[发明专利]放电灯点亮电路

说明书

技术领域

本发明涉及放电灯点亮电路。

背景技术

为了使车辆的前照灯等中所使用的金属卤化物灯(metal halide lamp)等放电灯点亮，需要用于稳定地提供电力的点亮电路(镇流器(ballast))。例如，专利文献1所公开的放电灯点亮电路备有包含串联谐振电路的直流-交流变换电路，从该直流-交流变换电路向放电灯提供交流电力。并且，供应电力的大小通过使串联谐振电路的驱动频率变化来控制。

另外，放电灯点亮电路还进行放电灯的点亮控制。即，放电灯点亮电路在放电灯的点亮前，控制无负载时输出电压(OCV：Open Circuit Voltage)，并且在对放电灯施加高压脉冲从而使放电灯点亮之后，降低瞬态接通功率，同时使其转移到正常点亮状态。

这里，图16是概念性表示串联谐振电路的驱动频率和供应电力(或者OCV)之间的大小关系的曲线图。在图16中，曲线图Ga表示点亮前的驱动频率和OCV之间的关系，曲线图Gb表示点亮后的驱动频率和供应电力之间的关系。如图16所示，对放电灯的供应电力(或者OCV)的大小，在驱动频率与串联谐振频率(点亮前：fa，点亮后：fb)相等时为最大值，随着驱动频率变得大于(或者变得小于)串联谐振频率而减少。在驱动频率小于串联谐振频率的区域，开关损耗变大，功率效率下降，所以在驱动频率大于串联谐振频率的区域，其大小被控制。

在放电灯的点亮控制中，点亮前的动作点设置在与大于串联谐振频率fa的驱动频率fc对应的点Pa，点亮后的动作点设置在大于串联谐振频率fb的区域X内。在现有的放电灯点亮电路中，例如如下这样进行从点Pa到区域X的转移。即，在动作点Pa，使放电灯点亮后，将点亮前的驱动频率fc维持某一定的时间。此时，驱动频率以及供应电力的相关向曲线图Gb变化，动作点转移到点Pc。此后，使驱动频率强制性地变化规定的变化量Δf(＝fd-fc)，使动作点转移到区域X内的点Pb。

【专利文献1】日本特开2005-63821

但是，在考虑了电源电压的变动或动作温度的不均、电子部件的电性特性的误差等的基础上设定频率变化量Δf极其困难。放电灯点亮电路所使用的电子元件的特性有差别，并且点亮前以及点亮后的谐振频率的差(fb-fa)对于放电灯点亮电路的每个个体不同。因此，为了预先设定Δf，需要进行具有容限的部件设计，或者对每个个体调整Δf。但是，在部件设计上若使其具有容限，就会成为苛刻技术要求(over spec)而不理想。另外，即便是对每个个体调整Δf，由于老化而电路的特性变化时，如果仍然保持初始的Δf，点亮特性就有可能恶化。

发明内容

本发明鉴于上述问题而完成，提供一种在放电灯的点亮控制中，能使部件设计的容限具有余裕，并且能良好地维持点亮特性的放电灯点亮电路。

为了解决上述课题，本发明的放电灯点亮电路是一种将用于使放电灯点亮的交流电力提供给该放电灯的放电灯点亮电路，其特征在于，备有：电力供应单元，具有：包括多个开关元件、电感线圈以及变压器当中至少一个、以及电容器的串联谐振电路，以及驱动多个开关元件的驱动单元，其将直流电源变换后，将交流电力提供给放电灯；控制单元，生成用于控制驱动单元的驱动频率的控制信号；以及起动单元，对放电灯施加高压脉冲促使点亮，控制单元包括：第1电路单元，生成固定的控制信号；第2电路单元，生成控制信号，以使串联谐振电路的电压和电流的相位差接近于零；以及第3电路单元，生成控制信号，以使交流电力的大小按照规定的时间函数接近于固定值，在施加高压脉冲的第1时刻以后，来自第1电路单元的控制信号被选择，在基于来自第3电路单元的控制信号的驱动频率超过基于来自第2电路单元的控制信号的驱动频率的第3时刻以后，来自第3电路单元的控制信号被选择，从第1时刻和第3时刻之间的第2时刻起到第3时刻为止，来自第2电路单元的控制信号被选择。

本申请发明者们考虑了在点亮控制中，施加高压脉冲从而使放电灯点亮以后，要对放电灯提供足够的电力，并使放电持续。并且，彻底研究了提供供应电力的最大值的串联谐振频率，不是在放电灯点亮之后立刻瞬间转移到图16的频率fb，而是从低的频率侧连续地转移到fb(即，点亮后的驱动频率和供应电力之间的相关曲线图Gb从低频率侧连续地移动)的情况。