增长得高于典型值，则在过冲期间输出电压有时会超出上限值VmaX(如由图21(b)中的实线表示)°为了防止功率转换单元3的异常停止，可以将输出电压的上限值Vmax设定为高于正向电压Vf。在这种情况下，在负载2经历开路故障(断开连接)时，输出电压快速增加， 并且有时会超出上限值Vmax，如图22 (a)所示。输出电压的异常增加可能会对点灯设备1 ‘ 的电路部件造成压力，这会导致点灯设备1'的故障。如果允许异常检测单元56对输出电压的即时增加做出响应而停止功率转换单元3的操作，则可能会由于噪声或者其它原因而错误地操作异常检测单元56。结果，由于在确定中需要的时间变得更长，输出会变为过量。 通过使用高电压电路部件可以防止点灯设备1'的故障，然而这会导致点灯设备1'的尺寸成本增加。由于LED 21和22在其正向电压Vf方面表现出较大的变化，因此难以平衡输出电压的正常范围的上限值Vmax和正向电压Vf以使得不发生功率转换单元3的异常停止和输出电压的异常增加。具体地说，正向电压Vf的变化与串联连接的LED数量成比例地变得更大。进而，由于较差粘结、故障连接器与振动或者其它原因相结合，有时是负载2与点灯设备1 ‘即刻(几毫秒)断开连接并且随后连接到该点灯设备1 ‘(以下将其称为“负载震颤(chattering)”)的情况。在这种情况下，负载2即刻关断并且输出电压增加，如图 23(a)所示。在负载2重新连接时，将因此增加的输出电压施加到负载2，从而使过量电流会流经LED 21和22，这可能导致LED 21和22故障。此时，流经LED 21和22的电流与输出电压的上限值Vmax和正向电压Vf之间的差值成比例地变得更大。因此，期望将上限值 Vmax设定得尽可能小，同时避免功率转换单元3的异常停止。这也使得难以平衡输出电压的正常范围的上限值Vmax和正向电压Vf。即使在不采用图18所示的负载变换单元55和旁路开关4而不具有负载变换功能的点灯设备1'中，由于负载2的开路故障或者负载震颤而造成的输出电压的异常增加也会成为问题。
发明内容
鉴于以上，本发明提供一种能够在负载的状态经历改变时防止输出电压异常增加的点灯设备、前照灯设备以及使用其的机动车辆。根据本发明的一方面，提供一种点灯设备，包括用于将直流功率转换为负载所需的输出功率的功率转换单元；用于测量来自功率转换单元的输出电压或者相当于输出电压的值的电压测量单元；用于测量来自功率转换单元的输出电流或者相当于输出电流的值的电流测量单元；以及用于控制功率转换单元的控制单元。在功率转换单元的输出电压和输出电流中的至少一个在每单位小时改变特定幅度时，控制单元确定发生了负载状态的改变并且通过将恒定电流控制切换到恒定电压控制来控制功率转换单元，其中在恒定电流控制中，电流测量单元的测量值保持在特定的电流指定值，而在恒定电压控制中，电压测量单元的测量值保持在特定的电压指定值。电压指定值可以是通过将特定的附加值增加到在控制单元确定发生了负载状态的改变之前的时刻的输出电压而获得的值。电压指定值可以是在控制单元确定发生了负载状态的改变之前的时刻电压测量单元的测量值。电压指定值可以是在控制单元确定发生了负载状态的改变之后可获得的电压测量单元的测量值。控制单元优选执行功率转换单元的恒定电压控制一特定时间并且在该特定时间逝去之后将恒定电压控制切换到恒定电流控制。控制单元可以在恒定电流控制切换到恒定电压控制之后，电流测量单元的测量值增加到特定的切换阈值时，将恒定电压控制切换到恒定电流控制。切换阈值可以设定为小于电流指定值。在电压测量单元的测量值在300 μ s内改变15V或者更大时，控制单元优选确定发生了负载状态的改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。在电流测量单元的测量值在300 μ s内改变0. 12Α或者更大时，控制单元优选确定发生了负载状态的改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。优选地，控制单元以临界导通模式切换功率转换单元并且取决于功率转换单元的切换频率的改变来确定负载状态的改变。优选地，控制单元在其间电压测量单元的测量值保持大于在恒定电压控制下的电压指定值的时间段内停止功率转换单元的操作。功率消耗电路连接在功率转换单元的输出端子之间并且在将恒定电流控制切换到恒定电压控制时，功率消耗电路可以部分消耗功率转换单元的输出。控制单元可以以临界导通模式切换功率转换单元并且在恒定电流控制切换到恒定电压控制时延长功率转换单元的关断时间。控制单元可以具有操作停止功能，通过该操作停止功能，在恒定电流控制切换到恒定电压控制之后，恒定电压控制持续一特定停止时间或者更长时停止功率转换单元的操作。负载可以包括多个串联连接的半导体光源并且控制单元还包括用于短路构成所述负载中的一些的半导体光源的旁路单元以及用于在连接状态和断开连接状态之间变换旁路单元的负载变换单元。电压指定值可以是通过将特定的附加值增加到在控制单元确定发生了负载状态的改变之前可获得的电压测量单元的测量值而获得的值，该附加值等于或者大于由旁路单元短路的半导体光源的正向电压。根据本发明的另一方面，提供一种包括上述点灯设备的前照灯设备。所述负载可以包括交错(crossing)前照灯、运行前照灯、宽度指示灯、白天运行灯、闪光灯(winker lamp)和转向灯(curve light)中的至少两个。根据本发明的又一方面，提供一种装配有上述点灯设备或者前照灯设备的机动车辆。本发明的优点在于，能够在负载的状态经历改变时防止输出电压异常增加。
通过结合附图给出的实施例的以下描述，本发明的目的和特征将变得明显，在附图中图1是示出根据第一实施例的点灯设备的配置的示意性电路图；图2A和2B示出说明在点灯设备中采用的微计算机的操作的流程图；图3示出用于解释点灯设备的操作的曲线图；图4说明用于解释点灯设备的操作的曲线图；图5是示出使用点灯设备的前照灯设备的示意图；图6是示出使用点灯设备的机动车辆的示意图；图7是示出在点灯设备中采用的AC-DC转换单元的电路图；图8是示出根据第二实施例的点灯设备的配置的示意性电路图；图9示出用于解释点灯设备的操作的曲线图；图10是用于解释点灯设备的操作的视图；图11示出用于解释点灯设备的操作的曲线图；图12是示出点灯设备的变型示例的示意性电路图；图13A和1 示出说明在根据第三实施例的点灯设备中采用的微计算机的操作的流程图；图14说明用于解释点灯设备的操作的曲线图；图15示出用于解释点灯设备的操作的曲线图；图16是示出点灯设备的配置的示意性电路图；图17示出用于解释点灯设备的操作的曲线图；图18是示出传统点灯设备的配置的示意性电路图；图19说明用于解释传统点灯设备的操作的曲线图； 图20示出用于解释传统点灯设备的操作的曲线图；图21示出用于解释传统点灯设备的操作的曲线图；图22说明用于解释传统点灯设备的操作的曲线图；以及图23示出用于解释传统点灯设备的操作的曲线图。
具体实施例方式以下，将参照构成本发明一部分的附图描述本发明的实施例。
第一实施例当前实施例的点灯设备与图18所示的点灯设备1'共用基本配置。将首先描述与图18中的传统点灯设备1'相同的配置和功能。参照图1，根据当前实施例的点灯设备1被设计为通过向包括串联连接的多个 (例如在当前实施例中为九个)LED 21和22的负载2施加DC电压来接通该负载2。在当前实施例中，假设点灯设备1安装在机动车辆中。在形成负载2的LED 21和22中，六个阳极侧LED 21用作交错前照灯(也被称为近光灯)并且三个阴极侧LED 22用作转向灯 (curvelight)。这里指的转向灯是所谓的转弯灯。转向灯是在机动车辆沿着弯曲道路行驶时在其前照灯打开的情况下打开并且照亮移动的方向以增强可视性的辅助灯。点灯设备1包括功率转换单元3，该功率转换单元3包括DC-DC转换器。功率转换单元3与电池Bl直接连接，以使得从电池Bl供应的DC电压递升(升压)或者递减(buck) 到用于接通负载2的DC电压。取决于前照灯开关120(参见图6)的开和关状态，点灯设备 1通过向负载2施加DC电压，即功率转换单元3的输出电压，而接通负载2。点灯设备1还包括并联连接到LED 22的旁路开关4。点灯设备1通常通过接通旁路开关4而仅接通LED 21。通过关断旁路开关4能够接通全部LED 21和22。旁路开关4 包括MOSFET并且在从下面要描述的微计算机5接收到开关信号时接通和关断。点灯设备1通常通过恒定电流控制来接通负载2，通过该恒定电流控制，流到负载 2的电流保持恒定。在恒定电流控制中使用微计算机5作为控制单元。点灯设备1包括用于将施加到负载2的电压作为输出电压进行测量的电压测量电路6以及用于将流经负载2 的电流作为输出电流进行测量的电流测量电路7。电压测量电路6根据由串联连接在功率转换单元3的输出端子之间的电阻器Rl和R2所划分的电压来测量输出电压。电流测量电路7根据设置在功率转换单元3和负载2之间的电阻器R3两端的电压来测量输出电流。作为控制单元的微计算机5具有用于分别对由电压测量电路6测量的输出电压和由电流测量电路7测量的输出电流取平均的第一和第二平均单元51和52。微计算机5使电流指定单元53调用提前存储的电流指定值并且随后使第一比较操作器M对电流指定值与输出电流的平均值进行比较并输出控制值。微计算机5控制功率转换单元3以使得将输出电流的平均值设定为等于电流指定值。这使得点灯设备1能够执行恒定电流控制，通过该恒定电流控制，输出电流保持等于电流指定值。微计算机5还具有负载变换单元55，用于对变换信号做出响应而接通或者关断旁路开关4以改变仅仅LED 21被接通的状态以及全部LED 21和22被接通的状态。当前实施例的点灯设备1通过使用LIN(本地互联网络)收发器50经过LIN通信来获取关于LED 22的接通时序的指令。图18中示出了 LIN收发器50而图1中省略了该LIN收发器。负载变换单元55通常接通旁路开关4，但是在通过LIN通信接收到接通LED 22的指令时(在机动车辆沿着弯曲道路行驶时)，关断旁路开关4从而除了接通LED 21之外还接通LED 22。尽管这里作为示例描述了 LIN通信，但是也可以通过CAN(控制器域网络)通信或者取决于由角速度传感器或者其它传感器测量的车辆状况的测量结果来确定接通LED 21和22的必要性。更具体地说，功率转换单元3包括反激式电路并且包括电压器Tl、串联连接到变压器Tl的初级线圈的切换元件Ql以及经过二极管Dl连接到变压器Tl的次级线圈的电容器Cl。电池Bl连接到变压器Tl的初级线圈和切换元件Ql的串联电路。随着切换元件Ql 接通或者关断，允许电流从变压器Tl的次级线圈经过二极管Dl流到电容器Cl，从而在电容器Cl的相对端部两端生成DC电压。负载2经过电阻器R3连接到电容器Cl的相对端部。功率转换单元3包括用于测量流经变压器Tl的初级线圈的初级侧电流的电流测量单元31。比较器8对控制值和电流测量单元31的输出值进行比较，由第一比较操作器 54决定该控制值以将输出电流的平均值设定为等于电流指定值。因此，生成用于接通和关断切换元件Ql的驱动信号。通过使用切换元件Ql的漏极电压，电流测量单元31输出三角波(图1中示出)。 比较器8在由电流测量单元31输出的三角波变为等于控制值时输出驱动信号以关断切换元件Q1。电流测量单元31可以例如是以指定频率生成三角波的类型，这里将不对其进行详细描述。在电源生成单元9中生成用于操作微计算机5的电源，通过使用电池Bl作为用于操作的电源来操作电源生成单元。在点灯设备1中，微计算机5包括用于根据电压测量电路6和电流测量电路7的测量结果检测负载2的异常、停止功率转换单元3的操作并且输出异常信号的异常检测单元56。例如，在输出电压落在指定的正常范围(当前实施例中的IOV到14V)之外时，异常检测单元56确定发生异常、停止功率转换单元3的操作并且输出异常信号。异常信号是用于向点灯设备1的外部通知负载异常的信号并且可以例如用于接通设置在机动车辆中的警报灯中。点灯设备1包括用于测量从电池Bl输入的电功率的电源测量电路10。由第三平均单元57对在电源测量电路10中测量的值取平均并且将由此得到的平均值输入到异常检测电路56。异常检测电路56根据电源测量电路10的测量结果检测电源异常。以下，将参照图2简要描述当前实施例的点灯设备1中与图18所示的传统点灯设备1'相同的操作。图2说明了微计算机5的控制流程。点灯设备1在步骤F4到F12中实现负载2的恒定电流控制，在步骤F13到F17中执行电源和负载2的异常的确定并且在步骤F18中执行负载2的变换。后面将描述图2中步骤F21到F27的操作。更具体地说，在上电并且输入复位信号时(步骤Fl)，微计算机5执行参数和标记 (flag)的初始化(步骤F2)。然后，微计算机5基于前照灯开关120的状态确定是否需要接通负载2(步骤F3)。如果步骤F3中为是，则该流程进行到用于接通负载2的处理。为了接通负载2，微计算机5的电源测量电路10经过A/D转换读出电源电压(步骤 F4)并且第三平均单元57通过先前值和所读出的值进行组合来执行电源电压的平均(步骤 F5)。作为一个示例，微计算机5存储三个最新的检测值(在每读出时间进行更新)并且在读出下一个检测值时通过将该下一个检测值与三个最新检测值之和除以四来执行平均。接下来，微计算机5的第一平均单元51经过A/D转换读出输出电压(步骤F6)并且通过将先前值与所读出的值进行组合来执行输出电压的平均(步骤F7)。然后，微计算机 5的电流指定单元53读出存储在其ROM (未示出)中的电流指定值(步骤F8)并且经过A/ D转换读出输出电流(步骤F9)。第二平均单元52通过将先前电流值与所读出的电流值进行组合来执行输出电流的平均(步骤F10)。之后，微计算机5的比较操作器M对电流指定值与输出电流的平均值进行比较(步骤Fll)并且根据比较结果决定控制值(步骤F12)。
随后，微计算机5取决于前照灯开关120的开/关状态来确定是否需要接通负载 2 (步骤F13)。如果步骤F13为否，则微计算机5停止功率转换单元3的操作，对数据进行清零(步骤F15)并且返回到确定负载的接通必要性的步骤(步骤F3)。如果需要接通负载 2，则微计算机5的异常检测单元56取决于输出电压是否落入指定的正常范围内来确定输出电压是否正常(步骤F14)。在输出电压处于正常范围内时，异常检测单元56确定输出电压为正常而与负载2的状态无关。如果确定输出电压异常，则异常检测单元56输出异常信号(步骤F16)以停止功率转换单元3的操作、对数据进行清零并且执行永久的停止处理(步骤F17)以执行无限循环处理。同时，微计算机5的负载变换单元55根据LIN通信的结果确定是否变换负载2 (即 LED 22)并且输出负载变换信号(步骤F18)。上面阐述的点灯设备1的配置和功能与图18所示的传统点灯设备1'的相同。与传统点灯设备不同，根据当前实施例的点灯设备1并非一直执行恒定电流控制而是设计为在检测到负载状态的突然改变时将恒定电流控制切换到恒定电压控制。在此， 点灯设备1在输出电压以50V/ms或者更大的变化速率改变时确定负载状态突然改变。点灯设备1被设计为在切换到恒定电压控制之后输出电流变为等于或者大于指定的切换电流值(切换阈值)时返回到恒定电流控制。在恒定电流控制期间将切换电流值设定为小于目标值(电流指定值)(在当前实施例中假设切换电流值例如为0.4A)。进而，输出电压的变化速率并不限于50V/ms，而是可以具有例如40V/mS、60V/mS、70V/mS等的各种值。而且， 切换电流值并不限于0. 4A而是可以具有各种值。根据当前实施例的点灯设备1能够在恒定电流控制和恒定电压控制之间进行切换，并且因此在以下方面与图18所示的传统点灯设备1'不同。更具体地说，当前实施例的点灯设备1与图18所示的传统点灯设备1'的不同之处在于，微计算机5增加有电压指定单元58、第二比较操作器59和选择单元60。在微计算机5中，电压指定单元58调用提前存储的电压指定值并且第二比较操作器59对电压指定值和输出电压的平均值进行比较并且决定控制值以使得电压指定值和输出电压的平均值能够彼此相等。在此，电流指定值是用于恒定电压控制的输出电压的目标值并且将其设定为大于在变换负载2时增加的输出电压值。换句话说，将电压指定值设定为大于LED 21和22的正向电压Vf( = Vfl+Vf2)。这里，在LED 21和22的正向电压Vf存在变化时，将电压指定值设定为大于反映该变化的LED21和22的正向电压Vf的最大值。在当前实施例中，通过将特定的附加值增加到恰在微计算机5确定负载状态已经变化之前可获得的输出电压而获得的值被用作电压指定值。该附加值被设定为等于或者大于增加有负载2的变换的LED 22的正向电压Vf2。选择单元60选择从第一比较操作器M输出的控制值或者从第二比较操作器59 输出的控制值，并且将所选择的控制值输出到比较器8。在此，选择单元60根据输出电压和输出电流确定负载状态的改变，从而确定要选择哪一个控制值。换句话说，在输出电压以 50V/ms或者更大的变化速率改变时，选择单元60选择从第二比较操作器59输出的控制值， 但是在输出电流变为等于或者大于切换电流值(0. 4A)时选择从第一比较操作器M输出的控制值。根据当前实施例的点灯设备1与图18所示的传统点灯设备Γ的不同之处还在于，微计算机5的操作增加有图2所示的步骤F21到F27。更具体地说，在步骤FlO的处理之后，微计算机5确定是否设定电压指定值(步骤F21)。取决于该确定的结果，微计算机 5决定要执行步骤Fll和F12或者步骤F22和F23。如果设定了电压指定值，则微计算机5 将该电压指定值和输出电压的平均值进行比较(步骤F22)并且基于比较结果决定控制值 (步骤F23)，从而执行恒定电压控制。按照上述方式，微计算机5取决于是否设定电压指定值来切换恒定电压控制和恒定电流控制。在步骤F14的处理和步骤F18的处理之间的步骤F24到F27的处理中执行电压指定值的设定。更具体地说，如果确定输出电压为正常(如果步骤F14为是)，则微计算机 5确定输出电压是否存在突然改变(输出电压以50V/ms或者更大的变化速率改变)(步骤 F24)。如果存在突然改变(步骤FM为是)，则微计算机5设定电压指定值(步骤F2Q。如果不存在突然改变(步骤FM中为是)，则微计算机5确定输出电流值是否为0.4A或者更大(步骤F26)。如果确定输出电流值为0. 4A或者更大，则微计算机5取消电压指定值的设定(步骤F27)。由于在电压控制期间输出电压的变化速率增长较小，因此微计算机5进行到步骤F26的处理。利用上述微计算机5的操作，根据当前实施例的点灯设备1实现了恒定电流控制和恒定电压控制的切换控制。图3 (a)和(b)示出了在负载2由负载变换单元55进行变换时当前实施例的点灯设备1中的输出电压和输出电流的改变。在图3(a)和(b)以及图4(a)和(b)中，水平轴表示逝去的时间。图3 (a)和图4(a)中的垂直轴表示输出电压而图3 (b)和图4(b)的垂直轴表示输出电流。如果旁路开关4由负载变换单元55关断并且在时刻tl处LED 22接通，则输出电压增加并且输出电流降低。在时刻t2处，点灯设备1检测到输出电压以50V/ms或者更大的变化速率增加(即ΔV/At彡50V/ms)并且将恒定电流控制(图3(b)中的时段“Ml”) 切换到恒定电压控制(图3(b)中的时段“M2”)。如在“背景技术”部分中描述的一直执行恒定电流控制的传统点灯设备中，输出电流降低。因此，操作传统点灯设备以进一步增加输出电流，结果加速了输出电压的增加。相比而言，当前实施例的点灯设备1将恒定电流控制切换到恒定电压控制，这使得能够防止输出电压的增加。由于将在恒定电压控制期间作为输出电压的目标值的电压指定值设定为大于其输出电压待由负载变换增加的LED 22的正向电压Vf2，因此降低的输出电流首先开始以可靠的方式增加。因而，在输出电流在时刻t3达到切换电流值(0.4A)时，点灯设备1再次将恒定电压控制切换到恒定电流控制(图3(b)中的时段“Ml”)。在点灯设备1继续以大于负载2的正向电压Vf ( = Vfl+Vf2)的电压指定值执行恒定电压控制时，高电流流经LED 21和22。然而，在当前实施例中，如果输出电流达到切换电流值则将恒定电压控制切换到恒定电流控制。这有助于优化其间执行恒定电压控制的时段。通过在恒定电流控制期间将切换电流值设定为小于输出电流的目标值(电流指定值)，点灯设备1能够容易地实现从用于抑制过冲的恒定电压控制到恒定电流控制的切换。利用上述的当前实施例的点灯设备1，即使在负载2的正向电压Vf存在变化时，也能够防止输出电压的过量增加并且防止发生负载2的开路故障(断开连接)以及由于错误识别导致的负载2的操作停止。由于在负载2发生开路故障时能够防止输出电压的增加， 因此也能够防止电路断路。在负载2发生开路故障时，输出电流值变为零。因此，点灯设备1继续执行恒定电压控制而不将恒定电压控制切换到恒定电流控制。点灯设备1可以具有在恒定电压控制持续特定停止时间时停止功率转换单元3的操作的停止功能。因此，即使在负载2发生开路故障(在时刻tl)时，在恒定电压控制持续该停止时间(时刻t2到t4)时，点灯设备1停止功率转换单元3的操作，如图4(a)和(b)所示。这使得能够在负载2发生开路故障时实现无误差的异常操作停止。点灯设备1即使在发生负载震颤时也能够防止输出电压增加，在负载震颤中，负载2与点灯设备1即刻(几毫秒)断开连接并且随后重新连接到点灯设备1。这使得能够在重新连接的时刻防止高电流流经负载2，从而减轻点灯设备1或者LED 21和22承受的负担。尽管在当前实施例中说明了具有变换负载2的功能的高功能性点灯设备1，但是在不具有变换负载2的功能的点灯设备中在恒定电流控制和恒定电压控制之间切换的功能也是有用的。换句话说，即使从图1所示的配置中省略负载变换单元阳和旁路开关4，在发生负载2的开路故障或者负载震颤时，该点灯设备也能够获得与上述点灯设备1相同的效果。尽管在当前实施例中采用了用于变换负载2的一个旁路开关4，但是可以与LED 21并行地设置附加的旁路开关以使得能够独立地接通LED 21和22。在这种情况下，能够提供与上述实施例相同的有益效果。即使LED 21和22并联连接，但是能够预期与上述实施例相同的有益效果。在输出电压的改变速率变为50V/ms或者更大时，根据当前实施例的点灯设备1确定发生负载2的状态的突然改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。然而，本发明并不限于此。在输出电压在单位时间内改变特定幅度或者更大时，可以确定发生负载2的状态的突然改变。在利用输出电压的改变速率的确定中，在输出电压在例如50 μ s内改变 2. 5V时，点灯设备1将恒定电流控制切换到恒定电压控制。输出电压可能由于噪声或者其它原因改变大约2. 5V。鉴于此，点灯设备1可以被设计为在输出电压在规定的时间段(例如300 μ s)内改变特定幅度(例如15V)或者更大时确定发生负载2的状态的突然改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。这使得能够实现抗噪声控制。以下是用于确定发生负载2的状态的突然改变以使点灯设备1将恒定电流控制切换到恒定电压控制的条件。为此，假设在点灯设备1中，变压器Tl的匝数比为1 4，初级线圈的电感值为几μ H，功率转换单元3的驱动频率为几百kHz，电源电压为6V到20V，输出电压为IOV到40V并且额定输出为几十W。在点灯设备1中，如果通过改变电源电压和输出电压来接通负载2并且如果输出功率快速增加，则输出电压的增加变化速率的最小值为56V/ms (输出电压基本上以线性函数的形式增加)。在具有几十W输出的电路负载开路时，输出电压以50V/ms的变化速率增加。由于如果输出电压增加则会有高电流流动，因此需要抑制输出电压的增加。在LED没有闪烁地接通时，输出电压的纹波(ripple)大致为1.3V。鉴于此，需要将输出电压增加多于1. 3V。考虑到噪声，期望在输出电压改变得比输出电流的波痕，1. 3V大得多于十倍的15V或者更大时执行操作停止。在这种情况下，通过使用50V/ms的变化速率来计算时间并且在输出电压在300μ s内改变大于15V时执行输出降低控制。尽管与当前实施例的点灯设备1中，通过向负载2施加相对于地的正电压来接通负载2，但是通过倒置LED的阳极和阴极作为负载2并且向负载2施加负电压，也同样能够接通负载2。在这种情况下，正负倒置也同样适用于确定发生负载2的状态的突然改变以将恒定电流控制切换到恒定电压控制的状况。图5示出了装配有按照上述配置的点灯设备1的前照灯设备100的配置。前照灯设备100包括用作交错前照灯的LED 21以及用作转向灯的LED22，LED 21和22两者都设置在壳体101中。LED 21和22可以由点灯设备1接通。尽管在当前实施例中使用交错前照灯和转向灯作为负载2，但是安装到前照灯设备100的运行前照灯(所谓的远光灯)、宽度指示灯、雾灯、白天运行灯、闪光灯(winker lamp)或者其它灯也可以用作负载2。图6说明了装配有前照灯设备100的机动车辆110。点灯设备1可以设计为连接到交流源。在这种情况下，点灯设备1包括设置在功率转换单元3的前端处的AC-DC转换器140，如图7所示的。AC-DC转换器140用于将从交流源130供应的交流电压转换为直流电压。尽管图7中说明的AC-DC转换器140主要包括二极管桥和递升斩波器电路，但是本发明并不限于此。AC-DC转换器140可以包括二极管桥和电容器。尽管在当前实施例中功率转换单元3包括反激式电路，但是其可以包括诸如递升斩波器、递降斩波器以及被称为自耦变压器或者扼流转换器的递升/递降斩波器的其它电路部件。由点灯设备1接通的负载2并不限于上述的LED。诸如有机EL元件等或者HID灯 (高强度放电灯)的其它半导体光源也可以用作负载2。尽管根据当前实施例的点灯设备1根据输出电压的变化来检测发生负载2的状态的突然改变，但是点灯设备1能够根据输出电流的改变来检测发生负载2的状态的突然改变。更具体地说，在输出电流以0. 4A/ms或者更大的变化速率降低时，点灯设备1确定发生负载2的状态的突然改变。由于在变换负载2之后输出电流降低，因此如果输出电流以 0. 4A/ms或者更大的变化速率降低，则点灯设备1将恒定电流控制切换到恒定电压控制。具体地说，在负载2变为开路时，输出电流急剧改变。因此，点灯设备1能够通过根据输出电流的改变而非输出电压的改变来确定发生突然改变，从而快速检测发生负载2 的状态的突然改变。点灯设备1可以通过检测输出电流是否在特定时间内(例如300ys)改变特定幅度(例如0. 12Α)或者更大来确定发生负载2的状态的突然改变。在仅使用输出电流的改变速率的确定中，点灯设备1在输出电流在例如50 μ s内仅改变50mA时将恒定电流控制切换到恒定电压控制。然而，输出电流会由于噪声或者其它原因改变。存在输出电流突然改变大约50mA的幅度的可能性。鉴于此，点灯设备1在输出电流在规定的时间段内改变特定的幅度或者更大时确定发生负载2的状态的突然改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。这使得能够实现抗噪声控制。在当前实施例中，将用于决定恒定电压控制返回到恒定电流控制的时刻的切换电流值设定为小于电流指定值(例如0. 7A)，即用于恒定电流控制的目标值。这有助于实现恒定电压控制到恒定电流控制的平滑切换。切换电流值并不限于特定值。例如通过使切换电流值等于电流指定值的规定百分比或者将切换电流值设定为等于由从电流指定值减去特定电流值而获得的值，能够获得上述相同的有益效果。点灯设备1可以设计为在开始恒定电压控制之后检测输出电流的改变并且在输出电流的改变的变化速率变为正(在输出电流开始增加时)时或者如果变化速率变得等于或者大于特定变化速率，将恒定电压控制切换到恒定电流控制。这也使得能够提供与前述相同的有益效果。在当前实施例中，根据输出电压或者输出电流检测负载状态的改变。然而，由于负载2本身或者电源的改变，也会发生负载状态的改变。换句话说，在发生负载2的变换、负载2的开路故障或者负载震颤时，输出电压增加并且输出电流降低。此外，在负载2(部分地)短路时，输出电压降低并且输出电流增加。进而，在电源电压快速增加时，输出电压略微增加(或者维持基本上不变)并且输出电流增加。在电源电压急剧下降时，输出电压略微降低(或者维持基本上不变)并且输出电流降低。通过使用输出电压和输出电流两者而不是仅使用输出电压和输出电流的其中之一，能够精确确定点灯设备1的负载状态的改变。这使得能够防止由于电源的转换或者其它原因导致从恒定电流控制切换到恒定电压控制。尽管在当前实施例中点灯设备1使用输出电压或者输出电流的平均值来确定负载状态的突然改变，但是也可以使用即时值进行该确定。这也使得能够提供与上述相同的有益效果。通过以非常短的时间间隔检测输出电压或者输出电流并且存储所检测的值，可以取决于所检测的值的改变倾向来确定负载状态的突然改变。换句话说，负载状态的改变的变化速率的检测不受输出电压或者输出电流的检测周期或者存储次数影响。在点灯设备1中，可以将在确定发生负载状态的突然改变时(或者之后立即)可获得的输出电流值用作在执行恒定电压控制时的电压指定值。在这种情况下，优选将用于将恒定电流控制切换到恒定电压控制的输出电压或者输出电流的确定标准设定为确保在由负载2的变换导致的输出电压的变化宽度变得大于LED 22的正向电压Vf2时能够检测负载状态的突然改变。第二实施例当前实施例的点灯设备1与第一实施例的点灯设备1的不同之处在于以BCM(临界导通模式)控制功率转换单元3。参照图8，当前实施例的点灯设备1包括具有插入在比较器8的输出端子和切换元件Ql之间的RS触发器(flip-flop)的驱动电路(DC)61以及用于向驱动电路61输出接通信号的信号生成电路62。驱动电路61具有信号生成单元62连接到其的设置端子以及比较器8连接到其的复位端子。信号生成单元62在变压器Tl的次级线圈电流变为零(放电) 时输出接通信号。通过电流测量单元31利用切换元件Ql的漏极电压的降低来检测次级线圈电流变为零，并且将该次级线圈电流变为零作为放电完成信号通知给信号生成单元62。
因此，驱动电路61在次级线圈电流变为零时接通切换元件Ql并且在电流测量单元31的输出变为等于控制值时关断切换元件Q1。对此，反激式电路是通过在切换元件Ql 接通时在变压器Tl中积累能量并且在切换元件Ql关断时将所积累的能量释放到次级线圈来执行功率转换的电路。这使得驱动电路61能够实现所述控制(BCM控制)，经过所述控制，通过在所述切换元件Ql的关断时段期间完成到次级线圈的能量释放时再次接通切换元件Ql来开始变压器Tl中的能量积累。将切换元件Ql的接通时序与能量的释放完全同步是困难的。因此，在切换元件Ql的接通时序中允许大约IOOns的延迟。换句话说，切换频率随着电源电压或者输出电压变化。第一实施例的点灯设备1通过使用输出电压的改变来检测负载状态的突然改变， 而当前实施例的点灯设备1通过使用切换元件Ql的驱动频率(切换频率)的连续增加来确定负载状态的突然改变。选择单元60根据由电流测量单元31供应的放电完成信号来周期性地检测驱动频率的改变。第一实施例的点灯设备1仅执行在检测到负载状态的突然改变时设定电压指定值的处理，而当前实施例的点灯设备1还附加地执行驱动频率的降低。更具体地说，点灯设备1执行BCM控制，直到检测到负载状态的突然改变为止。在检测到负载状态的突然改变之后，点灯设备1利用次级线圈电流变为零的时刻和输出接通信号时的时刻之间剩余的待机时间段来执行DCM(断续电流模式)控制。换句话说，点灯设备1利用完成到变压器Tl 的次级线圈的能量释放时的时刻和再次接通切换元件Ql时的时刻之间剩余的延迟时间段来执行切换控制。这延长了切换元件Ql的关断时间。第一实施例的点灯设备1取决于输出电流是否变得等于或者大于特定值来确定将恒定电压控制返回到恒定电流控制的必要性，而当前实施例的点灯设备1在设定电压指定值之后逝去特定时间时将恒定电压控制返回到恒定电流控制。图9(a)、(b)和(c)示出了在由当前实施例的点灯设备1中的负载变换单元55变换负载2时切换元件Ql的输出电压、输出电流和驱动频率的改变。在图9(a)、(b)和(c) 中，水平轴表示逝去的时间。图9(a)中的垂直轴表示输出电压，图9(b)中的垂直轴表示输出电流，图9 (c)中的垂直轴表示驱动频率。如果由负载变换单元55关断旁路开关4并且在时刻tl处LED 22附加地接通，则输出电压增加并且输出电流降低，同时驱动频率与输出电压的增加同步地瞬时增加。点灯设备1通过检测到驱动频率在时刻t2连续而急剧地增加，将恒定电流控制切换到恒定电压控制，其中驱动频率能够比恒定电流控制的返回时间常数更早得检测。例如，点灯设备1每 50 μ S检测驱动频率，并且如果驱动频率四次连续增加，则点灯设备1确定负载状态的突然改变并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。在此，用于执行恒定电压控制的电压指定值是在驱动频率开始增加之前的时刻 (时刻tl)的电压值。在将恒定电流控制切换到恒定电压控制时，点灯设备1执行用于限制驱动频率的控制并且将BCM控制切换到DCM控制。图10示出了在将BCM控制(时段Ml)切换到DCM控制(时段M2)时流经功率转换单元3的变压器Tl的电流的波形。在图10中，以实线表示流经变压器Tl的初级线圈的电流并且以虚线表示流经次级线圈的电流。在任意一种控制模式中，切换元件Ql的接通时间时段(峰值电流值)保持相同。仅在DCM控制中将关断时间时段延长500ns。
点灯设备1在将恒定电流控制切换到恒定电压控制之后逝去特定时间(当前实施例中为IOms)的时间点(时刻t3)，将恒定电压控制再次切换到恒定电流控制。在恒定电压控制期间没有电流流动。通过在人类肉眼感测到切换之前，将恒定电压控制再次切换到恒定电流控制，点灯设备1能够实现从恒定电压控制到恒定电流控制的切换，用以抑制过冲。利用上述的当前实施例的点灯设备1，即使在负载2经历开路故障时也能够防止输出电压的增加，从而防止电路的断路。尽管在从恒定电流控制切换到恒定电压控制期间会增加输出电压，但是点灯设备1能够通过再次检测切换元件Ql的驱动频率的增加来防止输出电压的增加。即使发生负载震颤，点灯设备1也能够通过将恒定电压控制中的输出电压保持等于在负载状态突然改变之前的时刻的输出电压值，来防止在负载2的重新连接期间过量电流的流动。通常，在负载震颤期间，负载2在几毫秒(3ms内)内重新连接。因此，在IOms 之后将恒定电压控制切换到恒定电流控制时，负载2保持连接。由于这一特征，点灯设备1 能够通过将负载2重新连接时刻的输出电压值保持为等于负载震颤之前的时刻的电压值来立即实现负载2的重新连接时的恒定电流控制。在当前实施例的BCM控制中，在输出电压增加时，次级线圈的放电变快并且驱动频率增高。因此，选择单元60能够通过使用驱动频率间接地检测输出电压的增加。在选择单元60通过AD转换检测输出电压或者输出电流的情况下，有时会由于用于噪声去除的平均处理或者外部电路的滤波器而延迟对负载状态的突然改变的检测。相比而言，由于当前实施例的选择单元60能够直接地检测切换元件Ql的切换频率作为驱动频率，因此该选择单元60能够没有延迟地检测负载状态的突然改变。由于在负载2经历开路故障时不消耗电功率，因此功率转换单元3的输出电压容易增加。在BCM控制下，在输出电压增加时，即使切换元件Ql的接通时间保持相同，驱动频率也增高并且输出变大。由于通过电流测量单元31的输出值确定切换元件Ql的接通时间， 因此即使在执行恒定电压控制时，也需要时间来降低输出电压，以避免由于滤波器等等造成的时间延迟。因此，即使点灯设备1执行恒定电压控制，输出电压也可能过冲。鉴于此， 根据当前实施例的点灯设备1在恒定电压控制期间降低驱动频率，从而有利于输出降低控制并且实现无输出电压过冲的恒定电压控制。点灯设备1在变换负载2时(在LED 22接通时)执行恒定电压控制。有时是输出电流未由于负载2的异常，例如所插入的LED 22的故障和其电阻值的增加，而增加的情况。利用当前实施例的配置，由于在切换到恒定电压控制之后逝去特定时间时将恒定电压控制切换到恒定电流控制，因此能够避免发生前述问题。点灯设备1在IOms内执行恒定电压控制，从而防止个人在该时间期间意识到光输出的改变。尽管在当前实施例中点灯设备1在IOms内执行恒定电压控制，但是如果负载2以大约50Hz或更大的频率闪烁，则个人无法感受到闪烁。这表明，在负载震颤期间负载2在大约:3ms内重新连接。因此，由点灯设备1执行的恒定电压控制的时间并不限于IOms而是可以在从3ms到20ms的范围内任意设定。尽管在当前实施例中说明了具有变换负载2的功能的高功能性点灯设备1，但是切换恒定电流控制和恒定电压控制的功能在不具有变换负载2的功能的点灯设备中也是有用的。换句话说，即使从图8所示的配置中省略负载变换单元55和旁路开关4，在负载2的开路故障或者负载震颤发生时，该点灯设备也能够获得与上述点灯设备1相同的有益效果。在这种情况下，与第一实施例相同，期望点灯设备1取决于输出电流是否变得等于或者大于特定值(切换电流值)来确定将恒定电压控制返回到恒定电流控制的必要性。图11 (a)、(b)和(c)示出在期间仅瞬间发生负载2开路的负载震颤时不具有负载变换功能的点灯设备1中的输出电压、输出电流和驱动频率的改变。在时刻tl发生负载震颤并且负载2变为开路时，输出电流变为零并且输出电压开始增加。驱动频率与输出电压的增加同步地即时增加。点灯设备1在时刻t2检测驱动频率的连续增加并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。为了降低驱动频率，点灯设备1 将BCM控制切换到DCM控制。之后，输出电压降低并且在恒定电压控制下保持恒定而且在时刻t3负载2重新连接。由于在负载2的重新连接时刻的输出电压值保持为等于在负载状态的突然改变发生之前可获得的输出电压值(在恒定电流控制期间)，因此在负载2的重新连接之后，输出电流立即开始流动并且在时刻t4变为大于切换电流值(0. 4A)。作为响应，点灯设备1进入恒定电流控制以控制输出电流恒定。如上所述，点灯设备1取决于输出电流是否变为等于或者大于切换电流值来确定将恒定电压控制返回到恒定电流控制的必要性。这使得能够缩短在发生负载震颤时刻在恒定电压控制下的时段。在切换到恒定电压控制之后逝去特定时间时将恒定电压控制切换到恒定电流控制的配置中，在恒定电压控制下需要时间来控制负载2。因此，输出电流可能无法在一段时间内达到特定值。然而，利用上述当前实施例的配置，输出电流保持恒定。在负载2的开路故障时，在不增加输出电流的情况下继续执行恒定电压控制。这使得能够防止输出电压过量增加，这有助于保护点灯设备1。通过检测输出电流持续为零这一事实来检测负载异常。在具有负载变换功能的点灯设备1取决于输出电流是否变得等于或者大于切换电流值而确定将恒定电压控制返回到恒定电流控制的必要性的情况下，有时是即使变换负载2并且输出电压增加但是输出电流也不流动并且恒定电压控制不切换到恒定电流控制的情况。因此，在具有负载变换功能的点灯设备1中，优选地采用其中在切换到恒定电压控制之后逝去特定时间时将恒定电压控制切换到恒定电流控制的配置。尽管当前实施例的点灯设备1通过在将恒定电流控制切换到恒定电压控制时降低驱动频率来防止负载震颤期间输出电压的快速增加，但是本发明并不限于此。如图12所示，点灯设备1可以例如包括电阻器R4和包括MOSFET的切换元件Q2的串联电路。该串联电路设置在功率转换单元3的变压器Tl的初级侧并且用作消耗电路。在该配置中，降低驱动频率并且接通切换元件Q2以防止输出电压快速增加。微计算机5用作用于开/关控制切换元件Q2的消耗电路连接单元65。通过按照这种方式在功率转换单元3的输出端子之间连接电阻器R4，由电阻器R4部分消耗功率转换单元3的输出。因而，点灯设备1能够防止输出电压快速增加。可选地，点灯设备1可以通过连接消耗电路而不改变驱动频率来防止输出电压增加。代替在点灯设备1中设置作为消耗电路的电阻器R4，可以采用其中以与LED 21并行地设置附加的旁路开关以独立地接通LED 21和22的配置。在这一配置中，在一组LED 的接通时间期间发生负载震颤时，另一组LED也接通。因此，能够提供防止输出电压快速增加的有益效果。其它配置和功能与第一实施例的相同。第三实施例当前实施例的点灯设备1与第二实施例的点灯设备1的不同之处在于，如图1 所示，在输出电压大于电压指定值时(步骤F3Q存在停止驱动信号的附加步骤(步骤 F36)。而且，当前实施例的点灯设备1设计为在切换到恒定电压控制(步骤F33)之后逝去特定时间(例如IOms)或者在输出电流达到切换电流值(例如0.4A)(步骤F34)时返回到恒定电流控制。在图13B中，检测驱动频率的步骤(步骤F31)以及根据驱动频率的连续增加检测负载状态突然改变的步骤(步骤F3》与上述第二实施例中的相同。图14(a)、(b)和(c)示出在由负载变化单元55变换负载2时当前实施例的点灯设备1中切换元件Ql的输出电压、输出电流和驱动频率的改变。在图14(a)、(b)和(c)中， 水平轴表示逝去的时间。图14(a)中的垂直轴表示输出电压，图14(b)中的垂直轴表示输出电流并且图14(c)中的垂直轴表示驱动频率。在由负载变换单元55关断旁路开关4并且LED 22在时刻tl接通时，输出电压增加并且输出电流降低同时驱动频率与输出电压的增加同步地瞬时增加。点灯设备1通过检测到在时刻t2驱动频率连续增加而将恒定电流控制切换到恒定电压控制，其中驱动频率比恒定电流控制的反馈时间常数更早地检测。在当前实施例中，将在执行恒定电压控制中使用的电压指定值设定为等于恰在驱动频率开始增加之前的时刻的电压值(在输出稳定时)。因此，在时刻t2，输出电压变得大于电压指定值，对此做出响应，点灯设备1停止驱动信号。驱动信号的停止使输出电压快速降低。在输出电压下降到低于电压指定值时(时刻t3)，驱动电路61开始再次输出驱动信号，因而允许点灯设备1执行恒定电压控制。图15(a)、(b)和(c)示出在其间负载2瞬间开路的负载震颤发生时当前实施例的点灯设备1中的切换元件Ql的输出电压、输出电流和驱动频率的改变。在图15中，水平轴表示逝去的时间。图15(a)中的垂直轴表示输出电压，图15(b)中的垂直轴表示输出电流并且图15(c)中的垂直轴表示驱动频率。在负载2由于发生负载震颤而开路时(时刻tl)，输出电流变为零并且输出电压开始增加，同时驱动频率与输出电压的增加同步地瞬时增加。点灯设备1通过检测到在时刻 t2驱动频率连续增加而将恒定电流控制切换到恒定电压控制，其中驱动频率比恒定电流控制的反馈时间常数更早地检测。之后点灯设备1停止驱动信号以快速降低输出电压。在输出电压下降到低于电压指定值时(时刻t3)，驱动电路61开始再次输出驱动信号以执行恒定电压控制。随后，在负载2在时刻t4重新连接时，输出电流立刻开始流动并且超出切换电流值(例如0. 4A)。这是因为，负载2连接的时刻的输出电压值设定为等于在恒定电流控制期间可获得的输出电压。此时，点灯设备1将恒定电压控制切换到恒定电流控制，从而实现无过冲的切换操作。利用上述当前实施例的点灯设备1，能够缩短在发生负载震颤时在恒定电压控制下的时段，并且能够以可靠方式应对负载变换和负载震颤。在第二实施例的点灯设备1中， 在恒定电压控制下需要时间来控制负载2。因此，可能存在其间输出电流不会达到特定电流值的时间段。然而，在当前实施例的配置中，输出电流保持恒定。在发生负载震颤时，输出电压的幅度随着负载2的状态变化。因此，在输出电压保持大于负载2的正向电压Vf时重新连接负载2时，有时会有过量电流流动。然而，在当前实施例的点灯设备1中，在输出电压大于电压指定值时停止驱动信号。因而，输出电压快速降低并且上述的过量电流难以流动。尽管根据当前实施例的点灯设备1的驱动频率的增加来检测负载状态的突然改变，但是本发明并非限于此。可以通过使用电压测量电路6的测量值的改变来检测负载状态的突然改变。在这种情况下，如图16所示，点灯设备1包括延迟操作单元63，用于输出通过将特定的附加值(例如10V)增加到在特定时间(例如200 μ s)之前可获得的电压测量电路6的测量值的平均值而获得的值。点灯设备1还包括用于对电压测量电路6的测量值与延迟操作单元63的输出进行比较的比较器64。在电压测量电路6的测量值超出延迟操作单元63的输出时，比较器64向微计算机5的选择单元60输出切换触发。图17(a)到(e)示出在其间负载2瞬间开路的负载震颤发生时图16所示的点灯设备1的配置中输出电压和输出电流的改变。在图17(a)到(e)中，水平轴表示逝去的时间。 图17(a)中的垂直轴表示输出电压，图17(b)中的垂直轴表示延迟操作单元63的输出，图 17(c)中的垂直轴表示输出电压与延迟操作单元63的输出之间的差值，图17(d)中的垂直轴表示切换触发并且图17(e)中的垂直轴表示输出电流。在负载2由于发生负载震颤而开路时(时刻tl)，输出电流变为零并且输出电压开始增加。为此，延迟操作单元63输出通过将IOV增加到200 μ s之前可获得的输出电压值而获得的值。因此，如果输出电压在200 μ s内没有改变IOV或者更多，则两个值之间的差值 (通过从输出电压减去延迟操作单元63的输出而获得)变为正并且切换触发变为“H” (时刻 t2)。选择单元60检测切换触发并且将恒定电流控制切换到恒定电压控制。将在执行恒定电压控制中使用的电压指定值设定为等于恰在驱动频率开始增加(在输出稳定时)之前可获得的值。因此，输出电压变得大于电压指定值(时刻t2)，对此做出响应，点灯设备1 停止驱动信号。之后，输出电压快速降低。在输出电压下降到低于电压指定值时，驱动电路 61开始再次输出驱动信号(在时刻，因而允许点灯设备1执行恒定电压控制。随后，在负载2在时刻t4重新连接时，输出电流立即开始流动并且超出切换电流值(例如0. 4A)。这是因为，将负载2重新连接时的输出电压值设定为等于恒定电流控制期间的输出电压值。此时，点灯设备1将恒定电压控制切换到恒定电流控制，从而实现无过冲的切换操作。通过使用如前所述的电压测量电路6的测量值的改变来检测负载状态的突然改变，能够快速检测负载状态的突然改变并且防止输出电压的任何过量增加。换句话说，点灯设备1从模拟电路向微计算机5输入切换触发。因此，与检测外部滤波器的时间延迟或者驱动频率的连续增加的情况相比较，能够缩短从负载状态的突然改变到开始恒定电压控制所花费的时间。尽管在当前实施例中微计算机5通过轮询(polling)来识别切换触发，但是通过使用中断将恒定电流控制切换到恒定电压控制，能够缩短从负载状态的突然改变到开始恒定电压控制所花费的时间。尽管在当前实施例中延迟操作单元63的延迟时间是200μ s并且所增加的电压值是10V，但是这些值仅仅是示例而非限制性的。其它配置和功能与第二实施例的相同。尽管参照实施例示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离由下面的权利要求限定的本发明的范围的情况下可以做出各种改变和变型。
权利要求
1.一种点灯设备，包括功率转换单元，用于将直流功率转换为负载所需的输出功率；电压测量单元，用于测量来自所述功率转换单元的输出电压或者相当于所述输出电压的值；电流测量单元，用于测量来自所述功率转换单元的输出电流或者相当于所述输出电流的值；以及控制单元，用于控制所述功率转换单元，其中，在所述功率转换单元的所述输出电压和所述输出电流中的至少一个在每单位小时改变特定幅度时，所述控制单元确定发生了负载状态的改变并且通过将恒定电流控制切换到恒定电压控制来控制所述功率转换单元，其中在所述恒定电流控制中，所述电流测量单元的测量值保持在特定的电流指定值，而在所述恒定电压控制中，所述电压测量单元的测量值保持在特定的电压指定值。
2.如权利要求1所述的点灯设备，其中，所述电压指定值是通过将特定的附加值增加到在所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变之前的时刻的所述输出电压而获得的值。
3.如权利要求1所述的点灯设备，其中，所述电压指定值是在所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变之前的时刻所述电压测量单元的测量值。
4.如权利要求1所述的点灯设备，其中，所述电压指定值是在所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变之后可获得的所述电压测量单元的测量值。
5.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元执行所述功率转换单元的所述恒定电压控制一特定时间并且在所述特定时间逝去之后将所述恒定电压控制切换到所述恒定电流控制。
6.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元在所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制之后，所述电流测量单元的所述测量值增加到特定的切换阈值时，将所述恒定电压控制切换到所述恒定电流控制。
7.如权利要求6所述的点灯设备，其中，所述切换阈值设定为小于所述电流指定值。
8.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，在所述电压测量单元的所述测量值在300μ s内改变15V或者更大时，所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变并且将所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制。
9.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，在所述电流测量单元的所述测量值在300μ S内改变0. 12Α或者更大时，所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变并且将所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制。
10.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元以临界导通模式切换所述功率转换单元并且取决于所述功率转换单元的切换频率的改变来确定所述负载状态的改变。
11.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元在所述电压测量单元的所述测量值保持大于在所述恒定电压控制下的所述电压指定值的时间段内停止所述功率转换单元的操作。
12.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，功率消耗电路连接在所述功率转换单元的输出端子之间并且在所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制时，所述功率消耗电路部分消耗所述功率转换单元的输出。
13.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元以临界导通模式切换所述功率转换单元并且在所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制时延长所述功率转换单元的关断时间。
14.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述控制单元具有操作停止功能，通过所述操作停止功能，在所述恒定电流控制切换到所述恒定电压控制之后，所述恒定电压控制持续一特定停止时间或者更长时停止所述功率转换单元的操作。
15.如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备，其中，所述负载包括多个串联连接的半导体光源；并且所述控制单元还包括用于短路构成所述负载中的一些的所述半导体光源的旁路单元以及用于在连接状态和断开连接状态之间变换所述旁路单元的负载变换单元。
16.如权利要求15所述的点灯设备，其中，所述电压指定值是通过将特定的附加值增加到在所述控制单元确定发生了所述负载状态的改变之前可获得的所述电压测量单元的所述测量值而获得的值，所述附加值等于或者大于由所述旁路单元短路的所述半导体光源的正向电压。
17.一种前照灯设备，包括如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备。
18.如权利要求17所述的前照灯设备，其中，所述负载包括交错前照灯、运行前照灯、 宽度指示灯、白天运行灯、闪光灯和转向灯中的至少两个。
19.一种机动车辆，装配有如权利要求1到4中的任一项所述的点灯设备。
20.一种机动车辆，装配有如权利要求17所述的前照灯。
全文摘要
本发明公开一种点灯设备，包括功率转换单元；用于测量来自功率转换单元的输出电压或者相当于输出电压的值的电压测量单元；用于测量来自功率转换单元的输出电流或者相当于输出电流的值的电流测量单元；以及用于控制功率转换单元的控制单元。在功率转换单元的输出电压和输出电流中的至少一个在每单位小时改变特定幅度时，控制单元确定发生了负载状态的改变并且通过将恒定电流控制切换到恒定电压控制来控制功率转换单元，其中在恒定电流控制中，电流测量单元的测量值保持在特定的电流指定值，而在恒定电压控制中，电压测量单元的测量值保持在特定的电压指定值。
文档编号B60Q1/00GK102316628SQ20111010466
公开日2012年1月11日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年4月23日
发明者田中寿文 申请人:松下电工株式会社