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Die vorliegende Erfindung ist auf ein Vorschaltgerät zum Starten einer Entladungslampe gerichtet, insbesondere einer Hochintensitäts-Entladungslampe (HID), so wie einer Metallhalidlampe.
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Für HID-Lampen ist es bekannt, daß sie langsam beim Erreichen einer stabilen Operation des Aussenden einer bestimmen Lichtausgabe sind, wenn die Lampe in einem kalten Zustand gestartet wird. Insbesondere wenn die Lampe als eine Fahrradfrontlampe oder eine Lichtquelle für einen LCD-Projektor verwendet wird, ist es sehr wünschenswert, einen Kaltstart mit sofortigem Anstieg der Lichtausgabe zu ermöglichen. Zu diesem Zweck schlagen die
JP 4-141988 und
JP 9-82480 ein Vorschaltgerät vor, das beim Start der Lampe eine Anlaufleistung zur Verfügung stellt, die größer ist als eine normale Leistungsrate, die zum Halten des Betriebes der Lampe erforderlich ist. Dann wird die Anlaufleistung mit der Zeit über eine Übergangsperiode entlang einer bestimmten Kurve von einem maximalen Leistungsgrenzwert zum normalen Leistungsgrenzwert abgesenkt. Die Kurve der Anlaufleistung wird aus einer einzigen Ladungskurve eines Kondensators abgeleitet, wie in
9A gezeigt, und wird als eine Umkehr der Ladungskurve dargestellt, wie in
9B gezeigt. Da das Vorschaltgerät einen festen maximalen Leistungsgrenzwert für die Entladungslampe hat, sollte ein Teil der Anlaufleistungskurve oberhalb des maximalen Leistungsgrenzwertes auf den maximalen Leistungsgrenzwert begrenzt werden, was zu einer zusammengesetzten Kurve führt, bei der der maximale Leistungsgrenzwert für eine anfängliche Startzeitdauer beibehalten wird und dann mit der Zeit auf den normalen Leistungsgrenzwert absinkt. Da gefordert wird, daß die anfängliche Startzeit länger ist, um einen schnelleren Start der Lampe zu erreichen, wie durch die durchgezogenen Linien in den obigen Figuren angezeigt, relativ zu denjenigen, die durch gepunktete Linien angezeigt werden, werden beide Kurven, d. h. die Ladungskurve und die Anlaufkurve, sanfter gemacht. Somit nimmt die Anlaufleistung entlang einer sanfteren Steigung ab, was einen größeren Betrag an Leistung auf die Lampe während einer Übergangsdauer vom Start zum stabilen Lampenbetrieb gibt, was zu einem Übersteuern oder Überschießen der Lichtausgabe führt, wie in
10 gezeigt. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es gewünscht, die Anfangsstartzeit und die Kurvenform in der Übergangsperiode getrennt zu steuern, was beim Stand der Technik nicht geschehen kann, so daß die Anlaufleistung entlang einer sanften Steigung abnimmt, damit eine Möglichkeit des Überschießens in der Lichtausgabe ausgeschlossen wird.
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Aus der
DE 40 15 398 A1 ist ein Vorschaltgerät zum Starten einer Hochdruck-Entladungslampe bekannt, das zur Bildung der Referenzanlaufkurve zwei Referenzkurven verschiedener Steigung heranzieht, die so miteinander verknüpft sind, daß die erste Kurve die Höhe der Anlaufleistung widerspiegelt und die zweite Kurve die Zeitspanne beschreibt, in der die Anlaufleistung maximal ist. Der Wendepunkt liegt hier immer auf dem maximalen Leistungsgrenzwert. Die Anlaufkurve wird aus einem geraden Abschnitt gleicher Leistung, der Maximalleistung, und dem ersten Abschnitt der Referenzkurve, der durch einen Kondensator bestimmt ist, gebildet.
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Die
EP 0 896 500 A2 definiert ebenfalls eine zweiteilige Anlaufkurve, wobei der erste Teil auf einer Geraden maximaler Leistung liegt und der zweite Teil auf einer fallenden Kurve, die in etwa exponentiell abfällt.
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Die Kennlinie, die gemäß der
DE 195 36 644 A1 vorgegeben wird, besteht aus einem ersten geraden Abschnitt, an den sich gerade Stücke verschiedener Steigung anschließen, wobei die Steigungen von Teilstücken größerer Steigung zu Teilstücken niedrigerer Steigung gehen.
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Eine ähnliche Darstellung der Kennlinie, allerdings mit gekrümmt abfallenden Teilstücken, zeigt die
US 5 068 578 A .
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vorschaltgerät zum Starten einer Entladungslampe zur Verfügung zu stellen, mit dem die Entladungslampe mit einer optimalen Startleistung versorgt wird, wobei insbesondere im fallenden Bereich die Kennlinie in einfacher Weise anpaßbar sein soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.
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Mit der vorliegenden Erfindung, wird ein Vorschaltgerät zum Starten einer Entladungslampe zur Verfügung gestellt, das in der Lage ist, einen schnellen Start durchzuführen, wobei das Überschießen der Lichtausgabe nicht geschieht. Genauer ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Lampe getrennt überdie anfängliche Startdauerperiode mit einem maximalen Leistungsgrenzwert bzw. einer maximalen Belastbarkeit zu versorgen, und eine nachfolgende Kurve zu liefern, entlang der die Leistung auf einen normalen Leistungsgrenzwert der Lampe in einer optimierten Weise absinkt. Die Erfindung umfaßt das Variieren der Leistung entlang einer bestimmten Anlaufkurve, um so den maximalen Leistungsgrenzwert aufzugeben und anschließend die Leistung aufzugeben, die auf den normalen Leistungsgrenzwert absinkt. Die Anlaufkurve wird von einer Referenzkurve abgeleitet, die einen Leistungspegel hat, der von der Anregung des Vorschaltgerätes mit der Zeit abnimmt. Die Referenzkurve hat einen maximalen Wert, der den maximalen Leistungsgrenzwert überschreitet, und hat einen Wendepunkt nahe dem maximalen Leistungsgrenzwert, um so eine erste Referenzkurve oberhalb des Wendepunktes und eine zweite Referenzkurve unterhalb des Wendepunktes zu definieren. Die erste Referenzkurve hat eine erste mittlere Steigung für eine erste Referenzzeitdauer von einem Punkt des maximalen Wertes zum Wendepunkt. Die zweite Referenzkurve hat eine zweite mittlere Steigung für eine zweite Referenzzeitdauer, die am Wendepunkt startet und über ein ebenso langes Zeitintervall andauert, wie die erste Referenzzeitdauer. Die zweite mittlere Steigung ist größer als die erste mittlere Steigung. Die Anlaufkurve ist eine kontinuierlich zusammengesetzte Kurve aus einer geraden Linie des maximalen Leistungsgrenzwertes, definiert durch einen Abschnitt unterhalb der Referenzkurve, und dem Rest der Referenzkurve, definiert zwischen dem maximalen Leistungsgrenzwert und dem normalen Leistungsgrenzwert. Somit kann die Anfangsstartzeitdauer, die durch die gerade Linie der Anlaufkurve definiert ist, durch die erste Referenzkurve bestimmt werden, während die nachfolgende Kurve, entlang der die Leistung auf den normalen Leistungsgrenzwert abnimmt, im wesentlichen durch die zweite Referenzkurve unterhalb des Wendepunktes bestimmt werden kann. Mit diesem Ergebnis können die Anfangsstartzeit und die nachfolgende Kurve getrennt voneinander gestaltet werden, um eine ausreichende Anfangsstartzeitdauer für den schnellen Start der Lampe zu ergeben und gleichzeitig eine optimale Konfiguration für die nachfolgende Kurve zu liefern, um einen stabilen Übergang vom Start zum Normalbetrieb der Lampe sicherzustellen, ohne daß eine übermäßige oder nicht ausreichende Lichtausgabe hervorgerufen wird. Die Erfindung erreicht ihre Vorteile mittels einer einzelnen RC-Schaltung in Kombination mit einer Einrichtung, die eine variierende Leistung aufgibt, um einen Kondensator zunächst mit einer ersten Geschwindigkeit und anschließend mit einer zweiten Geschwindigkeit zu laden. Die erste Geschwindigkeit legt die Zeitdauer des Anlegens der maximalen Leistung fest, die zweite Geschwindigkeit ist verantwortlich für das Absenken der Leistung, die auf die Entladungslampe gegeben wird, entsprechend einer optimalen Kurve, die durch die RC-Schaltung definiert ist.
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Wie man aus der genauen Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen wird, werden verschiedene und vorteilhafte Ausgestaltungen für den Funktionsgenerator vorgenommen, um den Wendepunkt auf der Referenzkurve zu erhalten. Diese und noch weitere Aufgaben und vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen deutlicher, die zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
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1 ist ein Blockschaubild eines Vorschaltgerätes, mit dem die grundsätzliche Funktionsweise erläutert werden soll.
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2A ist eine graphische Darstellung einer Kondensatorladungskurve, die bei dem obigen Vorschaltgerät erhalten wurde;
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2B ist eine graphische Darstellung, die eine Referenzkurve und die sich ergebende Anlaufkurve veranschaulicht, die bei dem obigen Vorschaltgerät erhalten wurden;
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3A bis 3C sind graphische Darstellungen, die die Arbeitsweise des Vorschaltgerätes veranschaulichen;
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4 ist ein Blockschaubild eines Vorschaltgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ist ein Blockschaubild eines Vorschaltgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6 ist ein Blockschaubild einer Leistungssteuerung, die bei dem Vorschaltgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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7A ist eine graphische Darstellung einer Kondensatorladungskurve, die bei dem Vorschaltgerät der 6 verwendet wird;
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7B ist eine graphische Darstellung, welche eine Referenzkurve und die sich ergebende Anlaufkurve veranschaulicht, die mit dem Vorschaltgerät erhalten wurden;
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8 ist ein Blockschaubild einer Leistungssteuerung, die bei dem Vorschaltgerät gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt wird;
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9A und 9B sind graphische Darstellungen einer Kondensatorladungskurve und einer Leistungskurve, die bei der Entladungslampe angewendet werden, um den Hintergrund der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen; und
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10 ist eine graphische Darstellung des relativen Lichtflusses zum Veranschaulichen des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung, in der der relative Fluß durch einen Prozentanteil des Lichtflusses in bezug auf den Lichtfluß dargestellt ist, der nach drei Minuten, beginnend vom Starten einer Entladungslampe, erhalten wird.
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Mit Bezug nun auf 1 ist ein Vorschaltgerät für eine Entladungslampe gezeigt. Die Entladungslampe L ist eine Hochintensitäts-Entladungslampe, so wie eine Metallhalidlampe, in der Verwendung beispielsweise als Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und als eine Lichtquelle für einen LCD-Projektor. Für das Vorschaltgerät ist es erforderlich, daß es einen maximalen Leistungsgrenzwert zum Starten der Lampe und einen normalen Leistungsgrenzwert zum kontinuierlichen Betreiben der Lampe basierend auf der Spezifikation der Entladungslampe abgibt.
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Das Vorschaltgerät umfaßt einen Leistungswandler 10, einen Ausgabecontroller 20 und eine Leistungssteuerung 30. Der Leistungswandler 10 umfaßt einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 12, der eine angehobene Gleichspannung von einer Gleichspannungsquelle 11, so wie einer Batterie, zur Verfügung stellt, und einen Invertierer 14, der eine niederfrequente Wechselspannung für die Entladungslampe L über einen Zünder 16 zur Verfügung stellt. Der Zünder 16 erzeugt aus der Ausgabe des Invertierers einen Hochspannungspuls, der ausreicht, die Lampe zu zünden. Der Ausgangskontroller 20 ist so geschaltet, daß er eine Spannung und einen Strom in dem Leistungswandler 10 überwacht, um einen Anschaltbetrieb der Lampe nach Art einer Rückkopplung zu steuern. Der Ausgabekontroller 20 umfaßt einen Stromwertprozessor 22, welcher eine Ausgangsspannung des Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers 20 erfaßt und einen Leistungsbefehl von der Leistungssteuerung 30 empfängt, welcher eine Leistung zum Betreiben der Lampe bezeichnet. Dann arbeitet der Stromwertprozessor 22 so, daß er die Leistung durch die erfaßte Spannung teilt, um eine Stromanforderung an einen Fehlerverstärker 26 durch einen Strombegrenzer 24 zur Verfügung zu stellen, wobei eine Anforderung für einen übermäßigen Strom nicht beachtet wird. Der Fehlerverstärker 26 vergleicht die Stromanforderung mit einem Strom, der von einem Stromsensor 28 erfaßt worden ist, der in den Invertierer 14 fließt, und liefert ein Ausgabesteuersignal, das das Vergleichsergebnis anzeigt. Das Ausgabesteuersignal wird rückgekoppelt, um den Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 12 in einer solchen Weise zu regulieren, daß der stabile Betrieb der Lampe sichergestellt wird.
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Die Leistungssteuerung 30 ist dafür verantwortlich, an den Stromwertprozessor 22 den Leistungsbefehl zu liefern, der die Leistung bezeichnet, die von dem maximalen Leistungsgrenzwert hinunter bis zum normalen Leistungsgrenzwert variiert. Der Leistungsbefehl wird in der Form einer Kombination einer Anlaufkurve CIGN und einer geraden Linie LNOR, die den normalen Leistungsgrenzwert angibt, geliefert, wie durch die durchgezogenen Linien in 2B angegeben ist. Die Leistungssteuerung 30 umfaßt ein Funktionsgenerator 40, der an den Leistungsprozessor 32 eine Leistungskurve liefert, wo ein Versetzungswert des normalen Leistungsgrenzwertes zur Leistungskurve addiert oder ihr überlagert wird, um eine Referenzkurve CREF zu ergeben, wie es später in Einzelheiten mit Bezug auf die 2B diskutiert wird. Die so überlagerte Kurve oder Referenzkurve CREF wird anschließend an einen Leistungsbegrenzer 34 geliefert, wo das Maximum der Referenzkurve CREF auf den maximalen Leistungsgrenzwert WMAX begrenzt wird, um den Leistungsbefehl zu ergeben, der an den Stromwertprozessor 22 geliefert wird. Der Funktionsgenerator 40 hat einen Kondensator 41 und eine variable Spannungsquelle, der aus einer ersten Spannungsquelle 42-1 und einer zweiten Spannungsquelle 42-2 besteht, um den Kondensator 41 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu laden, so daß sich eine Ladungskurve C wie in 2A gezeigt ergibt. Die Ladungskurve C wird dann in einem Umkehrabschnitt 70 invertiert oder umgekehrt, um die Leistungskurve an den Leistungsprozessor 32 zu liefern, wo sie in die Referenzkurve CREF mit der Addition des Versetzungswertes des normalen Leistungsgrenzwertes WNOR geformt wird.
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Nach dem Einschalten des Vorschaltgerätes, das geschieht, indem ein Leistungsschalter 13 geschlossen wird, antwortet ein Linienspannungsmonitor 15, um ein Lichtfreigabesignal an den Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 12 ebenso wie an den Funktionsgenerator 40 auszugeben, wenn der überwachte Eingangsspannungspegel innerhalb eines vorbestimmten Betriebsspannungsbereiches liegt, was die beiden Komponenten 12 und 40 aktiviert. Das Lichtfreigabesignal schließt einen Schalter 43, um das Laden des Kondensators 41 über einen Widerstand 44 zu beginnen. Ein Zeitgeber 71, der so geschaltet ist, daß er einen Schalter 46 betreibt, um wahlweise die erste und die zweite Spannungsquelle 42-1 und 42-2 mit dem Kondensator 41 zu verbinden, wird auch durch das Freigabesignal aktiviert, um die Zählzeit zu beginnen. Zuerst schaltet der Zeitgeber 71 einen Schalter 46, um den Kondensator 41 über die erste Spannungsquelle 42-1 zu laden, und, nach dem Ablauf einer vorbestimmten Dauer, schaltet er den Schalter 46, um den Kondensator 41 mit der zweiten Spannungsquelle 42-2 zu laden. Die zweite Spannungsquelle 42-2 gibt eine höhere Spannung als die erste Spannungsquelle 42-1, so daß die Ladungskurve C einen Wendepunkt PINF, wie in 2a gezeigt, zu einem Zeitpunkt sieht, der dem Umschalten der ersten Spannungsquelle auf die zweite Spannungsquelle entspricht. Daher wird ein entsprechender Wendepunkt PINF an die sich ergebende Referenzkurve CREF gegeben, wie in 2B gezeigt, um eine erste Referenzkurve C1ST und eine zweite Referenzkurve C2ND oberhalb und unterhalb des Wendepunktes PINF zu definieren. Der Wendepunkt PINF wird so ausgewählt, daß er auf oder nahe dem Wert des maximalen Leistungsgrenzwertes WMAX liegt, so daß die Anlaufkurve CIGN aus einer geraden Linie des maximalen Leistungsgrenzwertes, die sich über einen Teil der ersten Referenzkurve C1ST oberhalb des maximalen Leistungsgrenzwert erstreckt, und der zweiten Referenzkurve C2ND zusammengesetzt ist. Die Kennlinie der Anlaufkurve kann mittels einer mittleren Steigung der Kurven über eine bestimmte Zeitdauer dargestellt werden. Das heißt, die erste Referenzkurve C1ST oder der Teil der Referenzkurve oberhalb des Wendepunkte PINF hat eine erste mittlere Steigung über eine Zeitdauer TA von der Anregung des Vorschaltgerätes (Zeit 0) zum Wendepunkt, und die zweite Referenzkurve C2ND oder der Teil der Referenzkurve unterhalb des Wendepunktes PINF, hat eine zweite mittlere Steigung, die größer ist als die erste mittlere Steigung, über dieselbe Zeitdauer TB, beginnend vorn Wendepunkt.
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Mit der Vorgabe des Wendepunktes auf der Referenzkurve kann die zweite Referenzkurve des Abnehmens der Leistung hinunter zum normalen Leistungsgrenzwert unabhängig von der Form der ersten Refererenzkurve ausgewählt werden, welche die Aufgabedauer des maximalen Leistungsgrenzwertes festlegt. Somit kann die sich ergebende Zündkurve optimiert werden, was sicherstellt, daß die Lampe erfolgreich gestartet wird, indem der maximale Leistungsgrenzwert über eine ausreichende Zeitdauer aufgegeben wird, und auch, daß die Leistung auf den normalen Leistungsgrenzwert erfolgreich über eine Übergangsdauer vom Starten der Lampe zum stabilen Betrieb der Lampe abgesenkt wird.
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Wenn der Leistungsschalter 13 abgeschaltet ist, gibt der Netzspannungsmonitor 15 ein Sperrsignal aus, um den Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 12 zu inaktivieren, und ebenso, um den Schalter 43 zu öffnen, so daß sich der Kondensator 41 über einen Entladungsweg aus Widerstand 44 und Widerstand 45 entladen kann. Die absinkende Spannung des Kondensators 41 zeigt eine abgelaufene Zeit vom Löschen der Lampe an, d. h. das Ausmaß des Kühlens der Lampe derart, daß wenn der Schalter 13 geschlossen wird, die Spannung des Kondensators 41 eine Anfangsleistungseinstellung ergibt, die von Null mit der abgelaufenen Zeit anwächst, wie in 3C gezeigt. Die anfängliche Leistungseinstellung wird an den Umkehrabschnitt 70 gegeben, um den Startpunkt der Abnahme der Leistung auf der Referenzkurve CREF als eine Funktion der verstrichenen Zeit zu ändern. Wenn die Lampe kurzfristig zur Zeit T1 nach dem Löschen gestartet wird, d. h. mit etwas Restwärme aus dem vorangegangenen Betrieb, wird die Referenzkurve CREF modifiziert, wie es durch die durchgezogenen Linien in 3A angezeigt wird, um an dem Leistungswert zu starten, der der anfänglichen Leistungseinstellung W1 zur Zeit T1 in 3C entspricht. Wenn die Lampe nach einer relativ langen Zeit T2 gestartet wird, die seit dem Lampenlöschen verstrichen ist, d. h. mit weniger Restwärme, wird die Referenzkurve CREF modifiziert, wie es in durchgezogenen Linien in 3B angegeben ist, um an dem Wert zu starten, der der anfänglichen Leistungseinstellung W2 zur Zeit T2 in 3C entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, eine erfolgreiche Neuzündung der Lampe mit guter Berücksichtigung der Restwärme der Lampe durchzuführen.
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4 veranschaulicht ein Vorschaltgerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die identisch zur Ausführungsform nach 1 ist, mit der Ausnahme des Aufbaus eines Funktionsgenerators 40A. Gleiche Teile werden durch gleiche Bezugszeichen benannt, mit einem angehängten Buchstaben ”A”. Der Funktionsgenerator 40A umfaßt einen omparator 48, der eine Spannung, die über den Kondensator 41A entwickelt wird, mit einer Referenzspannung 49 vergleicht. Der Komparator 48 ist mit dem Schalter 46A verbunden, um den Kondensator von der ersten Spannungsquelle 42-1 zu laden, wenn die Spannung des Kondensators 41A unterhalb der ersten Referenzspannung 49 ist, und sonst, um den Kondensator 41A von der zweiten Spannungsquelle 42-2 zu laden, was somit den Wendepunkt auf der Referenzkurve wie bei der Ausführungsform nach 1 ergibt.
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5 veranschaulicht ein Vorschaltgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mit dem der 1 identisch ist, mit der Ausnahme des Aufbaus einer Leistungssteuerung 30B. Gleich Teile werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, mit einem angehängten Buchstaben ”B”. Die Leistungssteuerung 30B hat einen ähnlichen Funktionsgenerator 40B, der einen Komparator 48B umfaßt und so geschaltet ist, daß er die Ausgabe des Leistungsprozessors 32B empfängt, das heißt die Referenzkurve, und um den maximalen Leistungsgrenzwert WMAX zu empfangen, der an einer Referenzspannungsquelle 49 eingestellt wird und an den Spannungsbegrenzer 34B gegeben wird. Der Ausgang des Komparators 48B ist mit einem Schalter 46B verbunden, so daß, wenn der Leistungspegelbefehl von dem Leistungsprozessor 32B den maximalen Leistungspegel überschreitet, die erste Spannungsquelle 42-1B für niedrige Spannung für das Laden des Kondensators 41B verantwortlich ist. Wenn die Spannung über den Kondensator 41B auf einen solchen Wert anwächst, daß der Leistungsbefehl auf der sich ergebenden Referenzkurve von dem Leistungsprozessor 32B unterhalb des maximalen Leistungsgrenzwertes WMAX geht, antwortet der Komparator 48B, so daß der Schalter 46B so geschaltet wird, daß der Kondensator 41B durch die zweite Spannungsquelle 42-2B mit einer größeren Ladungsgeschwindigkeit geladen wird, was somit den Wendepunkt ergibt, wie es in 2B zu sehen ist, bei oder nahe unterhalb des maximalen Leistungswertes. Auf diese Weise kann der Wendepunkt leicht nach Art einer Rückkopplung gegeben werden.
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6 veranschaulicht ein Vorschaltgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der Ausführungsform nach 1 identisch ist, mit der Ausnahme des Aufbaus eines Funktionsgenerators 40E. Gleiche Teile werden durch gleiche Bezugszeichen mit einem angehängten Buchstaben ”E” bezeichnet. Der Funktionsgenerator 40E umfaßt eine variable Spannungsquelle 42-1E und eine Festspannungsquelle 42-2E, die eine höhere Ausgangsspannung liefert als die variable Energiequelle. Diese Spannungsquellen werden wahlweise durch einen Schalter 45E geschaltet, um einen Kondensator 41E zu laden. Der Schalter 45E ist normalerweise in eine Position gebracht, daß die variable Spannungsquelle 42-1E mit dem Kondensator 41E verbunden ist, und wird so gesteuert, daß er sich in eine weitere Position stellt, in der die Festspannungsquelle 42-2E mit dem Kondensator 41E verbunden ist, durch einen Komparator 47E, der die Spannung, die sich über den Kondensator 41E entwickelt, mit einer Referenzspannung, die dem maximalen Leistungsgrenzwert WMAX entspricht, vergleicht, durch Umkehr der Ladungsspannung, d. h. auf der Referenzkurve. Beim Empfang des Lichtfreigabesignals LENB wird ein Schalter 43E geschlossen, um das Laden des Kondensators 41E durch die variable Spannungsquelle 42-1E zu beginnen. Wenn der Kondensator 41E auf einen Wert aufgeladen wird, der dem maximalen Leistungsgrenzwert entspricht, antwortet der Komparator 47E und verstellt den Schalter 45E, um mit der Festspannungsquelle 42-2E zum Laden des Kondensators 41E zu verbinden. Auf diese Weise wird der Kondensator 41E kontinuierlich geladen, so daß er eine Ladungskurve hat, wie in 7A gezeigt, um die Referenzkurve der 7B zu bilden, bei der der Wendepunkt bei oder nahe dem maximalen Leistungsgrenzwert angegeben ist. Die variable Energiequelle 42-1E reguliert so, daß die Ausgangsspannung geliefert wird, die durch eine Funktion y = f(I44 · R44 + x) ausgedrückt wird, wobei I44 ein Strom ist, der durch den Widerstand 44E fließt, R44 der Widerstandswert des Widerstands 44E ist und x eine geladene Spannung des Kondensators 41E ist. Somit nimmt die Spannung des Kondensators 41E linear mit der Zunahme der Ausgangsspannung der variablen Energiequelle 42-1E zu, wie in 7A gezeigt. Mit diesem Ergebnis kann die Zeitdauer des Aufgebens des maximalen Leistungsgrenzwertes leicht eingestellt werden, einfach indem eine Steigung der linearen Funktion ausgewählt wird.
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8 veranschaulicht ein Vorschaltgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der Ausführungsform nach 1 identisch ist, mit der Ausnahme des Aufbaus eines Funktionsgenerators 40H. Gleiche Teile werden durch gleiche Bezugszeichen mit einem angehängten Buchstaben ”H” bezeichnet. Der Funktionsgenerator 40H umfaßt eine PWM-Schaltung 64, die ein pulsweitenmoduliertes Signal liefert, um wiederholt einen Schalter 43H zum Laden eines Kondensators 41A über eine Energiequelle 42H ein- und auszuschalten. Eine Schaltung 50H mit zeitlich sich ändernder Funktion wird zugeschaltet, um den Arbeitszyklus des Signals mit der Zeit zu vergrößern, wodurch eine Ladungsgeschwindigkeit des Kondensators 41H mit der Zeit vergrößert wird. Ein UND-Gatter 66 ist vorgesehen, das das Lichtfreigabesignal LENB ebenso wie das Modulationssignal von der PWM-Schaltung 64 empfängt, um so beim Vorliegen des Lichtfreigabesignals den Schalter 43H ein- und auszuschalten. Der Arbeitszyklus des Signals wird an der Funktionsschaltung 50H so gesteuert, daß die Ladungskurve eine abrupte Änderung sieht, so daß sich ein Wendepunkt auf der sich ergebenden Referenzkurve ergibt, wie in den 2A und 2B gezeigt, nach einer vorbestimmten Zeitdauer von der Anregung des Vorschaltgerätes ab.
