放电灯用点灯装置及车辆用照射装置的制作方法

1.本实用新型的实施方式涉及一种放电灯用点灯装置及车辆用照射装置。

背景技术：

2.有一种使放电灯点亮的点灯装置。例如，作为使准分子灯等介质阻挡放电等点亮的点灯装置，提出有具有脉冲点灯电路的点灯装置。若使用脉冲点灯电路，则点灯时，能够在放电灯的电流波形上设置休止期间，因而能够提高放电灯的发光效率。并且，为了进一步提高放电灯的发光效率，还提出有使用了回扫电路的脉冲点灯电路。然而，在一般的脉冲点灯电路中，变压器及开关元件中的电力损耗较大，因而存在电路效率不佳的问题。并且，若电路效率不佳，则电路元件的发热量会增加，因而点灯装置的小型化变得困难。
3.对此，期待研发出能够提高电路效率的技术。
4.专利文献1：日本特开2000-200690号公报

技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够提高电路效率的放电灯用点灯装置及车辆用照射装置。
6.实施方式所涉及的车辆用照明装置是向放电灯施加规定频率的驱动电压的点灯装置。该点灯装置具备：第一变压器，与所述放电灯的一个电极电连接；第二变压器，与所述放电灯的另一个电极电连接；及开关输出电路，经由谐振电容器与所述第一变压器的一次侧绕组及所述第二变压器的一次侧绕组电连接，并且通过pwm控制将直流电压转换成规定频率的交流电压。
7.根据本实用新型的实施方式，提供一种能够提高电路效率的放电灯用点灯装置及车辆用照射装置。
附图说明
8.图1是用于例示本实施方式所涉及的车辆用照射装置的示意立体图。
9.图2是图1的车辆用照射装置的沿a-a线剖切的示意剖视图。
10.图3是用于例示点灯装置的电路图。
11.图4是用于例示另一实施方式所涉及的点灯装置的电路图。
12.图中：1-点灯装置、1a-点灯装置、2-框体、4-放电灯、11-开关输出电路、11a-开关元件、11b-开关元件、11c-驱动电路、12-变压器、13-谐振电容器、14-检测部、15-控制电路、15a-pwm控制电路、15b-比较器、15c-基准电压部、15d-llc控制电路、100-车辆用照射装置、200-直流电源。
具体实施方式
13.以下，参照附图对实施方式进行例示。另外，在各附图中，对相同的构成要件标注
相同的符号并适当省略详细说明。
14.本实施方式所涉及的放电灯用点灯装置的用途并不受特别限定，例如，可以用于设置在汽车或轨道车辆等上的车辆用照射装置中。因此，以下，作为一例，对放电灯用点灯装置设置在车辆用照射装置上的情况进行说明。
15.车辆用照射装置例如可以设置在汽车室内或后备箱等，或者也可以设置在轨道车辆的车厢内等。但是，车辆用照射装置的设置部位并不只限于例示。
16.图1是用于例示本实施方式所涉及的车辆用照射装置100的示意立体图。
17.图2是图1的车辆用照射装置100的沿a-a线剖切的示意剖视图。
18.如图1及图2所示，车辆用照射装置100例如设置有点灯装置1、框体2、基板3、放电灯4、灯罩5、配线6、窗户7及护罩8。
19.首先，对本实施方式所涉及的点灯装置1进行例示。
20.如图2所示，点灯装置1设置在框体2的内部。点灯装置1例如设置在基板3的设置有放电灯4的一侧的面上。若将放电灯4及点灯装置1设置在基板3的同一侧面上，则容易缩小框体2的厚度尺寸t。点灯装置1例如经由配线电缆或金属板等配线部件与安装放电灯4的一对端子架41电连接。因此，通过将放电灯4安装于一对端子架41上，可以使点灯装置1与放电灯4电连接。
21.点灯装置1向放电灯4施加规定频率的驱动电压。并且，点灯装置1控制施加给放电灯4的驱动电压的值。若驱动电压施加到放电灯4，则例如在设置于放电灯4的一对电极之间产生放电，从放电灯4放射出紫外线等光。
22.图3是用于例示点灯装置1的电路图。
23.如图3所示，点灯装置1例如具有开关输出电路11、变压器12(相当于第一变压器及第二变压器的一例)、谐振电容器(resonant capacitor)13、检测部14及控制电路15。
24.开关输出电路11经由谐振电容器13与两个变压器12的一次侧绕组电连接。开关输出电路11通过pwm(pulse width modulation)控制将直流电压转换成规定频率的交流电压。例如，开关输出电路11将来自直流电源200的直流电压转换成规定频率的交流电压(例如，伪正弦波电压)。并且，开关输出电路11改变施加到变压器12的一次侧绕粗的电压。直流电源200例如为电池或搭载于汽车等车辆上的蓄电池等。
25.图3中例示的开关输出电路11为半桥电路。半桥电路的开关输出电路11例如具有开关元件11a、开关元件11b及驱动电路11c。
26.开关元件11a及开关元件11b例如为mosfet(metal-oxide-semicon ductor field effect transistor/金属氧化物半导体场效应晶体管)。若开关元件11a及开关元件11b为电压驱动式元件(即，mosfet)，则能够减小电路的电力损耗。并且，若开关元件11a及开关元件11b为mosfet，则能够实现开关的高速化及开关损耗的降低。
27.驱动电路11c例如根据来自控制电路15的控制信号(pwm信号)来交替切换向开关元件11a的门极的电压施加及向开关元件11b的门极的电压施加，从而将来自直流电源200的直流电压转换成规定频率的交流电压。例如，频率为100khz～300khz程度。并且，驱动电路11c能够根据来自控制电路15的pwm信号来改变占空比，从而改变输出电压(施加到变压器12的一次侧绕组的电压)。
28.另外，在此例示了开关输出电路11为半桥电路的情况，但是，开关输出电路11例如
也可以为全桥电路等。
29.变压器12设置有两个。如上所述，两个变压器12的一次侧绕组与开关输出电路11电连接。其中一个变压器12的二次侧绕组与放电灯4的一个电极电连接。另一个变压器12的二次侧绕组与放电灯4的另一个电极电连接。即，形成为将变压器12的中点作为接地端(基准)的双高压放电的形态。
30.在此，若仅用正弦波的交流来点亮放电灯4，则电路效率会变低。因此，放电灯4的发光效率可能会变低。本实施方式所涉及的点灯装置1设置有具有开关输出电路11、变压器12及谐振电容器13的llc谐振电路，因此能够降低电路的开关损耗。因此，能够提高电路效率，从而能够提高包括放电灯4及电路在内的总效率。
31.并且，由于能够提高电路效率，因而能够降低电路部件的发热量以及能够缩小点灯装置1。若点灯装置1变小，则能够实现设置有点灯装置1的车辆用照射装置100的小型化。在很多情况下，车辆用照射装置100设置在车室内等的狭小的空间。因此，若能够实现点灯装置1的小型化，则车辆用照射装置100的设置变得容易。
32.在此，来自直流电源200的直流电压有时会大幅变动。例如，在设置于车辆用照射装置100的点灯装置1上电连接有设置于汽车等车辆上的直流电源200(例如，蓄电池)。通常，设置在汽车等车辆上的直流电源200的额定电压为13.5v左右。
33.然而，实际上，受到蓄电池的电压下降、交流发电机的工作或电路的影响等，直流电源200的电压有时会在例如9v～16v的范围内变动。若输入于点灯装置1的电压的变动变大，则从点灯装置1输出并施加到放电灯4的驱动电压的变动会变大。若驱动电压的变动变大，则从放电灯4照射出的光或紫外线等的光量会变得不稳定。
34.因此，点灯装置1设置有检测部14及控制电路15。
35.检测部14检测变压器12的输出状态。检测部14例如可以分别设置在两个变压器12上。检测部14例如可以是设置于变压器12的补偿绕组。若检测部14为补偿绕组，则通过检测补偿绕组中流过的电流即可检测出变压器12的二次侧绕组中流过的电流(变压器12的输出状态)。
36.控制电路15根据由检测部14检测出的变压器12的输出状态向开关输出电路11(驱动电路11c)输入适当的pwm信号。
37.控制电路15例如具有pwm控制电路15a、比较器15b、基准电压部15c及llc控制电路15d。
38.pwm控制电路15a生成pwm信号。
39.比较器15b对由检测部14检测出的变压器12的输出状态与来自基准电压部15c的基准值进行比较，从而检测出由直流电压变动引起的驱动电压的变动量。例如，比较器15b对基于由检测部14检测出的电流的电压与来自基准电压部15c的基准电压进行比较。如此一来，能够检测出由直流电源200的电压变动引起的施加于放电灯4的驱动电压的变动量。
40.llc控制电路15d将用于pwm控制的pwm信号输入给开关输出电路11(驱动电路11c)。llc控制电路15d根据由比较器15b检测出的施加于放电灯4的驱动电压的变动量来改变由pwm控制电路15a生成的pwm信号中的占空比。例如，llc控制电路15d在施加于放电灯4的驱动电压变得比基准值低时(直流电源200的电压下降的情况下)，根据施加于放电灯4的驱动电压的减少量提高pwm信号中的占空比。例如，llc控制电路15d在施加于放电灯4的驱
动电压变得比基准值高时(直流电源200的电压增加的情况下)，根据施加于放电灯4的驱动电压的增加量降低pwm信号中的占空比。即，控制电路15根据由检测部14检测出的变压器12的输出状态来反馈控制开关输出电路11(驱动电路11c)。
41.本实施方式所涉及的点灯装置1设置有检测部14及控制电路15，因此，即使直流电源200的电压发生变动，也能够抑制施加于放电灯4的驱动电压发生变动。因此，即使直流电源200的电压发生变动，也能够使从放电灯4照射出的光或紫外线等的光量稳定。
42.并且，由于通过pwm控制使具有开关输出电路11、变压器12及谐振电容器13的llc谐振电路进行间歇动作，因此，即使直流电源200的电压发生变动，也能够维持施加于放电灯4的驱动电压的峰值。因此，能够使从放电灯4照射出的光或紫外线等的光量稳定。
43.图4是用于例示另一实施方式所涉及的点灯装置1a的电路图。
44.如图4所示，点灯装置1a例如具有开关输出电路11、变压器12、谐振电容器13、检测部14及控制电路15。
45.点灯装置1a的结构可以与上述点灯装置1的结构相同。但是，在上述点灯装置1中，检测部14分别设置在两个变压器12上。相对于此，在点灯装置1a中，检测部14设置在两个变压器12中的任意一个变压器上。即，检测部14只要检测两个变压器12中的至少一个变压器的输出状态即可。
46.例如，在变压器12的特性稳定的情况下等，根据一个变压器12的输出状态来进行上述反馈控制即可。
47.如此一来，能够实现点灯装置1a的小型化及低成本化。
48.接着，返回图1及图2对设置于车辆用照射装置100的框体2、基板3、放电灯4、灯罩5、配线6、窗户7及护罩8进行例示。
49.如图1及图2所示，框体2呈箱状，在其内部具有容纳基板3、放电灯4、灯罩5及点灯装置1的空间。框体2的厚度尺寸t可以设为比框体2的平面尺寸小。车辆用照射装置100有时与用于车辆运行等的电子设备一同设置在车室内等的狭小的空间内。因此，若能够将框体2的厚度尺寸t设为较小，则车辆用照射装置100的设置会变得容易。
50.并且，框体2在框体2的厚度方向上分割为第一部分21及第二部分22。第一部分21例如可以成为安装基板3、放电灯4、灯罩5、点灯装置1的空间。第二部分22例如可以成为覆盖第一部分21的开口侧的罩。在第二部分22上可以设置有用于使紫外线或光射出的孔22a。孔22a可以设置在与放电灯4相向的位置上。
51.第二部分22可以可装卸地设置在第一部分21上。例如，第一部分21及第二部分22基于将开口部分彼此嵌合而产生的弹性力可装卸地连接在一起。
52.第一部分21及第二部分22例如可以由具有绝缘性的树脂制成。此时，第二部分22的材料可以是与第一部分21的材料相同的材料，也可以是不同的材料。若第一部分21及第二部分22具有绝缘性，则能够缩短第一部分21及第二部分22的内壁与放电灯4及点灯装置1等之间的距离。因此，框体2的薄型化变得容易。
53.基板3呈板状。基板3例如可以经由间隔件31等而设置在第一部分21上。另外，也可以代替间隔件31而在第一部分21上设置凸部，并将基板3设置在凸部上。
54.放电灯4位于基板3与第二部分22之间。放电灯4可以设置在与第二部分22的孔22a相向的位置上。放电灯4可以可装卸地设置在一对端子架41上。一对端子架41例如可以设置
在基板3上。另外，在图1至图4中例示了设置有一个放电灯4的情况，但是也可以设置多个放电灯4。放电灯4只要至少设置有一个即可。
55.放电灯4例如可以使用水银灯、金属卤化物灯、介质阻挡放电灯等。但是，放电灯4并不只限于例示，只要能够照射出紫外线或光(例如，可视光)即可。
56.灯罩5位于基板3与第二部分22之间。灯罩5例如可以设置在基板3上。灯罩5呈箱状，其与基板3侧相反的一侧面开口。灯罩5的开口5a与第二部分22的孔22a相向。在灯罩5的内部，可以设置有放电灯4及一对端子架41。例如，灯罩5可以由具有绝缘性的树脂制成。灯罩5的材料例如可以使用与框体2的材料相同的材料。但是，灯罩5暴露于从放电灯4照射出的紫外线，因此优选使用对紫外线的耐受性比框体2的材料更高的材料。
57.若设置有灯罩5，则能够抑制从放电灯4照射出的紫外线或光入射于框体2的内壁、基板3及点灯装置1中。因此，能够抑制这些部分被紫外线等照射而老化。
58.并且，还可以使灯罩5具有反射镜的功能。例如，可以由白等树脂制成灯罩5，或者也可以在灯罩5的内壁形成反射膜，或者还可以将灯罩5的内壁设为曲面。若使灯罩5具有反射镜的功能，则能够提高从放电灯4照射出的紫外线或光的利用效率。
59.配线的一端在框体2的内部与点灯装置1电连接。配线的另一端引出到框体2的外部，并且例如与直流电源200电连接。
60.窗户7设置在框体2(第二部分22)的设置有孔22a部分。例如，窗户7设置在第二部分22的内壁上并且覆盖孔22a。窗户7使从放电灯4照射过来的紫外线或光透过。窗户7例如具有多个开口。窗户7例如可以将多个线材编织而成，或者可以是通过蚀刻加工或冲压加工等来形成有多个开口的部件等。
61.在此，若点亮放电灯4导致放电灯4的电极之间产生放电，则有时与紫外线或光一同放射出电磁波。并且，在使放电灯4点亮的情况下，有时从设置于点灯装置1的开关元件11a、11b或与开关元件11a、11b电连接的配线等放射出电磁波。
62.如上所述，车辆用照射装置100有时与用于车辆运行等的电子设备一同设置在车室内等的狭小的空间内。此时，车辆用照射装置100与电子设备之间的距离容易变小。因此，若设置于框体2内部的放电灯4或点灯装置1等中产生的电磁波放射到框体2的外部，则电磁波有时会入射到设置在车辆用照射装置100附近的电子设备中。若电磁波入射到电子设备中，则其有可能会成为电磁波噪声使得电子设备产生误操作等。
63.因此，本实施方式所涉及的车辆用照射装置100设置有护罩8。
64.护罩8抑制在框体2的内部产生的电磁波放射到框体2的外部。护罩8具有导电性，并且例如可以设置在框体2的外壁上。若采用具有导电性的护罩8，则能够加大护罩8中的反射损失，因而能够有效地抑制在框体2的内部产生的电磁波放射到框体2的外部。
65.此时，可以在第一部分21的外壁上设置护罩8a，在第二部分22的外壁上设置护罩8b。而且，可以使设置在第一部分21的外壁上的护罩8a与设置在第二部分22的外壁上的护罩8b在第一部分21与第二部分22之间的连接部分2a彼此接触。例如，可以在第一部分21的开口侧的端部也设置护罩8a，可以在第二部分22的开口侧的端部也设置护罩8b。
66.如此一来，能够使护罩8a与护罩8b电连接。因此，能够将护罩8a及护罩8b均电连接于车辆的接地端，因而能够抑制屏蔽效果降低。
67.在此，如上所述，在窗户7上设置有使从放电灯4照射过来的紫外线或光透过的多
个开口。因此，电磁波有可能会经由设置于窗户7上的多个开口而放射到框体2的外部。此时，若在窗户7的外表面设置护罩8，则会导致紫外线或光无法照射到框体2的外部。
68.因此，窗户7设为具有导电性。例如，窗户7由导电性材料制成。导电性材料例如与使用于护罩8的导电性材料相同。此时，若导电性材料为金属，则能够提高对从放电灯4照射过来的紫外线等的耐受性。
69.若窗户7具有导电性，则与上述护罩8相同地，能够加大窗户7中的反射损失，因而能够抑制电磁波经由窗户7放射到框部2的外部。
70.并且，若窗户7并未与车辆的接地端电连接，则窗户7的屏蔽效果会降低。因此，窗户7可以与设置在框体2上的护罩8电连接。
71.以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定本实用新型范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形例均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。另外，上述的各个实施方式也可以相互组合实施。

技术特征：

1.一种放电灯用点灯装置，其向放电灯施加规定频率的驱动电压，其特征在于，具备：第一变压器，与所述放电灯的一个电极电连接；第二变压器，与所述放电灯的另一个电极电连接；及开关输出电路，经由谐振电容器与所述第一变压器的一次侧绕组及所述第二变压器的一次侧绕组电连接，并且通过pwm控制将直流电压转换成规定频率的交流电压。2.根据权利要求1所述的放电灯用点灯装置，其特征在于，还具备：检测部，检测所述第一变压器及第二变压器中的至少一个变压器的输出状态；比较器，对由所述检测部检测出的所述输出状态与基准值进行比较，从而检测出由所述直流电压的变动引起的所述驱动电压的变动量；及llc控制电路，将用于所述pwm控制的pwm信号输入给所述开关输出电路，所述llc控制电路根据由所述比较器检测出的所述驱动电压的变动量来改变所述pwm信号中的占空比。3.根据权利要求2所述的放电灯用点灯装置，其特征在于，所述检测部为设置在所述第一变压器及所述第二变压器中的至少一个变压器上的补偿绕组。4.根据权利要求2或3所述的放电灯用点灯装置，其特征在于，所述llc控制电路间歇控制所述开关输出电路。5.一种车辆用照射装置，其设置在车辆上，其特征在于，具备：放电灯；及权利要求1至4中的任意一项所述的放电灯用点灯装置，其与所述放电灯电连接。

技术总结

本实用新型提供一种能够提高电路效率的放电灯用点灯装置及车辆用照射装置。实施方式所涉及的车辆用照明装置是向放电灯施加规定频率的驱动电压的点灯装置。该点灯装置具备：第一变压器，与所述放电灯的一个电极电连接；第二变压器，与所述放电灯的另一个电极电连接；及开关输出电路，经由谐振电容器与所述第一变压器的一次侧绕组及所述第二变压器的一次侧绕组电连接，并且通过PWM控制将直流电压转换成规定频率的交流电压。转换成规定频率的交流电压。转换成规定频率的交流电压。