DE10102339B4

DE10102339B4 - Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung

Info

Publication number: DE10102339B4
Application number: DE10102339A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Shimizu Ito; Hitoshi Shimizu Takeda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: FR2804280B1; DE10102339A1; CN1154401C; US6489730B2; JP2001203088A; JP3806279B2; US20010015625A1; FR2804280A1; CN1312669A

Abstract

Eine Entladungslampen-Leuchtbetriebschaltung (1), umfassend:
einen Gleichspannungswandler (3);
einen Wechselrichter (4) zum Wandeln einer Spannung von dem Gleichspannungswandler (3) in eine Wechselspannung und Liefern der Wechselspannung an Entladungslampen (6-1, 6-2); und
eine Steuerschaltung (7) zum individuellen Steuern der Spannung von dem Gleichspannungswandler (3), die an die jeweilige Entladungslampe (6-1, 6-2) geliefert wird;
wobei
ein Transformator (T) in dem Gleichspannungswandler (3) vorhanden ist, der eine einzige primäre Spule (Tp) und eine Vielzahl von sekundären Spulen (Ts1, Ts2) umfasst, wobei die Anzahl der sekundären Spulen (Ts1, Ts2) der Anzahl der Entladungslampen (6-1, 6-2) entspricht und jede sekundäre Spule einer Entladungslampe zugeordnet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Erzeugen von sekundären Ausgängen von einem Transformator mit einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung in einer Leuchtbetriebsschaltung, die den Leuchtbetrieb einer Vielzahl von Entladungslampen steuert, und die die sekundären Ausgänge individuell steuert.
Die DE 196 18 931 A1 betrifft einen Beleuchtungsschaltkreis für eine Entladungslampe, der die Leistungsversorgung ausschaltet, wenn die Eingabespannung zu einem Gleichstromleistungsversorgungsabschnitt abfällt. Dazu wird ein Beleuchtungsschaltkreis für eine Entladungslampe bereitgestellt, der der Entladungslampe Leistung zuführt, die aufgrund eines Abfalls der Eingangsspannung abgeschaltet wurde, um diese wieder einzuschalten, wenn es Zeichen für die Wiederherstellung der abgefallenen Eingabespannung gibt und der auf eine Variation in der Eingabespannung nicht überreagiert, um dadurch das Wiederholen von periodischen Zustandswechseln zu vermeiden. Weiter werden unter anderem ein Gleichspannungswandler, ein Wechselrichter zum Zuführen einer Wechselspannung an die Entladungslampe und ein Steuerschaltkreis bereitgestellt, der die Leistung der Entladungslampe steuert sowie ein Transformator, der eine einzige Primärwicklung und eine einzige Sekundärwicklung aufweist.
Die EP 0 680 245 A2 betrifft eine Leistungsversorgungsanordnung für eine Gasentladungslampenversorgung einschließlich eines Stromrichters vom Fly-Back-Typ mit einem gesteuerten Schalter, mit einem Spannungsverstärkergleichrichter und einem Steuerschaltkreis. Dazu wird eine Leistungsversorgungsanordnung mit einem resonanten Stromrichter vom Null-Schaltspannungstyp bereitgestellt, der unter anderem einen Transformator mit einem primären Schaltkreis, der einen gesteuerten Einzelschalter umfasst, und mit einem sekundären Schaltkreis umfasst, der einen Gleichrichterschaltkreis umfasst.
Die Patentschrift EP 0 596 806 B1 betrifft eine Schaltung zum Betreiben einer Baueinheit aus wenigstens zwei Entladungslampen insbesondere für die Abblend- und Fernlichtbetätigung von Fahrzeugscheinwerfern, bestehend aus einem Mittelspannungswandler und einem Impulsgeber für die Zündung einer Entladungslampe sowie Umschaltmitteln, wobei jede der Entladungslampen mit einer einzigen Mittelspannungszuleitung über die Sekundärwicklung eines Transformators verbunden ist, dessen Primärkreis über ein Auswahlmittel mit einem einzigen Spannungsvervielfacher verbunden ist.
Eine bekannte Leuchtbetriebsschaltung einer Entladungslampe, beispielsweise eine Halogen-Malldampflampe, umfasst eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung (Gleichspannungswandler), eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung (Wechselrichter) und eine Startschaltung.
Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung weist einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler auf, und die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung weist eine Treiberschaltung und eine Vollbrückenschaltung mit vier Halbleiterschaltelementen auf, die in Paaren einen Schaltbetrieb steuern. Eine Spannung von einem Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler wird an die Entladungslampe angelegt, nachdem sie an eine Rechteckwellenformspannung durch die Vollbrückenschaltung umgewandelt wurde.
Falls Entladungslampen als Fahrzeugscheinwerferlichter verwendet werden, ist eine Schaltung zum Steuern des Leuchtbetrieb dieser Lampen erforderlich. Eine Hauptstrahl(Aufblendlicht)-Lampe und eine Absenkstrahl(Abblendlicht)-Lampe sind in einzelnen Scheinwerferlampenkörpern bereitgestellt, die auf jeder Seite vorne am Fahrzeug angebracht sind.
Falls eine Schaltung für jede dieser Entladungslampen bereitgestellt ist, werden viele individuelle Komponenten dupliziert, wie beispielsweise Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler und Vollbrückenschaltungen. Dieses hat erhöhte Kosten zur Folge.
Um dieses Problem zu adressieren, kann eine Schaltung mit einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung und einer Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung verwendet werden. Zusammen mit der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung sind zwei Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler bereitgestellt, ein jeder eine Ausgabe positiver und negativer Polarität liefernd. Die normalerweise für die Entladungslampen bereitgestellte Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung schaltet zwischen den Ausgaben der zwei Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler.
Falls beispielsweise eine Vielzahl von sekundären Spulen in einem einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler darstellenden Transformator bereitgestellt sind, kann der Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler gesteuert werden, um die Ausgangsspannung jeder sekundären Spule konstant zu machen. Es können jedoch Veränderungen bei Lampenspannungen der Entladungslampen aufgrund der Unterschiede in den Lampen bestehen. Eine Entladungslampenleistung muss individuell gesteuert werden, in Übereinstimmung mit Startbedingungen (d. h. Kaltstart oder Warmstart) einer jeden Entladungslampe. Keine der Bedingungen kann erfüllt werden durch eine bloße Verwendung eines Transformators, der mit einer Vielzahl von sekundären Spulen ausgerüstet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Niedrigkostenentladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung, die einen Leuchtbetrieb einer Vielzahl von Entladungslampen steuert. Die Erfindung eignet sich auch für eine Miniaturisierung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung bereit mit einem Gleichspannungswandler; einem Wechselrichter zum Wandeln einer Spannung von dem Gleichspannungswandler in eine Wechselspannung und Liefern der Wechselspannung an Entladungslampen; und einer Steuerschaltung zum individuellen Steuern der Spannung von dem Gleichspannungswandler, die an die jeweilige Entladungslampe geliefert wird; und einem Transformator in dem Gleichspannungswandler, der eine einzige primäre Spule und eine Vielzahl von sekundären Spulen umfasst, wobei die Anzahl der sekundären Spulen der Anzahl der Entladungslampen entspricht und jede sekundäre Spule einer Entladungslampe zugeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst der Gleichspannungswandler ein erstes Schaltelement, das mit der primären Spule des Transformators verbunden ist, und wobei eine Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements durch ein Steuersignal von der Steuerschaltung gesteuert wird.
Vorzugsweise umfasst die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung ein zweites Schaltelement, dessen Aktivierung oder Deaktivierung durch ein Signal von der Steuerschaltung gesteuert wird, separat bereitgestellt an jeder der sekundären Spulen, um zu bewirken, dass die sekundären Spulen unterschiedliche Spannungen ausgeben
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von sekundären Spulen bereitgestellt, eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung umfassend. Spannungen von den sekundären Spulen können individuell durch die zweiten Schaltelemente gesteuert werden. Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung wird von einer Vielzahl von Entladungslampen gemeinsam genutzt, wodurch die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung kompakter wird und die Kosten vermindert werden. Weiter wird die primäre Energie des Transformators an die sekundären Spulen mittels einer Aktivierung/Deaktivierung der zweiten Schaltelemente transferiert. Demzufolge kann eine Leistungsverteilung an jeweilige Entladungslampen gesteuert werden, wodurch der Leuchtbetrieb der Entladungslampen individuell gesteuert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung.
3 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung unter Verwendung von Thyristoren als zweite Schaltelemente.
4 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung unter Verwendung von FETs als erste und zweite Schaltelemente.
5 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung, die eine sekundäre Ausgabe positiver Polarität und negativer Polarität erzeugt.
6 zeigt ein exemplarisches Schaltdiagramm einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung unter Verwendung von FETs als erste und zweite Schaltelemente.
7 zeigt ein exemplarisches Schaltdiagramm eines Abschnitts einer Steuerschaltung.
8 zeigt ein exemplarisches Zeitdiagramm zum Erläutern des Betriebs einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung.
9 veranschaulicht ein Beispiel von Steuersignalen, die an die ersten und zweiten Schaltelemente zu übermitteln sind.
10 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Abschnitts der Schaltungskonfiguration aus 9.
11 veranschaulicht ein weiteres Beispiel von Steuersignalen, die an erste und zweite Schaltelemente zu übermitteln sind.
12 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Abschnitts der in 11 gezeigten Schaltungskonfiguration.
13 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm zum Erläutern des Schaltbetriebs der Schaltungskonfiguration aus 12.
14 veranschaulicht noch ein weiteres Beispiel von Steuersignalen, die an erste und zweite Schaltelemente zu übermitteln sind.
15 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Sägezahlwellenform-Erzeugungsabschnitts.
16 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Schaltungskonfiguration aus 15.
17 veranschaulicht noch ein weiteres Beispiel von Steuersignalen, die an erste und zweite Schaltelemente zu übermitteln sind.
18 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm zum Durchführen des Steuerbetriebs in 17.
19 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Abschnitts einer Schaltungskonfiguration zum Steuern einer Aktivierung/Deaktivierung eines ersten Schaltelements durch Bewirken einer konstanten Deaktivierungsperiode für das Schaltelement und Ändern einer Aktivierungsperiode desselben.
20 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm zum Erläutern des Schaltbetriebs der Schaltungskonfiguration aus 19.
21 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Abschnitts einer Schaltungskonfiguration zum Steuern einer Aktivierung/Deaktivierung eines ersten Schaltelements durch Ändern einer Deaktivierungsperiode und einer Aktivierungsperiode des Schaltelements.
22 zeigt ein beispielhaftes Schaltdiagramm eines Abschnitts einer Schaltungskonfiguration zum Steuern einer Aktivierung/Deaktivierung eines ersten Schaltelements mittels einer Änderung von entweder einer Deaktivierungsperiode oder einer Aktivierungsperiode des Schaltelements.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung für zwei Entladungslampen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung 1 umfasst eine Energiequelle 2, eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3, eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4, und Starterschaltungen 5_1 und 5_2.
Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung erzeugt eine erwünschte Gleichspannung bei Empfang einer Gleichspannungseingangsspannung Vin von der Energiequelle 2. Die Ausgangsspannung der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 wird in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von einer später beschriebenen Steuerschaltung variabel gesteuert. Ein Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler, beispielsweise ein Zerhacker (Chopper) Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler, und ein Flyback (Rücklauf) Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler mit einem Schaltregler, ist in der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung enthalten. Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 erzeugt eine der folgenden Ausgaben:

(i) eine Ausgabe positiver Polarität (d. h. einer Ausgangsspannung eines bezüglich des Massenpotentials positiven Potentials);
(ii) eine Ausgabe negativer Polarität (d. h. eine Ausgangsspannung eines bezüglich des Massepotentials negativen Potentials); und
(iii) Ausgaben positiver und negativer Polaritäten.

Die Grundkonfiguration des Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers wird später beschrieben.
Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 ist mit der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4 verbunden. Die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4 umfasst eine Vielzahl von Schaltelementen zum Liefern einer Spannung an jede Entladungslampe, indem zwischen Spannungen unterschiedlicher Polarität von der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 geschaltet wird, und eine Ansteuerschaltung zum Steuern von Betriebsvorgängen der Schaltelemente. Die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4 weist eine Vollbrückenschaltungskonfiguration auf, beispielsweise vier Schaltelemente sw1, sw2, sw3 und sw4 umfassend. In 1 sind die Schaltelemente, die Halbleiterschalter sein können, durch Schaltersymbole gezeigt.
Von den vier Schalterelementen sind die Schaltelemente sw1 und sw2 in Serie verbunden, um ein erstes Paar zu bilden. Falls die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 eine Ausgabe des Typs (iii) erzeugt, ist ein Ende des Schaltelements sw1 mit einem Ausgangsanschluss positiver Polarität der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ausgangsanschluss negativer Polarität von der gleichen Spannungsenergieversorgungsschaltung 3 über das Schaltelement sw2 verbunden. Ein Knoten ”a” zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2 ist über eine induktive Last der Starterschaltung 5_1 mit einer ersten Entladungslampe 6_1 verbunden.
Die Schaltelemente sw3 und sw4 sind in Serie verbunden, um ein zweites Paar zu bilden. Falls die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 eine Ausgabe vom Typ (iii) erzeugt, ist ein Ende des Schaltelements sw3 mit dem Ausgangsanschluss positiver Polarität der Gleichspannungsenergie-Versorgungsschaltung 3 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Ausgangsanschluss negativer Polarität der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 über das Schaltelement sw4 verbunden. Ein Knoten b zwischen den Schaltelementen sw3 und sw4 ist über eine induktive Last der Starterschaltung 5_1 mit einer zweiten Entladungslampe 6_2 verbunden.
Der verbleibende Anschluss der ersten Entladungslampe 6_1, der nicht mit dem Knoten a verbunden ist, ist mit Masse verbunden, direkt oder durch einen Stromerfassungswiderstand. Ähnlich ist der verbleibende Anschluss der zweiten Entladungslampe 6_2, der nicht mit dem Knoten b verbunden ist, direkt oder durch einen Stromerfassungswiderstand geerdet.
Eine integrierte Schaltung (IC) für einen Halbbrückentreiber wird in einer jeden von Ansteuerschaltungen DRV1 und DRV2 verwendet. Die Ansteuerschaltung DRV1 steuert eine Aktivierung/Deaktivierung der Schaltelemente sw1 und sw2, und die Ansteuerschaltung DRV2 steuert eine Aktivierung/Deaktivierung der Schaltelemente sw3 und sw4. Wenn die Ansteuerschaltung DRV1 das Schaltelement sw1 aktiviert und das Schaltelement sw2 deaktiviert, deaktiviert die Ansteuerschaltung DRV2 das Schaltelement sw3 und aktiviert das Schaltelement sw4. Wenn die Ansteuerschaltung DRV1 das Schaltelement sw1 deaktiviert und das Schaltelement sw2 aktiviert, aktiviert die Ansteuerschaltung DRV2 das Schaltelement sw3 und deaktiviert das Schaltelement sw4. Somit sind die Schaltelemente sw1 und sw4 in einem Zustand und die Schaltelemente sw2 und sw3 sind in einem anderen Zustand. Die Schaltelementpaare werden alternierend in umgekehrter Weise betrieben.
Falls die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 eine Ausgabe vom Typ (iii) erzeugt, wird eine Spannung negativer Polarität (d. h. eine negative Spannung) an die zweite Entladungslampe 6_2 geliefert, wenn eine Spannung positiver Polarität (d. h. eine positive Spannung) an die erste Entladungslampe 6_1 geliefert wird, durch Aktivieren und Deaktivieren der zwei Schaltelementpaare. Umgekehrt wird eine Spannung positiver Polarität an die zweite Entladungslampe geliefert, wenn eine Spannung negativer Polarität an die erste Entladungslampe angelegt wird.
In einer anfänglichen Phase des Leuchtbetriebs, liefern die Starterschaltungen 5_1 und 5_2 ein Hochspannungsstartsignal (d. h. einen Startimpuls) an die Entladungslampen 6_1 und 6_2 für deren Aktivierung. Das Hochspannungssignal wird einer Wechselspannung von der Gleichspannungs-Wechselspannungswandlerschaltung 4 überlagert, während es an die Entladungslampen 6_1 und 6_2 angelegt wird. Jede der Starterschaltungen 5_1 und 5_2 umfasst beispielsweise einen Transformator, einen Kondensator, der mit einer Primärschaltung des Transformators verbunden ist, und Schaltelemente. Die Starterschaltung kann beliebige geeignete Schaltelemente enthalten. Wenn eine Spannung, die an einen Kondensator in der Starterschaltung von der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung oder der Gleichspannungs-Wechselspannungswandlerschaltung 4 angelegt ist, einen Schwellwert überschreitet, oder wenn die Schaltelemente, beispielsweise vom Auto-Durchbruchstyp oder Thyristoren, leitend gemacht werden, nachdem die Spannung den Schwellwert überschritten hat, wird ein Impuls in der primären Schaltung durch den Transformator verstärkt und von den sekundären Spulen an die Entladungslampen angelegt.
Die Steuerschaltung 7 steuert eine Spannung von der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3. Sie steuert auch individuell die an die Entladungslampe 6_1 zu liefernde Leistung, und die an die Entladungslampe 6_2 zu liefernde Leistung. Die Steuerschaltung 7 empfängt eines der folgenden Erfassungssignale für den Leuchtbetrieb der Entladungslampe: 1) ein Signal, das sich aus einer direkten Erfassung einer Lampenspannung oder eines Stromes jeder der Entladungslampen 6_1 und 6_2 durch die Verwendung eines Widerstands oder einer Spule ergibt, und 2) ein Signal, das dem Erfassungssignal entspricht, und von einer Erfassungsvorrichtung 8 herrührt, einen Spannungserfassungsspannungsteiler oder einen Stromerfassungswiderstand umfassend, um die Spannung oder Strom von der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 zu erfassen. Um eine Energiesteuerung gemäss dem Zustand der Entladungslampe durchzuführen, übermittelt die Steuerschaltung 7 ein Steuersignal an die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 in Übereinstimmung mit dem Erfassungssignal. Beispielsweise wird während einer Anfangsphase eines Leuchtbetriebs eine einen Nennwert überschreitende Leistung an die Entladungslampe geliefert, um einen Leuchtbetrieb der Lampe zu unterstützen. Nachfolgend wird eine gelieferte Leistung graduell vermindert, und zuletzt wird eine Leistung mittels einer Nennleistung konstant gesteuert. Die Steuerschaltung 7 verteilt die Leistung an die Entladungslampen durch Übermitteln eines Steuersignals zu der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3, zum Steuern sekundärer Ausgänge von den Wandlertransformatoren, die in der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 bereitgestellt sind.
2 zeigt den grundlegenden Betrieb der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3, die eine Ausgabe vom Typ (i) erzeugt. Ein Anschluss der Primärspule Tp eines Transformators T ist mit einem Gleichspannungseingangsanschluss ta verbunden, und die Spannung Vin wird an den Anschluss angelegt. Der andere Anschluss der Primärspule Tp ist durch ein Halbleiterschaltelement SW1 geerdet, das beispielsweise ein Feldeffekttransistor und ein Stromerfassungswiderstand Rs sein kann. Ein Steuersignal Sc1 von der Steuerschaltung 7 wird an einen Steueranschluss geliefert, der beispielsweise eine Gate-Elektrode im Falle eines FETs sein kann, oder das Schaltelement SW1 (das erste Schaltelement). Mittels des Steuersignals Sc1 wird eine Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements SW1 gesteuert.
Der Transformator T ist mit sekundären Spulen Ts1 und Ts2 ausgerüstet, eine Spule für jede Entladungslampe. Die sekundären Spulen Ts1 und Ts2 umfassen Glättungskondensatoren C1 und C2 und zweite Schaltelemente SW2_1 bzw. SW2_2. Hier wird eine Aktivierung/Deaktivierung jeder der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 durch ein Signal von der Steuerschaltung 7 gesteuert. Somit unterscheidet sich eine Spannung von der sekundären Spule Ts1 von der der sekundären Spule Ts2.
Da zwei Entladungslampen in dem Fahrzeug bereitgestellt sind, umfasst der Transformator T des in 2 gezeigten Beispiels zwei sekundäre Spulen Ts1 und Ts2. Die sekundäre Spule Ts1 ist mit dem Schaltelement SW2_1 versehen, und die sekundäre Spule Ts2 ist mit dem Schaltelement SW2_2 versehen. SW2_1 und SW2_2 können ein Feldeffekttransistor oder ein Thyristor sein.
Ein Ende der sekundären Spule Ts1 ist mit dem Schaltelement SW2_1 verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Ein Ausgangsanschluss des Schaltelements SW2_1 ist mit dem Glättungskondensator C1 verbunden. Eine Spannung über dem Kondensator 1 wird als eine Spannung durch einen Anschluss to1 ausgegeben. Ein Ende der sekundären Spule Ts2 ist mit dem Schaltelement SW2_2 verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Ein Ausgangsanschluss des Schaltelements SW2_2 ist mit dem Glättungskondensator C2 verbunden. Eine Spannung über dem Kondensator C2 wird als eine Spannung durch einen Anschluss to2 ausgegeben.
Die Aktivierung/Deaktivierung des Schaltelements SW_1 wird durch ein Steuersignal Sc2_1 von der Steuerschaltung 7 gesteuert. Die Aktivierung/Deaktivierung des Schaltelements SW_2 wird durch ein Steuersignal Sc2_2 von der Steuerschaltung 7 gesteuert. Ein binärer Zustand des Schaltelements SW2_1 wird durch das Steuersignal Sc2_1 bestimmt, und ein binärer Zustand des Schaltelements SW2_2 wird durch das Steuersignal Sc2_2 bestimmt.
In der veranschaulichten Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 vom Flybacktyp wird die Primärenergie des Transformators T zu der sekundären Schaltung übermittelt, währenddessen das erste Schaltelement SW1 deaktiviert verbleibt. Für eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung vom Vorwärtstyp wird die Primärenergie zu der sekundären Schaltung übermittelt, während das erste Schaltelement deaktiviert verbleibt. Wenn die primäre Energie zu der sekundären Schaltung übermittelt wird, übermittelt die Steuerschaltung 7 die Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2 an die entsprechenden zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2. Eines der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2, jeweilig in den sekundären Spulen Ts1 und Ts2 bereitgestellt, ist aktiviert. Als eine Folge wird die Primärenergie des Transformators T von der mit dem zweiten Schaltelement verbundenen sekundären Spule zu einer entsprechenden Entladungslampe während der Zeit geliefert, während der das zweite Schaltelement aktiviert ist.
Beispielsweise ist während der Zeit, während der das Schaltelement SW2_1 aktiviert ist, das verbleibende Schaltelement SW2_2 deaktiviert. Die Schaltelemente werden dann gesteuert, um im umgekehrten Zustand zu sein. Das heißt, das Schaltelement SW2_1 ist deaktiviert, und das Schaltelement SW2_2 ist aktiviert. Falls keines der Schaltelemente während der Erzeugung einer sekundären Ausgabe von dem Transformator durch einen Glättungskondensator in einem aktiven Zustand ist, kann eine hohe Spannung zwischen den sekundären Spulen auftreten, wobei die Schaltelemente verschlechtert oder zerstört werden können. Falls beide Schaltelemente aktiviert sind wird eine Primärenergie zu der der sekundären Spulen transferiert, die eine kleinere Potentialdifferenz bezüglich Massepotential aufweist. In den vorhergehenden Beschreibungen sind beide sekundären Spulenausgangsspannungen positiver Polarität. Jedoch können diese Beschreibungen auch auf die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 angewendet werden, wenn diese eine Ausgabe vom Typ (ii) erzeugt.
3 zeigt die Konfiguration solch einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3A, bei der ein eindirektionaler Dreianschluss-Thyristor als ein zweites Schaltelement verwendet wird.
Ein Ende der sekundären Spule Ts1 ist mit der Anode eines Thyristors SR2_1 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Anschluss to1 verbunden. Ein Ende des Glättungskondensators C1 ist mit der Kathode des Thyristors SR2_1 verbunden und ist geerdet. Die Steuerschaltung 7 liefert das Steuersignal Sc2_1 an die Gate-Elektrode des Thyristors SR2_1. Die sekundäre Spule Ts2 und ein Thyristor SR2_2 sind auf die gleiche Weise angeordnet. Somit sind die obigen Beschreibungen entsprechend gültig für die sekundäre Spule Ts2 und den Thyristor SR2_2.
In der vorliegenden Erfindung arbeiten die Thyristoren als Gleichrichteelemente. Die sekundären Spannungen werden einer Halbwellengleichrichtung unterzogen. Die gleichgerichteten Spannungen werden von jeweiligen Ausgangsanschlüssen als Spannungen negativer Polarität ausgegeben. Falls die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung FETs (Feldeffekttransistoren) anstelle von Thyristoren verwendet, werden Gleichrichtedioden an die Energieversorgungsschaltung hinzugefügt, auf die gleiche Weise wie in einer Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3B, in 4 gezeigt, da ein FET eine parasitäre Diode enthält, und nicht gleichzeitig als ein Thyristor und ein Gleichrichteelement arbeiten kann.
Die Unterschiede zwischen der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3A, in 3 gezeigt, und der in 4 gezeigten Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3B sind wie folgt:

– Die Thyristoren SR2_1 und SR2_2 sind durch FETs FETQ2_1 und FETQ2_2 verbunden.
– Die Anode einer Gleichrichtediode D1 ist mit dem Ausgangsanschluss to1 verbunden, und deren Kathode ist mit einem Ende der sekundären Spule Ts1 (gegenüber dem mit dem FETQ2_1 verbundenen Ende der sekundären Spule Ts1) verbunden.
– Die Anode einer Gleichrichtediode D2 ist mit dem Ausgangsanschluss to2 verbunden, und deren Kathode ist mit einem Ende der sekundären Spule Ts2 verbunden (gegenüber dem mit dem FETQ2_2 verbundenen Ende der sekundären Spule Ts1).

Wie veranschaulicht, wird der FETQ1 als ein erstes Schaltelement verwendet.
Das auf der sekundären Seite des Transformators T angeordnete zweite Schaltelement SW2-2 ist auf einen höheren Potentialzustand eingestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration beschränkt. Das zweite Schaltelement SW2-2 kann auf einen Niedrigpotentialzustand eingestellt sein. Somit können hinsichtlich Layout und Art die Schaltelemente geeignet modifiziert werden.
Eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3C, die eine Ausgabe vom Typ (iii) erzeugt, ist in 5 gezeigt.
Die primäre Schaltung einschließlich der primären Spule Tp des Transformators T ist identisch zu der Konfiguration, die in 2 gezeigt ist. Das erste Schaltelement SW1 und der Stromerfassungswiderstand Rs sind in Serie mit der primären Spule Tp verbunden. In der sekundären Spule des Transformators T ist das zweite Schaltelement SW2_1 mit einem Ende der sekundären Spule Ts1 verbunden. Das andere Ende der sekundären Spule Ts1 ist geerdet. Ein Ende des Glättungskondensators C1 ist mit dem Schaltelement SW2_1 verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Eine Spannung, die einer Spannung über dem Kondensator C1 entspricht, und an dem Ausgangsanschluss to1 auftritt, hat eine positive Polarität.
Ein Ende des zweiten Schaltelements SW2_2 ist mit der sekundären Spule Ts2 verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Ein Ende des Glättungskondensators C2 ist mit dem Schaltelement SW2_2 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Ausgangsanschluss to2 verbunden. Eine Spannung, die einer Spannung über dem Kondensator C2 entspricht, und über dem Ausgangsanschluss to2 auftritt, hat eine negative Polarität.
6 zeigt eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3D, bei der das erste und zweite Schaltelement FETs sind. FETs Q1, Q1_1 und Q1_2 und Dioden D1 und D2 haben identische Konfiguration, wie die, die in der in 4 gezeigten Schaltung verwendet werden, mit Ausnahme einer anderen Verbindungsrichtung, da eine sekundäre Ausgabe positive Polarität aufweist, und die andere negative Polarität aufweist.
7 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung, angepasst, um ein Pulsweitenmodulations(PWM)steuerverfahren zum Steuern des Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers durchzuführen, die eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung umfasst (ein Abschnitt einer Schaltung zum Steuern einer einzelnen Entladungslampe ist veranschaulicht). Der Schaltsteuerbetrieb sollte jedoch nicht auf das PWM Steuerverfahren beschränkt werden, da ein weiteres geeignetes Steuerverfahren später beschrieben werden wird.
Das PWM Steuerverfahren gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet einen Sägezahnwellenformgenerator, um eine Sägezahnwellenform zu erzeugen. Ein Arbeitszyklus oder Arbeitsverhältnis eines Signals wird durch eine zyklische Iteration von Entlade- und Aufladebetriebsvorgängen bestimmt. Das Signal wird erzeugt, indem der Pegel des Steuersignals mit der Sägezahnwellenform verglichen wird. Das Signal wird an das erste Schaltelement übermittelt.
Ein Betriebssignal SS wird an einen negativen Eingangsanschluss eines Fehlerverstärkers 9 geliefert, und eine vorgegebene Referenzspannung Eref3 einer Konstantspannungsenergieversorgung wird an einen positiven Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 9 geliefert. Das Betriebssignal SS wird erzeugt, indem ein Entladungslampenstatuserfassungssignal (ein Röhrenspannungserfassungssignal oder Röhrenstromerfassungssignal oder ein entsprechendes Signal) verschiedenen Verarbeitungsvorgängen unterzogen wird, wie beispielsweise Subtraktion oder Addition, unter Verwendung eines Operationsverstärkers. Ausführungen bezüglich eines Signalerzeugungsverfahrens werden hier ausgelassen, da diese im Stand der Technik wohlbekannt sind.
Ein Signal von dem Fehlerverstärker 9 wird an einen positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 10 geliefert. Weiter wird ein Sägezahnwellenformsignal von dem Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11 an einen negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10 geliefert. Der Pegel des an dem positiven Eingangsanschluss eingegebenen Signals wird mit dem Pegel des Sägezahnwellenformsignals verglichen.
Der Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11 umfasst einen Widerstand RT, einen Kondensator CT, einen Vergleicher 12, und analoge Schaltelemente 13 und 14. Die analogen Schaltelemente können ein bipolares Element oder ein einpolares Element sein. Eine Signalerzeugung basiert auf einer CR (bzw. Kondensator/Widerstand) Oszillation.
Eine vorgegebene Referenzspannung Eref1 wird an einen Anschluss des Widerstands RT angelegt, und der andere Anschluss des Widerstands RT wird durch den Kondensator CT geerdet. Der positive Eingangsanschluss des Vergleichers 12 ist mit einem Knoten zwischen dem Widerstand RT und dem Kondensator CT verbunden. Eine vorgegebene Referenzspannung Eref2 wird an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 12 durch den Widerstand 15 geliefert. Ein Ausgangsanschluss des Vergleichers ist mit einem Pull-Up-Widerstand 17 und den analogen Schaltelementen 13 und 14 verbunden.
Eins von zwei Nichtsteueranschlüssen des analogen Schaltelements 13 ist geerdet, und das andere ist über einen Widerstand 18 mit einem Knoten zwischen dem Widerstand RT und dem Kondensator CT und auch mit dem negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10 verbunden. Einer von zwei Nicht-Steuereingangsanschlüssen des analogen Schaltelements 14 ist geerdet, und das andere ist über einen Widerstand 16 mit dem negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 12 und dem Widerstand 15 verbunden.
Das Signal von dem Vergleicher 12 wird an ein NICHT (logisches NICHT) Gatter 19 geliefert.
Der Vergleicher 10 ist gefolgt durch ein Zweieingangs-UND-(logisches Produkt)-Gatter 20, und das Signal von dem Vergleicher 10 wird an einen der zwei Eingangsanschlüsse des UND Gatters 20 geliefert. Das Signal von dem NICHT Gatter 19 wird an den anderen Eingangsanschluss angelegt. Das Signal von dem UND Gatter 20 wird an das erste Schaltelement SW1 angelegt.
8 zeigt die Signalwellenformen in dem Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11. EAo ist der Pegel des Signals von dem Fehlerverstärker 9 (der Pegel eines tatsächlichen Signals fluktuiert unter Einfluss von Veränderungen einer Last. Jedoch ist der Pegel des Signals als ein konstanter Wert veranschaulicht). SAW ist der Pegel der Sägezahnwellenform. DIV2 ist der Pegel der Referenzspannung Eref2, nachdem sie durch die Widerstände 15 und 16 geteilt wurde. Sc1 ist der Pegel des Signals von dem Vergleicher 12 (Symbol ”H” in der Zeichnung veranschaulicht einen hohen Pegel, und das Symbol ”L” veranschaulicht einen niedrigen Pegel).
Der Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11 erzeugt eine Sägezahnwellenform durch zyklisches Iterieren des Ladebetriebs des Kondensators CT in Zusammenhang mit dem Widerstand RT und dem Entladebetrieb des Kondensators CT in Zusammenhang mit dem analogen Schaltelement 13 (in einem aktivierten Zustand) und dem Widerstand 18. Insbesondere wird das Signal von dem Vergleicher 12 in einem niedrigen Zustand (L) während der Ladeperiode des Kondensators CT gehalten. Demzufolge ist das positive Potential geringer als das negative Eingangspotential Eref2. Somit verbleiben die zwei analogen Schaltelemente 13 und 14 deaktiviert.
Nachfolgend, wenn das Potential des Anschlusses des Kondensators CT auf Eref2 ansteigt, geht das Signal von dem Vergleicher 12 auf hoch, und die zwei analogen Schaltelemente 13 und 14 werden aktiviert. Die in dem Kondensator CT gespeicherte elektrische Ladung wird dann durch den Widerstand 18 entladen, und ein Widerstandspotentialteilungspegel (DIV2)¾, an dem die Referenzspannung Eref2 geteilt-¾ ist, wird an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 12 geliefert, wodurch der Pegel des Signals von dem Vergleicher 12 vermindert wird.
Wenn die Spannung über den Anschlüssen des Kondensators CT auf den Pegel von DIV2 abfällt, wenn sich der Kondensator CT entlädt, wird das Signal von dem Vergleicher 12 auf niedrig (L) geschaltet, wodurch ein Aufladen des Kondensators CT wieder aufgenommen wird.
Sägezahnwellenformen werden durch zyklisches Iterieren der vorhergehenden Entlade- und Aufladebetriebsvorgänge erzeugt. Die erzeugten Sägezahnwellenformen werden an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 12 geliefert. Die Frequenz der in 8 gezeigten Sägezahnwellenform SAW wird durch Parameter wie beispielsweise den Widerstand des Widerstands RT und die elektrostatische Kapazität des Kondensators CT bestimmt. Während der Aufladezeitperiode wird der Anstieg der Sägezahnwellenform durch den Widerstand des Widerstands RT bestimmt. Während der Entladeperiode wird der Verlauf der Sägezahnwellenform durch den Widerstand des Widerstands 18 bestimmt. Um die Entladeperiode kürzer als die Aufladeperiode zu machen, wird der Widerstand des Widerstands 18 auf einen kleinen Wert eingestellt.
Der Vergleicher 10 vergleicht den Pegel der Sägezahnwellenform SAW mit dem Pegel des Signals EAo von dem Fehlerverstärker 9. Der Arbeitszyklus des Signals Sc1 wird durch die Intervalle zwischen den Schnittstellen des Signals EAo und der Sägezahnwellenform SAW bestimmt. Wie in 8 zu sehen, geht das Signal Sc1 auf hoch, wenn der Tiefstand der Sägezahnwellenform SAW den Widerstandspotentialunterteilungspegel DIV2 schneidet, und geht auf niedrig, wenn die Sägezahnwellenform SAW das Signal EAo schneidet. Das Signal Sc1 geht auf niedrig, wenn das Signal EAo die Sägezahnwellenform SAW schneidet, und wird hoch, wenn der Tiefstand der Sägezahnwellenform SAW den Widerstandspotentialunterteilungspegel DIV2 schneidet. Wenn das Signal EAo die Referenzspannung Eref2 erreicht, wird das Signal vom Vergleicher 12 hoch. Wenn jedoch ein Signal mit hohem Pegel von dem Vergleicher 12 ausgesendet wird, wird ein logisches NICHT Signal, d. h., die Umkehrung des Hochpegelsignals, an das UND Gatter 20 geliefert. Somit erreicht der Arbeitszyklus entsprechend der Periode, während der der Kondensator CT sich durch den Widerstand 18 entlädt, d. h., die Niedrigpegelperiode des Signals Sc1, ein Maximum. Kurz gesagt, wird das Signal vom Vergleicher 12 hoch, wenn sich der Kondensator CT entlädt. Somit kann der Maximalarbeitszyklus des Signals Sc1 eingestellt werden, durch Erzeugen eines UND Produkts des Signals von dem Vergleicher 12 und dem logischen NICHT Signal von dem Signal von dem Vergleicher 12.
In dem in 7 gezeigten Beispiel werden die Auflade- und Entladebetriebsvorgänge des Kondensators CT durch die Verwendung von Widerständen bestimmt. Auflade- und Entladebetriebsvorgänge des Kondensators CT können jedoch auch durch die Verwendung einer Konstantstromschaltung bestimmt werden.
Aktivierungs/Deaktivierungsbetriebsvorgänge des zweiten Schaltelements werden sequentiell mit Bezug auf die folgenden Konfigurationen beschrieben.

(A) Während des Verlaufs einer Signalenergieübertragung, bewirkt durch die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, sind die zweiten Schaltelemente entweder auf einen aktivierten oder deaktivierten Zustand fest eingestellt. Der aktivierte/deaktivierte Zustand der zweiten Schaltelemente wird jedes Mal dann umgekehrt, wenn Leistung übertragen wird.
(B) Während des Verlaufs einer einzelnen Energieübertragung, bewirkt durch die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, sind die zweiten Schaltelemente auf entweder einen aktivierten oder deaktivierten Zustand fest eingestellt. Der aktivierte/deaktivierte Zustand der zweiten Schaltelemente wird jedes Mal dann umgekehrt, wenn eine Energieübertragung eine vorgegebene Anzahl von Malen durchgeführt wird.
(C) Während des Verlaufs einer Energieübertragung, bewirkt durch die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, werden die zweiten Schaltelemente von einem aktivierten Zustand auf einen deaktivierten Zustand geschaltet, oder anders herum.
(D) Während des Verlaufs einer Energieübertragung, bewirkt durch die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, werden einige der zweiten Schaltelemente durchgehend in einem aktivierten Zustand belassen, und die anderen Elemente der zweiten Schaltelemente werden von einem aktivierten Zustand in einen deaktivierten Zustand oder anders herum geschaltet.

Eine Energieübertragung in der Grundschaltung wird mit Bezug auf eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung beschrieben, die eine Ausgabe vom Typ (iii) erzeugt. Beispielsweise, wie in 5 gezeigt, ist das zweite Schaltelement SW2_1 aktiviert, und das zweite Schaltelement SW2_2 ist deaktiviert. Wenn das erste Schaltelement SW1 deaktiviert ist, wird die primäre Energie, gespeichert ¾ während das erste Schaltelement SW ¾ aktiviert ist, an die sekundäre Spule Ts1 übertragen, wobei das zweite Schaltelement SW2_1 zu aktivieren ist. Die transferierte primäre Energie wird dann von dem Anschluss to1 geliefert.
Wenn das zweite Schaltelement SW2_1 deaktiviert ist, ist das zweite Schaltelement SW2_2 aktiviert. Während das erste Schaltelement SW1 deaktiviert ist, wird die primäre Energie zu der zweiten Spule Ts2 übermittelt, wobei das zweite Schaltelement SW2_2 zu aktivieren ist. Die übertragene primäre Energie wird von dem Anschluss to2 geliefert.
Somit wird die primäre Energie des Wandlertransformators T selektiv entweder zur sekundären Spule Ts1 oder Ts2 geliefert, in Übereinstimmung mit der Zeitsteuerung der Aktivierung und Deaktivierung der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2. Eine Verteilung der Energie auf der Ausgangsstufe des Wandlertransformators kann beliebig definiert werden, indem eine Aktivierung und Deaktivierung der zweiten Schaltelemente gesteuert wird.
In Konfiguration (A), wenn die primäre Energie zu der sekundären Schaltung in den Transformator der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung übertragen wird, überträgt die Steuerschaltung Steuersignale zu jeweiligen zweiten Schaltelementen, so dass ein beliebiges der zweiten Schaltelemente, bereitgestellt in den sekundären Spulen, aktiviert werden. Während einer Periode, während der das zweite Schaltelement aktiviert verbleibt, wird die primäre Energie von der mit dem zweiten Schaltelement verbundenen sekundären Spule an eine entsprechende Entladungslampe geliefert. Falls die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3C, in 5 gezeigt, mit zwei Entladungslampen ausgerüstet ist, und falls das zweite Schaltelement SW2_1 aktiv ist, wenn das erste Schaltelement SW1 deaktiv ist, wird das zweite Schaltelement SW2_1 deaktiviert. Umgekehrt, falls das Schaltelement SW2_1 deaktiviert ist, ist das Schaltelement SW2_2 aktiviert. Somit werden die Schaltelemente invers gesteuert. Die zwei Schaltelemente werden wechselseitig aktiviert oder deaktiviert, wenn die Lasten (z. B. Leistung und Spannung) verbunden mit den Ausgangsstufen der zwei sekundären Spulen, im wesentlichen einander gleich sind. Demzufolge wird im wesentlichen die Hälfte der primären Energie des Transformators an jede der Entladungslampen geliefert.
9 zeigt ein exemplarisches Zeitdiagramm von Steuersignalen, die von der Steuerschaltung an die zwei Schaltelemente geliefert werden. Während einer Periode, während der das Steuersignal Sc1, zu senden an das erste Schaltelement SW1, niedrig wird, wird der Pegel des Steuersignals Sc2_1 entgegengesetzt zu dem des Steuersignals Sc2_2. Die Zustände der Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2 werden geändert, wenn das Signal Sc1 niedrig wird, d. h., wenn das Steuersignal Sc2_1 hoch (niedrig) wird, wird das Steuersignal Sc2_2 niedrig (hoch).
10 zeigt ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerschaltung gemäss Konfiguration A. Ein Betriebssignal SS1, betreffend die Entladungslampe 6_1, und ein Betriebssignal SS2, betreffend die Entladungslampe 6_2, werden an Fehlerverstärker 9_1 bzw. 9_2 geliefert.
Das Betriebssignal SS1 wird an einen negativen Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 9_1 geliefert, und eine vorgegebene Referenzspannung Eref3 wird an einen positiven Eingangsanschluss davon geliefert. Das Signal von dem Fehlerverstärker 9_1 wird an einen positiven Eingangsanschluss eines nachfolgenden Vergleichers 10_1 geliefert. Weiter wird das Betriebssignal SS2 an den negativen Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 9_2 geliefert. Die Referenzspannung Eref3 wird an einen positiven Eingangsanschluss geliefert. Das Signal von dem Fehlerverstärker 9_2 wird an einen positiven Eingangsanschluss eines nachfolgenden Vergleichers 10_2 geliefert.
Die Sägezahnwellenformerzeugungsschaltung 11 weist eine identische Konfiguration zu der in 7 gezeigten auf. Ein Knoten zwischen dem Widerstand RT und dem Kondensator CT ist mit einem negativen Eingangsanschluss eines jeden der Vergleicher 10_1 und 10_2 verbunden. Somit wird eine Sägezahnwellenform an die negativen Eingangsanschlüsse eingegeben.
Das Signal von dem Vergleicher 12, umfassend den Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11, wird an einen Taktsignaleingangsanschluss CK eines D Flip-Flops 21 durch ein NICHT Gatter 19 geliefert. Ein D Eingangsanschluss des Flip-Flops 21 ist mit einem Q-Balken Ausgangsanschluss des Flip-Flops 21 verbunden. Ein Signal, das an dem Q-Balken Ausgangsanschluss des Flip-Flops 21 auftritt, ist das Steuersignal Sc2_1, und ein Signal, das an einem Q Ausgangsanschluss auftritt, ist das Steuersignal Sc2_2.
Der Vergleicher 10_1 wird gefolgt durch ein Zweieingangs-UND-Gatter 22_1 und der Vergleicher 10_2 wird gefolgt durch ein Zweieingangs-UND-Gatter 22_2. Eines von zwei Eingangsanschlüssen des UND Gatters 22_1 ist mit dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 10_1 verbunden, und dessen anderer Eingangsanschluss ist mit dem Q-Balken Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 21 verbunden. Einer von zwei Eingangsanschlüssen des UND Gatters 22_2 ist mit dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 10_2 verbunden, und dessen anderer Eingangsanschluss ist mit dem Q Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 21 verbunden.
Die Signale von den UND Gattern 22_1 und 22_2 werden an ein Zweieingangs-ODER-(logisches ODER)Gatter 23 geliefert. Das Signal von dem ODER Gatter 23 wird an ein nachfolgendes Zweieingangs-UND-Gatter 24 geliefert. Das Signal von dem Vergleicher 12 des Sägezahnwellenform-Erzeugungsabschnitts 11 wird durch das NICHT Gatter 19 an den anderen Eingangsanschluss des UND Gatters 24 angelegt. Das Signal von dem UND Gatter 24 wird an das erste Schaltelement als das Steuersignal Sc1 geliefert.
Somit, wenn die Betriebssignale SS1 und SS2 für die Entladungslampen 6_1 und 6_2 an die jeweiligen Fehlerverstärker 9_1 und 9_2 geliefert werden, wird der Pegel jedes der Betriebssignale SS1 und SS2 mit dem der Referenzspannung Eref3 verglichen. Ein Fehlererfassungssignal, die Differenz zwischen dem Betriebssignal SS1 und dem Referenzspannungspegel Eref3 darstellend, wird an den Vergleicher 10_1 geliefert, und ein Fehlererfassungssignal, eine Differenz zwischen dem Betriebssignal SS2 und dem Referenzspannungspegel Eref3 darstellend, wird an den Vergleicher 10_2 geliefert.
Wie oben erwähnt, wird eine Sägezahnwellenform an die negativen Eingangsanschlüsse der Vergleicher 10_1 und 10_2 geliefert. Ein binäres Signal entsprechend dem Vergleichsergebnis zwischen dem Pegel der Sägezahnwellenform und dem Pegel des Signals von dem Fehlerverstärker 9_1 wird an das UND Gatter 22_1 geliefert. Ein binäres Signal entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Pegel der Sägezahnwellenform und dem Pegel des Signals von dem Fehlerverstärker 9_2 wird an das UND Gatter 22_2 geliefert.
Das Signal von dem Vergleicher 12 des Sägezahnwellenform-Erzeugungsabschnitts 11 wird hoch, wenn der Kondensator CT sich entlädt. Ein logisches NICHT Signal des Ausgangssignals wird an das D Flip-Flop 21 als ein Taktsignal geliefert, und wird frequenzgeteilt. Das Steuersignal Sc2_1 zum Aktivieren des zweiten Schaltelements SW2-1 wird als ein Q-Balken Ausgang des D Flip-Flops 21 erzeugt. Das Steuersignal Sc2_2 zum Aktivieren des zweiten Schaltelements SW2-2 wird als eine Q Ausgabe von dem D Flip-Flop 21 erzeugt. Diese Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2 sind einander entgegengesetzt.
Das Q Signal von dem D Flip-Flop 21 wird an das UND Gatter 22_2 geliefert, und das Q-Balken Signal von diesem wird an das UND Gatter 22_1 geliefert. Das Q-Balken Signal und das Signal von dem Vergleicher 10_1 werden einer UND Verarbeitung unterzogen und das Q Signal und das Signal von dem Vergleicher 10_2 werden einer UND Verarbeitung unterzogen. Wenn das Q-Balken Ausgangssignal hoch ist, wird das Signal von dem Vergleicher 10_1 an das ODER Gatter 23 geliefert. Wenn das Q Ausgangssignal hoch ist, wird das Signal von dem Vergleicher 10_2 an das ODER Gatter 23 geliefert. Die Auswahl eines Signals von diesen Signalen von den Vergleichern 10_1 und 10_2 wird hier erläutert.
Die Signale von den Vergleichern 10_1 und 10_2 gehen durch die UND Gatter 22_1 und 22_2 und das ODER Gatter 23. Wenn das Q-Balken Signal von dem D Flip-Flop 21 hoch ist, wird das Signal von dem Vergleicher 10_1 ausgewählt. Wenn das Q Signal von dem D Flip-Flop 21 hoch ist, wird das Signal von dem Vergleicher 10_2 ausgewählt. Zuletzt tritt das Steuersignal Sc1 an dem Ausgangsanschluss des UND Gatters 24 auf.
Wie oben erwähnt arbeitet das D Flip-Flop 21 in Übereinstimmung mit dem Signal von dem Vergleicher 12. Somit wird, da die zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 alternierend aktiviert/deaktiviert werden, eine im wesentlichen gleiche Energie an die sekundären Ausgänge geliefert.
Das Signal von dem Vergleicher 12 wird in das UND Gatter 24 durch das NICHT Gatter 19 eingeführt. Wie in Verbindung mit der in 7 gezeigten Schaltung beschrieben, bestimmt dies den maximalen Arbeitszyklus des ersten Schaltelements SW1.
In Konfiguration (B) sind unterschiedliche Lasten mit den jeweiligen sekundären Spulen des Wandlertransformators verbunden. Jedes der zweiten Schaltelemente ist auf entweder einen aktivierten oder deaktivierten Zustand fest eingestellt, während einer einzelnen Energieübertragungsverarbeitung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung des Transformators, bewirkt durch das kontrollierte Aktivieren/Deaktivieren des ersten Schaltelements. Die Aktivierungs/Deaktivierungszustände des zweiten Schaltelements werden jedes Mal dann umgekehrt, wenn eine Energieübertragung eine vorgegebene Anzahl von Malen durchgeführt ist. Für zwei Entladungslampen mit unterschiedlichen Charakteristiken ist die aktivierte Periode für eines der zweiten Schaltelemente SW_2 und SW_2, in 5 gezeigt, länger als die des anderen zweiten Schaltelements.
11 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm, das Steuersignale veranschaulicht, die von der Steuerschaltung an das erste Schaltelement SW1 und die zweiten Schaltelemente SW2_1 bzw. SW2_2 zu liefern sind.
Die Zustände der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 werden umgekehrt, jedes Mal, wenn das erste Schaltelement SW1 zweimal deaktiviert wird. Beispielsweise, wenn das zweite Schaltelement SW2_1 deaktiviert ist, ist das zweite Schaltelement SW2_2 aktiviert. Die Zustände der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 werden nicht jedes Mal umgekehrt, wenn das erste Schaltelement SW1 deaktiviert ist. Das Steuersignal Sc2_1, das zum zweiten Schaltelement SW2_1 zu senden ist, ändert sich von hoch auf niedrig an einem durch einen Pfeil (1), in 11 gezeigt, bezeichneten Zeitpunkt. Das Steuersignal Sc2_1 ändert sich von niedrig auf hoch an einem durch einen Pfeil (2) bezeichneten Zeitpunkt. Das Steuersignal Sc2_2, das an das zweite Schaltelement SW2_2 zu senden ist, ändert sich von hoch auf niedrig an einem durch den Pfeil (2), in 11 gezeigt, bezeichneten Zeitpunkt. Das Steuersignal Sc2_2 ändert sich von niedrig auf hoch an einem durch den Pfeil (1) bezeichneten Zeitpunkt.
Die aktivierte Periode des zweiten Schaltelements SW2_2, d. h., eine Hochpegelperiode des Steuersignals Sc2_2, ist länger als die des zweiten Schaltelements SW2_1, d. h., eine Hochpegelperiode des Steuersignals Sc2_1. Die sekundäre Spule mit dem daran angeschlossenen zweiten Schaltelement SW2_2 erzeugt eine Ausgabe vergleichsweise öfter als es die andere sekundäre Spule tut. Als eine Folge wird das Verteilungsverhältnis der Primärenergie zwischen den Entladungslampen unausgewogen. Mit anderen Worten wird eine größere Energiemenge zu einer Entladungslampe verteilt, die eine größere Leistung erfordert.
12 zeigt ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerschaltung gemäss Konfiguration (B). EAo1 bezeichnet ein Signal von dem Fehlerverstärker 9_1, wenn das Betriebssignal SS1 bezüglich einer Leuchtbetriebssteuerung der Entladungslampe 6_1 in den Fehlerverstärker 9_1 eingeführt wird. EAo2 bezeichnet ein Signal von dem Fehlerverstärker 9_2, wenn das Betriebssignal SS2 bezüglich einer Leuchtbetriebssteuerung der Entladungslampe 6_2 in den Fehlerverstärker 9_2 eingeführt wird.
Das Signal EAo1 wird an den positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 10_1 und einen positiven Eingangsanschluss eines Vergleichers 25_1 geliefert. Das Signal EAo2 wird an den positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 10_2 geliefert, und an einen positiven Eingangsanschluss eines Vergleichers 25_2. Der Vergleicher 10_1 vergleicht den Pegel der Sägezahnwellenform SAW, die an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10_1 geliefert wird, mit dem Pegel des Signals EAo1. Der Vergleicher 25_1 vergleicht den Pegel der Referenzspannung Eref2, die an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 25_1 geliefert wird, mit dem Pegel des Signals EAo1. Auf ähnliche Weise vergleicht der Vergleicher 10_2 den Pegel der Sägezahnwellenform SAW, geliefert an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10_2, mit dem Pegel des Signals EAo2. Der Vergleicher 25_2 vergleicht den Pegel der Referenzspannung Eref2, geliefert an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 25_2, mit dem Pegel des Signals EAo2. Da die Konfiguration des Sägezahnwellenform-Erzeugungsabschnitts 11 identisch mit der in den 7 und 10 veranschaulichten ist, wird auf eine weitere Erläuterung und Veranschaulichung davon verzichtet.
Das Signal vom Vergleicher 10_1 wird an einen von Eingangsanschlüssen des Zweieingangs-UND-Gatters 22_1 geliefert. Das Signal von dem Vergleicher 10_2 wird an einen von Eingangsanschlüssen des nachfolgenden Zweieingangs-UND-Gatters 22_2 angelegt.
Das Signal von dem Vergleicher 25_1 wird an einen der Eingangsanschlüsse eines nachfolgenden Zweieingangs-UND-Gatters 26_1 geliefert. Das Signal wird weiter an einen der Eingangsanschlüsse eines Zweieingangs-UND-Gatters 26_2 durch ein NICHT Gatter 27 angelegt. Das Signal von dem Vergleicher 25_2 wird an den anderen Eingangsanschluss des Zweieingangs-UND-Gatters 26_2 angelegt. Das Signal wird weiter an den anderen Eingangsanschluss des Zweieingangs-UND-Gatters 26_1 durch ein NICHT Gatter 28 geliefert.
Das Signal von dem UND Gatter 26_1 wird an einen von den Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-UND-Gatters 29 geliefert. Das Signal von dem UND Gatter 26_2 wird an einen der Eingangsanschlüsse eines Zweieingangs-UND-Gatters 30 geliefert.
Das D Flip-Flop 31 weist einen niedrig-aktiven Eingangsrücksetzanschluss Q-Balken auf. Ein Signal von einem ODER Gatter 35, später detaillierter beschrieben, wird an den Rücksetzanschluss geliefert. Das Signal CMP12 von dem Vergleicher 12, bereitgestellt in dem Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11, wird an einen Taktsignaleingangsanschluss CK des D Flip-Flops 31, bereitgestellt in der nachfolgenden Stufe, geliefert. Ein D Eingangsanschluss des Flip-Flops 31 ist mit dem Q-Balken Ausgangsanschluss davon verbunden. Das Signal von dem Q Ausgangsanschluss des Flip-Flops 31 wird an einen von zwei Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-ODER-Gatters 33 geliefert.
Das Signal CMP12 wird durch ein NICHT Gatter 34 an den verbleibenden Eingangsanschluss des ODER Gatters 33 geliefert. Ein Signal von dem ODER Gatter 33 wird an einen Taktsignaleingangsanschluss CK des D Flip-Flops 32 geliefert. Ein D Eingangsanschluss des Flip-Flops 32 ist mit einem Q-Balken Ausgangsanschluss davon verbunden. Ein Signal von dem Q-Balken Ausgangsanschluss wird an den verbleibenden Eingangsanschluss des UND Gatters 22_1 geliefert. Ein Signal von dem Q Ausgangsanschluss wird an den verbleibenden Eingangsanschluss des UND Gatters 22_2 geliefert. Ein an dem Q Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 32 auftretendes Signal ist das Steuersignal Sc2_2, und ein an dem Q-Balken Ausgangsanschluss auftretendes Signal ist das Steuersignal Sc2_1.
Ein Signal von dem UND Gatter 29 und ein Signal von dem UND Gatter 30 wird an das Zweieingangs-ODER-Gatter 35 geliefert. Das Signal von dem ODER Gatter 35 wird an den Rücksetzanschluss des D Flip-Flops 31 geliefert.
Das Signal von dem Vergleicher 10_1 wird an einen der Eingangsanschlüsse des Zweieingangs-UND-Gatters 22_1 geliefert, und das Signal von dem Q-Balken Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 32 wird an den verbleibenden Eingangsanschluss des UND Gatters 22_1 geliefert. Das Signal von dem Vergleicher 10_2 wird an einen der Eingangsanschlüsse des Zweieingangs-UND-Gatters 22_2 geliefert, und das Signal von dem Q Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 32 wird an den verbleibenden Eingangsanschluss des UND Gatters 22_2 geliefert.
Die Signale von den UND Gattern 22_1 und 22_2 werden an das Zweieingangs-ODER-Gatter 23 geliefert, und ein Signal von dem ODER Gatter 23 wird an einen der Eingangsanschlüsse des Zweieingangs-UND-Gatters 24 angelegt. Das Signal CMP12 wird durch das NICHT Gatter 34 an den anderen Eingangsanschluss des UND Gatters 24 angelegt, und das Signal von dem UND Gatter 24 ist das Steuersignal Sc1.
13 veranschaulicht ein exemplarisches Zeitablaufdiagramm, das Signale für ein Beschreiben von Steuerbetriebsvorgängen zeigt. SA26_2 ist ein Signal von dem UND Gatter 26_2. SB35 ist ein Signal von dem ODER Gatter 35. SC34 ist ein Signal von dem NICHT Gatter 34. SQ31 ist ein Signal von dem Anschluss Q des D Flip-Flops 31. SD33 ist ein Signal von dem ODER Gatter 33. SQ32 ist ein Signal von dem Anschluss Q des D Flip-Flops 32.
Der Vergleicher 25_1 vergleicht das Signal EAo1 mit der Referenzspannung Eref2, und erzeugt ein Signal CMP25_1. Der Vergleicher 25_2 vergleicht das Signal EAo2 mit der Referenzspannung Eref2 und erzeugt ein Signal CMP25_2. Die Ausgangssignale CMP25_1 und CMP25_2 werden in den folgenden Kombination erzeugt.

1) CMP25_1 = H, CMP25_2 = H
2) CMP25_1 = H, CMP25_2 = L
3) CMP25_1 = L, CMP25_2 = H
4) CMP25_1 = L, CMP25_2 = L

Bei den jeweiligen oben erwähnten Kombinationen nehmen ein Signal SA26_1 von dem UND Gatter 26_1 und ein Signal SA26_2 von dem UND Gatter 26_2 Zustände wie unterhalb beschrieben an.

1) SA26_1 = L, SA26_2 = L
2) SA26_1 = H, SA26_2 = L
3) SA26_1 = L, SA26_2 = H
4) SA26_1 = L, SA26_2 = L

Von den zwei Signalen EAo1 und EAo2 erfordert ein Signal, das größer als die Referenzspannung Eref2 ist, eine größere Energiemengenversorgung, oder leidet andernfalls an einer ungenügenden Energieversorgung. Die Zustände in 2) und 3) werden festgestellt, wenn eines der Signale von den UND Gattern 26_1 und 26_2 hoch wird. Die in 1) und 4) gezeigten Zustände zeigen eine übermäßige oder mangelhafte Energieversorgung. Die Signale SA26_1 und SA26_2 von den UND Gattern 26_1 und 26_2 sind normalerweise in niedrigen Zuständen und werden niemals gleichzeitig hoch. Wie in 13 gezeigt, erfordert, wenn das Signal SA26_2 hoch ist, die Entladungslampe 6_2 eine größere Energieversorgungsmenge.
Das UND Gatter 29 erzeugt ein UND Produkt des Signals SA26_1 und des Signals von dem Q-Balken Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 32. Das UND Gatter 30 erzeugt ein UND Produkt des Signals SA26_2 und des Signals von dem Q Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 32. Das ODER Gatter 35 erzeugt ein ODER Produkt des Signals von den UND Gattern 29 und 30, wodurch ein logisches ODER Signal SB35 geliefert wird. Das logische ODER Signal SB35 wird an den Rücksetzanschluss R-Balken geliefert. Wie in 13 gezeigt, wenn das Signal SB35 auf niedrig geht, reagiert das D Flip-Flop 31 nicht auf das Signal CMP12, ein Taktsignal, und das Signal SQ31 wird niedrig. Während der Hochpegelperiode des Signals SB35 empfängt das D Flip-Flop 31 das Signal CMP12, und die Polarität des Signals SQ31 wird umgekehrt.
Ein logisches ODER Produkt des Signals SQ31 und des Signals SC34 wird als ein Taktsignal an das D Flip-Flop 32 geliefert. Somit wird das Signal SD33 gezwungenermaßen auf einen hohen Pegel gebracht, für eine Zeit, die der Hochpegelperiode des Signals SQ31 entspricht. Demzufolge erzeugt das D Flip-Flop 32, das bei Empfang des Signals SD33 arbeitet, das Signal SW32, so dass eine Hochpegelperiode in dem Signal SQ32 für eine Zeitperiode TH auftritt, die länger als eine Pulsbreite entsprechend der Hochpegelperiode des Signals SB35 ist. Wie mit den Signalen SC34 und SD33 zu sehen, wird eine Periode entsprechend einem Zyklus von der Periode TH abgezogen.
Das Signal SQ32 ist das Signal Sc2_2, und ein Umkehrungssignal des Signals Sc2_2 ist ein Signal Sc2_1. Ein Vergleich zwischen der Dauer der Periode TH des Signals SQ32 und der Dauer der Niedrigpegelperiode desselben zeigt, dass eine größere Energiemenge der Entladungslampe 6_2 geliefert werden sollte.
Nachdem das Signal SA26_2 sich von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel geändert hat, nimmt das Signal SA26_2 die Zustände 1) oder 4) an. Leistung wird jedoch gleichmäßig an die Entladungslampen geliefert, da das Signal SB35 auf einem niedrigen Pegel ist, und somit das Signal SC34 an das D Flip-Flop 32 als ein Taktsignal geliefert wird.
In der Konfiguration (C) wird während eines einzelnen Energieübertragungsbetriebsvorgangs von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung des Transformators, bewirkt durch die gesteuerte Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, ein jedes der zweiten Schaltelemente in entweder einen aktivierten oder deaktivierten Zustand geschaltet.
Es wird angenommen, dass die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3C, in 5 gezeigt, mit zwei Entladungslampen versehen ist, wie in 14 gezeigt. Das Steuersignal Sc2_1 und das Steuersignal Sc2_2 werden von hoch auf niedrig geschaltet, wenn das erste Schaltelement SW1 AUS-geschaltet wird, während der Niedrigpegelperiode des Signals Sc1. Wenn das Steuersignal Sc1 ansteigt, werden die Zustände der Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2 umgekehrt.
Ähnlich wird während einer Niedrigpegelperiode, während der das erste Schaltelement den nächsten Aus-Zustand begonnen hat, das Steuersignal Sc2_1 von hoch auf niedrig geschaltet, und das Steuersignal Sc2_2 wird von niedrig auf hoch geschaltet. Auf diese Weise werden jedes Mal, wenn das erste Schaltelement einen Aus-Zustand beginnt, die Zustände der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 umgekehrt.
15 zeigt ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerschaltung gemäss Konfiguration (C). Das Signal SSt ist ein Betriebssignal, das der Leistungssteuerung der zwei Entladungslampen zugeordnet ist. Das Signal steuert die Gesamtenergiemenge und wird aus einem Erfassungssignal berechnet, das die Summe aller sekundären Ausgaben von dem Wandlertransformator darstellt. SS ist ein Betriebssignal, das der Energiesteuerung einer der Entladungslampen 6_1 und 6_2 zugeordnet ist. Das SS Signal wird aus einem Erfassungssignal berechnet, das einer sekundären Ausgabe entsprechend der Entladungslampe zugeordnet ist.
Das Betriebssignal SSt wird an den negativen Eingangsanschluss eines Fehlerverstärkers 36 geliefert. Der vorgegebene Referenzspannungspegel Eref3 wird an einen positiven Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 36 geliefert.
Das Betriebssignal SS wird an den negativen Eingangsanschluss eines Fehlerverstärkers 37 geliefert. Der vorgegebene Bezugsspannungspegel Eref3 wird an einen positiven Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 37 geliefert.
Der Fehlerverstärker 36 wird durch einen Vergleicher 38 gefolgt, und der Fehlerverstärker 37 wird durch einen Vergleicher 39 gefolgt. Ein Signal von dem Fehlerverstärker 36 wird in einen positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 38 eingegeben. Ein Signal von dem Fehlerverstärker 37 wird in einen positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 39 eingegeben. Das Sägezahnwellenformsignal SAW von dem Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11 wird an die negativen Eingangsanschlüsse der Vergleicher 38 und 39 geliefert. Da die Konfiguration des Sägezahnwellenform-Erzeugungsabschnitts 11 identisch mit den in 7 und 10 gezeigten ist, wird auf eine weitere Erläuterung und Veranschaulichung davon verzichtet.
Das Signal von dem Vergleicher 38 wird an einen der Eingangsanschlüsse eines Zweieingangs-UND-Gatters 40 geliefert. Das Signal CMP12 von dem Vergleicher 12, bereitgestellt in dem Sägezahnwellenformerzeugungsabschnitt 11, wird an den anderen Eingangsanschluss des UND Gatters 40 durch ein NICHT Gatter 41 angelegt. Ein Signal von dem UND Gatter 40 ist das Steuersignal sc1, das an das erste Schaltelement SW1 zu liefern ist.
Das Signal von dem Vergleicher 39 tritt in ein NICHT Gatter 42 ein, und das NICHT Gatter 42 erzeugt ein logisches NICHT Produktsignal (ein Umkehrungssignal). Das logische NICHT Signal wird als ein Steuersignal an die Schaltelemente geliefert. Beispielsweise wird angenommen, dass das Betriebssignal SS ein Betriebssignal SS1 bezüglich der ersten Entladungslampe 6_1 ist. Dann ist das Signal von dem Vergleicher 39 das Steuersignal Sc2_1, und ein Umkehrungssignal des Steuersignals Sc2_1 ist ein Steuersignal Sc2_2.
16 zeigt ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm, das in der vorliegenden Schaltungskonfiguration verwendete Signale zeigt. EAo_t ist der Pegel eines Signals von dem Fehlerverstärker 36. EAo_s ist der Pegel eines Signals von dem Fehlerverstärker 37. SAW ist der Pegel einer Sägezahnwellenform. S40 ist der Pegel eines Signals von dem UND Gatter 40. S39 ist der Pegel eines Signals von dem Vergleicher 39. S42 ist der Pegel eines Signals von dem NICHT Gatter 42.
Das Signal S40 ist definiert durch Vergleichen des EAo_t Signals mit dem SAW Signal. Die Hochpegelperiode von S40 beginnt, wenn der Tiefstand des Signals SAW auftritt, und endet, wenn das Signal SAW das Signal Eao_t übersteigt. Die Niedrigpegelperiode von S40 beginnt, wenn das Signal SAW das Signal Eao_t überschreitet, und endet, wenn der Tiefstand des Signals SAW auftritt.
Das S39 Signal wird definiert durch Vergleichen des EAo_s Signals mit dem SAW Signal. Die Hochpegelperiode von S39 beginnt, wenn der Tiefstand des Signals SAW auftritt, und endet, wenn das Signal SAW das Signal Eao_s überschreitet. Die Niedrigpegelperiode von S39 beginnt, wenn das Signal SAW das Signal Eao_s überschreitet, und endet, wenn der Tiefstand des Signals SAW auftritt.
Da das Signal S42 die Umkehrung des Signals S39 ist, trifft die Umkehrung der obigen Beschreibungen auf das Signal S42 zu.
In Konfiguration (D) verbleiben während eines einzelnen Energieübertragungsbetriebsvorgangs von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung des Transformators, bewirkt durch die gesteuerte Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements, einige der zweiten Schaltelemente in einem aktivierten Zustand, und die anderen Schaltelemente werden auf entweder einen aktivierten oder deaktivierten Zustand geschaltet.
Es wird angenommen, dass die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3C in 5 mit zwei Entladungslampen versehen ist, wie in 17 gezeigt. Das Steuersignal Sc2_1 wird von niedrig auf hoch geschaltet, und das Steuersignal Sc2_2 wird von hoch auf niedrig geschaltet, wenn das erste Schaltelement SW1 ausgeschaltet wird, während der Niedrigpegelperiode des Signals Sc1. Wenn das Steuersignal Sc1 ansteigt, verbleibt das Steuersignal Sc2_1 auf hoch, und das Steuersignal Sc2_2 wird von hoch auf niedrig geschaltet. Wie oben erwähnt wird jedes Mal dann, wenn das erste Schaltelement SW1 ausgeschaltet wird, der Zustand eines der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 (z. B. der Zustand des Schaltelements SW2_2, in der Figur gezeigt) umgekehrt. In diesem Fall wird der Zustand des zweiten Schaltelements, das an der sekundären Spule angebracht ist, dessen Ausgabe sich wenig von dem Massepotential unterscheidet, umgekehrt. Im Gegensatz dazu verbleibt das zweite Schaltelement, das der sekundären Spule zugeordnet ist, dessen sekundäre Ausgabe sich stark von dem Massepotential unterscheidet, aktiviert. Der Grund dafür ist, dass wenn die zwei Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 aktiviert sind, die gesamte in dem Wandlertransformator entwickelte primäre Energie zu einer sekundären Spule übertragen wird, deren sekundäre Ausgabe sich wenig von dem Massepotential unterscheidet, anstatt zu einer sekundären Spule, deren sekundäre Ausgabe sich stark von dem Massepotential unterscheidet. Um Energie zu den zwei sekundären Spulen Ts1 und Ts2 zu verteilen, ist die Aktivierung/Deaktivierung des zweiten Schaltelements, das der sekundären Spule zugeordnet ist, deren sekundäre Ausgabe sich wenig von dem Massepotential unterscheidet, zu steuern.
18 zeigt ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerschaltung gemäss Konfiguration (D). Der Fehlerverstärker 36, der Vergleicher 38, und das UND Gatter 40, und das NICHT Gatter 41 weisen den gleichen Aufbau auf, wie die in der Schaltungskonfiguration aus 15, mit Ausnahme der folgenden Unterschiede.

– Ein Betriebssignal SS1 bezüglich einer Energiesteuerung einer Entladungslampe (z. B. 6_1) wird in den negativen Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 9_1 eingegeben.
– Ein Betriebssignal SS2 bezüglich einer Energiesteuerung einer Entladungslampe (z. B. 6_2) wird in den negativen Eingangsanschluss des Fehlerverstärkers 9_2 eingegeben. Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2, zu liefern an die zweiten Schaltelemente, werden durch Signale bestimmt von den Vergleichern 10_1 und 10_2, und ein Signal, das ein Vergleichsergebnis zwischen den sekundären Ausgaben der sekundären Spulen des Wandlertransformators darstellt.

Das Signal von dem Vergleicher 10_1 wird an einen Eingangsanschluss eines Zweieingangs-ODER-Gatters 43 angelegt, und das Signal von dem Vergleicher 10_2 wird an einen von Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-ODER-Gatters 44 angelegt. Ein Signal von einem Vergleicher 45 wird an die verbleibenden Eingangsanschlüsse der ODER Gatter 43 und 44 direkt oder durch ein NICHT Gatter 46 angelegt.
Erfassungssignale stellen die Spannungen von den sekundären Spulen dar. Beispielsweise wird ein Erfassungssignal SV1, entsprechend der Spannung von einer sekundären Spule Ts1 an einen positiven Eingangsanschluss des Vergleichers 45 angelegt. Ein Erfassungssignal SV2 entsprechend der Spannung von der sekundären Spule Ts2 wird an einen negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 45 angelegt. Ein Signal von dem Vergleicher 45 wird an das ODER Gatter 43 geliefert, und auch an das ODER Gatter 44 durch das NICHT Gatter 46.
Das Signal von dem ODER Gatter 43 ist das Steuersignal Sc2_1, und das Signal von dem ODER Gatter 44 ist das Steuersignal Sc2_2.
Das Steuersignal Sc1, das an das erste Schaltelement zu senden ist, wird durch eine logische UND Verarbeitung der folgenden zwei Signale erzeugt.

– Ein Signal, das sich aus einem Vergleich zwischen dem Pegel des Betriebssignals SSt, geliefert an den Vergleicher 38 durch den Fehlerverstärker 36, und dem Pegel des Sägezahnwellenformsignals SAW ergibt.
– Ein Signal von dem Vergleicher 12 des Sägezahnwellenform-Erzeugungsabschnitts 11 durch das NICHT Gatter 41 (logisches NICHT Signal von dem CMP12).

Das Betriebssignal SS1 wird in den Vergleicher 10_1 durch den Fehlerverstärker 9_1 eingegeben, und ein Signal wird als ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Pegel des SS1 Signals und dem Pegel des Sägezahnwellenformsignals SAW erzeugt. Das Steuersignal Sc2_1, das an das zweite Schaltelement SW2_1 zu übermitteln ist, wird durch eine logische ODER Verarbeitung des erzeugten Signals und des Signals von dem Vergleicher 45 erzeugt.
Das Betriebssignal SS2 wird in dem Vergleicher 10_2 durch den Fehlerverstärker 9_2 eingegeben, und ein Signal wird als ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Pegel des SS2 Signals und dem Pegel des Sägezahnwellenformsignals SAW erzeugt. Das an das zweite Schaltelement SW2_2 zu übermittelnde Steuersignal SW2_2 wird erzeugt durch eine logische ODER Verarbeitung des erzeugten Signals und des logischen NICHT Signals, das von dem NICHT Gatter 46 kommt, und von dem Verstärker 45 stammt.
Der Vergleicher 45 vergleicht das Erfassungssignal SV1 mit dem Erfassungssignal SV2. Falls SV1 > SV2 wird der Pegel des Steuersignals Sc2_1 durch ein Hochpegelsignal von dem Vergleicher auf hoch gebracht. Da das Signal von dem NICHT Gatter 46 niedrig ist, stimmt das Steuersignal Sc2_2 mit dem Signal von dem Vergleicher 10_2 überein. Falls SV1 < SV2 oder falls SV1 £ SV2, wird das Niedrigpegelsignal von dem Vergleicher 45 umgekehrt, und das umgekehrte Signal tritt in das ODER Gatter 44 ein. Das Steuersignal Sc2_2 wird auf hoch gebracht. Da das Signal von dem Vergleicher 10_1 in das ODER Gatter 43 direkt eingegeben wird, stimmt das Steuersignal Sc2_1 mit dem Signal von dem Vergleicher 10_1 überein.
Wie oben erwähnt bestimmt der Vergleicher 45 die Potentialdifferenz zwischen SV1 und dem Massepotential, und die Potentialdifferenz zwischen SV2 und dem Massepotential. Das zweite Schaltelement, das die sekundäre Ausgabe steuert, die sich stark von dem Massepotential unterscheidet, ist aktiviert. Im Gegensatz dazu wird das zweite Schaltelement, das die sekundäre Ausgabe steuert, die sich wenig von dem Massepotential unterscheidet, einem Schaltsteuer-Betriebsvorgang unterzogen. Somit sind die an die ODER Gatter übermittelten Signale bestimmt. Demzufolge wird die verbleibende primäre Energie, die nicht an die sekundäre Ausgabe übermittelt wurde, die sich wenig von dem Massepotential unterscheidet, an die sekundäre Ausgabe übermittelt, die sich stark von dem Massepotential unterscheidet.
Die Konfigurationen (A) bis (D) sind nicht auf isolierte Verwendung beschränkt. Die Konfigurationen können in Kombination oder auf wechselweise Art verwendet werden. Beispielsweise kann, falls die sekundären Ausgaben sich stark voneinander unterscheiden, eine beliebige der Konfigurationen (B) bis (D) verwendet werden. Falls die sekundären Ausgaben sich wenig voneinander unterscheiden, und innerhalb eines erlaubten Bereichs einer Potentialdifferenz liegen, wird eine Konfiguration auf die Konfiguration (A) gewechselt. Somit können Konfigurationen auf verschiedene Weisen implementiert werden.
Die vorhergehende Beschreibung führte die Konfigurationen aus für ein Steuern der zweiten Schaltelemente mittels der Verwendung des PWM Steuerverfahrens. Jedoch ist das Steuerverfahren nicht auf das PWM Steuerverfahren beschränkt. Beispielsweise kann das PFM (Pulsfrequenzmodulations) Steuerverfahren oder ein beliebiges anderes geeignetes Verfahren verwendet werden. Unterhalb wird ein Verfahren zum Steuern der Länge einer aktivierten Periode und der Länge einer deaktivierten Periode beschrieben, wenn eine Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements gesteuert wird. Dieses Steuerverfahren ist erforderlich, wenn eine Energieverteilung an Entladungslampen nicht geeignet mit dem PWM Steuerverfahren unter Verwendung eines einzelnen Wandlertransformators gesteuert werden kann.
Das Steuerverfahren kann in den folgenden Konfigurationen implementiert sein:

(E) Eine Steuerkonfiguration, bei der die Länge einer deaktivierten Periode des ersten Schaltelements konstant gemacht wird, und die Länge einer aktivierten Periode desselben geändert wird.
(F) Eine Steuerkonfiguration, bei der die Längen von aktivierten und deaktivierten Perioden des ersten Schaltelements geändert werden.

19 zeigt ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerschaltung gemäss Konfiguration (E). SS1 und SS2 haben in der Zeichnung die gleichen Bedeutungen wie vorhergehend erwähnt.
Das Signal SS1 wird beispielsweise an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10_1 durch den Fehlerverstärker 9_1 geliefert. Das Signal SS2 wird an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 10_2 durch den Fehlerverstärker 9_2 geliefert. Die Referenzspannung Eref3 wird an die positiven Eingangsanschlüsse der Fehlerverstärker 9_1 und 9_2 geliefert.
Eine Sägezahnwellenform wird an die positiven Eingangsanschlüsse der Vergleicher 10_1 und 10_2 über einen Nebenschluss(Shunt)-Widerstand 47 geliefert. Der Nebenschlusswiderstand 47 ist in Serie mit dem ersten Schaltelement SW1 zum Erfassen des elektrischen Stromes verbunden, der durch das erste Schaltelement SW1 fließt, als ein Spannungsabfall in dem Nebenschlusswiderstand (siehe 2 bis 6).
Das Signal von dem Vergleicher 10_1 wird an einen von Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-UND-Gatters 48_1 geliefert, und das Signal von dem Vergleicher 10_2 wird an einen von Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-UND-Gatters 48_2 geliefert. Ein Signal von einem D Flip-Flop 49 wird an jeden der verbleibenden Eingangsanschlüsse der UND Gatter 48_1 und 48_2 geliefert. Insbesondere wird das Signal von einem Q Anschluss des D Flip-Flops 49 an das UND Gatter 48_1 geliefert. Ein D Eingangsanschluss des D Flip-Flops 49 ist mit einem Q-Balken Ausgangsanschluss desselben verbunden, und ein Signal von dem Q-Balken Ausgangsanschluss wird an das UND Gatter 48_2 geliefert. Das Signal von dem Q Ausgangsanschluss ist das Steuersignal Sc2_1, das an das zweite Schaltelement SW2_1 zu liefern ist, und das Signal von dem Q-Balken Ausgangsanschluss ist das Steuersignal Sc2_2, das an das zweite Schaltelement SW2_2 zu liefern ist.
Eine Konstantstromquelle Ichg für Ladezwecke, eine Konstantstromquelle Idsg für Entladezwecke, und analoge Schaltelemente 50 und 51 werden für ein Steuern eines Lade- und Wiederaufladebetriebs des Kondensators CT verwendet. Ein Anschluss des Kondensators CT ist durch das analoge Schaltelement 50 mit der Konstantstromquelle Ichg verbunden, und der andere Anschluss des Kondensators CT ist geerdet. Ein Knoten zwischen dem Kondensator CT und dem analogen Schaltelement 50 ist durch das analoge Schaltelement 51 mit der Konstantstromquelle Idsg verbunden. Weiter ist der Knoten durch eine Klemmzenerdiode ZD geerdet.
Das Signal von dem UND Gatter 48_1 wird an einen von zwei Eingangsanschlüssen eines Zweieingangs-ODER-Gatters 52 geliefert, und ein Signal von dem UND Gatter 48_2 wird an den anderen Eingangsanschluss des Zweieingangs-ODER-Gatters 52 geliefert. Ein Signal von dem ODER Gatter 52 wird an einen Steueranschluss eines analogen Schaltelements 53 geliefert, wodurch die Aktivierung/Deaktivierung des analogen Schaltelements 53 bestimmt wird.
Eine Aktivierung/Deaktivierung eines analogen Schaltelements 54, parallel verbunden zu dem analogen Schaltelement 53, wird durch ein Signal bestimmt, das von einem Vergleicher 55 an einen Steueranschluss des analogen Schaltelements 54 geliefert wird.
Die Referenzspannung Eref2 wird durch einen Widerstand 56 an den negativen Eingangsanschluss des Vergleichers 55 geliefert. Der negative Eingangsanschluss des Vergleichers 55 ist mit einem Knoten zwischen einem NICHT-Steueranschluss des analogen Schaltelements 53 und einem NICHT-Steueranschluss des analogen Schaltelements 54 verbunden. Die verbleibenden NICHT-Steueranschlüsse der analogen Schaltelemente 53 und 54 sind geerdet.
Ein Signal von dem Vergleicher 55 ist durch einen Widerstand 58 mit einem vorgegebenen Energieversorgungsanschluss verbunden, und weiter mit Steueranschlüssen der analogen Schaltelemente 51 und 54 und Eingangsanschlüssen von NICHT Gattern 59 und 60.
Ein Signal von dem NICHT Gatter 59 wird als das Steuersignal Sc1 and das erste Schaltelement SW1 geliefert. Ein Signal von dem NICHT Gatter 60 wird an einen Steueranschluss des analogen Schaltelements 50 und an einen Taktsignaleingangsanschluss CK des D Flip-Flops 49 geliefert.
20 zeigt die grundlegenden Signale, die in der vorliegenden Schaltungskonfiguration verwendet werden. Eao ist der Pegel eines Signals, das von einem der zwei Fehlerverstärker 9_1 und 9_2 ausgesendet wird. Tatsächlich fluktuiert der Pegel des Signals unter dem Einfluss von Veränderungen in Lasten. Der Pegel des Ausgangssignals ist als ein konstanter Wert veranschaulicht. SAW ist der Pegel eines Sägezahnwellenformsignals, das an den Nebenschlusswiderstand 47 angelegt ist. S52 ist der Pegel eines Signals von dem ODER Gatter 52. V_CT ist das Anschlusspotential des Kondensators CT. V_ZD ist der Pegel einer Zener-Spannung (kleiner als die Referenzspannung Eref2). S55I ist das Potential des negativen Eingangsanschlusses des Vergleichers 55. DIV2 ist ein Pegel, zu dem die Referenzspannung Eref2 durch die Widerstände 56 und 57 geteilt wird. S55o ist der Pegel eines Signals von dem Vergleicher 55.
Der Ausgangspegel EA0 des Fehlerverstärkers 9_1 oder 9_2 wird mit dem Pegel des Sägezahnwellenformsignals für eines der Betriebssignale SS1 und SS2 verglichen. Solch ein Vergleich wird für das verbleibende Betriebssignal durchgeführt.
Das Signal von dem Vergleicher 10_1 wird in das ODER Gatter 52 durch das UND Gatter 48_1 eingegeben, und das Signal von dem Vergleicher 10_2 wird in das ODER Gatter 52 durch das UND Gatter 48_2 eingegeben. Wie in 20 gezeigt, ist das Signal S52 ein Impulssignal, das hoch wird, wenn das SAW Signal den Pegel von EAo erreicht.
Wenn EAo > SAW, wird S55I- gleich zu Eref2. Da V_CT kleiner als Eref2 ist, wird S55o niedrig. Wenn S52 hoch wird, wird das analoge Schaltelement 53 aktiviert, woraufhin der S55I-Pegel auf DIV2 abfällt. Somit wird S55o hoch, und die analogen Schaltelemente 51 und 54 werden gestellt. Der Kondensator CT wird entladen, so dass V_CT sich allmählich vermindert. Wenn V_CT DIV2 erreicht, wird S55o niedrig. Als eine Folge werden die analogen Schaltelemente 51 und 54 deaktiviert, und S55I- kehrt zu Eref2 zurück. Dann wird das analoge Schaltelement 50 aktiviert. Nachdem der Kondensator CT wiederaufgeladen ist, erreicht V_CT V_ZD.
Das Steuersignal Sc1, das zu dem ersten Schaltelement SW1 zu übertragen ist, wird durch das NICHT Gatter 59 als ein logisches NICHT Signal von S55o erzeugt. Die Länge der Hochpegelperiode des Steuersignals Sc1 wird durch das Verhältnis zwischen EAo und SAW bestimmt, und die Länge der Niedrigpegelperiode desselben wird durch die Entladeperiode des Kondensators CT bestimmt. Der Strom von der Aufladekonstantstromquelle Ichg wird auf einen großen Wert eingestellt. V_CT erreicht sofort V_ZD während einer Wiederaufladeperiode. Im Gegensatz dazu wird der Strom der Konstantstromquelle Idsg auf einen kleinen Wert eingestellt. V_CT fällt von einem Klemmpotential V_ZD auf DIV2 während einer Entladeperiode ab. Die Entladeperiode stellt sicher, dass die Niedrigpegelperiode eine gegebene Zeitperiode aufweist. Die vorhergehenden Betriebsvorgänge werden im Detail wie folgt ausgeführt:

1) Wenn SAW > EAo, wird das Signal von dem Vergleicher 10_1 (oder 10_2) hoch.
2) Wenn SS5I- des Vergleichers 55 auf DIV2 abfällt, und wenn S55o hoch wird, wird das Laden des Kondensators CT begonnen. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Schaltelement SW1 deaktiviert, der Nebenschlusswiderstand 47 erfasst einen Null-Strom, und das Signal von dem Vergleicher 10_1 (oder 10_2) wird niedrig. Das analoge Schaltelement 53 ist deaktiviert.
3) Wenn V_CT auf DIV2 abfällt, wird S55o niedrig, und S55I- kehrt zu Eref2 zurück, wodurch das erste Schaltelement SW1 aktiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das in das D Flip-Flop 49 eingegebene Taktsignal hoch, und das Ausgangssignal von dem D Flip-Flop 49 wird umgekehrt. Das zweite Schaltelement wird zwischen einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand geschaltet, wodurch zwischen sekundären Ausgaben geschaltet wird, an die primäre Energie zu übertragen ist.
4) Ein Aufladen des Kondensators CT wird durch das analoge Schaltelement 50 begonnen, wodurch V_CT unmittelbar V_ZD erreicht. Weiter erhöht sich der durch das erste Schaltelement SW1 fließende elektrische Strom allmählich, in Abhängigkeit von der Induktivität der Primärspule des Wandlertransformators T. SAW erhöht sich allmählich, und die Steuerschaltung kehrt zum Zustand 1 zurück.

Da das Signal S55o an den Taktsignaleingang des D Flip-Flops 49 durch das NICHT Gatter 50 übermittelt wird, werden die Steuersignale Sc2_1 und Sc2_2, an die zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 zu übermitteln, durch eine Frequenzteilung des Signals S55o erzeugt, und sind mit Bezug aufeinander außer Phase.
In der Schaltkonfiguration der 19 wird eine Zenerdiode für das Klemmsignal V_CT verwendet. Stattdessen kann jedoch eine Pufferklemme (buffer clamp) unter Verwendung einer Referenzspannung anstatt der Zenerdiode verwendet werden. Die Anforderungen für ein Auswählen einer Klemme sind die, dass eine Klemmspannung auf einen Wert eingestellt sein soll, der kleiner als die Referenzspannung Eref2 ist, und dass der Zeitpunkt, zu dem S55o hoch wird, auf einen Zeitpunkt eingestellt ist, an dem S52 hoch wird.
Vorausgesetzt, dass die elektrostatische Kapazität des Kondensators CT als CT betrachtet wird, ergibt sich eine Niedrigpegelperiode des Steuersignals Sc1, d. h., eine Aus-Periode des ersten Schaltelements als (V_ZD – DIV2) × CT/Idsg. Die Schaltung wird so gesteuert, dass, wenn der Spannungspegel EAo höher wird, die Hochpegelperiode des Steuersignals Sc1, d. h. die aktivierte Periode des ersten Schaltelements SW1, länger wird.
Die Konfiguration (F) wird unterhalb beschrieben. Um die Hochpegelperiode und Niedrigpegelperiode des Steuersignals Sc1 oder die aktivierte Periode und deaktivierte Periode des ersten Schaltelements SW1 zu steuern, ist lediglich eine geringe Abwandlung der in 19 gezeigten Schaltungskonfiguration erforderlich. Anstatt des durch den Nebenschlusswiderstand 47 gelieferten Signals, wird die Spannung über den Kondensator CT an die negativen Eingangsanschlüsse der Vergleicher 10_1 und 10_2 als ein Sägezahnwellenformsignal geliefert. Die Zenerdiode ZD wird von der Schaltung entfernt, und der Strom der Aufladekonstantstromquelle Ichg wird auf einen kleinen Wert eingestellt.
21 zeigt Signale, die in der modifizierten Schaltungskonfiguration verwendet werden. Die Signale haben die gleichen Bedeutungen wie die vorhergehend erwähnten.
In dieser Konfiguration erreicht EAo, nachdem es allmählich von einem bestimmten Pegel abgefallen ist, einen vorgegebenen Pegel. Wie ersichtlich ist, wird in Zusammenhang mit einer Verminderung von EAo die Hochpegelperiode und Niedrigpegelperiode von S55o kürzer.
Konfigurationen (E) und (F) stellen Vorteile beim Stabilisieren einer Energieverteilung auf Entladungslampen bereit. Beispielsweise wird angenommen, dass Konfiguration (A) und das PWM Steuerverfahren verwendet werden, wenn eine Leistung an zwei Entladungslampen geliefert wird. Falls ein Flybackwandler als eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung verwendet wird, erhöht sich die Flussdichte des Transformators während der aktivierten Periode des ersten Schaltelements SW1. Während der deaktivierten Periode des ersten Schaltelements SW1 wird eine primäre Energie zu den sekundären Seiten des Transformators geliefert. Falls ein Unterschied zwischen den sekundären Spulen hinsichtlich einer Ausgangsspannung und Energie existiert, kann ein Problem auftreten bei einer Verteilung von Energie zu den zwei sekundären Ausgängen.
Falls eine Leistung an die zwei Entladungslampen geliefert wird, während die sekundären Ausgänge durch Steuerung der zweiten Schaltelemente SW2_1 und SW2_2 geliefert wird, wird die Schaltfrequenz durch das PWM Steuerverfahren konstant gemacht. Somit wird eine größere Leistung an ein zweites Schaltelement geliefert, das einen kürzeren Arbeitszyklus aufweist, als ein zweites Schaltelement mit einem größeren Arbeitszyklus, wobei der Arbeitszyklus den Abschnitt der aktivierten Periode des zweiten Schaltelements in einem Zyklus darstellt. Dies ist der Tatsache zuzurechnen, dass die Flussdichte des Wandlertransformators nicht für jeden der sekundären Ausgaben gleich gemacht wird.
In Konfigurationen (E) und (F) ist die Schaltung nicht gesteuert, während die Schaltfrequenz konstant gemacht wird. Die aktivierte Periode eines Schaltelements oder aktivierte und deaktivierte Periode eines Schaltelements wird so gesteuert, dass die Flussdichte des Wandlertransformators im wesentlichen gleich gemacht wird, wodurch eine stabile Verteilung von Leistung an die zwei Entladungslampen ermöglicht wird.
22 zeigt schematisch den Zustand der Steuerschaltung, wenn eine Konfiguration (F) verwendet wird. Das Verhältnis zwischen Zeit und Flussdichte B des Wandlertransformators ist aufgeführt. Die Horizontalachse stellt Zeit und die Vertikalachse stellt die Flussdichte dar. Der binäre Status des Steuersignals Sc1, das an das erste Schaltelement zu übermitteln ist, ist ebenfalls unterhalb des Graphen bereitgestellt.
Wie durch die unterbrochene Linie Bb bezeichnet, erhöht sich das Steuersignal Sc1 auf einen hohen Pegel, d. h., das erste Schaltelement SW1 wird aktiviert, wenn der Tiefstand der Flussdichte B im wesentlichen konstant wird und einen Pegel Bb erreicht hat. Die zu der sekundären Seite des Wandlertransformators T für jeden Betriebsvorgang übertragene Leistung entspricht schraffierten Bereichen S1 und S2. Die schraffierten Bereiche S1 und S2 entsprechen Niedrigpegelperioden des Steuersignals Sc1. In diesem Beispiel ist eine Niedrigpegelperiode, die chronologisch vor einer nachfolgenden Hochpegelperiode auftritt, länger, und der schraffierte Bereich S1, der in einer Niedrigpegelperiode auftritt, nachfolgend der längeren Hochpegelperiode, umfasst einen größeren Bereich, als es der nachfolgende schraffierte Bereich S2 tut. Im Gegensatz dazu, falls die Schaltfrequenz konstant gehalten wird, wird der Bereich des schraffierten Bereichs größer für einen kürzeren Arbeitszyklus.
Konfigurationen (A) bis (F) wurden unter Verwendung von nur zwei Entladungslampen beschrieben, um den Schaltbetrieb einfach verständlich zu machen. Für N Entladungslampen größer als zwei, kann die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung generalisiert werden, so dass N zweite Schaltelemente, zugeordnet, um N Entladungslampen zu entsprechen, auf der sekundären Schaltungsseite des Wandlertransformators bereitgestellt sind, und dass eine Verteilung einer Primärenergie zu jeweiligen Entladungslampen nur durch Schaltsteuerung der zweiten Schaltelemente durchgeführt wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine Vielzahl von sekundären Spulen, umfassend eine Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung, bereitgestellt, und Spannungen von den sekundären Spulen können individuell mittels der zweiten Schaltelemente gesteuert werden. Die Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung wird von einer Vielzahl von Entladungslampen gemeinsam genutzt, wodurch die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung kompakt wird. Weiter wird die Primärenergie des Transformators zu den sekundären Spulen mittels der Aktivierung/Deaktivierung der zweiten Schaltelemente übermittelt. Demzufolge kann eine Verteilung einer Leistung zu jeweiligen Entladungslampen gesteuert werden, wodurch eine Steuerung in Übereinstimmung mit den Zuständen der Entladungslampen oder individuellen Unterschieden zwischen den Entladungslampen erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung kann eine Schädigung eines Schaltungselements oder eine Zerstörung verhindern, die andernfalls durch die Entwicklung einer Hochspannung in dem Transformator der Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung bewirkt würde.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wenn Entladungslampen mit im wesentlichen den gleichen Nennwerten betrieben werden, kann eine Energieversorgung zu den Entladungslampen alternierend durchgeführt werden. Kleine Schwankungen treten in einer Spannung von dem Transformator auf, und eine Schaltung der zweiten Schaltelemente bewirkt im wesentlichen keine Energieverluste.
Eine Energieversorgung zu einer Vielzahl von Entladungslampen mit unterschiedlichen Nennwerten kann individuell gesteuert werden.
Während eines einzelnen Betriebsvorgangs einer Energieübertragung von der primärseitigen Schaltung zu der sekundärseitigen Schaltung des Transformators kann eine Übertragung von Energie zu sekundären Ausgängen im wesentlichen gleichzeitig oder mit einer kurzen Zeitverzögerung durchgeführt werden, indem die jeweiligen Zustände der zweiten Schaltelemente gesteuert werden.
Die zweiten Schaltelemente, deren Aktivierung/Deaktivierungszustände zu steuern sind, ermöglichen eine Steuerung eines Energietransfers zu den sekundären Ausgängen entsprechend der zweiten Schaltelemente, wie auch eine Energieübertragung zu der sekundären Ausgabe des zweiten Schaltelements, das zu aktivieren ist. Demzufolge bewirkt eine Alternierung der zweiten Schaltelemente im wesentlichen keine Energieverluste.
Die Aktivierungs- und Deaktivierungsperioden der ersten Schaltelemente werden variabel gesteuert, wodurch eine stabile Verteilung von Energie zu den sekundären Ausgängen des Transformators bereitgestellt wird.
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Serien-Nr. H2000-011968 , die durch Bezugnahme hierin vollständig einbezogen ist.
Andere Implementierungen sind innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.

Claims

Eine Entladungslampen-Leuchtbetriebschaltung (1), umfassend: einen Gleichspannungswandler (3); einen Wechselrichter (4) zum Wandeln einer Spannung von dem Gleichspannungswandler (3) in eine Wechselspannung und Liefern der Wechselspannung an Entladungslampen (6-1, 6-2); und eine Steuerschaltung (7) zum individuellen Steuern der Spannung von dem Gleichspannungswandler (3), die an die jeweilige Entladungslampe (6-1, 6-2) geliefert wird; wobei ein Transformator (T) in dem Gleichspannungswandler (3) vorhanden ist, der eine einzige primäre Spule (Tp) und eine Vielzahl von sekundären Spulen (Ts1, Ts2) umfasst, wobei die Anzahl der sekundären Spulen (Ts1, Ts2) der Anzahl der Entladungslampen (6-1, 6-2) entspricht und jede sekundäre Spule einer Entladungslampe zugeordnet ist.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 1, wobei der Gleichspannungswandler (3) ein erstes Schaltelement (SW1) umfasst, das mit der primären Spule (Tp) des Transformators (T) verbunden ist, und wobei eine Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1) durch ein Steuersignal (Sc1) von der Steuerschaltung (7) gesteuert wird.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 2, weiter umfassend: ein zweites Schaltelement (SW2-1, SW2-2), dessen Aktivierung oder Deaktivierung durch ein Signal (Sc2-1, Sc2-2) von der Steuerschaltung (7) gesteuert wird, separat bereitgestellt an jeder der sekundären Spulen (Ts1, Ts2), um zu bewirken, dass die sekundären Spulen (Ts1, Ts2) unterschiedliche Spannungen ausgeben.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei während eines einzelnen Betriebsvorgangs einer Energieübertragung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung an dem Transformator (T) innerhalb des Gleichspannungswandlers (3), die Steuerschaltung (7) Steuersignale an die jeweiligen zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) übermittelt, so dass mindestens eins der zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2), bereitgestellt an den sekundären Spulen (Ts1, Ts2), aktiviert wird, und die Primärenergie von der mit dem zweiten Schaltelement (SW2-1, SW2-2) verbundenen sekundären Spule (Ts1, Ts2) zu einer entsprechenden Entladungslampe (6-1, 6-2) während der Zeit übertragen wird, während der das zweite Schaltelement (SW2-1, SW2-2) aktiv verbleibt.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei während eines einzelnen Betriebsvorgangs einer Energieübertragung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung an dem Transformator (T) innerhalb des Gleichspannungswandlers (3), bewirkt durch Steuern der Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1), die zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) entweder auf einen aktivierten oder deaktivierten Zustand festgelegt sind, und die aktivierten/deaktivierten Zustände der zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) jedes Mal umgekehrt werden, wenn Energie übertragen wird.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei während des Verlaufs einer Energieübertragung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung an dem Transformator (T) innerhalb des Gleichspannungswandlers (3), bewirkt durch Steuern der Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1), die zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) auf entweder einen aktivierten oder deaktivierten Zustand festgelegt sind, und wobei die aktivierten/deaktivierten Zustande der zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) umgekehrt werden, jedes Mal dann, wenn eine Energieübertragung eine vorgegebene Anzahl von Malen bewirkt wird.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei während eines einzelnen Betriebsvorgangs einer Energieübertragung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung an dem Transformator (T) innerhalb des Gleichspannungswandlers (3), bewirkt durch ein Steuern der Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1), die zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) von einem aktivierten Zustand in einen deaktivierten Zustand geschaltet werden, oder anders herum.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei während eines einzelnen Betriebsvorgangs einer Energieübertragung von einer primärseitigen Schaltung zu einer sekundärseitigen Schaltung an dem Transformator (T) innerhalb des Gleichspannungswandlers (3), bewirkt durch Steuern der Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1), einige der zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) durchgehend in einem aktivierten Zustand belassen werden, und die anderen Elemente der zweiten Schaltelemente (SW2-1, SW2-2) von einem aktivierten Zustand in einen deaktivierten Zustand geschaltet werden, oder anders herum.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1) so gesteuert wird, dass eine deaktivierte Periode konstant wird, und eine aktivierte Periode geändert wird.
Die Entladungslampen-Leuchtbetriebsschaltung (1) nach Anspruch 3, wobei die Aktivierung/Deaktivierung des ersten Schaltelements (SW1) so gesteuert wird, dass sowohl eine deaktivierte Periode als auch eine aktivierte Periode geändert werden.