JPH01286291A - ランプ駆動回路 - Google Patents

ランプ駆動回路

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JPH01286291A
JPH01286291A JP63113508A JP11350888A JPH01286291A JP H01286291 A JPH01286291 A JP H01286291A JP 63113508 A JP63113508 A JP 63113508A JP 11350888 A JP11350888 A JP 11350888A JP H01286291 A JPH01286291 A JP H01286291A
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lamp
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mosfet
lighting
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Masaki Hirota
正樹 廣田
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、ソフトスタート機能を有する例えば車載用
等のランプ駆動回路に関するものである。
(従来の技術) ソフトスタート機能を有する従来のランプ駆動回路とし
ては、例えば第9図に示すようなものがある。同図中、
1は車載用等の電源であり、この電源1が電流制御用の
MOS F E T 2を介してランプ3に接続され、
ランプ3の他端は接地されている。
ランプ3は、点灯初期には冷えているので、そのフィラ
メント抵抗は、点灯時の数分の1となっている。そして
、点灯後は、フィラメント抵抗の増加によりMOSFE
T2のソース電位が上昇する。したがって、MOSFE
T2を適切に駆動するためには、ゲート電圧として高電
圧が必要とされ、この高電圧として通常、車載用電源の
電源電圧Vooを昇圧したものが用いられている。この
ため、ランプ駆動回路には、まず昇圧回路4が備えられ
ている。
一方、点灯初期からMOSFET2のゲート電極に高電
圧が印加されると、ゲート・ソース間電圧Vosが大に
なって、通常点灯時の数10倍のラッシュカレントが流
れ、MOSFET2は、その内部温度が上背して熱的破
壊が誘発されるおそれがある。このため、駆動回路には
、MOSFET2に流れる電流を検出するため、これに
、ミラーMOSFET22及びシャント抵抗23の回路
が並列に接続されている。そしてMOSFET2に流れ
る電流をそのシャント抵抗23による電圧降下として゛
4流検出回路24で検出し、その検出信号を制御回路2
5にフィードバックして昇圧回路4を制御し、MOSF
ET2のゲート電極に印加する電圧を低電圧から徐々に
上昇させてMOSFET2に流れる電流を制御するよう
にしている。
MOSFET2のドレイン・ソース間電圧をVos、ミ
ラーMOSFET22の内部抵抗をRM、シャント抵抗
23の抵抗値をRとすると、ミラーMO3FET22に
流れる電流IMは次式%式% そして、このミラーMOSFET22に流れる電流IM
は、MOSFET2に流れる電流1oに対し、 1M=ID/100〜to/1000  ・・・〈2)
となるように設定されている。
(発明が解決しようとりる課題) 従来のランプ駆動回路においてシャント抵抗23による
電圧降下IM−Rを大ぎくしでS/N比を上げるために
は、シャント抵抗23の値を大きく覆る必要があるが、
シャント抵抗23の値を大きくすると、ミラーMOSF
ET22に流れる電流IMが変化してMOSFET2に
流れる電流IDを正確に検出することができず、ランプ
3に流れる電流を正確に制御することができないという
問題があった。
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、シャン
ト抵抗を不要としてランプに流れる電流を正確に制御す
ることのできるランプ駆動回路を提供することを目的と
する。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は上記課題を解決するために、被駆動ランプと
電源との間に接続した電流制御用のMOSFETと、該
MOSFETのゲートに加える電圧を昇圧する昇圧回路
と、前記MOSFETのゲートに加える電圧を当該MO
SFETのソース電位に基づいて制御する電圧制御手段
と、前記MOSFETのゲートに加える電圧を前記電圧
制御手段の出力と前記昇圧回路の出力とに切換える切換
手段とを有することを要旨とする。
(作用) 上記構成において、ランプの点灯初期には、電圧制御手
段からの出力電圧がゲート電圧としてMOSFETのゲ
ートに加えられ、ゲート電圧がフィラメント抵抗の変化
によるソース電位の変化に応じて徐々に上界するように
制御される。この結果、ランプがソフトスタートで点灯
されてMOSFETの熱的破壊が防止される。ランプの
点灯後、そのフィラメント抵抗が定常状態に達し、ソー
ス電位が上昇すると、MOSFETのゲートには、切換
手段の作用により、昇圧回路からの所定の昇圧電圧がゲ
ート電圧として加えられる。従って、ランプには、定常
状態に達した後も、一定の電流が流れるように制御され
て点灯状態が適切に維持される。
而して、この発明のランプ駆動回路は、シャント抵抗を
不要として、点灯初期から定常状態に至った後も、ラン
プに流れる電流が正確に制御される。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図ないし第3図は、この発明の第1実施例を示す図
である。
なお、第1図及び後述の各実施例を示す図において、前
記第9図における機器及び素子等と同一ないし均等のも
のは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省
略する。
まず、第1図を用いてランプ駆動回路の構成を説明する
と、オペアンプ6及び抵抗R1〜R4からなる非反転ア
ンプによりMOSFET2のソ−スミ位を検出するソー
ス電位検出回路5が構成されている。また、他のオペア
ンプ8及び抵抗R5〜R8からなる非反転加算回路によ
りゲート電圧制御回路7が構成されている。9は、ある
一定電圧Vxの加q端子である。そして、上記のソース
電位検出回路5及びゲート電圧制御回路7の両回路によ
り、MOSFET2のゲートに加える電圧を、そのソー
ス電位に基づいて制御する電圧制御手段が構成されてい
る。
11は電圧制御手段の出力スイッチ、12は切換手段と
しての切換スイッチである。
次に、上述のように構成されたランプ駆動回路の作用を
、第2図及び第3図を用いて説明する。
MOSFETは、第2図に示すような電圧−電流特性を
有し、飽和領域にあるときは、ドレイン電流IDは、ド
レイン・ソース間電圧Vosには殆んど影響されず、ゲ
ートソース間電圧VGSの値によって決まる。従って、
ランプ3の点灯初期に、ソース電位VSが変化しても、
これに応じてVGSを一定に制御することにより、ドレ
イン電流ioを一定の値に保持することができて、ラン
プ3をソフトスタートで点灯させることができる。
これを、この実施例では、以下に述べるように、電圧制
御手段で達成させている。
いま、切換スイッチ12を接点a側に切換え、出力スイ
ッチ11をオンにしてランプ駆動回路に電源電圧vDD
が投じられると、点灯初期には、ランプ3のフィラメン
ト抵抗は小さいので、第3図に示すように、ソース電位
VSは低くなり、フィラメント抵抗の増加にしたがって
ソース電位VSは上昇してくる。
このソース電位Vsの変化は、ソース電位検出回路5に
入力され、その入力値に比例した出力がゲート電圧制御
回路7に入力する。ゲート電圧制御回路7は、加算回路
になっているので、この入力とVxの和に比例した電圧
が出力されてMO8F E T、2のゲートに印加され
る。従って、MOSFET2のゲート・ソース間には、
点灯初期においてソース電位VSが変化しても、一定の
ゲート・ソース間電圧 VGS=に−Vx  (一定) が加えられて、ドレイン電流IDが一定の値に制御され
、ランプ3がソフトスタートで点灯される。
ランプ3の点灯後、そのフィラメント抵抗が定常状態に
達してソース電位Vsが、略一定の値まで上昇すると、
切換スイッチ12が接点すに切換えられ、MOSFET
2のゲートには、昇圧回路4からの所定の昇圧電圧がゲ
ート電圧として加えられる。従って、ランプには、定常
状態に達した後も、一定の電流■Dが流れるように制御
されて点灯状態が適切に維持される。
次いで、第4図には、この発明の第2実施例を示す。
この実施例は、MOSFET2のゲート・ソース間電圧
Vosを直接検出し、点灯初期には、ソース電位VSの
変化に応じて、このゲート・ソース間電圧VGSを一定
の値に制御するようにしたものである。
第4図中、51は、前記第1図におけるものとほぼ同様
の非反転アンプで構成されたゲート・ソース間電圧検出
回路、13は、オペアンプ14及び抵抗R9〜R11か
らなる減算回路で構成されたゲート電圧制御回路であり
、15は、被減算電圧VTの入力端子である。そして、
上記のゲート・ソース間電圧検出回路51及びゲート電
圧制御回路13の両回路により、MOSFET2のゲー
トに加える電圧を、そのソース電位に基づいて制御する
電圧制御手段が構成されている。
この実施例のランプ駆動回路は、上述のように構成され
ているので、点灯初期において、切換スイッチ12を接
点a側に切換え、出力スイッチ11をオンにしてランプ
駆動回路に電源電圧VDDが投じられると、MOSFE
T2のゲート・ソース間電圧VGSがゲート・ソース間
電圧検出回路51に入力され、その入力値に比例した出
力がゲート電圧制御回路13に入力する。ゲート電圧制
御回路13は、減算回路になっているので、端子15に
加えられた電圧V工と上記の入力との差分の電圧が出力
されてMOSFET2のゲートに加えられる。従って、
MOSFET2のゲート・ソース間には、点灯初期にお
いてソース電位Vsが変化しても、はぼ一定のゲート・
ソース間電圧 VG S =vv 72 が加えられて、ドレイン電’tQ I Dが一定の値に
制御され、ランプ3がソフトスタートで点灯される。
ランプ3の点灯後、そのフィラメント抵抗が定常状態に
達してソース電位Vsが、略一定の値まで上昇すると、
前記第1実施例の場合と同様に、切換スイッチ12が接
点す側に切換えられる。
第5図ないし第7図には、この発明の第3実施例を示す
この実施例は、MOSFET2のゲートに加える電圧を
、そのソース電位に基づいて制御する電圧制御手段とし
てツェナーダイオード16が使用され、また、MOSF
ET2のゲートに加える電圧を上記のツェナーダイオー
ド16で設定された電圧から昇圧回路4の出力電圧に切
換える切換手段としてタイマー17及びMOSFETか
らなるスイッチ素子18が用いられている。19は駆動
信号の入力端子、R+2は昇圧回路4の出力線路に接続
された抵抗である。
次に、上述のように構成されたランプ駆動回路の作用を
第6図及び第7図を用いて説明する。
ランプ駆動回路に電源電圧Vooが加えられ、入力端子
19に駆動信号が送られると、昇圧回路4及びタイマー
17が始動する。そして、タイマー17は、昇圧回路4
の出力電圧を電源として受けているので、タイマー17
の出力電圧は、MOSFET2に加えられるゲート電圧
と同じとなり、第6図に示すように、点灯初期(プリヒ
ート期間)には、スイッチ素子18がフルオンする。
従って、点灯初期に、MOSFET2は、そのソース電
位が低くなっていても、ゲート・ソース間電圧VGSは
、ツェナーダイオード16のツェナー電圧VZにスイッ
チ素子18の電圧降下を加えた一定の電圧 Vas*Vz にクランプされる。この結果、MOSFET2のドレイ
ン電流1o、即ちランプ3に流れる電流Iは、第7図に
示すように、一定電流に制御されて、ソフトスタートで
点灯される。
タイマー17に予め設定された時間が経過し、ランプ3
が点灯して、そのフィラメント抵抗が定常状態に達する
と、タイマー17の出力がオフしてスイッチ素子18が
オフする。従って、点灯初期の経過後は、MOSFET
2のゲートには、昇圧回路4からの所定の昇圧電圧がゲ
ート電圧として加えられ、ランプ3には、定常状態に達
した後も、所定の電流が流れるように制御されて、その
点灯状態が適切に維持される。
第8図には、この発明の第4実施例を示す。
この実施例は、MOSFET2のゲートに加える電圧を
、そのソース電位に基づいて制御する電圧制御手段とし
て、上述の第3実施例におけるツェナーダイオードに代
えて、n個のダイオードを直列接続した直列接続ダイオ
ード20を用いたものである。その他の構成は、上述の
第3実施例のものと同様である。
この実施例では、点灯初期に、MOSFET2は、その
ソース電位が低くなっていても、ゲート・ソース間電圧
Vosは、直列接続ダイオード20の順方向電圧降下に
スイッチ素子18の電圧降下を加えた一定の電圧 Vosho、6n にクランプされる。この結果MOSFET2のドレイン
電流10、即ちランプ3に流れる電流■は、一定値に制
御されてソフトスタートで点灯される。
ランプ3の点灯後は、前記第3実施例の場合と同様に、
M O,S F E T 2のゲート電圧は、昇圧回路
4からの所定の昇圧電圧に切換えられる。
[発明の効果1 以上説明したように、この発明によれば、ランプの点灯
初期には、電圧III御手段からの出力電圧をゲート電
圧としてMOSFETのゲートに加え、ランプの点灯後
、そのフィラメント抵抗が定常状態に達した後は、その
ゲート電圧を、昇圧回路からの所定の昇圧電圧に切換え
ることができるので、点灯初期には、MOSFETのゲ
ート電圧が、フィラメント抵抗の変化によるソース電位
の変化に応じて徐々に上がするように制御され、ランプ
に流れる電流が正確に制御されてランプがソフトスター
トで点灯されるとともにMOSFETの熱的破壊が的確
に防止されるという効果が得られる。
また、第3実施例及び第4実施例によれば、上記共通の
効果に加えて、さらに、オペアンプ等で構成される電流
検出回路や制御回路等が不要になるので、半導体チップ
のチップ面積を小さくすることができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの発明に係るランプ駆動回路の
第1実施例を示寸もので、第1図は回路図、第2図はM
OSFETの電圧・電流特性を示す特性図、第3図はM
OSFETのソース電位の変化を示す特性図、第4図は
この発明の第2実施例を示す回路図、第5図ないし第7
図はこの発明の第3実施例を示すもので、第5図は回路
図、第6図はMOSFETのゲート・ソース間に加わる
電圧の変化を示す特性図、第7図はランプに流れる電流
の変化を示す特性図、第8図はこの発明の第4実施例を
示す回路図、第9図は従来のランプ駆動回路を示す回路
図である。 1:電源、   2 :MOSFET、3:ランプ、 
 4:屏圧回路、 5:ソース電位検出回路、 7:ソース電位検出回路とともに電圧制御手段を構成す
るゲート電圧制御回路。 12:切換スイッチ(切換手段)、 51:ゲート・ソース間電圧検出回路、13:ゲート・
ソース間電圧検出回路とともに電圧制御手段を構成する
ゲート電圧制御回路、 16:ツェナーダイオード(電圧制御手段)、17:タ
イマー、 18:タイマーとともに切換手段を構成するスイッチ素
子、 20:直列接続ダイオード(電圧制御手段)。 代理人  弁理士  三 好  保 男第1図 Q                Vos第2図 第3図 を 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被駆動ランプと電源との間に接続した電流制御用のMO
    SFETと、 該MOSFETのゲートに加える電圧を昇圧する昇圧回
    路と、 前記MOSFETのゲートに加える電圧を当該MOSF
    ETのソース電位に基づいて制御する電圧制御手段と、 前記MOSFETのゲートに加える電圧を前記電圧制御
    手段の出力と前記昇圧回路の出力とに切換える切換手段
    と を有することを特徴とするランプ駆動回路。
JP63113508A 1988-05-12 1988-05-12 ランプ駆動回路 Expired - Lifetime JPH07123077B2 (ja)

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JP63113508A JPH07123077B2 (ja) 1988-05-12 1988-05-12 ランプ駆動回路

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JPH01286291A true JPH01286291A (ja) 1989-11-17
JPH07123077B2 JPH07123077B2 (ja) 1995-12-25

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ID=14614108

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JP63113508A Expired - Lifetime JPH07123077B2 (ja) 1988-05-12 1988-05-12 ランプ駆動回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015139244A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社ダイヘン 高周波電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015139244A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社ダイヘン 高周波電源装置

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