JP2007305474A

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Publication number: JP2007305474A
Application number: JP2006133991A
Authority: JP
Inventors: Minoru Fukuyama; 穂福山
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】簡易な構成で複数のランプの点灯の際におけるちらつきを防止するランプ点灯回路を提供する。
【解決手段】ランプＬＰ１に供給される電源電圧のオンオフ切り替えをＭＯＳＦＥＴ７１にて行い、ランプＬＰ２に供給される電源電圧のオンオフ切り替えをＭＯＳＦＥＴ７２にて行う。ここで、発振回路５１及び駆動回路６１にてＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を発振周波数ｆ１で出力するとともに、発振回路５２及び駆動回路６２にてＭＯＳＦＥＴ７２のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を発振周波数ｆ２で出力する。この発振回路５１及び駆動回路６１から出力される発振周波数ｆ１と発振回路５２及び駆動回路６２から出力される発振周波数ｆ２との差を５０Ｈｚ以上とする。
【選択図】図２Provided is a lamp lighting circuit that prevents flickering when a plurality of lamps are lit with a simple configuration.
A power supply voltage supplied to a lamp LP1 is turned on / off by a MOSFET 71, and a power supply voltage supplied to a lamp LP2 is turned on / off by a MOSFET 72. Here, the oscillation circuit 51 and the drive circuit 61 output a PWM signal for switching the MOSFET 71 on and off at the oscillation frequency f1, and the oscillation circuit 52 and the drive circuit 62 perform the PWM signal for switching the MOSFET 72 on and off at the oscillation frequency f2. To output. The difference between the oscillation frequency f1 output from the oscillation circuit 51 and the drive circuit 61 and the oscillation frequency f2 output from the oscillation circuit 52 and the drive circuit 62 is set to 50 Hz or more.
[Selection] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ＰＷＭ制御によりランプの点灯駆動を行うランプ点灯回路に関する。 The present invention relates to a lamp lighting circuit that drives a lamp to be lit by PWM control.

自動車の左右のヘッドライトのように、複数のライト（ランプ）をＰＷＭ制御して点灯させる際には、一般に、パワー素子である電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などを用いて、数十〜数百ヘルツで高速にオンオフスイッチングをさせ、これによりランプに電源電圧を供給して駆動するようになっているものがある。 When lighting a plurality of lights (lamps) by PWM control, such as left and right headlights of an automobile, generally, several tens to several hundreds are used by using a field effect transistor (MOSFET) as a power element. There are some which are turned on and off at a high speed in hertz and are driven by supplying a power supply voltage to the lamp.

一般に、ランプをＦＥＴにより点灯駆動する場合に、ランプに印加される電圧は、電源電圧から電源ラインにおける電圧降下を引いたものである。そして、電源ラインにおける電圧降下は、電流に比例する。 In general, when the lamp is driven to be lit by an FET, the voltage applied to the lamp is a power supply voltage minus a voltage drop in the power supply line. The voltage drop in the power supply line is proportional to the current.

すると、複数のランプをＰＷＭ制御して点灯させる場合に、ランプの点灯タイミングが重なると、点灯タイミングが重ならない場合に比べて、電源ラインに流れる電流が大きくなるので、電源ラインにおける電圧降下が大きく、その分、ランプに印加される電圧が低下し、ランプの光量が低下する結果、ランプのチラツキとして現れる。 Then, when a plurality of lamps are turned on by PWM control, if the lighting timings of the lamps overlap, the current flowing through the power supply line becomes larger than when the lighting timings do not overlap, so the voltage drop in the power supply line is large. As a result, the voltage applied to the lamp decreases, and the amount of light from the lamp decreases, resulting in flickering of the lamp.

このような問題に対処する技術として下記の特許文献１に記載の発明がある。これは、図３に示すように、各ＦＥＴＭ１，Ｍ２をオンオフ制御する２つのＰＷＭ駆動回路５ａ，５ｂからの両ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２が、連続的に重なることがないように、それらのデューティー比及び周波数を設定しようとするものである。これにより、ランプＬＰ１，ＬＰ２の光量変化を連続して発生させないようにして光量変化が肉眼ではちらつきとして認識されないようにするものである。
特開２００３−３３８３９７公報As a technique for dealing with such a problem, there is an invention described inPatent Document 1 below. As shown in FIG. 3, the duty ratios of the two PWM signals S1 and S2 from the two PWM drive circuits 5a and 5b for controlling on / off of the FETs M1 and M2 do not overlap each other. And trying to set the frequency. Thus, the light quantity change of the lamps LP1 and LP2 is not continuously generated so that the light quantity change is not recognized as flickering with the naked eye.
JP 2003-338397 A

しかしながら、上記構成では、両ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティー比及び周波数を光量の変化が単発的にしか発生させないようにするには、非常に高い精度でそれらのデューティー比及び周波数を維持しなくてはならない。 However, in the above configuration, in order to change the duty ratio and frequency of both PWM signals S1 and S2 only once, the duty ratio and frequency must be maintained with very high accuracy. Must not.

ところが、実際には構成部品の誤差等により、それらの精度を維持することは困難で、ＰＷＭ信号の周波数やデューティー比にずれが生じて光量の変化が連続的に発生するおそれがある。もちろん、高精度の部品を使用すれば、それらの精度を維持することは可能であるが、そのような部品は高価であり、製造コストが嵩む問題を生じさせる。 However, in reality, it is difficult to maintain the accuracy due to errors of components and the like, and there is a possibility that a change in the amount of light continuously occurs due to a deviation in the frequency or duty ratio of the PWM signal. Of course, if high-precision parts are used, it is possible to maintain those precisions, but such parts are expensive and cause the problem of increased manufacturing costs.

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡易な構成で複数のランプの点灯の際におけるちらつきを防止するランプ点灯回路を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a lamp lighting circuit that prevents flickering when a plurality of lamps are lit with a simple configuration.

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明のランプ点灯回路は、複数のランプをＰＷＭ制御により点灯駆動するランプ点灯回路であって、
一のランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第１のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を第１周波数で出力する第１のＰＷＭ駆動回路と、
前記一のランプとは異なるランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第２のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を、前記第１周波数との差が５０Ｈｚ以上である第２周波数で出力する第２のＰＷＭ駆動回路と、を備える構成としたところに特徴を有する。As means for achieving the above object, the lamp lighting circuit of the invention ofclaim 1 is a lamp lighting circuit for driving and lighting a plurality of lamps by PWM control,
A first PWM drive circuit for outputting a PWM signal for switching on and off a first switching element for switching on and off a power supply voltage supplied to one lamp at a first frequency;
A PWM signal for switching on / off a second switching element for switching on / off a power supply voltage supplied to a lamp different from the one lamp is output at a second frequency having a difference from the first frequency of 50 Hz or more. And a second PWM driving circuit.

請求項２の発明のランプ点灯回路は、複数のランプをＰＷＭ制御により点灯駆動するランプ点灯回路であって、一のランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第１のスイッチング素子と、前記一のランプとは異なるランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を第１周波数で出力する第１のＰＷＭ駆動回路と、前記第２のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を第２周波数で出力する第２のＰＷＭ駆動回路と、を備え、前記第１周波数と前記第２周波数との差は、５０Ｈｚ以上である構成としたところに特徴を有する。 A lamp lighting circuit according to a second aspect of the present invention is a lamp lighting circuit that drives a plurality of lamps by PWM control, the first switching element for switching on and off the power supply voltage supplied to one lamp, and A second switching element that switches on and off a power supply voltage supplied to a lamp different from the one lamp, and a first PWM drive that outputs at a first frequency a PWM signal that switches on and off the first switching element. And a second PWM drive circuit that outputs a PWM signal for switching on and off the second switching element at a second frequency, and the difference between the first frequency and the second frequency is 50 Hz or more It is characterized in that it is configured as follows.

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記複数のランプは、車載電源からの電源電圧により点灯されるところに特徴を有する。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the second aspect of the invention, the plurality of lamps are lit by a power supply voltage from an in-vehicle power supply.

請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載のものにおいて、周波数設定回路における回路定数に応じた周波数で発振する発振回路と、この発振回路からの信号に基づきスイッチング素子を駆動するドライブ回路とを備えたＰＷＭ駆動回路と、このＰＷＭ駆動回路によってオンオフ切替が行われるスイッチング素子とを１チップ化すると共に前記周波数設定回路を外付けするための接続端子を有する半導体装置を少なくとも２個備え、それらの半導体装置の前記ＰＷＭ駆動回路を前記第１及び第２のＰＷＭ駆動回路とし、それらの半導体装置の前記スイッチング素子を前記第１及び第２のスイッチング素子として使用し、各半導体装置の前記接続端子に異なる回路定数の周波数設定回路が接続されているところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the oscillation circuit that oscillates at a frequency corresponding to the circuit constant in the frequency setting circuit, and the switching element is driven based on a signal from the oscillation circuit. A PWM drive circuit having a drive circuit and a switching element that is switched on and off by the PWM drive circuit are integrated into one chip and at least two semiconductor devices having connection terminals for externally attaching the frequency setting circuit. The PWM drive circuits of those semiconductor devices are used as the first and second PWM drive circuits, the switching elements of those semiconductor devices are used as the first and second switching elements, and A characteristic is that a frequency setting circuit having different circuit constants is connected to the connection terminal.

＜請求項１及び請求項２の発明＞
本構成のように、第１ＰＷＭ信号の周波数、第２ＰＷＭ信号の周波数との差を５０Ｈｚ以上とすることにより、電源電圧の電圧降下によりランプの光量変化が生じた場合であっても、一般に、人間の目には、ちらつきとして認識されない回数（単位時間当たりの回数）となる。したがって、第１ＰＷＭ信号の周波数と第２ＰＷＭ信号の周波数との差を５０Ｈｚ以上とするという簡易な構成で複数のランプの点灯の際におけるちらつきを防止することができる。<Invention ofClaims 1 and 2>
As in this configuration, by setting the difference between the frequency of the first PWM signal and the frequency of the second PWM signal to 50 Hz or more, even if the light amount of the lamp changes due to the voltage drop of the power supply voltage, generally, human The number of times (number of times per unit time) is not recognized as flickering. Therefore, flickering when a plurality of lamps are lit can be prevented with a simple configuration in which the difference between the frequency of the first PWM signal and the frequency of the second PWM signal is 50 Hz or more.

＜請求項３の発明＞
車載電源を搭載した自動車等について、複数のランプがＰＷＭ制御により点灯駆動する場合に、ランプの定格電圧によっては、車載電源の電圧降下が発生しやすく、ランプの光量変化が生じてちらつきが発生しやすいと考えられる。そこで、本構成によれば、車載電源により点灯される複数のランプに本発明が適用されるから、よりランプのちらつきを防止することができる。<Invention of Claim 3>
For vehicles equipped with in-vehicle power supplies, when multiple lamps are driven to turn on by PWM control, depending on the rated voltage of the lamp, the voltage drop of the in-vehicle power supply tends to occur and the light quantity of the lamp changes, causing flickering. It is considered easy. Therefore, according to the present configuration, the present invention is applied to a plurality of lamps that are turned on by an in-vehicle power source, and therefore, flickering of the lamps can be prevented.

＜請求項４の発明＞
複数のスイッチング素子が異なる周波数でオンオフ切り替えさせるには、それらのスイッチング素子を駆動する複数のＰＷＭ駆動回路の発振周波数を異ならせる必要がある。この場合、ＰＷＭ駆動回路に含まれる発振回路を、各周波数毎に専用化すると、例えば２種類の周波数を使用する場合には２種類のＰＷＭ駆動回路を設計・製造しなくてはならない。
これに対して、本発明では、ＰＷＭ駆動回路の発振周波数を決定する周波数設定回路を１チップ化した半導体装置に対して外付けするようにしたから、周波数設定回路以外を１チップの半導体装置として１種類に共通化しながら、これに外付けする周波数設定回路の回路定数を異ならせることで複数のスイッチング素子を異なる周波数でオンオフ切り替えすることができる。<Invention of Claim 4>
In order for a plurality of switching elements to be switched on and off at different frequencies, it is necessary to vary the oscillation frequencies of the plurality of PWM drive circuits that drive the switching elements. In this case, if the oscillation circuit included in the PWM drive circuit is dedicated for each frequency, for example, when two types of frequencies are used, two types of PWM drive circuits must be designed and manufactured.
On the other hand, in the present invention, since the frequency setting circuit for determining the oscillation frequency of the PWM drive circuit is externally attached to the single-chip semiconductor device, other than the frequency setting circuit is used as a one-chip semiconductor device. A plurality of switching elements can be switched on and off at different frequencies by differentiating the circuit constants of the frequency setting circuit externally attached thereto while sharing the same type.

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。
この発明の一の実施の形態に係るランプ点灯回路は、例えば、自動車のヘッドライト（両サイドのヘッドライト）等の複数のランプＬＰ１，ＬＰ２（例えば、定格１２Ｖ）を、共通（同一）の車載バッテリーからの電力（電源電圧等）によりＰＷＭ制御にて点灯させるものである。<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A lamp lighting circuit according to an embodiment of the present invention includes, for example, a plurality of lamps LP1 and LP2 (for example, rated 12V) such as automobile headlights (headlights on both sides), which are common (same) vehicle-mounted. It is lit by PWM control using electric power (power supply voltage etc.) from the battery.

１．ランプ点灯回路の電気的構成
ランプ点灯回路１は、図１に示すように、各ランプＬＰ１，ＬＰ２（例えば、定格電圧１２［Ｖ］）をそれぞれ点灯させる点灯回路１Ａ，１Ｂを備えて構成されている。なお、点灯回路１Ａと点灯回路１Ｂとは、後述するＣＲ回路３１及びＣＲ回路３２の構成以外は同様の構成となるため、主に、点灯回路１Ａについて説明する。1. As shown in FIG. 1, thelamp lighting circuit 1 includeslighting circuits 1A and 1B for lighting the lamps LP1 and LP2 (for example, rated voltage 12 [V]). Yes. Since thelighting circuit 1A and thelighting circuit 1B have the same configuration except for the configurations of aCR circuit 31 and aCR circuit 32 described later, thelighting circuit 1A will be mainly described.

点灯回路１Ａは、調光信号ＳａによりオンオフされるＮＰＮトランジスタ１１と、ＮＰＮトランジスタ１１のオンオフに応じてランプ点灯時のデューティ比を設定するデューティ比設定回路２１と、ＰＷＭ信号の周波数を設定するＣＲ回路３１（本発明の「周波数設定回路」に相当）と、電源電圧のランプへの供給をＰＷＭ制御するＩＰＳ４１（インテリジェンスパワーディバイス。本発明の「半導体装置」に相当）と、を備えて構成されている。 Thelighting circuit 1A includes anNPN transistor 11 that is turned on / off by the dimming signal Sa, a dutyratio setting circuit 21 that sets a duty ratio when the lamp is turned on according to the on / off state of theNPN transistor 11, and a CR that sets the frequency of the PWM signal. Circuit 31 (corresponding to “frequency setting circuit” of the present invention) and IPS 41 (intelligence power device, corresponding to “semiconductor device” of the present invention) that performs PWM control of supply of power supply voltage to the lamp. ing.

ＮＰＮトランジスタ１１のベースには、ランプの点灯光量の指令（調光信号Ｓａ）として例えば、ユーザによる点灯スイッチ（図示しない）へのランプ点灯操作がされているときには、ハイレベル、ランプ点灯操作がされていないときにはローレベルの信号が与えられるようになっている。 At the base of theNPN transistor 11, for example, when a lamp lighting operation to a lighting switch (not shown) is performed by a user as a lamp lighting amount command (dimming signal Sa), a high level lamp lighting operation is performed. When not, a low level signal is given.

デューティ比設定回路２１は、ＮＰＮトランジスタ１１のベースにハイレベルの調光信号Ｓａが与えられているとき、即ち、ＮＰＮトランジスタ１１のコレクタ−エミッタ間が導通しているときには、後述するＩＰＳ４１の発振回路５１から出力されるＰＷＭ信号Ｐａのデューティ比を１００％に設定する。一方、ＮＰＮトランジスタ１１のベースにローレベルの調光信号Ｓａが与えられているとき、即ち、ＮＰＮトランジスタ１１のコレクタ−エミッタ間が導通していないときには、ＰＷＭ信号Ｐｂのデューティ比を５０％となるように設定する。 The dutyratio setting circuit 21 is an oscillation circuit of anIPS 41 described later when a high-level dimming signal Sa is supplied to the base of theNPN transistor 11, that is, when the collector-emitter of theNPN transistor 11 is conductive. The duty ratio of the PWM signal Pa output from 51 is set to 100%. On the other hand, when the low-level dimming signal Sa is given to the base of theNPN transistor 11, that is, when the collector-emitter of theNPN transistor 11 is not conducting, the duty ratio of the PWM signal Pb becomes 50%. Set as follows.

これにより、ヘッドライトの昼間点灯が行われて、昼間の場合は対向車のまぶしさを軽減するためにＰＷＭ制御にて光量が下げられて減光されるようになっている。 Thereby, the headlight is turned on in the daytime, and in the daytime, the light amount is reduced by the PWM control to diminish the glare of the oncoming vehicle.

ＣＲ回路３１は、図示しない抵抗とコンデンサとからなり、ＩＰＳ４１の外部接続端子４１Ａ（本発明の「接続端子」に相当）に接続されている。ＩＰＳ４１の発振回路５１における発振周波数は、このＣＲ回路３１における回路定数、すなわち上記抵抗の抵抗値及びコンデンサの容量によって定まる。本実施形態では、ＣＲ回路３１については、発振回路５１における発振周波数が５０Ｈｚになるように各抵抗値及び容量を設計している。 TheCR circuit 31 includes a resistor and a capacitor (not shown), and is connected to anexternal connection terminal 41A of the IPS 41 (corresponding to a “connection terminal” in the present invention). The oscillation frequency in theoscillation circuit 51 of theIPS 41 is determined by the circuit constant in theCR circuit 31, that is, the resistance value of the resistor and the capacitance of the capacitor. In the present embodiment, the resistance value and the capacitance of theCR circuit 31 are designed so that the oscillation frequency in theoscillation circuit 51 is 50 Hz.

ＩＰＳ４１は、１チップ化されており、ＣＲ回路３１の回路定数に応じた発振周波数ｆ１（本発明の「第１周波数」に相当）で、ＰＷＭ信号Ｐａ（パルス信号）を発振する発振回路５１と、発振回路５１からのＰＷＭ信号Ｐａの電圧レベルを増幅する駆動回路６１（本発明の「ドライブ回路」に相当）と、バッテリーからの電源電圧のオンオフ切り替えを行うＭＯＳＦＥＴ７１（本発明の「第１のスイッチング素子」に相当）と、を備えて構成されている。 The IPS 41 is made into one chip, and includes anoscillation circuit 51 that oscillates a PWM signal Pa (pulse signal) at an oscillation frequency f1 (corresponding to the “first frequency” of the present invention) according to the circuit constant of theCR circuit 31. A drive circuit 61 (corresponding to the “drive circuit” of the present invention) for amplifying the voltage level of the PWM signal Pa from theoscillation circuit 51, and aMOSFET 71 for switching on and off the power supply voltage from the battery (“first circuit of the present invention”). Equivalent to a “switching element”).

発振回路５１は、ハイレベルとローレベルからなるＰＷＭ信号Ｐａを出力するものである。この発振回路５１には、ＰＷＭ信号Ｐａの発振周波数を定める機能は備えられておらず、上記したＣＲ回路３１により定められた発振周波数ｆ１のＰＷＭ信号Ｐａがデューティ比設定回路２１で設定されたデューティ比で出力されるようになっている。 Theoscillation circuit 51 outputs a PWM signal Pa having a high level and a low level. Theoscillation circuit 51 does not have a function for determining the oscillation frequency of the PWM signal Pa. The PWM signal Pa having the oscillation frequency f1 determined by theCR circuit 31 described above is set by the dutyratio setting circuit 21. The ratio is output.

駆動回路６１は、発振回路５１から入力されたＰＷＭ信号Ｐａの電圧レベル（ハイレベル）を、ＭＯＳＦＥＴ７１をオンする電圧レベルまで増幅する。
なお、発振回路５１及び駆動回路６１が本発明の第１のＰＷＭ駆動回路に相当する。Thedrive circuit 61 amplifies the voltage level (high level) of the PWM signal Pa input from theoscillation circuit 51 to a voltage level that turns on theMOSFET 71.
Theoscillation circuit 51 and thedrive circuit 61 correspond to the first PWM drive circuit of the present invention.

ＭＯＳＦＥＴ７１は、Ｐ型のパワーＭＯＳＦＥＴであり、駆動回路６１からのＰＷＭ信号のハイレベルがゲートに入力されると、ソース−ドレイン間が導通し、バッテリーからランプＬＰ１に電流（電圧）が供給される。 TheMOSFET 71 is a P-type power MOSFET. When the high level of the PWM signal from thedrive circuit 61 is input to the gate, the source-drain is brought into conduction, and current (voltage) is supplied from the battery to the lamp LP1. .

一方、点灯回路１Ｂは、調光信号ＳｂによりオンオフされるＮＰＮトランジスタ１２と、ＮＰＮトランジスタ１２のオンオフに応じてランプ点灯時のデューティ比を設定するデューティ比設定回路２２と、ＰＷＭ信号Ｐｂの発振周波数ｆ２を設定するＣＲ回路３２（本発明の「周波数設定回路」に相当）と、電源電圧のランプへの供給をＰＷＭ制御するＩＰＳ４２（本発明の「半導体装置」に相当）と、を備えて構成されている。 On the other hand, thelighting circuit 1B includes anNPN transistor 12 that is turned on / off by the dimming signal Sb, a dutyratio setting circuit 22 that sets a duty ratio when the lamp is turned on according to the on / off state of theNPN transistor 12, and an oscillation frequency of the PWM signal Pb. a CR circuit 32 (corresponding to the “frequency setting circuit” of the present invention) for setting f2, and an IPS 42 (corresponding to “semiconductor device” of the present invention) for PWM-controlling the supply of the power supply voltage to the lamp. Has been.

これらのうち、ＣＲ回路３２については、点灯回路１Ａとは異なり、ＩＰＳ４２の発振回路５２における発振周波数が１０５Ｈｚになるように、回路定数を設計している。なお、ＣＲ回路３１、３２を構成する部品としての実際の抵抗及びコンデンサの値には、公称値からの誤差がある範囲で存在するが、ここで「発振回路５１における発振周波数が５０Ｈｚ或いは１０５Ｈｚになるように各抵抗値及び容量を設計する」とは、計算上で発振周波数が５０Ｈｚ或いは１０５Ｈｚになるように抵抗及びコンデンサの各値を決定し、そのような値を公称値として有する抵抗及びコンデンサを選定することをいう。
このように、点灯回路１ＡのＩＰＳ４１の発振回路５１における発振周波数ｆ１と、点灯回路１ＢのＩＰＳ４２の発振回路５２における発振周波数ｆ２とが、それぞれ５０Ｈｚ，１０５Ｈｚとなるように設計しておけば、仮にＣＲ回路３２の各抵抗及びコンデンサの値が公称値からの誤差は全くなくて公称値のままであるとすると、周波数差（ｆ１−ｆ２）の絶対値は５５Ｈｚとなるが、公称値からの誤差が一般的な範囲内であれば、その誤差を考慮しても、周波数差（ｆ１−ｆ２）の絶対値は５０Ｈｚ以上となる。Among these, unlike thelighting circuit 1A, theCR circuit 32 is designed so that the oscillation frequency in theoscillation circuit 52 of theIPS 42 is 105 Hz. Note that the actual resistance and capacitor values as components constituting theCR circuits 31 and 32 exist within a range where there is an error from the nominal value. Here, “the oscillation frequency in theoscillation circuit 51 is 50 Hz or 105 Hz”. “Design each resistance value and capacitance so that” means that each value of the resistor and the capacitor is determined so that the oscillation frequency is 50 Hz or 105 Hz in the calculation, and such a value is used as a nominal value. Means selecting.
Thus, if the oscillation frequency f1 in theoscillation circuit 51 of theIPS 41 of thelighting circuit 1A and the oscillation frequency f2 in theoscillation circuit 52 of theIPS 42 of thelighting circuit 1B are designed to be 50 Hz and 105 Hz, respectively, If the values of the resistors and capacitors of theCR circuit 32 have no error from the nominal value and remain at the nominal value, the absolute value of the frequency difference (f1-f2) is 55 Hz, but the error from the nominal value. Is within the general range, the absolute value of the frequency difference (f1-f2) is 50 Hz or more even if the error is taken into consideration.

なお、ＩＰＳ４２は、ＣＲ回路３２の回路定数に応じた発振周波数ｆ２（本発明の「第２周波数」に相当）で、ＰＷＭ信号を発振する発振回路５２と、発振回路５２からのＰＷＭ信号の電圧レベルを増幅する駆動回路６２と、点灯回路１Ａと共通のバッテリーからの電源電圧のオンオフ切り替えを行うＭＯＳＦＥＴ７２（本発明の「第２のスイッチング素子」に相当）と、を備えて構成されている。なお、発振回路５２及び駆動回路６２が本発明の第２のＰＷＭ駆動回路に相当する。 TheIPS 42 has anoscillation circuit 52 that oscillates a PWM signal at an oscillation frequency f2 (corresponding to the “second frequency” of the present invention) according to the circuit constant of theCR circuit 32, and a voltage of the PWM signal from theoscillation circuit 52. Adrive circuit 62 that amplifies the level, and a MOSFET 72 (corresponding to the “second switching element” of the present invention) that switches on and off the power supply voltage from the battery common to thelighting circuit 1A are configured. Theoscillation circuit 52 and thedrive circuit 62 correspond to the second PWM drive circuit of the present invention.

２．本実施形態の効果
（１）複数のＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて複数のランプＬＰ１，ＬＰ２をそれぞれＰＷＭ制御する場合に、ランプＬＰ１，ＬＰ２のちらつきが認識されるのは、複数のランプＬＰ１，ＬＰ２が同時にオンする現象が肉眼で認識できる程度の周波数で繰り返される場合である。2. Advantages of the present embodiment (1) When the plurality of lamps LP1 and LP2 are PWM-controlled based on the plurality of PWM signals S1 and S2, flickering of the lamps LP1 and LP2 is recognized. This is a case where the phenomenon in which LP2 is simultaneously turned on is repeated at a frequency that can be recognized by the naked eye.

ここで、図２に示すように、例えば、発振回路５１及び駆動回路６１から出力されるＰＷＭ信号Ｐａの発振周波数ｆ１と発振回路５２及び駆動回路６２から出力されるＰＷＭ信号Ｐｂの発振周波数ｆ２との差の絶対値が５０Ｈｚ以下（同図では、ｆ１＝５０Ｈｚ,ｆ２＝７０Ｈｚであるからｆ２−ｆ１＝２０Ｈｚ）であると、その周波数差２０Ｈｚで繰り返されるランプの光量低下が、人間の目にはちらつきとして認識される。 Here, as shown in FIG. 2, for example, the oscillation frequency f1 of the PWM signal Pa output from theoscillation circuit 51 and thedrive circuit 61 and the oscillation frequency f2 of the PWM signal Pb output from theoscillation circuit 52 and thedrive circuit 62 If the absolute value of the difference is 50 Hz or less (in the figure, f1 = 50 Hz, f2 = 70 Hz, so f2−f1 = 20 Hz), the lamp light amount repeated at the frequency difference of 20 Hz is reduced by human eyes. It is recognized as flickering.

これに対し、本実施形態のように、発振回路５１及び駆動回路６１から出力される発振周波数ｆ１と発振回路５２及び駆動回路６２から出力される発振周波数ｆ２との差を５０Ｈｚ以上（設計上は、ｆ１＝５０Ｈｚ,ｆ２＝１０５Ｈｚであるから、周波数差はｆ２−ｆ１＝５５Ｈｚ）とすると、電源電圧の電圧降下によるランプの光量変化が人間の目には認識できない程度の速さ（周波数５０Ｈｚ以上）で繰り返されることになるから、結局、ランプのちらつきとしては認識されない。
このように、本発明では、ランプのちらつきを防止するために、各発振回路５１，５２の発振周波数を、最終的に周波数差が５０Ｈｚ以上（この実施形態では５５Ｈｚ）となるように設計するだけでよい。すなわち、各部品の精度が低いならば、その精度（誤差）を考慮して、余裕を持った周波数差となるような設計をして、それらの誤差を考慮しても最終的に周波数差が５０Ｈｚ以上となるようにすればよい。従って、高精度のマイクロコンピュータや、高精度の部品を必要としないから、比較的安価な部品を使用することが可能になる。
（２）また、本実施形態では、１チップ化したＩＰＳ４１，４２（半導体装置）に対して、ＰＷＭ駆動回路の発振周波数ｆ１，ｆ２を決定するＣＲ回路３１（周波数設定回路）を外付けするようにしたから、ＣＲ回路３１，３２以外を１チップのＩＰＳ４１，４２（半導体装置）として１種類に共通化しながら、これに外付けするＣＲ回路３１，３２の回路定数を異ならせることで複数のＭＯＳＦＥＴ７１，７２を異なる周波数でオンオフ切り替えすることができる。これにより、ＩＰＳ４１，４２を共通化して大幅なコストダウンを図ることができる。On the other hand, as in this embodiment, the difference between the oscillation frequency f1 output from theoscillation circuit 51 and thedrive circuit 61 and the oscillation frequency f2 output from theoscillation circuit 52 and thedrive circuit 62 is 50 Hz or more (in terms of design). Since f1 = 50 Hz and f2 = 105 Hz, assuming that the frequency difference is f2-f1 = 55 Hz, the speed at which the light quantity change of the lamp due to the voltage drop of the power supply voltage cannot be recognized by human eyes (frequency 50 Hz or more) ), It will not be recognized as flickering of the lamp.
Thus, in the present invention, in order to prevent the lamp from flickering, the oscillation frequencies of theoscillation circuits 51 and 52 are only designed so that the frequency difference is finally 50 Hz or more (55 Hz in this embodiment). It's okay. In other words, if the accuracy of each component is low, the accuracy (error) is taken into consideration, and a design is made such that a frequency difference with a margin is taken into account. What is necessary is just to make it become 50 Hz or more. Accordingly, since a high-precision microcomputer and high-precision parts are not required, relatively inexpensive parts can be used.
(2) In the present embodiment, a CR circuit 31 (frequency setting circuit) that determines the oscillation frequencies f1 and f2 of the PWM drive circuit is externally attached to theIPS 41 and 42 (semiconductor device) made into one chip. Therefore, a plurality ofMOSFETs 71 can be obtained by differentiating the circuit constants of theCR circuits 31 and 32 externally attached to one type ofIPS 41 and 42 (semiconductor device) other than theCR circuits 31 and 32 while sharing them in one type. , 72 can be switched on and off at different frequencies. As a result, theIPS 41 and 42 can be used in common and a significant cost reduction can be achieved.

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、ＣＲ回路３１の回路定数は、発振回路５１における発振周波数ｆ１が５０Ｈｚとなるように設定されるとともに、ＣＲ回路３２の回路定数は、発振回路５２における発振周波数ｆ２が１０５Ｈｚとなるように設定される構成とした。これにより、発振周波数の差ｆ１−ｆ２の絶対値が肉眼ではちらつきとして認識されない５５Ｈｚとしたが、発振周波数の差が５０Ｈｚ以上であれば、ＣＲ回路３１，３２の回路定数は、これに限られない。
例えば、ＣＲ回路３１の回路定数は、発振回路５１における発振周波数ｆ１が１００Ｈｚとなるように設定されるとともに、ＣＲ回路３２の回路定数は、発振回路５２における発振周波数ｆ２が１５０Ｈｚとなるように設定されるようにすることで、発振周波数の差ｆ１−ｆ２の絶対値が肉眼ではちらつきとして認識されない５０Ｈｚとするようにしてもよい。これ以外にも、もちろん、発振周波数の差ｆ１−ｆ２の絶対値が５０Ｈｚよりも大きい値となるように、ＣＲ回路３１，３２の回路定数を設定し、ランプの光量低下が肉眼ではちらつきとして認識されないようにしてもよい。<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the circuit constant of theCR circuit 31 is set so that the oscillation frequency f1 in theoscillation circuit 51 is 50 Hz, and the circuit constant of theCR circuit 32 is the oscillation frequency f2 in theoscillation circuit 52. It was set as the structure set so that it might become 105 Hz. As a result, the absolute value of the oscillation frequency difference f1-f2 is 55 Hz which is not recognized as flickering with the naked eye. However, if the oscillation frequency difference is 50 Hz or more, the circuit constants of theCR circuits 31 and 32 are limited to this. Absent.
For example, the circuit constant of theCR circuit 31 is set so that the oscillation frequency f1 in theoscillation circuit 51 is 100 Hz, and the circuit constant of theCR circuit 32 is set so that the oscillation frequency f2 in theoscillation circuit 52 is 150 Hz. By doing so, the absolute value of the oscillation frequency difference f1-f2 may be 50 Hz which is not recognized as flickering with the naked eye. In addition to this, of course, the circuit constants of theCR circuits 31 and 32 are set so that the absolute value of the oscillation frequency difference f1-f2 is larger than 50 Hz, and the reduction in the light quantity of the lamp is recognized as flickering with the naked eye. It may not be done.

（２）上記実施形態のランプ点灯回路１については、点灯回路が２つのものについて説明したが、点灯回路が３つ以上のものであってもよい。また、ＭＯＳＦＥＴ１個に対して複数のランプに共通の電源電圧が供給されて各ランプが点灯するものでもよい。 (2) Regarding thelamp lighting circuit 1 of the above embodiment, two lighting circuits have been described, but three or more lighting circuits may be used. Further, a common power supply voltage may be supplied to a plurality of lamps for one MOSFET, and each lamp may be lit.

（３）発振周波数を定める周波数設定回路は、ＣＲ回路としたが、ＰＷＭ信号の周波数を設定可能であれば、ＣＲ回路に限られない。例えば、ＬＣ回路等でもよい。また、周波数設定回路を１チップ化した半導体装置の内部に設ける構成も可能であり、その場合、共通の回路構成としながら例えば半導体装置の入力端子群に対する接続状態を異ならせることによってＰＷＭ信号の周波数を調整可能とすれば、部品の共通化によって一層のコストダウンが可能になる。 (3) Although the frequency setting circuit for determining the oscillation frequency is a CR circuit, the frequency setting circuit is not limited to the CR circuit as long as the frequency of the PWM signal can be set. For example, an LC circuit or the like may be used. In addition, a configuration in which the frequency setting circuit is provided in a single-chip semiconductor device is possible. In this case, the frequency of the PWM signal can be changed by changing the connection state with respect to the input terminal group of the semiconductor device, for example, while having a common circuit configuration. Can be adjusted, the cost can be further reduced by sharing the parts.

本実施形態のランプ点灯回路の電気的構成を示すブロック図The block diagram which shows the electrical constitution of the lamp lighting circuit of this embodiment発振回路から出力される発振周波数のタイミングチャートTiming chart of oscillation frequency output from oscillation circuit従来のランプ点灯回路の電気的構成を示すブロック図Block diagram showing the electrical configuration of a conventional lamp lighting circuit

符号の説明Explanation of symbols

３１，３２…ＣＲ回路（周波数設定回路）
４１，４２…ＩＰＳ（半導体装置）
５１，５２…発振回路
６１，６２…駆動回路（ドライブ回路）
７１，７２…ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
ｆ１…発振周波数（第１周波数）
ｆ２…発振周波数（第２周波数）
ＬＰ１，ＬＰ２…ランプ31, 32 ... CR circuit (frequency setting circuit)
41, 42 ... IPS (semiconductor device)
51, 52 ...Oscillator 61, 62 ... Drive circuit (drive circuit)
71, 72 ... MOSFET (switching element)
f1 ... Oscillation frequency (first frequency)
f2: Oscillation frequency (second frequency)
LP1, LP2 ... lamp

Claims

Translated fromJapanese

車両の複数のランプをそれぞれＰＷＭ制御によってオンオフを繰り返して点灯駆動するランプ点灯回路において、前記ＰＷＭ制御における前記各ランプをオンオフするスイッチング周波数の周波数差が、５０Ｈｚ以上であることを特徴とするランプ点灯回路。In a lamp lighting circuit that drives a plurality of lamps of a vehicle to be turned on and off repeatedly by PWM control, a frequency difference of switching frequencies for turning on and off the lamps in the PWM control is 50 Hz or more. circuit.

複数のランプをＰＷＭ制御により点灯駆動するランプ点灯回路であって、
一のランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第１のスイッチング素子と、
前記一のランプとは異なるランプに供給される電源電圧のオンオフ切り替えを行う第２のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を第１周波数で出力する第１のＰＷＭ駆動回路と、
前記第２のスイッチング素子のオンオフ切り替えを行うＰＷＭ信号を第２周波数で出力する第２のＰＷＭ駆動回路と、を備え、
前記第１周波数と前記第２周波数との差は、５０Ｈｚ以上であることを特徴とするランプ点灯回路。A lamp lighting circuit that drives and drives a plurality of lamps by PWM control,
A first switching element for switching on and off a power supply voltage supplied to one lamp;
A second switching element for switching on and off a power supply voltage supplied to a lamp different from the one lamp;
A first PWM drive circuit that outputs a PWM signal for switching on and off the first switching element at a first frequency;
A second PWM drive circuit that outputs a PWM signal for switching on and off the second switching element at a second frequency,
The lamp lighting circuit, wherein the difference between the first frequency and the second frequency is 50 Hz or more.

前記複数のランプは、車載電源からの電源電圧により点灯されることを特徴とする請求項２記載のランプ点灯回路。The lamp lighting circuit according to claim 2, wherein the plurality of lamps are turned on by a power supply voltage from an in-vehicle power supply.

周波数設定回路における回路定数に応じた周波数で発振する発振回路と、この発振回路からの信号に基づきスイッチング素子を駆動するドライブ回路とを備えたＰＷＭ駆動回路と、このＰＷＭ駆動回路によってオンオフ切替が行われるスイッチング素子とを１チップ化すると共に前記周波数設定回路を外付けするための接続端子を有する半導体装置を少なくとも２個備え、
それらの半導体装置の前記ＰＷＭ駆動回路を前記第１及び第２のＰＷＭ駆動回路とし、それらの半導体装置の前記スイッチング素子を前記第１及び第２のスイッチング素子として使用し、各半導体装置の前記接続端子に異なる回路定数の周波数設定回路が接続されている請求項２又は３記載のランプ点灯回路。A PWM drive circuit including an oscillation circuit that oscillates at a frequency corresponding to a circuit constant in the frequency setting circuit, a drive circuit that drives a switching element based on a signal from the oscillation circuit, and the PWM drive circuit performs on / off switching. And at least two semiconductor devices having a connection terminal for externally attaching the frequency setting circuit.
The PWM drive circuits of the semiconductor devices are the first and second PWM drive circuits, the switching elements of the semiconductor devices are used as the first and second switching elements, and the connection of each semiconductor device 4. The lamp lighting circuit according to claim 2, wherein a frequency setting circuit having a different circuit constant is connected to the terminal.