车辆用灯具及其驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于汽车等的车辆用灯具。
【背景技术】
[0002]车辆用灯具通常能对近光和远光进行切换。近光是对近处以规定的照度进行照明的光，以不对逆向车辆或前行车辆造成眩光的方式确定配光规格，主要用于在城市街区行驶的情况。另一方面，远光是对前方的广阔区域及远处以较高的照度进行照明的光，主要用于在逆向车辆或前行车辆少的道路上高速行驶的情况。因此，远光与近光相比更有利于驾驶员的观察性，但存在下述问题，即，对存在于车辆前方的车辆的驾驶员或行人造成眩光。
[0003]近年来，提出了 ADB (Adaptive Driving Beam)技术，该技术基于车辆周围的状态动态地、适应性地控制远光的配光图案。ADB技术对有无车辆前方的前行车辆、逆向车辆及行人进行检测，对与车辆或行人相对应的区域进行减光等，从而降低对车辆或行人造成的眩光。
[0004]对具有ADB功能的车辆用灯具进行说明。图1是对比技术所涉及的具有ADB功能的车辆用灯具的框图。此外，不应将该对比技术认定为公知技术。
[0005]车辆用灯具Ir具有光源10及驱动装置20r。在ADB中，将远光照射区域分割为多个即N个(N为自然数)子区域。光源10包含与N个子区域相关联的多个发光单元12_1?12_N。各发光单元12包含LED (发光二极管)或LD (激光二极管)等半导体器件，以对各自所对应的子区域进行照射的方式配置。各发光单元12可以是单一的器件，也可以包含串联连接的多个器件。
[0006]驱动装置20r通过对多个发光单元12_1?12_N各自的接通(点灯)、断开(熄灯)进行控制，从而使远光的配光发生变化。或者，驱动装置201■通过以高频率对发光单元12进行PWM(脉宽调制)控制，从而对实际亮度进行调节。
[0007]驱动装置20r具有电流源30、多个旁路电路40_1?40_N、控制器50。电流源30从电池2经由开关4接受电池电压Vbat (也称为输入电压Vin)，将在光源10中流动的驱动电流Idkv稳定于某个目标量。
[0008]多个旁路电路40_1?4(^^与多个发光单元12_1?12_N相关联。旁路电路40构成为能够对接通、断开进行切换。如果第i个旁路电路40」成为接通状态，则驱动电流Idkv不在发光单元12」中流动，而在旁路电路40」中流动，从而发光单元12」熄灯，如果旁路电路40」成为断开状态，则驱动电流Idkv在发光单元12」中流动，从而进行点灯。
[0009]对车辆用灯具Ir进行控制的上游的处理器(例如电子控制单元E⑶)6基于车辆前方的状态，对应该利用远光照射的子区域进行判定，对驱动装置20r的控制器50进行指示。控制器50基于来自处理器6的控制指令，对旁路电路40_1?40_N的状态进行控制。具体来说，选择与应照射的子区域相对应的发光单元12，将与选择出的发光单元12并联的旁路电路40设为断开状态，将与其余的发光单元12并联的旁路电路40设为接通状态。
[0010]如果将旁路电路40从接通急剧地切换至断开，则电流源30的输出电压Vqut变小。在电流源30以回驰式转换器、提振转换器、反激式转换器或正向转换器等、具有与负载并联连接的大电容的平滑电容器的拓扑构成的情况下，如果输出电压Vott急剧地变小，则平滑电容器中储存的电荷进行放电，在发光单元12侧流动的驱动电流Idkv过冲。相反，如果旁路电路40从断开急剧地切换至接通，则驱动电流Idkv下冲。如果与旁路电路40的接通、断开相伴的驱动电流Idkv的变动幅度大，则对发光单元12的可靠性产生坏影响，或者导致噪音成分的增大。特别地，在对多个旁路电路40的接通、断开同时进行切换的情况下，输出电压V-的变动幅度变大，该问题变得更突出。为了解决该问题，提出了对旁路电路40的接通、断开缓和地进行切换的技术(参照专利文献I)。
[0011]专利文献1:日本特开2008 - 126958号公报
[0012](课题I)
[0013]图2是本发明人研宄的旁路电路40r的电路图。该旁路电路40r与专利文献I相同地包含:旁路晶体管M1，其设置为与发光单元12并联；以及低通滤波器(积分电路)42，其对指示旁路晶体管Ml的接通、断开的控制信号进行过滤，向旁路晶体管Ml的栅极供给。在低通滤波器42的前段设置有电平转换电路44。
[0014]低通滤波器42的设置目的在于，通过使旁路晶体管Ml的栅极电压的变化缓慢，从而对旁路晶体管Ml的接通、断开缓和地进行切换。
[0015]本发明人对在旁路晶体管Ml的栅极源极之间设置有分路电容器的图2的旁路电路40r进行了研宄，其结果意识到如下课题。
[0016]图3是具有图2的旁路电路40r的车辆用灯具Ir的动作波形图。
[0017]在控制信号SI为高电平时，电平转换电路44的晶体管Ql断开，旁路晶体管Ml的栅极源极间电压Ves为零，旁路晶体管Ml成为断开状态。在此期间，在发光单元12中流动的电流Imi成为电流源30生成的驱动电流IDKV，发光单元12点灯。
[0018]如果在时刻t0控制信号SI转变为低电平，则电平转换电路44的晶体管Ql接通，旁路晶体管Ml的栅极源极间电压Ves按照低通滤波器42的时间常数而上升。并且，如果栅极源极间电压Ves超过MOSFET的栅极源极间阈值电压Vth，则旁路晶体管Ml转为接通，驱动电流Idkv被吸入至旁路晶体管Ml，在发光单元12中流动的电流I ■减少。
[0019]在这里，在时刻tl之前的旁路晶体管Ml的断开状态中，该漏极源极间电压与发光单元12的正向电压Vf相等，因此为3?1V左右。在此状态下，即使使旁路晶体管Ml的栅极源极间电压Ves缓和地变化，也无法使在旁路晶体管Ml中流动的电流缓和地变化，因此无法使在发光单元12中流动的电流Imi缓和地变化。在此结构中，为了使电流I _更缓和地变化，需要将低通滤波器42的截止频率设定得低(将时间常数设定得长)。在此情况下，从控制信号SI转变后直至LED电流Imi开始变化为止的延迟时间τ变长。
[0020](课题2)
[0021]由于平滑电容器是大电容，因此为了抑制与旁路电路40的接通、断开控制相伴的驱动电流Idkv的增大，需要将旁路电路40的接通时间、断开时间(以下统称为转变时间)设定得相当长。相反，如果转变时间过长，则由于开关损失增大而使效率降低。另外，在利用旁路电路40进行PWM调光的情况下，在占空比小的情况下，由于转变时间的影响而使调光精度恶化。
[0022]此外，这些问题并不只是在进行ADB控制的情况下产生，在将图1的车辆用灯具Ir用于亮度控制的情况下等也同样地产生。
[0023]本发明就是鉴于所涉及的课题而提出的，其一种方式的例示的目的之一是，提供能够使发光单元的电流缓和地变化的车辆用灯具及其驱动装置。另外，其他目的之一是，提供能够对驱动电流的变动进行抑制的车辆用灯具及其驱动装置。
【发明内容】
[0024](第I方式)
[0025]本发明的一种方式涉及车辆用灯具的驱动装置，其与包含串联连接的多个发光单元的光源一起使用，构成车辆用灯具。驱动装置具有:电流源，其向光源供给驱动电流；以及N个旁路电路，其与多个发光单元中的N个(N为自然数)发光单元相关联，设置为与各自对应的发光单元并联，并构成为能够独立地对接通、断开进行切换。旁路电路包含:旁路晶体管，其设置为与发光单元并联；反馈电容器，其设置于旁路晶体管的栅极漏极/栅极集电极之间；以及栅极驱动电路，其向旁路晶体管的栅极源极/栅极发射极之间供给与控制信号相对应的驱动电压。
[0026]根据该方式，通过在旁路晶体管的栅极漏极/栅极集电极之间设置反馈电容器，从而利用米勒效应，在米勒区间的期间内，使栅极源极/栅极发射极间电压Ves在阈值电压Vth附近变平，以较小的斜率变化。由此，能够对旁路晶体管的接通、断开缓和地进行切换，能够使在发光单元中流动的电流缓和地转变。
[0027]栅极驱动电路也可以构成为，使得向旁路晶体管的栅极电容及反馈电容器充电的时间常数和放电的时间常数在实质上相等。
[0028]由此，能够对旁路晶体管的接通时和断开时的电流的斜率相一致。
[0029]栅极驱动电路也可以包含钳位元件，其将旁路晶体管的栅极源极间电压/栅极发射极间电压限制为小于或等于规定值。
[0030]钳位电压也可以设定于栅极源极间阈值Vth的1.5倍?3倍的范围。由此，能够使接通时间和断开时间相一致。
[0031]栅极驱动电路也可以包含:电平转换电路，其接受控制信号，生成在高电平电压Vh和零电压OV之间转变的驱