DE10030170A1

DE10030170A1 - Entladungslampenansteuerschaltung

Info

Publication number: DE10030170A1
Application number: DE10030170A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Ito; Hitoshi Takeda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2001-01-18
Also published as: ITTO20000608A1; US6362577B1; FR2795283B1; JP2001006888A; FR2795283A1; GB2353152B; GB2353152A; ITTO20000608A0; IT1320519B1; GB0014864D0

Abstract

In einer Entladungslampenansteuerschaltung unter Verwendung einer gemeinsamen Starterschaltung für mehrere Entladungslampen zum Starten der Entladungslampen weist die Starterschaltung einen Transformator mit mehreren Sekundärwicklungen auf, die für die eine Primärwicklung vorgesehen sind. Eine Primärschaltung umfasst einen Kondensator und ein Schaltelement und die beim Laden des Kondensators, wenn das Schaltelement leitet, erzeugte Spannung wird durch den Transformator erhöht und wird anschließend durch jede der Sekundärwicklungen an die entsprechende Entladungslampe angelegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungslampenansteuerschaltung unter Verwen dung einer gemeinsamen Starterschaltung für mehrere Entladungslampen, um die Entla dungslampen zu starten.

Es ist beispielsweise der Aufbau einer Ansteuer- bzw. Entzündungsschaltung einer Entla dungslampe, wie etwa einer Metallhalogenidlampe, bekannt, die eine Gleichspannungs- (DC) Versorgungsschaltung, eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-(DC-AC) Wand lerschaltung und eine Starterschaltung umfasst.

Als Aufbau der Starterschaltung sind ein Kondensator und ein Schaltelement für eine Pri märwicklung eines Transformators vorgesehen; dabei wird ein Hochspannungsstart-(Puls) Signal einer Entladungslampe über eine Sekundärwicklung des Transformators zugeführt. Das heißt, wenn die Anschlussspannung einen Schwellwert beim Laden des Kondensators in der Primärschaltung erreicht, leitet (oder unterbricht) das Schaltelement und die in die sem Zeitpunkt erzeugte Spannung wird durch den Transformator erhöht und der Entla dungslampe als Startsignal (sogenannter Starterimpuls) zugeführt, wodurch ein Durch schlagen der Entladungslampe bewirkt wird.

Im Übrigen wird zum Ansteuern bzw. Entzünden mehrerer Entladungslampen durch die Ansteuerschaltung gemäß dem Stand der Technik für jede Entladungslampe eine separate Starterschaltung vorgesehen, wodurch sich ungünstigerweise die Kosten und die Größe ei ner entsprechenden Einheit erhöhen.

Um beispielsweise eine Entladungslampe als eine Lichtquelle als Scheinwerfer eines Fahr zeuges zu verwenden, sind zwei linke und zwei rechte Entladungslampen und deren jewei ligen Ansteuerschaltungen notwendig, wenn ein Vorderlicht an der linken und rechten Vor derseite des Fahrzeugs angebracht ist. Um eine Anordnung zu verwenden, in der Fern- und Abblendlicht als separate Entladungslampen vorgesehen sind (sogenannte Vier- Lampenbeleuchtung), werden zwei linke und zwei rechte Entladungslampen und deren je weiligen Ansteuerschaltungen benötigt. In einem derartigen Fall sind die Kosten erhöht und zusätzlich ist es durch die Gerätevergrößerung schwierig, den entsprechenden Platz für die Schaltung im Gerät bereitzustellen, wenn so viele separate Starterschaltungen wie Entla dungslampen vorgesehen sind.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Kosten zu verringern und eine Gerätegröße zu reduzieren, indem eine gemeinsam Starterschaltung für mehrere Entladungslampen bereit gestellt wird.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Entladungslampenansteuerschaltung bereit gestellt, die eine gemeinsame Starterschaltung für mehrere Entladungslampen verwendet, um die Entladungslampen zu starten. Die Entladungslampenansteuerschaltung umfasst

a) eine Starterschaltung mit einem Transformator mit mehreren Sekundärwicklungen, die für eine Primärwicklung vorgesehen sind, wobei die Sekundärwicklungen mit den Entla dungslampen in einem eins-zu-eins-Verhältnis verbunden sind; und
b) eine die Primärwicklung des Transformators umfassende Primärschaltung, die einen Kondensator und ein Schaltelement umfasst, wobei der Kondensator beim Leiten (oder Unterbrechen) des Schaltelements aufgeladen wird und die in diesem Zeitpunkt erzeugte Spannung durch den Transformator erhöht wird, die dann über jede Sekundärwicklung der entsprechenden Entladungslampe zugeführt wird.

Erfindungsgemäß umfasst der die Starterschaltung implementierende Transformator meh rere Sekundärwicklungen, die für eine Primärwicklung vorgesehen sind, und es wird ein Startsignal von jeder Sekundärwicklung zu der entsprechenden Entladungslampe zuge führt, so dass die Starterschaltung gemeinsam von mehreren Entladungslampen verwendet werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Schaltungsblockdiagramm, um den grundlegenden Aufbau einer Entla dungslampenansteuerschaltung gemäß der Erfindung zu zeigen;

Fig. 2 zeigt als ein Schaltungsdiagramm den grundlegenden Aufbau einer Starterschal tung zum Entzünden mehrerer Entladungslampen;

Fig. 3 ist eine Ansicht, um zusammen mit den Fig. 4 und 5 die Anschlussverhältnisse zwischen Sekundärwicklungen eines Transformators und Entladungslampen zu beschreiben; dies ist ein Schaltungsdiagramm, um ein problematisches Schal tungsbeispiel zu zeigen;

Fig. 4 ist ein Diagramm, um die Wirkung des erneuten Zündens bzw. Durchschlagens eines Hilfspotentials zusammen mit Fig. 5 zu beschreiben, das zum Zeitpunkt des Polaritätsumschaltens an einer weiteren Sekundärwicklung auftritt; dies ist als ein schematisches Schaltungsdiagramm zur Darstellung des wesentlichen Teils ge zeigt;

Fig. 5 ist ein Signalformdiagramm, um konzeptionell den Stromfluss in einer Entla dungslampe darzustellen;

Fig. 6 beschreibt bevorzugte Anschlussverhältnisse zwischen Sekundärwicklungen und Entladungslampen;

Fig. 7 ist eine Ansicht, um zusammen mit Fig. 8 eine Ausführungsform der Erfindung in Form eines Schaltungsblockdiagramms für den allgemeinen Aufbau darzustellen; und

Fig. 8 zeigt als Diagramm ein Ausführungsbeispiel eines DC-AC-Wandlers.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau einer Entladungslampenansteuerschaltung gemäß der Erfindung. Es wird die Schaltungsanordnung bezüglich einer Entladungslampe (ledig lich ein Versorgungssystem ohne Kontrollsystem) gezeigt.

Eine Entladungslampenansteuerschaltung 1 umfasst eine Stromversorgung 1, eine DC- Versorgungsschaltung 3, eine DC-AC-Wandlerschaltung 4, und eine Starterschaltung 5.

Die DC-Versorgungsschaltung 3 ist zur Steuerung der Zündung einer Entladungslampe 6 auf der Grundlage von AC- oder DC-Versorgungsspannung, die von der Stromversorgung 2 zugeführt wird, vorgesehen. Beispielsweise werden bei der Einspeisung von Gleichspan nung DC-DC-Wandler, die jeweils den Aufbau eines Schaltreglers (Zerhacker, invertieren der Regler, etc) besitzen, verwendet.

Die DC-AC-Wandlerschaltung 4 ist zur Umwandlung der Ausgangsspannung der DC- Versorgungsschaltung 3 in Wechselspannung und zur Zuführung der Wechselspannung zur Entladungslampe 6 vorgesehen. Beispielsweise kann eine Brückenschaltungsanord nung, in der vier Halbleiterschaltelemente jeweils in zwei Paaren angeordnet sind und die Schaltansteuerung gegenphasig vorgenommen wird, verwendet werden.

Die Starterschaltung 5 ist zum Erzeugen eines Startsignals (Hochspannungspuls) für die Entladungslampe 6 zum Starten der Entladungslampe 6 vorgesehen. Das Startsignal wird der von der DC-AC-Wandlerschaltung 4 ausgegebenen AC-Spannung überlagert und der Entladungslampe 6 zugeführt.

Fig. 2 zeigt den grundlegenden Aufbau einer Starterschaltung 5A für mehrere Entladungs lampen 6i (i = 1, 2, . . ., n, wobei n eine natürliche Zahl ist) zum Entzünden der Entladungs lampen.

Ein Transformator 7 in der Starterschaltung 5A umfasst mehrere Sekundärwicklungen 7bi (i = 1, 2, . . ., n), die für eine Primärwicklung vorgesehen sind, und die Sekundärwicklungen sind mit den Entladungslampen 6i entsprechend einer eins-zu-eins-Zuordnung verbunden. Beispielsweise ist die Entladungslampe 61 mit der Sekundärwicklung 7bi in Reihe verbun den und eine Ausgangsspannung Vo1 von der DC-AC-Wandlerschaltung (nicht gezeigt) wird diesen zugeführt. Das heißt, die obengenannte Ansteuerschaltung (mit Ausnahme der Starterschaltung 5A) ist für jede Entladungslampe 6i vorgesehen und die Entladungslampe 6i in Reihe mit der Sekundärwicklung 7bi verbunden, und eine Ausgangsspannung Voi (i = 1, 2, . . ., n) wird von der entsprechenden DC-AC-Wandlerschaltung 4 zugeführt.

Eine die Primärwindung 7a des Transformators 7 enthaltende Primärschaltung 8 umfasst einen Kondensator 9 und ein Schaltelement 10 (in der Figur einfach als ein Schaltersymbol dargestellt; ein Funkenstreckenelement, ein Thyristor, ein Triac, etc. ist verwendbar). Wenn das Schaltelement 10 leitet (oder unterbricht), wird der Kondensator 9 entladen und die zu diesem Zeitpunkt erzeugte Spannung wird durch den Transformator 7 erhöht, und an schließend der Entladungslampe 6i über die Sekundärwicklung 7bi zugeführt. Beispielswei se wird die Primärspannung Vp dem Kondensator CS über einen Widerstand 11 und eine Vorwärtsdiode 12 zugeführt, wobei der Kondensator 9 geladen wird, und wenn die An schlussspannung des Kondensators 9 eine vorbestimmte Schwellwertspannung erreicht, wird das Schaltelement 10 betätigt und der Kondensator 9 wird entladen, so dass in der Primärwicklung 7a eine Spannung erzeugt wird.

Die folgenden Verfahren zum Zuführen der Primärspannung Vp sind beispielsweise mög lich, wobei jede davon in der Erfindung verwendet werden kann:

A) Verfahren zur Bereitstellung der Primärspannung aus der Ausgangsspannung der DC- Versorgungsschaltung oder DC-AC-Wandlerschaltung;
B) Verfahren zur Bereitstellung der Primärspannung durch Erhöhen der Ausgangsspan nung der DC-Versorgungsschaltung oder der DC-AC-Wandlerschaltung über eine Span nungsverdopplerschaltung, etc.;
C) Verfahren zur Bereitstellung der Primärspannung durch Hinzufügen einer Wicklung auf der Sekundärseite eines in der DC-Versorgungsschaltung angeordneten Wandlertransfor mators und Gleichrichten und Glätten der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung.

Vorzugsweise werden die Wicklungsanfänge (oder Wicklungsenden) der Sekundärwicklun gen 7bi des Transformators 7 als die Anschlussverbindungsenden der Entladungslampen definiert, und zwar wird das Anschlussverhältnis mit Bezug zu den Entladungslampen ver einheitlicht.

Der Grund liegt darin, die folgenden Nachteile zu verhindern:

1. die Polaritäten der Startsignale zu den Entladungslampen sind nicht einheitlich;
2. die Einspeisungsrichtungen der Primärleistung werden unregelmäßig;
3. die Entladungslampe verlöscht leicht zum Zeitpunkt des Polaritätsumschaltens, nach dem die Entladungslampe gezündet wurde.

Dies wird kurz mit Bezug zu den Fig. 3 bis 5 erläutert.

Fig. 3 zeigt den Hauptteil der Schaltungsanordnung zum Zünden der zwei Entladungslam pen 61 und 62, wobei zwei Sekundärwicklungen 7b1 und 7b2 auf der Sekundärseite des Transformators 7 vorgesehen sind.

In der Figur wird Ausgangsspannung Vo1 aus der DC-AC-Wandlerschaltung (nicht gezeigt) Anschlüssen ta1 und ta2 zugeführt. Der Anschluss auf der Seite des Wicklungsanfangs (durch die "."-Markierung in der Figur gekennzeichnet) in der Sekundärwicklung 7b1 des Transformators 7 (Starterende) ist mit der Entladungslampe 61 und ist über die Entla dungslampe 61 mit dem Anschluss ta2 verbunden; der Anschluss am Wicklungsende in der Sekundärwicklung 7b1 (Ende) ist mit dem Anschluss ta1 verbunden. Ausgangsspannung Vo2 aus der DC-AC-Wandlerschaltung (nicht gezeigt) wird Anschlüssen tb1 und tb2 zuge führt. Der Anschluss auf der Seite des Wicklungsanfangs (durch die "."-Markierung in der Figur gekennzeichnet) in der Sekundärwicklung 7b2 des Transformators 7 (Starterende) ist mit dem Anschluß tb1 verbunden, und der Anschluss am Wicklungsende in der Sekundär wicklung 7b2 (Ende) ist mit der Entladungslampe 62 und über die Entladungslampe 62 mit dem Anschluß tb2 verbunden. Das heißt, beim Herstellen des Transformators wird mit einer Spulenwicklung an einem Ende des Kerns begonnen und der Anschluss wird aus der Mitte herausgeführt, anschließend wird die Spule um den Kern von der Mitte zu einem gegenü berliegenden Ende gewickelt.

In der Primärschaltung des Transformators 7 ist das Schaltelement 10 mit dem Anschluss auf der Seite des Wiklungsanfangs (in der Figur durch die "."-Markierung gekennzeichnet) in der Primärwicklung 7a (Starterende) verbunden und ein Kondensator 9 wird mit dem Anschluß am Wicklungsende an der Primärwicklung 7a (Ende) verbunden. Die Primär spannung Vp wird einem Verbindungspunkt A des Schaltelements 10 und des Kondensa tors 9 zugeführt.

Unter der Annahme, dass ein Startimpuls (Startersignal) mit positiver Polarität in der Schaltung der einen Entladungslampe (beispielsweise der Entladungslampe 62) zugeführt wird, wird ein Startimpuls mit negativer Polarität der anderen Entladungslampe zugeführt (dies entspricht dem obenerwähnten Punkt (1)). Das heißt, wenn lediglich das Starten der Entladungslampen betrachtet wird, führen die ungleichen Polaritäten zu keinem Problem, aber es ist im Aufbau des Transformators eine große Spannungsfestigkeit erforderlich und daher ist eine derartige Anordnung nicht günstig.

Die in Punkt (2) erwähnte Primärenergie (die im Kondensator 9 akkumulierte Energie in der Primärschaltung tritt als ein Stromfluss in die Primärwindung 7a auf, wenn der Kondensator entladen wird, wenn das Schaltelement 10 betätigt wird, wird anschließend als Ausgangs spannung der Sekundärwicklung transformiert) fließt in umgekehrter Richtung in jeder Se kundärwicklung, wie dies durch die Pfeile L und M in Fig. 3 angezeigt ist (die entgegenge setzte Richtung zu der Richtung, die sich der Entladungslampe 61 annähert, wie dies durch den Pfeil L in der Sekundärwicklung 7b1 angezeigt ist und der Richtung zur Entladungs lampe 62 hin, wie dies durch den Pfeil M auf der Sekundärwicklung 7b2 gekennzeichnet ist). Daher muss die Polarität der Ausgangsspannung der DC-AC-Wandlerschaltung bezüg lich der Entladungslampe umgekehrt zur Polarität für eine andere Entladungslampe gewählt werden, da, wenn die Polarität der Ausgangsspannung als konstant festgelegt wird, an sonsten leicht ein Übergang zum gezündeten Zustand, nachdem die Entladungslampe durchgeschlagen hat, stattfindet. Somit ergibt sich daraus eine problematische Schaltungs anordnung.

Der obenerwähnte Punkt (3) wird durch die Tatsache bewirkt, dass ein Blockieren der Pola ritätsumschaltung der Versorgungsspannung, die mit der Entladungslampe verbunden ist, auftritt, da eine elektromagnetische Kopplung zwischen den zwei Sekundärwicklungen be steht.

Das heißt, es ist bekannt, dass ein Wieder-Zündungs-Hilfspotential zum Zeitpunkt des Pola ritätswechsels auftritt; wenn die Polarität umgeschaltet wird, sammelt sich die durch den Stromfluss in die Sekundärwicklung des Transformators bis unmittelbar vor dem Umschal ten der Polarität erzeugte Energie in den kapazitären Anteilen des Transformators und wird zu einer Spannung. Da die Spannung der Entladungslampe über die Sekundärinduktivität des Transformators zugeführt wird, wird die Polarität in einfacher Weise invertiert, wenn die Spannung höher wird.

Fig. 4 zeigt eine mit der Entladungslampe 61 verbundene Sekundärwicklung 7b'1 des Transformators 7 (der Wicklungsanfang der Sekundärwicklung 7b'1 ist mit dem Span nungsversorgungsanschluss t1 und das Wicklungsende ist mit der Entladungslampe 61 verbunden), und Fig. 4 zeigt ferner eine mit der Entladungslampe 62 verbundene Sekun därwicklung 7b'2 des Transformators 7 (der Wicklungsanfang der Sekundärwicklung 7b'2 ist mit der Entladungslampe 62 und das Wicklungsende ist mit einem Spannungsversor gungsanschluss t2 verbunden); die Primärschaltung ist nicht gezeigt. Die Ausgangsspan nung von der DC-AC-Wandlerschaltung (nicht gezeigt) wird den Anschlüssen t1 und t2 zu geführt.

Es sei nun angenommen, dass eine Spannung positiver Polarität (oder eine positive Recht eckspannung) der Entladungslampe 61 zugeführt wird und die Entladungslampe 61 stetig gezündet wird, und dass die Entladungslampe 62 gerade gezündet wird, und eine Span nung mit negativer Polarität (oder eine negative Rechteckspannung) der Entladungslampe 62 zugeführt und ferner Leistung, die über der mittleren Leistung liegt, zugeführt wird. In der Figur werden die Ströme, die den Entladungslampen 61 und 62 zufließen, jeweils durch IL1 und IL2 bezeichnet.

Wenn in diesem Zustand die Polarität umgekehrt wird, d. h., wenn die positive Polarität in die negative Polarität für die Entladungslampe 61, und die negative Polarität in positive Po larität für die Entladungslampe 62 umgekehrt wird, tritt unmittelbar ein Wieder-Zündungs- Hilfspotential am Wicklungsende der Sekundärwicklung 7b'2 auf der Entladungslampen seite 62 auf. Da die Sekundärwicklungen 7b'2 und 7b'1 elektromagnetisch gekoppelt sind, tritt die Wirkung des Wieder-Zündungs-Hilfspotential ebenfalls in der Sekundärwicklung 7b'1 auf. Das heißt, obwohl die Entladungslampe 61 versucht, die negative Polarität zu schalten, wird aufgrund der elektromagnetischen Kopplung eine hohe Spannung zugeführt, und die das Wechseln der Polarität blockierende Wirkung wird ausgeführt.

Fig. 5 ist ein Signalformdiagramm, um diesen Zustand vereinfacht darzustellen; es wird darin der positiv-zu-negativ-Polaritätswechsel für eine Änderung des Stromes IL1 zur Ent ladungslampe 61 in Abhängigkeit der Zeit dargestellt.

Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, ergibt sich eine Zeitdauer, in der der Strom IL1 ungefähr gleich Null A (Ampere) beträgt, wenn die Polarität umgeschaltet wird (siehe TS in der Fi gur). Je größer der Strom zur Entladungslampe 62 ist, umso größer ist das Wieder- Zündungs-Hilfspotential, und somit tritt das Phänomen deutlich auf.

Um daher die nachteiligen Effekte der obenerwähnten Punkte (1) bis (3) zu verhindern, wird beispielsweise die Anordnung einer Starterschaltung 5B, die in Fig. 6 gezeigt ist, bevorzugt: Das heißt, um die zwei Entladungslampen 61 und 62 zu verwenden, werden die Wick lungsanfangsanschlüsse der Sekundärwicklungen 7b1 und 7b2 des mit den Entladungs lampen 61 und 62 verbunden Transformators 7 mit den Entladungslampen 61 und 62 ver bunden und die Wicklungsenden werden mit den Ausgangsanschlüssen der DC-AC- Wandlerschaltung verbunden. Entsprechend Fig. 6 ist es offensichtlich, dass die Wick lungsendanschlüsse der Sekundärwicklung 7b1 und 7b2 mit den Entladungslampen 61 und 62 (die "."-Markierungen können als die Wicklungsenden betrachtet werden) verbunden werden können; dies wird aus der Tatsache deutlich, dass der Wicklungsanfang und das Wicklungsende einer Spule ein relatives Konzept sind. Wenn beispielsweise zwei Wicklun gen um eine einzelne magnetische Substanz herum ausgeführt sind, und wenn ein Ende der Wicklung als der Wicklungsanfang definiert ist, kann der Wicklungsanfang und das Wicklungsende der anderen Wicklung definiert werden. Wenn daher die Definition des Wicklungsanfangs und das Wicklungsende der Spule umgekehrt wird, ergibt sich keinerlei Problem, wenn die Anschlussbeziehungen zwischen den Spulen (den Sekundärwicklun gen) und den Entladungslampen, einheitlich sind.

Erfindungsgemäß wird die in der Primärwicklung 7a des Transformators 7 induzierte Span nung über jede Sekundärwindung 7bi (i = 1, 2, . . ., n) an jede Entladungslampe 6i (i = 1, 2, . . ., n) angelegt, wodurch die entsprechende Entladungslampe gestartet wird.

Um beispielsweise sowohl die Entladungslampe 61 als auch 62 gleichzeitig zu zünden, wenn beide Entladungslampen ausgeschaltet sind, werden ähnliche Start-(Puls) Signale an die Entladungslampen angelegt, so dass die Entladungslampen gleichzeitig (oder nahe zu gleichzeitig) gestartet werden können. Wenn eine Entladungslampe 61 problemlos ge zündet wird und die andere Entladungslampe 62 nicht zündet, wird erneut ein Startsignal zum Starten der zuletztgenannten Entladungslampe 62 erzeugt, wodurch die Entladungs lampe gezündet werden kann. Gleichzeitig wird das Startsignal ebenfalls der Entladungs lampe 61 zugeführt. Da jedoch die Impedanz der Entladungslampe zum Zündzeitpunkt ge ring ist, wird die erzeugte Spannung sofort abgeschwächt und hat damit keine Wirkung. Andererseits ist die in der Sekundärwicklung 7b2, die mit der nichtgezündeten Entladungs lampe 62 verbunden ist, erzeugte Spannung eine Hochfrequenzspannung, so dass das vorgesehene Startsignal der Entladungslampe 62 zugeführt wird, wobei diese nur wenig Wirkung von der Spannungsabschwächung in der Sekundärwicklung 7b1, die mit der Ent ladungslampe 61 verbunden ist, empfängt.

Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung; darin ist ein Anwendungs beispiel für Fahrzeugscheinwerfer dargestellt (Schaltungsanordnungsbeispiel zur Anwen dung zweier Entladungslampen).

In einer in Fig. 7 gezeigten Ansteuerungsschaltung 13 wird die Anschlussspannung einer Batterie 14 über einen Eingangsfilterbereich 15 einem DC-DC-Wandler 16P mit positiver Ausgangsspannung und einem DC-DC-Wandler 16N mit negativer Ausgangsspannung zu geführt.

Zur Steuerung der Ausgangsspannungen ist für die DC-DC-Wandler eine Kontrollschaltung 17 vorgesehen, und von der Kontrollschaltung 17 ausgesandte Kontrollsignale werden an die DC-DC-Wandler zur Steuerung des Ein/Ausschaltens der Schaltelemente in den Wandlern gesendet. Die Kontrollschaltung 17 steuert die Stromversorgung zu den Entla delampen auf der Grundlage von Detektionssignalen einer Röhrenspannung und eines Röhrenstroms oder deren äquivalenten Signalen jeder Entladungslampe.

An den DC-DC-Wandler 16P schließt sich eine Hilfsstromschaltung 18 zur Unterstützung eines zuverlässigen Ausführens des Übergangs von der Klimmentladung zur Lichtbogen entladung an, indem die in der einer kapazitiven Last, die in der Hilfsstromschaltung 18 vorgesehen ist, angesammelte Energie der Entladungslampe zugeführt wird, wenn die Entladungslampe gestartet wird.

Ein DC-AC-Wandler 19 besteht aus einer Vollbrückenschaltung 19a und einer Brückentrei berschaltung 19b, und entspricht der DC-AC-Wandlerschaltung 4, die zuvor erwähnt wurde.

Das heißt es sind vier Halbleiterschaltelemente in der Vollbrückenschaltung 19a vorgese hen, wobei diese in zwei Paare eingeteilt sind, und die Schaltelementansteuerung wird wie derholt in zueinander inverser Form durchgeführt, wobei die Eingangsgleichspannung in ei ne Rechteckspannung umgewandelt wird. Für diesen Zweck erzeugt die Brückentreiber schaltung 19b Steuersignale für die Schaltelemente; dabei reagiert sie auf den Empfang ei nes Signals, das von der Kontrollschaltung 17 ausgesendet wird.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vollbrückenschaltung 19a und der Brückentreiber schaltung 19b.

Es sind vier Schaltelemente sw1, sw2, sw3 und sw4 mit jeweils drei Anschlüssen vorgese hen (der Einfachheit halber sind lediglich Schaltersymbole in den Figuren dargestellt, ob wohl beispielsweise Feldeffekttransistoren als Schaltelemente verwendet werden), sw1 und sw4 sowie sw2 und sw3 werden in Paaren angeordnet und arbeiten in Reaktion auf die Steuersignale von den Brückentreibern 20a und 20b.

Von DC-Eingangsanschlüssen 21a und 21b ist ein Eingangsanschluss 21a mit einer Lei tung L1 verbunden, und eine Ausgangsspannung des DC-DC-Wandlers 16p, Vdcp, wird dieser zugeführt. Der andere Anschluss 21b ist mit einer Leitung L2 verbunden und dieser wird die Ausgangsspannung des DC-DC-Wandlers 16N, Vdcn, zugeführt.

Das Schaltelement sw1 besitzt zwei Nichtsteueranschlüsse, wobei einer mit der Leitung L1 und der andere mit der Leitung L2 über das Schaltelement sw2 verbunden ist. Ein Kontroll signal vom Brückentreiber 20a wird den Steueranschlüssen der Schaltelemente sw1 und sw2 zugeführt.

Das Schaltelement sw3 besitzt zwei Nichtsteueranschlüsse, wobei einer mit der Leitung L1 und der andere mit der Leitung L2 über das Schaltelement sw4 verbunden ist. Ein Kontroll signal vom Brückentreiber 20b wird den Steueranschlüssen der Schaltelemente sw3 und sw4 zugeführt.

Eine Taktsignalerzeugungsschaltung (Taktisolator) empfängt ein Kontrollsignal SS von der Kontrollschaltung 17 und ändert den Pegel des Signals, erzeugt anschließend ein Taktsig nal (beispielsweise ein Rechtecksignal mit ungefähr 500 Hz) und gibt das Taktsignal zum Brückentreiber 20a oder 20b aus. Das Kontrollsignal SS ist ein Signal zur Polaritätsum schaltung bezüglich der Versorgungsspannung der Entladungslampen (Polaritätsumschalt kontrollsignal).

Wenn ein von dem Taktsignalerzeugungsbereich 21 zum Brückentreiber 20a gesendetes Signal Sa beispielsweise auf hohem Pegel liegt, legt der Brückentreiber 20a den Zustand jedes Elementes so fest, dass das Schaltelement sw1 eingeschaltet und das Schaltelement sw2 ausgeschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein von dem Taktsignalerzeugungsbereich 21 zum Brückentreiber 20b ausgesendetes Signal Sb auf niedrigem Pegel bzw. Potential, so dass der Brückentreiber 20b den Zustand jedes Elementes so festlegt, dass das Schalt element sw3 ausgeschaltet und das Schaltelement sw4 eingeschaltet ist. Wenn das Signal Sa auf niedrigem Pegel liegt (das Signal Sb liegt auf hohem Potential), wird der Zustand je des Schaltelements invertiert. Somit werden die Schaltelemente sw1 und sw4 in den glei chen Zustand versetzt und die Schaltelemente sw2 und sw3 werden in den gleichen Zu stand versetzt; die Schaltelemente arbeiten daher abwechselnd ständig in umgekehrter Weise.

Die Versorgungsspannung für die Entladungslampe 61 wird aus einem Ausgangsanschluss 23a eines Verbindungspunkts α des Schaltelements sw1 und sw2 abgegriffen, und die Ver sorgungsspannung für die Entladungslampe 62 wird von einem Ausgangsanschluss 23b von einem Verbindungspunkt β der Schaltelemente sw3 und sw4 abgegriffen.

Im Anschluß an den DC-AC-Wandler 19 ist eine gemeinsame Starterschaltung 24 für die beiden Entladungslampen 61 und 62 vorgesehen. Die Entladungslampen 61 und 62 kön nen als Lichtquellen für Frontscheinwerfer an jeweils der linken und rechten Vorderseite ei nes Fahrzeuges, oder als Lichtquellen eines Fernlichts und eines Abblendlichts (in diesem Falle ist eine Steuerung notwendig, um nicht unbenützte Entladungslampe in Reaktion auf den Scheinwerferwechsel zu zünden) verwendet werden.

Der Aufbau der Starterschaltung 24 ist nahezu identisch zu den in Fig. 6 gezeigten Aufbau und wird daher nicht mehr detailliert erläutert. In der Ausführungsform wird ein Funkenstre ckenelement als ein schaltendes Element verwendet. Dies bedeutet, dass die durch den Entladungsstrom des Kondensators erzeugte Spannung, wenn das Element unterbricht, an die Entladungslampe über eine Sekundärwicklung angelegt wird. Der dem mit der Sekun därwicklung verbundenen Anschluß entgegengesetzte Anschluß wird über einen Strom fühlerwiderstand (Schuntwiderstand) auf Erde gelegt.

Um lediglich eine Entladungslampe 61 aus dem Zustand heraus, in dem beide Entla dungslampen 61 und 62 ausgeschaltet sind, zu zünden, wird der Ein/Aus-Zustand jedes Schaltelements in der Vollbrückenschaltung 19a so definiert, um Spannung positiver Pola rität zu der Entladungslampe 61 zuzuführen, und die Versorgungsspannung Vdcp für die Entladungslampe 61 wird in dieser Phase auf eine von dem DC-DC-Wandler 16P (Vovc) benötigten Pegel angehoben, und anschließend wird ein Startersignal zum Starten der Entladungslampe 61 erzeugt. In ähnlicher Weise wird, wenn lediglich die andere Entla dungslampe 62 zu zünden ist, der Ein/Aus-Zustand jedes Schaltelements (sw1 bis sw4) in der Vollbrückenschaltung 19a so definiert, um Spannung positiver Polarität der Entla dungslampe 62 zuzuführen, und in dieser Periode wird die Versorgungsspannung Vdcp zur Entladungslampe 62 auf einen vom DC-DC-Wandler 16P benötigten Pegel angehoben, und anschließend wird ein Startersignal zum Starten der Entladungslampe 62 erzeugt. Es wird eine derartige Steuersequenz verwendet, wodurch die Hilfsstromschaltung 18 lediglich in der dem DC-DC-Wandler 16P folgenden Stufe vorgesehen werden muss, so dass die Schaltungsanordnung vereinfacht wird.

Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, umfasst erfindungsgemäß der die Star terschaltung enthaltene Transformator mehrere Sekundärwicklungen, die für eine Primär wicklung vorgesehen sind, und es wird ein Startsignal von jeder Sekundärwicklung zu der entsprechenden Entladungslampe angelegt, so dass die Starterschaltung gemeinsam für mehrere Entladungslampen verwendet werden kann. Daher können die Kosten reduziert, die Baugröße verringert und benötigter Platz gespart werden.

Ferner sind die Wicklungsanfänge oder Wicklungsenden aller Sekundärwicklungen, die am Transformator beteiligt sind, als die Verbindungsanschlüsse zu den Entladungslampen hin festgelegt, wobei das Problem der Spannungsfestigkeit des Transformators, das durch die Tatsache verursacht wird, dass die Polaritäten der Startersignale zu den Entladungslampen nicht einheitlich sind, gelöst ist; der nachteilige Effekt, der durch die Tatsache verursacht wird, dass die Einspeiserichtungen der Primärenergie nicht regulär sind und der Nachteil, dass die Entladungslampe zum Zeitpunkt des Polaritätsumschaltens leicht verlöscht, nach dem die Entladungslampe gezündet wird, werden vermieden, so dass ein stabiles Zünden, bzw. Leuchten garantiert werden kann.

Figurenbeschreibung Fig. 1

2

Stromversorgung

3

Gleichspannungsleistungsschaltung

4

DC-AC-Wandlerschaltung

5

Starterschaltung

Fig. 5

1

Zeit

Fig. 7

15

Eingangsfilterbereich

16

P DC-DC-Wandler

18

Hilfsstromschaltung

16

N DC-DC-Wandler

19

a Vollbrückenschaltung

19

b Brückentreiberschaltung

24

Starterschaltung

17

Kontrollschaltung

Fig. 8

20

a,

20

b Brückentreiber

22

Taktsignalerzeugung

Claims

1. Entladungslampenansteuerschaltung zum Zünden mehrerer Entladungslampen, mit:
einer Starterschaltung einschließlich eines Transformators mit einer Primärwicklung und mehreren Sekundärwicklungen, wobei die Sekundärwicklung mit den Entla dungslampen gemäß einer eins-zu-eins-Zuordnung verbunden sind;
einer Primärschaltung, die die Primärwicklung des Transformators, einen Konden sator und ein Schaltelement umfasst,
wobei, wenn das Schaltelement leitet, der Kondensator entladen und eine in diesem Zeitpunkt erzeugte Spannung durch den Transformator vergrößert wird, die an schließend durch jede Sekundärwicklung an die entsprechende Entladungslampe angelegt wird.

2. Die Entladungslampenansteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Wicklungs anfänge oder die Wicklungsenden aller am Transformator beteiligten Sekundär wicklungen als Verbindungsanschlussseiten an den Entladungslampen definiert sind.

3. Starterschaltung einer Entladungslampenansteuerschaltung zum Starten mehrerer Entladungslampen, mit:
einem Transformator mit einer Primärwicklung und mehreren Sekundärwicklungen, wobei die Sekundärwicklungen mit den Entladungslampen entsprechend einer eins- zu-eins-Zuordnung verbunden sind;
einer mit der Primärwicklung des Transformators verbunden Primärschaltung mit ei nem mit einer Gleichspannungsversorgung verbundenen Kondensator und einem Schaltelement,
wobei, wenn das Schaltelement leitet, der Kondensator entladen und eine in diesem Zeitpunkt erzeugte Spannung durch den Transformator erhöht wird, und diese an schließend durch jede der Sekundärwicklungen an die entsprechende Entladungs lampe angelegt wird.

4. Die Starterschaltung nach Anspruch 3, wobei die Wicklungsanfänge oder die Wick lungsenden aller am Transformator beteiligter Wicklungen als Verbindungsan schlussseiten zu den Entladungslampen definiert sind.

5. Die Entladungslampenansteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Entladungslampen als Lichtquellen jeweils eines Fernlichtstrahls und eines Abblend lichtstrahls verwendet sind.

6. Die Entladungslampenansteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Entladungslampen als Lichtquellen von Vorderlichtern verwendet sind, die jeweils an der linken und rechten Frontseite eines Fahrzeugs angeordnet sind.

7. Die Entladungslampenansteuerschaltung nach Anspruch 3, wobei die mehreren Entladungslampen als Lichtquellen jeweils eines Fernlichtstrahls und eines Abblend lichtstrahls verwendet sind.

8. Die Entladungslampenansteuerschaltung nach Anspruch 3, wobei die mehreren Entladungslampen als Lichtquellen von Vorderlichtern verwendet sind, die jeweils an der linken und rechten Frontseite eines Fahrzeugs angeordnet sind.