专利名称：车辆用灯具的点灯控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用灯具的点灯控制装置，涉及一种对由半导体发光元件构成 的半导体光源的点灯进行控制的车辆用灯具的点灯控制装置。
背景技术：
当前，作为车辆用灯具，已知将发光二极管(LED =Light EmittingDiode)等半导 体发光元件作为半导体光源使用的车辆用灯具，在这种车辆用灯具中，安装有用于控制LED 点灯的点灯控制装置。在这种点灯控制装置中，有时设置有限流电路，其用于在启动时，从车载蓄电池向 半导体光源流过大电流脉冲(甩负荷(load-dump))的情况下，保护该半导体光源(例如， 参照专利文献1)。作为限流电路，在供给至与半导体光源串联连接的电阻的电源电压大于或等于规 定电压的情况下，减少流过所述电阻的电流。由此，在由突降浪涌等产生的过电压向点灯控 制装置施加的情况下，减少从电源的正极侧向所述电阻供给的电流，以防止半导体光源损 坏。专利文献1 特开2004-122912号公报

发明内容
如上所述，作为现有的车辆用灯具，可以利用限流电路，防止由于施加过电压而导 致半导体光源损坏。但是，由于在电源的正极侧接地短路的情况下，蓄电池电压与接地端(GND)之间 短路，从正极侧向接地侧流过较大的接地短路电流，所以有可能点灯控制装置产生故障。由此，本发明的课题在于，在电源的正极侧接地短路的情况下，防止从正极侧向接 地侧流过较大的接地短路电流，实现车辆行驶时的安全性的提高。本发明的一个方式所涉及的车辆用灯具的点灯控制装置形成为，具有非绝缘型 的电流控制部，其向半导体光源供给供电电流；异常检测部，其基于电源电压和至半导体光 源的供给电压中的至少一个，检测正极侧输出的异常，并输出异常信号；以及旁路部，其与 所述异常信号相对应，使由所述电流控制部生成的所述供电电流旁路绕过。由此，由于在检测出异常时，使向半导体光源供给的供电电流旁路绕过，所以所述 旁路部的输出侧的驱动电流的电流值变小。发明的效果本发明的车辆用灯具的点灯控制装置的特征在于，具有非绝缘型的电流控制部， 其向半导体光源供给供电电流；异常检测部，其基于电源电压和向半导体光源的供给电压 中的至少一个，检测正极侧输出的异常，并输出异常信号；以及旁路部，其与所述异常信号 相对应，使由所述电流控制部生成的所述供电电流旁路绕过。由此，由于在检测出所述电流控制部的正极侧输出异常的情况下，将供电电流旁路绕过，所以可以防止从正极侧流过过电流，实现车辆行驶时的安全性的提高。在技术方案2所记载的发明中，由于所述旁路部具有第1电阻，其与半导体光源 串联连接；以及开关部，其与该第1电阻并联连接，所述异常检测部具有第1开关元件，其在 检测出异常时使所述开关部进行断开动作，所以，在异常时可以可靠地使所述开关部进行 断开动作，以使得所述供电电流流过所述第1电阻。在技术方案3所记载的发明中，由于所述异常检测部具有对电源电压的过电压进行检测的过电压检测部，在所述过电压部检测出过电压时，所述异常检测部使所述开关部 进行断开动作，所以，可以防止在正常动作下该开关部进行接通动作时，向半导体光源施加 过电压。在技术方案4所记载的发明中，由于所述异常检测部具有检测所述供给电压的降 低的供给电压检测部，在所述供给电压检测部检测出供给电压的降低时，所述异常检测部 使所述开关部进行断开动作，所以，可以检测所述电流控制部的正极侧输出的接地短路以 及负极侧输出的短路异常。由此，可以防止在至半导体光源的供给电压变得异常时从正极 侧向接地侧流过较大电流，实现车辆行驶时的安全性的提高。在技术方案5所记载的发明中，由于所述异常检测部具有第2开关元件，其在所述 开关部断开动作的同时，停止至半导体光源的电压供给，所以，在从异常状态恢复到正常状 态时，或者开关部的接通动作时的同时，电流控制部开始驱动，因此，可以防止在开关部进 行接通动作时在半导体光源中流过过电流。


图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的车辆用灯具的点灯控制装置的结构的 图。图2是表示在正常动作时、接地短路时、施加过电压时的蓄电池电压、驱动电压、 驱动电流、PWM信号的时序图。图3是用于说明开关元件的接通电压的设定范围的图。图4是表示本发明的第2实施方式所涉及的车辆用灯具的点灯控制装置的结构的 图。图5是表示在正常动作时、接地短路时、施加过电压时的蓄电池电压、驱动电压、 驱动电流的时序图。
具体实施例方式下面，对本发明的第1实施方式所涉及的车辆用灯具的点灯控制装置进行说明。点灯控制装置1如图1所示，构成为具有作为非绝缘型的电流控制部的升压斩波 电路2 (非绝缘型变流器)，其向作为半导体光源的LED 20-1 20-N(N为大于或等于2的 整数)供给供电电流(以下称为“驱动电流”)；电流检测部3 ；旁路部4 ；异常检测部5 ；以 及P丽信号生成部6，其生成控制升压斩波电路2的驱动的PWM信号SPWM。另外，点灯控制 装置1具有正极侧的输入端子10、接地侧的输入端子11、正极侧的输出端子12以及接地侧 的输出端子13。升压斩波电路2构成为具有NMOS晶体管Trl、电容器Cl、C2、线圈L、以及二极管D1，接受来自PWM信号生成部6的PWM信号SPWM而将正极输出向LED 20-1 20-N供给。电流检测部3构成为具有分流电阻R1、PNP晶体管Tr2、Tr3、以及电阻R2 R4，检 测向LED 20-1 20-N供给的驱动电流。PNP晶体管Tr2的发射极以及集电极分别与电阻 R2及电阻R3连接，PNP晶体管Tr3的集电极与电阻R4连接。旁路部4构成为具有电阻R5 ；作为第1电阻的电阻R6，其一端与分流电阻R1连 接，另一端与LED 20-1 20-N的正极连接；以及作为开关部的PM0S晶体管Tr4，其与该电 阻R6并联连接。并且，电阻R6的电阻值远大于电阻R1。异常检测部5构成为具有作为第1开关元件的NPN晶体管Tr5、NPN晶体管Tr6、 NPN晶体管Tr7、作为第2开关元件的NPN晶体管Tr8及NPN晶体管Tr9、电阻R7 R18、以 及齐纳二极管ZD 1。NPN晶体管Tr7和齐纳二极管ZD1作为过电压检测部起作用。NPN晶 体管Tr5和电阻R7 R10作为供给电压检测部起作用。NPN晶体管Tr5的集电极经由电阻R7与PM0S晶体管Tr4的门极连接。NPN晶体 管Tr5的基极经由电阻R9与PM0S晶体管Tr4的漏极以及电阻6连接，并经由电阻R9以及 电阻R10与NPN晶体管Tr6的基极连接。NPN晶体管Tr5的发射极接地。NPN晶体管Tr6的集电极经由电阻R15与NPN晶体管Tr8的基极连接，发射极接 地。NPN晶体管Tr7的基极经由电阻R12以及齐纳二极管ZD1，与作为电源部的蓄电池 (未图示)的正极侧输入端子10连接，集电极经由电阻R9与电阻R6连接，发射极接地。NPN晶体管Tr8的集电极与NPN晶体管Tr9的集电极连接。NPN晶体管Tr9的基极经由电阻R17以及齐纳二极管ZD1，与蓄电池的正极侧输入 端子10连接，发射极接地。PWM信号生成部6具有误差放大器8以及PWM信号生成电路(未图示)而构成。 误差放大器8的比较输出与NPN晶体管Tr8、Tr9的集电极连接。PWM信号生成部6的PWM 信号输出端子与NM0S晶体管Trl的门极连接。下面，对点灯控制装置1的动作进行说明。图2是表示升压斩波电路2在正常地进行动作时(以下称为“正常动作时”)、蓄 电池的正极侧输出接地短路时(以下称为“接地短路时”)、在蓄电池的正极侧施加大于或 等于LED 20-1 20-N的额定正向电压(Vf)的过电压时(以下称为“施加过电压时”)的 蓄电池电压、驱动电压(输出端子12处的电压)、驱动电流、PWM信号PPWM的时序图。区间 A、C示出正常动作时，区间B示出接地短路时，区间D示出施加过电压时。在正常动作时，如果向输入端子10施加蓄电池电压，则通过升压斩波电路2将驱 动电压向NPN晶体管Tr5、Tr6的基极供给。由于NPN晶体管Tr5进行接通动作，所以PM0S 晶体管Tr4也进行接通动作。另外，由于NPN晶体管Tr6进行接通动作，所以NPN晶体管 Tr8进行断开动作，将误差放大器8的比较输出向PWM信号生成电路送出。由此，所述PWM 信号生成电路接受所述比较输出，将PWM信号P 向NM0S晶体管Trl的门极送出。通过接 受到PWM信号PPWM的NM0S晶体管Trl的接通断开动作，使升压斩波电路2产生规定的驱动 电压，驱动电流经由PM0S晶体管Tr4向LED 20-1 20-N供给(参照区间A)。在接地短路时，驱动电压为大致0伏，在NPN晶体管Tr5、Tr6的基极不产生可以使 NPN晶体管Tr5、Tr6接通的电压。这样，由于NPN晶体管Tr5进行断开动作，所以PM0S晶体管Tr4也进行断开动作，驱动电流经由电阻R6进行接地短路。由于此时的驱动电流通过 电阻值较大的电阻R6，所以驱动电流的电流值变小(参照区间B)。另外，由于NPN晶体管Tr6进行断开动作，NPN晶体管TrS进行接通动作，所以误差 放大器8的比较输出成为低电平，因此，在PWM信号生成电路中没有输入比较输出，不输出 PWM信号Ρ (参照区间B)。由于NMOS晶体管Trl不进行接通断开动作，所以升压斩波电 路2的驱动停止(参照区间B)。此外，为了使NPN晶体管Tr5和NPN晶体管Tr6的断开动 作的定时同时产生，而使得电阻R9和电阻RlO的电阻值相同，并且使得电阻R8和电阻Rll 的电阻值相同。然后，如果正极侧的输出端子12从接地短路状态恢复正常，则从升压斩波电路2 将驱动电压向NPN晶体管Tr5、Tr6的基极供给(参照区间C)。由于以后的动作与上述区 间A的动作相同，所以省略说明。在由于甩负荷等原因而施加过电压时，由于齐纳二极管ZDl接通，所以电压向NPN 晶体管Tr7、Tr9的基极供给。由此，由于NPN晶体管Tr7进行接通动作，NPN晶体管Tr5进 行断开动作，所以PMOS晶体管Tr4也进行断开动作，驱动电流经由电阻R6向LED 20-1 20-N供给。由于此时的驱动电流通过电阻值较大的电阻R6，所以其电流值变小(参照区间 D)。另外，由于NPN晶体管Tr9进行接通动作，所以误差放大器8的比较输出成为低电 平，因此在PWM信号生成电路中没有输入比较输出，不输出PWM信号Ppwm(参照区间D)。由于 NMOS晶体管Trl不进行接通断开动作，所以升压斩波电路2的驱动停止(参照区间D)。此 外，在过电压时，升压斩波电路2的驱动停止，但由于电流经由电阻R6向LED 20-1 20-N 流动，所以驱动电流以及输出端子电压12没有完全为0(参照区间D)。如果蓄电池电压恢复正常，则由于NPN晶体管Tr7以及NPN晶体管Tr9进行断开 动作，所以PMOS晶体管Tr4进行接通动作，同时升压斩波电路2也开始驱动。以后的动作 与上述区间C的动作相同。下面，对NPN晶体管Tr5、Tr6的接通电压的设定范围进行说明。图3是用于说明 NPN晶体管Tr5、Tr6的接通电压的设定范围(图3的b区域)的图。NPN晶体管Tr5、Tr6 的接通电压设定为，大于接地短路时正极侧输出端子12的电压(Va)，并且，小于或等于在 正常动作时开始流过驱动电流的正极侧输出端子12的电压(Vb)。此外，Vc是正常动作时 的正极侧输出端子12的电压。在正常动作时，由于正极侧的输出端子12的电压(Vc，图3的c区域)与NPN晶体 管Tr5、Tr6的接通电压(> Va，彡Vb)相比较高，所以NPN晶体管Tr5、Tr6进行接通动作。 如果NPN晶体管Tr5进行接通动作，则PMOS晶体管Tr4也进行接通动作，驱动电流通过分 流电阻Rl向PMOS晶体管Tr4流动。另一方面，在接地短路时，由于正极侧的输出端子12的电压(彡Va、图3的a区 域)与NPN晶体管Tr5、Tr6的断开电压相比较低，所以NPN晶体管Tr5、Tr6进行断开动作。 如果NPN晶体管Tr5进行断开动作，则PMOS晶体管Tr4也进行断开动作，驱动电流通过分 流电阻Rl向电阻R6流动。在这里，如果使接地短路时的驱动电流为接地短路电流，则接地短路电流的电流 值随着电阻R6的值增大而减小。由此，可以通过调整电阻R6的值而调整接地短路电流的电流值，可以与电阻6的设定值相对应而使接地短路电流小于正常动作时的驱动电流。另外，由于NPN晶体管Tr5、Tr6的接通电压设定为，与接地短路时的正极侧输出端 子12的电压(Va)相比较大，并且，小于或等于驱动电流供给开始时的正极侧输出端子12 的电压(Vb)，所以，在接地短路时可靠地使升压斩波电路2的驱动电压与NPN晶体管Tr5、 Tr6的接通电压相比较低。由此，在接地短路时，可以可靠地使NPN晶体管Tr5、Tr6进行断 开动作，使PM0S晶体管Tr4进行断开动作。根据本发明的第1实施方式，如上所述，由于在升压斩波电路2的正极侧接地短路 的情况下，通过使PM0S晶体管Tr4进行断开动作，而可以使接地短路电流经由电阻值较大 的电阻R6进行接地短路，并且对NM0S晶体管Trl的接通断开动作进行控制而使升压斩波 电路2的驱动停止，因此，可以防止从正极侧向接地侧流过较大的接地短路电流，实现车辆 行驶时的安全性的提高。另外，由于即使在经由蓄电池的输入端子10输入了过电压的情况下，也通过使 PM0S晶体管Tr4进行断开动作，从而基于过电压的大电流经由电阻值较大的电阻R6流动， 并且对NM0S晶体管Trl的接通断开动作进行控制而使升压斩波电路2的驱动停止，所以可 以防止从正极侧向LED 20-1 20-N流过大电流，实现车辆行驶时的安全性的提高。下面，对本发明的第2实施方式所涉及的车辆用灯具的点灯控制装置进行说明。点灯控制装置30如图4所示，具有逆连接保护用的二极管D2、旁路部31、异常检 测部32、以及驱动电流设定部33而构成。旁路部31构成为具有电阻R20，其与作为电源部的蓄电池(未图示)串联连接， 该电源部向作为半导体光源的LED 50-1 50-N(N为大于或等于2的整数)供给驱动电 压；以及作为开关部的PM0S晶体管TrlO，其与该电阻20并联连接。此外，电阻R20的电阻 值与其它电阻的电阻值相比较大。异常检测部32构成为具有作为第1开关元件的NPN晶体管Trll、NPN晶体管Trl2、 电阻R22 R26、以及齐纳二极管ZD2。NPN晶体管Trl2和齐纳二极管ZD2作为过电压检测 部起作用。NPN晶体管Trll和电阻R22 R24作为供给电压检测部起作用。NPN晶体管Trll的集电极经由电阻R23与PM0S晶体管TrlO的门极连接。NPN晶 体管Trll的基极，经由电阻R22与PM0S晶体管TrlO的漏极以及电阻20连接。NPN晶体管 Trll的发射极接地。NPN晶体管Trl2的基极，经由电阻R25、齐纳二极管ZD2以及二极管D2与蓄电池 的正极侧输入端子40连接，集电极经由电阻R22与PM0S晶体管TrlO的漏极以及电阻20 连接，发射极接地。驱动电流设定部33具有电阻R27 R30而构成，对向LED 50-1 50-N供给的驱 动电流的值进行设定。下面，对点灯控制装置30的动作进行说明。图5是表示蓄电池的正极侧输出正常时(以下称为“正常动作时”)、蓄电池的正 极侧输出接地短路时(以下称为“接地短路时”)、向蓄电池的正极侧施加大于或等于LED 50-1 50-N的额定正向电压(Vf)的过电压时(以下称为“施加过电压时”)的蓄电池电 压、驱动电压(输出端子42处的电压)、驱动电流的时序图。区间A、C示出正常动作时，区 间B示出接地短路时，区间D示出施加过电压时。
在正常动作时，如果在输入端子40中被施加了蓄电池电压，则供给驱动电压，向NPN晶体管Trll的基极供给。由于NPN晶体管Trll进行接通动作，所以PMOS晶体管TrlO 也进行接通动作，驱动电流经由PMOS晶体管TrlO向LED 50-1 50-N供给(参照区间A)。在接地短路时，驱动电压成为大致0伏，在NPN晶体管Trll的基极处不产生可以 使NPN晶体管Trll接通的电压。这样，由于NPN晶体管Trll进行断开动作，所以PMOS晶 体管TrlO也进行断开动作，驱动电流经由电阻20而接地短路。由于此时的驱动电流通过 电阻值较大的电阻R20，所以驱动电流的电流值变得较小(参照区间B)。然后，如果正极侧的输出端子42从接地短路状态恢复正常状态，则驱动电压向 NPN晶体管Trll的基极供给(参照区间C)。由于以后的动作与上述区间A的动作相同，所 以省略说明。另外，在由于甩负荷等原因而施加过电压时，由于齐纳二极管ZD2接通，所以过电 流作为高水平信号而向NPN晶体管Trl2的基极供给电压，所以，NPN晶体管Trl2进行接通 动作，NPN晶体管Trll进行断开动作，由此，PMOS晶体管TrlO也进行断开动作，驱动电流经 由电阻R20向LED 50-1 50-N供给。由于此时的驱动电流通过电阻值较大的电阻R20，所 以其电流值变小(参照区间D)。此外，在过电压时，电流经由电阻R20向LED 50-1 50-N 流动，所以驱动电流以及驱动电压没有完全为0(参照区间D)。此外，由于过电压为蓄电池电压的10倍左右的大小，所以驱动电压没有完全为 0(参照区间0)。然后，由于如果蓄电池电压恢复正常，则NPN晶体管Trl2进行断开动作，PMOS晶 体管TrlO进行接通动作，所以向LED 50_1 50-N施加正常时的驱动电压。以后的动作与 上述区间C的动作相同。对于NPN晶体管Trll的接通电压的设定范围，由于与上述第1实施方式相同，所 以省略说明。根据本第2实施方式，如上所述，由于在正极侧的输出端子42接地短路的情况下， 通过使PMOS晶体管TrlO进行断开动作，而使接地短路电流经由电阻值较大的电阻R20流 动，所以，可以防止从正极侧向接地侧流过较大的接地短路电流，实现车辆行驶时的安全性 的提高。另外，由于即使在经由蓄电池的正极侧输入端子40输入了过电压的情况下，也通 过使PMOS晶体管TrlO进行断开动作，而使基于过电压的大电流经由电阻值较大的电阻R20 流动，所以，可以防止从正极侧向LED 50-1 50-N流过大电流，实现车辆行驶时的安全性 的提高。上述各个实施方式仅是优选实施本发明的方式的一个例子，本发明在不脱离其主 旨的前提下，可以进行各种变形而实施。
权利要求
一种车辆用灯具的点灯控制装置，其特征在于，具有非绝缘型的电流控制部，其向半导体光源供给供电电流；异常检测部，其基于电源电压和向半导体光源的供给电压中的至少一个，检测正极侧输出的异常，并输出异常信号；以及旁路部，其与所述异常信号相对应，使由所述电流控制部生成的所述供电电流旁路绕过。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的点灯控制装置，其特征在于，所述旁路部具有第1电阻，其与半导体光源串联连接；以及开关部，其与该第1电阻 并联连接，所述异常检测部具有第1开关元件，其在检测出异常时使所述开关部进行断开动作。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具的点灯控制装置，其特征在于， 所述异常检测部具有对电源电压的过电压进行检测的过电压检测部，在所述过电压部检测出过电压时，所述异常检测部使所述开关部进行断开动作。
4.根据权利要求2所述的车辆用灯具的点灯控制装置，其特征在于， 所述异常检测部具有对所述供给电压的降低进行检测的供给电压检测部，在所述供给电压检测部检测出供给电压的降低时，所述异常检测部使所述开关部进行 断开动作。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的车辆用灯具的点灯控制装置，其特征在于， 所述异常检测部具有第2开关元件，其在所述开关部的断开动作的同时，停止向半导体光源的电压供给。
全文摘要
本发明涉及一种车辆用灯具的点灯控制装置，其在电源的正极侧接地短路的情况下，防止从正极侧向接地侧流过较大的接地短路电流，实现车辆行驶时的安全性的提高。车辆用灯具的点灯控制装置(1)构成为具有升压斩波电路(2)；异常检测部(5)，其基于电源电压和至LED(20-1～20-N)的供给电压中的至少一个，检测正极侧输出的异常，并输出异常信号；以及旁路部(4)，其与所述异常信号相对应，使向LED(20-1～20-N)供给的供电电流旁路绕过。
文档编号G01R19/165GK101873745SQ20101015689
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者杉山隆生, 松井浩太郎 申请人:株式会社小糸制作所