DE10111220A1 - Entladungslampenzündschaltung - Google Patents
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Abstract
Eine Entladungslampenzündschaltung (1) weist eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung (3) zum Ausgeben einer Gleichspannung auf, und eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung (4) zum Wandeln der Ausgangsspannung der Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung in eine Wechselspannung, und dann zum Liefern der Wechselspannung an eine Entladungslampe (6). Um die Entladungslampe (6) zu zünden, wird eine vorgegebene Zeitperiode, während der die Polarität der von der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung (4) an die Entladungslampe (6) angelegten Spannung als entweder positiv oder negativ definiert ist, bereitgestellt, bevor die Entladungslampe gezündet ist. Die Spannungspolarität wird erzwungenermaßen invertiert, um die Dauer der Periode zu beschränken, um so nicht die vorgegebene Zeit zu überschreiben. Die Schaltung reduziert Kosten und verhindert eine kurze Lebensdauer und Verschlechterung einer Entladungslampe, in dem eine Zeitbeschränkung der Dauer der Periode auferlegt wird, während der die Versorgungsspannungspolarität temporär fixiert wird, bevor die Entladungslampe gezündet ist.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Technik zum Reduzieren von
Kosten und Verhindern einer Verschlechterung einer
Entladungslampe in einer Entladungslampenzündschaltung,
angepasst, eine Starteigenschaft zu stabilisieren, indem ein
temporäres Fixieren der Versorgungsspannungspolarität zur
Entladungslampe für eine Spannungsversorgungssteuerung
gesteuert wird, bevor die Entladungslampe gezündet wird.
Die Konfiguration einer Zündschaltung einer Entladungslampe,
wie beispielsweise eine Metalldampflampe, umfassend eine
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung, eine
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung, und eine
Starterschaltung ist bekannt. Beispielsweise wird in einem
Aufbau, in dem ein Gleichspannungs-Gleichspannungswandler als
eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung verwendet
wird, und eine Schaltung vom Vollbrückentyp umfassend zwei
Paare von Halbleiterschaltelementen zum Durchführen einer
Schaltsteuerung, und eine Ansteuerschaltung dafür, für eine
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung verwendet
wird, die Spannung positiver Polarität (oder negativer
Polarität), ausgegeben durch den Gleichspannungs-Gleichspannungswandler,
in der Schaltung vom Vollbrückentyp
in eine Rechteckspannung umgewandelt, und dann wird diese
Spannung an eine Entladungslampe angelegt.
Um eine Entladungslampe gut zu zünden, ist ein Verfahren zum
Liefern einer temporären Hochspannung (Leerlaufspannung oder
offene Spannung) an die Entladungslampe vor einem Zünden der
Entladungslampe bekannt. Zu diesem Zeitpunkt wird
vorzugsweise die Versorgungsspannungspolarität der
Entladungslampe temporär fixiert; jedoch wird die Festlegung
der Versorgungsspannungspolarität in einer Situation
verlängert, in der die Entladungslampe nicht sofort den
Übergang in einen Leuchtzustand schafft, wenn ein durch eine
Startschaltung Hochspannungssignal (sog. Startpuls) erzeugter
an die Entladungslampe angelegt wird. Somit, falls
beispielsweise ein Bootstrap (Urlade) System für ein
Ansteuern der die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung
bildenden Halbleiterschaltelemente verwendet
wird, muss die Kapazität eines Kondensators auf einen großen
Wert vorab eingestellt werden, aufgrund dem Erfordernis, die
in dem Kondensator von einer Energiequelle akkumulierte
Ladungsmenge bereitzustellen (dies ist ein Problem), was eine
Kostenerhöhung bewirkt.
Um eine weitere Entladungslampe zu zünden, wobei eine
Entladungslampe in einer Zündschaltung bereits gezündet ist,
und wobei die Zündsteuerung bezüglich einer Vielzahl von
Entladungslampen durch eine gemeinsame Schaltung durchgeführt
werden kann, und falls diese Entladungslampe nicht den
Übergang in einen Leuchtzustand vollführt, wird die bereits
gezündete Entladungslampe in einem Zustand gehalten, in dem
die Versorgungsspannungspolarität über eine lange Zeit
festgelegt bleibt. Somit wird eine kurze Lebensdauer,
Verschlechterung und ähnliches dadurch bewirkt, dass eine
Elektrode der Entladungslampe thermischer Belastung
ausgesetzt wird, was ein Problem darstellt.
Die vorliegende Erfindung reduziert Kosten und verhindert
eine kurze Lebensdauer und Degradation einer Entladungslampe,
indem der Dauer einer Zeitperiode, während der die
Versorgungsspannungspolarität temporär durch eine
Spannungsversorgungssteuerung festgesetzt wird, bevor die
Entladungslampe gezündet ist, eine Zeitbeschränkung auferlegt
wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine
Entladungslampenzündschaltung bereitgestellt, umfassend eine
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung zum Ausgeben einer
Gleichspannung, und eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung
zum Umwandeln der Ausgangsspannung der
Gleichspannungsenergiequellenschaltung in eine
Wechselspannung, und zum Liefern der Wechselspannung an eine
Entladungslampe. Um die Entladungslampe zu zünden, wird die
Zeitperiode, während der die Polarität der von der
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung an die
Entladungslampe gelieferte Spannung als entweder positiv oder
negativ definiert ist, bereitgestellt, bevor die
Entladungslampe gezündet wird. Eine
Polaritätsumwandlungsvorrichtung zum Umwandeln der Polarität
der Spannung, falls die Dauer der Zeitperiode einen
vorgegebenen Zeitraum überschreitet, ist bereitgestellt, um
die Polarität der an die Entladungslampe gelieferten Spannung
zu wechseln, nachdem die Entladungslampe gezündet hat.
Daher invertiert gemäss der Erfindung die
Polaritätsumwandlungsvorrichtung erzwungenermaßen die
Spannungspolarität, so dass die Zeit eines Fixierens der
Polarität der an die Entladungslampe gelieferten Spannung auf
eine Polarität, bevor die Entladungslampe gezündet ist, nicht
mehr als notwendig andauert.
In den begleitenden Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm der
Grundkonfiguration einer
Entladungslampenzündschaltung gemäss der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Schaltdiagramm eines
Konfigurationsbeispiels einer
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung;
Fig. 3 zeigt ein Schaltdiagramm eines weiteren
Konfigurationsbeispiels einer
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung;
Fig. 4 zeigt eine Zeichnung des Aufbaus einer
Ansteuerschaltung vom Bootstraptyp;
Fig. 5 zeigt ein Schaltdiagramm eines
Konfigurationsbeispiels einer
Stromerfassungsschaltung;
Fig. 6 zeigt ein Schaltungskonfigurationsbeispiel zum
Zünden von zwei Entladungslampen;
Fig. 7 zeigt ein Schaltdiagramm eines
Konfigurationsbeispiels des Hauptabschnitts einer
Steuerschaltung;
Fig. 8 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das den Betrieb der
in Fig. 7 gezeigten Schaltung zusammen mit Fig. 9
veranschaulicht; und zeigt einen Zustand, in dem
eine Entladungslampe normal gezündet wird;
Fig. 9 zeigt ein Zeitdiagramm, das den Schaltbetrieb
veranschaulicht, wenn die Entladungslampe nach dem
Ablauf einer vorgegebenen Zeit nicht gezündet ist;
Fig. 10 zeigt ein Schaltdiagramm eines Schaltungsbeispiels
zum Bereitstellen eines Signals SF, mit einer
Erfassungsempfindlichkeit bewusst herabgesetzt,
basierend auf einem Erfassungssignal SL bezüglich
des Zünd/Löschzustands einer Entladungslampe;
Fig. 11 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm der Signale SL und
SF in Fig. 10;
Fig. 12 zeigt ein Schaltdiagramm eines Beispiels einer
Erzeugungsschaltung für ein
Zwangsinversionsbefehlssignal SR; und
Fig. 13 zeigt ein Schaltdiagramm eines weiteren Beispiels
einer Erzeugungsschaltung für ein
Zwangsinversionsbefehlssignal SR.
Fig. 1 zeigt den Grundaufbau einer
Entladungslampenzündschaltung gemäss der Erfindung; und zeigt
die Schaltungskonfiguration hinsichtlich einer
Entladungslampe.
Eine Entladungslampenzündschaltung 1 umfasst eine
Energieversorgung 2, eine
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3, eine
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4, und eine
Startschaltung 5.
Die Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 empfängt
eine Gleichspannungseingangsspannung (Vin) von der
Energieversorgung 2 und gibt eine erwünschte Gleichspannung
aus. Die Ausgangsspannung ist variabel gesteuert, in
Übereinstimmung mit einem Steuersignal von einer
Steuerschaltung 7. Die
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 verwendet
Gleichspannungs-Gleichspannungswandler, ein jeder mit dem
Aufbau eines Schaltreglers (Zerhackertyp, Flybacktyp
(Rücklauftyp) und ähnliches); beispielsweise kann eine
Konfiguration dergestalt sein, dass ein erster
Schaltungsabschnitt (Gleichspannungs-Gleichspannungswandler
3A) zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung positiver
Polarität (positive Spannungsausgabe) und ein zweiter
Schaltungsabschnitt (Gleichspannungs-Gleichspannungswandler
3B) zum Bereitstellen einer Spannungsausgabe negativer
Polarität (negative Spannungsausgabe) parallel zueinander
angeordnet sind.
Fig. 2 und 3 zeigen Konfigurationsbeispiele der
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3.
Im Beispiel aus Fig. 2 ist eine Primärwicklung Tp eines
Transformators T an einem Ende mit einem
Gleichspannungseingangsanschluss ta verbunden, wodurch die
Spannung Vin eingegeben wird. Die Primärwicklung Tp ist an
einem gegenüberliegenden Ende über ein
Halbleiterschaltelement SW (vereinfacht dargestellt durch ein
Schaltersymbol in der Figur, jedoch kann ein FET
(Feldeffekttransistor) und ähnliches verwendet werden) und
einen Stromerfassungswiderstand Rs geerdet, der jedoch
beliebig ist und nicht notwendigerweise bereitgestellt werden
muss. Ein Signal Sc von der Steuerschaltung 7 wird an einen
Steueranschluss des Halbleiterschaltelements SW (ein Gate,
falls das Schaltelement SW ein FET ist) angelegt, um die
Schaltsteuerung des Halbleiterschaltelements SW
durchzuführen.
Eine Sekundärwicklung Ts des Transformators T ist an einem
Ende mit einer Anode einer Diode D1 verbunden, und die
Kathode der Diode D1 ist mit einem Ende eines Kondensators C1
verbunden, und ist weiter mit einem Anschluss to1 verbunden,
von dem eine Ausgangsspannung (Vdcp) bereitgestellt wird. Das
andere Ende des Kondensators C1 ist mit einem Zwischenabgriff
der Sekundärwicklung Ts verbunden und über einen Widerstand
Ri geerdet.
Die Sekundärwicklung Ts ist an einem gegenüberliegenden Ende
mit einer Kathode einer Diode D2 verbunden, und die Anode der
Diode D2 ist mit einem Kondensator C2 und einem Anschluss to2
verbunden. Eine Ausgangsspannung (Vdcn) wird durch den
Anschluss to2 bereitgestellt.
Der Widerstand Ri ist ein Stromerfassungselement zum
Bereitstellen eines Erfassungssignals bezüglich eines
elektrischen Stroms, der in die Entladungslampe 6 fließt, und
eine Spannungswandlung des in den Widerstand Ri fließenden
Stroms wird durchgeführt, wodurch eine Stromerfassung
durchgeführt wird. Ein Erfassungsanschluss to1 ist an dem
Verbindungspunkt des Widerstands Ri und den Kondensatoren C1
und C2 bereitgestellt, und ein Erfassungssignal Vi wird durch
den Erfassungsanschluss to1 bereitgestellt.
Wie oben beschrieben gibt die
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 die Spannung
positiver Polarität Vdcp und die Spannung negativer Polarität
Vdcn getrennt von an den zwei Ausgangsanschlüssen to1 und to2
aus.
Die "." Markierung, hinzugefügt zu jeder Wicklung des
Transformators T bezeichnet den Beginn der Windung;
beispielsweise tritt die Markierung "." an dem
Verbindungsende zur Diode D2 auf und an dem
Wicklungsbeginn-Ende am Zwischenabgriff.
Eine weitere Implementierung einer
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3', in Fig. 3
gezeigt, umfasst zwei Transformatoren T1 (Primärwicklung T1p
und Sekundärwicklung T1s) und T2 (Primärwicklung T2p und
Sekundärwicklung T2s).
Die Primärwicklungen T1p und T2p der Transformatoren sind an
einem Anschluss mit einem Gleichspannungseingangsanschluss ta
verbunden und an einem anderen Ende über Schaltelemente SW1
und SW2 (vereinfacht bezeichnet durch Schaltsymbole in der
Figur, obwohl Feldeffekttransistoren verwendet werden können)
geerdet. Die Schaltelemente SW1 und SW2 werden getrennt
gesteuert, um durch Steuersignale Sc1 und Sc2 von der
Steuerschaltung (7) an- und ausgeschaltet zu werden, wodurch
eine jede sekundäre Ausgabe unabhängig variabel gesteuert
werden kann.
Ein Kondensator C0, parallel zu den Primärwicklungen T1p und
T2p angeordnet, ist an einem Ende mit dem
Gleichspannungseingangsanschluss ta verbunden und am anderen
Ende geerdet.
Der Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 3'A umfasst den
Transformator T1, das Schaltelement SW1, und eine
Gleichrichtediode D1, einen Glättungskondensator C1 und einen
Stromerfassungswiderstand Ri1, der mit der Sekundärwicklung
T1s verbunden ist. Das heißt, die Sekundärwicklung T1s ist an
einem Ende mit einer Anode der Diode D1 verbunden, und eine
Kathode der Diode D1 ist mit einem Ausgangsanschluss to1 und
einem Ende des Kondensators C1 verbunden. Der Kondensator C1
ist am gegenüberliegenden Ende mit einem Wicklungsbeginn-Endeanschluss
der sekundären Wicklung T1s verbunden, und ist
über den Stromerfassungswiderstand Ri1 geerdet.
Somit wird in dem Schaltungsabschnitt der in die
Primärwicklung T1p des Transformators T1 fließende Strom
gesteuert durch An- und Ausschalten des Schaltelements SW1
basierend auf dem Steuersignal Sc1, und eine Spannung
positiver Polarität Vdcp wird an dem Ausgangsanschluss to1
durch die Diode D1 und den Kondensator C1 von der
Sekundärwicklung T1s bereitgestellt. Ein Anschluss toi1 ist
ein Stromerfassungsanschluss, der mit dem Verbindungspunkt
des Kondensators C1 und dem Stromerfassungswiderstand Ri1
verbunden ist, und ein Erfassungssignal Vi1 wird an dem
Anschluss toi1 bereitgestellt.
Der Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 3'B umfasst den
Transformator T2, das Schaltelement SW2, eine
Gleichrichtediode D2, einen Glättungskondensator C2, und
einen Stromerfassungswiderstand Ri2, mit der sekundären
Wicklung T2s verbunden. Das heißt, die sekundäre Wicklung T2s
ist an einem Ende (Anschluss am Wicklungsbeginn-Ende) mit
einer Kathode der Diode D2 verbunden, und die Anode der Diode
D2 ist mit einem Ausgangsanschluss to2 und einem Ende des
Kondensators C2 verbunden. Der Kondensator C2 ist mit einem
anderen Ende mit einem Wicklungsbeendigungsendanschluss der
Sekundärwicklung T2s verbunden und über den
Stromerfassungswiderstand Ri2 geerdet.
Somit wird in diesem Schaltungsabschnitt der in die
Primärwicklung T2p des Transformators T2 fließende Strom
durch An- und Ausschalten des Schaltelements SW2 gesteuert,
basierend auf dem Steuersignal Sc2, und eine Spannung
negativer Polarität Vdcn wird an dem Ausgangsanschluss to2
durch die Sekundärwicklung T2s, die Diode D2 und den
Kondensator C2 bereitgestellt. Ein Anschluss toi2 ist ein
Stromerfassungsanschluss, der mit dem Verbindungspunkt des
Kondensators C2 und dem Stromerfassungswiderstand Ri2
verbunden ist, und ein Erfassungssignal Vi2 wird an dem
Anschluss toi2 bereitgestellt.
Die Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung gemäss der
Erfindung ist nicht darauf beschränkt, Ausgänge positiver
Polarität und negativer Polarität wie oben beschrieben
bereitzustellen, sondern kann auch eine
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung sein, die nur eine
Ausgangsspannung einer einzigen Polarität bereitstellt.
Beispielsweise könnte eine Konfiguration verwendet werden mit
nur dem Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 3A (oder 3A'),
mit der Fähigkeit eine Spannungsausgabe positiver Polarität
bereitzustellen, oder eine Konfiguration mit nur dem
Gleichspannungs-Gleichspannungswandler 3B (oder 3B'), in der
Lage, eine Spannungsausgabe negativer Polarität
bereitzustellen.
Die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4,
angeordnet in der der
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 (siehe Fig. 1)
folgenden Stufe, wandelt die Ausgangsspannung der
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 in eine
Wechselspannung um, und liefert dann die Wechselspannung an
eine Entladungslampe 6. Die Spannung positiver Polarität und
die Spannung negativer Polarität werden getrennt von den zwei
Ausgangsanschlüssen der
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung 3 an die
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4
geliefert. Um die Ausgangsspannung Vdcp des
Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers 3A und die Ausgangsspannung Vdcn des
Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers 3B zu schalten, wird
ein Paar von Halbleiterschaltelementen sw1 und sw2
(vereinfacht durch Schaltersymbole in der Figur
veranschaulicht, obwohl Feldeffekttransistoren oder ähnliches
als die Schaltelemente verwendet werden können),
bereitgestellt in der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung
4, alternierend durch eine Ansteuerschaltung
DRV betrieben, und die durch den Wechselbetrieb erzeugte
Wechselspannung wird an die Entladungslampe 6 geliefert.
Das heißt, eines der in Serie an der Ausgangsstufe der
Gleichspannungsenergieversorgungsspannung 3 angeschlossenen
Schaltelemente sw1 und sw2, sw1, ist mit dem
Ausgangsanschluss des Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers
3A verbunden, und weiter mit dem Ausgangsanschluss des
Gleichspannungs-Gleichspannungswandlers 3B über sw2.
Beispielsweise kann ein IC (integrierte Schaltung) bekannt
als Halbbrückentreiber, als die Ansteuerschaltung DRV
verwendet werden, um eine reziproke Schaltsteuerung der
Schaltelemente durchzuführen. Das heißt, der
Halbbrückenwechselbetrieb kann so durchgeführt werden, dass,
wenn das Element sw1 an ist, das Element sw2 ausgeschaltet
ist, und dass, wenn das Element sw1 aus ist, das Element sw2
angeschaltet ist, basierend auf an die Steueranschlüsse der
Schalterelemente von der Ansteuerschaltung DRV gelieferten
Signalen, wodurch die Gleichspannung in eine Wechselspannung
gewandelt wird.
Fig. 4 veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel einer
Ansteuerschaltung von einem Bootstraptyp, wenn
Feldeffekttransistoren als die Elemente sw1 und sw2 verwendet
werden.
Eine Serienschaltung von zwei Elementen Q1 und Q2 und eine
Serienschaltung von zwei Elementen Q3 und Q4 sind als
Schaltelemente in einem Treiber IC bereitgestellt und durch
Schaltersymbole äquivalent zu Fig. 4 bezeichnet.
Eine Energie wird an die Elemente Q1 bis Q4 von einem
Energieversorgungsanschluss Vc geliefert. Insbesondere wird
eine Energie an die Elemente Q1 und Q2 über die Diode D3 von
dem Energieversorgungsanschluss Vc geliefert, und an die
Elemente Q3 und Q4 wird eine Energie direkt von dem
Energieversorgungsanschluss Vc geliefert. Das heißt, eine
Kathode der Diode D3 ist über einen Kondensator C3 mit dem
Verbindungspunkt von n-Kanal FETs sw1 und sw2 verbunden und
ist weiter mit dem Element Q1 verbunden. Der Verbindungspunkt
zwischen den Elementen Q1 und Q2 ist mit einem Gate des FET
sw1 verbunden, und der Anschluss des Elements Q2, der dem
Verbindungspunkt des Elements Q1 gegenüberliegt, ist mit dem
Verbindungspunkt zwischen den FETs sw1 und sw2 verbunden.
Das Element Q3 ist an einem Ende mit dem
Energieversorgungsanschluss Vc verbunden, und der
Verbindungspunkt zwischen den Elementen Q3 und Q4 ist mit
einem Gate des FET sw2 verbunden. Der Anschluss des Elements
Q4, der dem Verbindungspunkt des Elements Q3 gegenüberliegt,
ist mit einer Source des FET sw2 verbunden.
Die Elemente Q1 und Q2 werden durch ein Steuersignal
gesteuert, geliefert an den DRV IC von der Steuerschaltung 7.
In der Ansteuerschaltung, beispielsweise, um den über dem FET
sw2 in der Figur positionierten FET sw1 anzuschalten, ist es
notwendig, den Kondensator C3 über die Diode D3 von dem
Energieversorgungsanschluss Vc zu laden, und die Ladungen zu
verwenden, den FET sw1 anzuschalten (das Element Q1 wird
angeschaltet und das Element Q2 ist ausgeschaltet. Zu diesem
Zeitpunkt, um den FET sw2 unterhalb des FET sw1 in der Figur
auszuschalten, kann das Element Q3 ausgeschaltet werden, und
das Element Q4 angeschaltet werden).
Die Startschaltung 5 (siehe Fig. 1) ist bereitgestellt, um
ein Hochspannungsstartsignal (Startpuls) zum Beginn eines
Zündens der Entladungslampe zu erzeugen. Das Startsignal wird
einer Wechselspannung Vout überlagert, ausgegeben durch die
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4, und wird
an die Entladungslampe 6 angelegt. Das heißt, die
Startschaltung 5 enthält eine induktive Last (die
Induktivitätskomponente einer Sekundärwicklung, oder
ähnliches, eines Triggertransformators), und die
Entladungslampe 6 ist mit einem Elektrodenanschluss mit einem
Verbindungspunkt A der Schalterelemente sw1 und sw2 über die
induktive Last verbunden, und mit dem anderen
Elektrodenanschluss direkt mit Masse (GND) verbunden, oder
über einen Stromerfassungswiderstand ri (falls der
Stromerfassungswiderstand, in Fig. 2 oder 3 gezeigt, nicht
bereitgestellt ist) mit Masse (GND) verbunden.
Zusätzlich zu einer Stromerfassungsschaltung 8 (siehe Fig. 1)
zum Erfassen eines in die Entladungslampe fließenden Stroms,
unter Verwendung des Stromerfassungswiderstands Ri oder ri,
kann eine Spannungserfassungsschaltung zum Erfassen der
Röhrenspannung der Entladungslampe oder deren äquivalente
Spannung als eine Erfassungsschaltung verwendet werden, um
eine Spannung oder Strom mit Bezug auf die Entladungslampe 6
zu erfassen. Als ein Beispiel des letzteren ist eine
Spannungserfassungsvorrichtung (beispielsweise eine Schaltung
zum Erfassen einer Ausgangsspannung unter Verwendung eines
Partialdruckresistors (partial pressure resister) oder
ähnliches) angeordnet, unmittelbar nach jedem der
Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 3 und 3B, die die
Gleichspannungs-Energieversorgungsschaltung 3 bilden, und ein
Erfassungssignal einer Ausgangsspannung (Vdcp, Vdcn), erfasst
durch diese Vorrichtung, kann als ein alternatives Signal für
ein Spannungserfassungssignal mit Bezug auf die
Entladungslampe 6 verwendet werden.
Fig. 5 zeigt eine Implementierung der
Stromerfassungs-Schaltung 8, wobei eine nicht invertierende
Verstärkungsschaltung und eine invertierende
Verstärkungsschaltung parallel angeordnet sind, um den
Spannungsabfall zu verwenden, der durch den
Stromerfassungs-Widerstand Ri bewirkt wird. Die Ausgangsspannung der nicht
invertierenden Verstärkungsschaltung oder der invertierenden
Verstärkungsschaltung wird selektiv ausgegeben.
In Fig. 5 verwirklicht ein Operationsverstärker OP1 die nicht
invertierende Verstärkungsschaltung und weist einen nicht
invertierenden Eingangsanschluss auf, der über einen
Widerstand R1a mit dem oben erwähnten Erfassungsanschluss to1
(dem Verbindungspunkt des Stromerfassungswiderstands Ri und
den Glättungskondensatoren C1 und C2) verbunden ist. Eine
Diode D1a weist eine Kathode auf, die mit dem nicht
invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers
OP1 verbunden ist, und die Anode ist geerdet. Die Diode D1a
und die Diode D2a (später beschrieben) werden hinzugefügt zum
Zwecke eines Schutzes des Operationsverstärkers, wenn die
Eingangsspannung des Operationsverstärkers auf einen
negativen Wert invertiert wird.
Der Operationsverstärker OP1 weist einen Ausgangsanschluss
auf, der mit einer Anode der Diode D1b verbunden ist, und die
Kathode der Diode D1b ist mit einem
Stromerfassungs-Ausgangsanschluss tDET verbunden und ist über einen
Widerstand R2c geerdet. Der nicht invertierende
Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 ist über
einen Widerstand R1b geerdet und ist mit der Kathode der
Diode D1b über einen Widerstand R1c verbunden. Die
Widerstandswerte der Widerstände R1a, R1b und R1c sind auf
den gleichen Wert eingestellt.
Ein Operationsverstärker OP2 verwirklicht die invertierende
Verstärkungsschaltung und weist einen invertierenden
Eingangsanschluss auf, der mit dem Erfassungsanschluss to1
über einen Widerstand R2a verbunden ist. Eine Diode D2a weist
eine mit dem invertierenden Eingangsanschluss des
Operationsverstärkers OP2 verbundene Kathode auf, und deren
Anode ist geerdet.
Der Operationsverstärker OP2 weist einen Ausgangsanschluss
auf, der mit einer Anode der Diode D2b verbunden ist, und die
Kathode der Diode D2b ist mit dem Stromerfassungs-Ausgangsanschluss
tDET verbunden und ist über einen
Widerstand R2c geerdet. Der invertierende Eingangsanschluss
des Operationsverstärkers OP2 ist mit der Kathode der Diode
D2b über einen Widerstand R2b verbunden (der Widerstandswert
des Widerstands R2b ist auf zweimal den des Widerstands R2a
eingestellt). Ein nicht invertierender Eingangsanschluss des
Operationsverstärkers OP2 ist geerdet.
In der Schaltung wird eine durch den
Stromerfassungswiderstand Ri bewirkte
Spannungsabfallkomponente durch die nicht invertierende
Verstärkungsschaltung des Operationsverstärkers OP1 auf die
zweifache Spannung verstärkt; alternativ wird sie auf die
"-2" × Spannung durch die invertierende Verstärkungsschaltung
des Operationsverstärkers OP2 verstärkt. Eine von beiden
Spannungen, die höhere, wird durch die Dioden D1b und D2b
ausgewählt, verbunden mit den Ausgangsanschlüssen der
Operationsverstärker, und wird an den
Stromerfassungs-Ausgangsanschluss tDET ausgegeben. D. h., wenn die
Versorgungsspannung an der Entladungslampe 6 eine negative
Polarität aufweist, wird die Ausgangsspannung der nicht
invertierenden Verstärkungsschaltung des
Operationsverstärkers OP1 an den
Stromerfassungs-Ausgangsanschluss tDET geliefert, und wenn die
Versorgungsspannung an die Entladungslampe eine positive
Polarität aufweist, wird die Ausgangsspannung der
invertierenden Verstärkungsschaltung des
Operationsverstärkers OP2 an dem Stromerfassungsanschluss
tDET bereitgestellt. Die so bereitgestellte
Erfassungsspannung kann als ein Signal verwendet werden, um
zu bestimmen, ob die Entladungslampe 6 gezündet ist oder
nicht, ein Signal, um den Leuchtzustand der Entladungslampe 6
zu bestimmen, und um eine Energieversorgung zu bestimmen,
oder ähnliches.
Die Steuerschaltung 7 (siehe Fig. 1) steuert Spannung, Strom
oder Energieversorgung der Entladungslampe 6 in
Übereinstimmung mit dem Zustandserfassungssignal der
Entladungslampe 6, wobei das Erfassungssignal durch die
Stromerfassungsschaltung 8 erzeugt wird. Die Steuerschaltung
sendet ein Steuersignal Sc an die
Gleichspannungsenergie-Versorgungsschaltung 3, wodurch die Ausgangsspannung
gesteuert wird, oder sendet ein Steuersignal SD an die
Ansteuerschaltung DRV zum Steuern einer Polaritätsumschaltung
der Brücke. Die Steuerschaltung 7 führt auch eine
Ausgangssteuerung durch, um die Entladungslampe 6 zuverlässig
zu zünden, indem die Versorgungsspannung an die
Entladungslampe 6 auf einen Pegel erhöht wird, bevor die
Entladungslampe 6 gezündet wird.
Bevor die Entladungslampe gezündet wird, wird der An-/Aus-
Zustand jedes der Schalterelemente sw1 und sw2 durch das von
der Steuerschaltung 7 an die Ansteuerschaltung DRV
übermittelte Steuersignal definiert. Zusätzlich wird die
Polarität einer Spannung, die von der
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerspannung 4 an die Entladungslampe 6
geliefert wird, bevor die Entladungslampe gezündet wird, als
entweder positiv oder negativ definiert. Die Steuerschaltung
7 enthält eine Polaritätsumwandlungsvorrichtung zum
Bestimmen, ob oder ob nicht die Dauer der Periode, während
der die Polarität der an die Entladungslampe gelieferten
Spannung als entweder positiv oder negativ definiert ist, was
im folgenden als Polaritätsfestsetzperiode benannt wird, eine
vorgegebene Zeitdauer überschreitet, und um dann
gezwungenermaßen die Polarität der Spannung zu invertieren.
Ein bestimmtes Schaltungsbeispiel der
Polaritätsumwandlungsvorrichtung wird später beschrieben.
Daher kann, falls eine vorgegebene Zeitbeschränkung der
Polaritätsfestsetzperiode auferlegt wird, das oben erwähnte
Problem, bewirkt durch Halten der Spannungspolarität für die
Entladungslampe für eine die Beschränkung überschreitende
Zeitdauer, gelöst werden, und der alternierende Betrieb der
Schaltelemente sw1 und sw2 wird ermöglicht nach dem Ablaufen
der Beschränkungszeit, nachdem die Entladungslampe gezündet
ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung kann in eine Schaltung
erweitert werden, die eine Zündung von zwei Entladungslampen
steuern kann. Beispielsweise, falls die in Fig. 3 gezeigte
Konfiguration als eine Gleichspannungsenergie-Versorgungsschaltung
verwendet wird, und eine
Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4A mit
einer Schaltungskonfiguration vom Vollbrückentyp unter
Verwendung von vier Halbleiterschalterelementen angepasst wie
in einer Zündschaltung 1A aus Fig. 6. Falls jedoch eine der
zwei Entladungslampen bereits gezündet ist und die andere zu
zünden ist, stellt eine thermische Belastung der bereits
gezündeten Entladungslampe ein Problem dar.
In Fig. 6 ist eines der Schalterelemente sw1 eines ersten
Serienpaars sw1, sw2 an einem Ende mit einem
Ausgangsanschluss eines Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers
3'A verbunden und ist am anderen Ende mit einem
Ausgangsanschluss eines Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers
3'B verbunden, über das Schaltelement sw2. Eine
erste Entladungslampe 6_1 ist über eine induktive Last in
einer Starterschaltung 5_1 mit einem Verbindungspunkt α
zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2 verbunden.
Eines der Schaltelemente sw3 eines zweiten Serienpaars sw3,
sw4 ist an einem Ende mit dem Ausgangsanschluss des
Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers 3'A verbunden und
ist am anderen Ende mit dem Ausgangsanschluss des
Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers 3'B verbunden, über
das Schaltelement sw4. Eine zweite Entladungslampe 6_2 ist
mit einem Verbindungspunkt β zwischen den Schaltelementen sw3
und sw4 über eine induktive Last in einer Starterschaltung
5_2 verbunden.
Die Elektrodenanschlüsse der Entladungslampen 6_1 und 6_2,
die nicht mit dem Verbindungspunkt α oder β verbunden sind,
sind geerdet. Falls die Stromerfassungswiderstände Ri1 und
Ri2 nicht verwendet werden, kann ein Ende jeder Elektrode
über einen Erfassungswiderstand anstatt von Ri1 oder Ri2
geerdet sein.
Ein Halbbrückentreiber IC wird in Ansteuerschaltungen DRV1
und DRV2 verwendet, jeweils zum Empfangen eines Signals von
einer Steuerschaltung 7A, und zum Bestimmen der
Brückenpolarität.
In der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung 4A
steuert eine Ansteuerschaltung DRV1 ein An-/Ausschalten der
Schaltelemente sw1 und sw2, und die andere Ansteuerschaltung
DRV2 steuert ein An-/Ausschalten der
Schaltelemente sw3 und sw4. D. h., unter der Annahme, dass der Zustand jedes
Schaltelements so definiert ist, dass zu einem Zeitpunkt das
Schaltelement sw1 angeschaltet ist und das Schaltelement sw2
ausgeschaltet ist durch die Ansteuerschaltung DRV1, ist der
Zustand jedes Schaltelements so definiert, dass das
Schaltelement sw3 ausgeschaltet ist und das Schaltelement sw4
durch die Ansteuerschaltung DRV2 zu diesem Zeitpunkt
angeschaltet ist. Unter der Annahme, dass der Zustand jedes
Schaltelements so definiert ist, dass zu einem anderen
Zeitpunkt das Schaltelement sw1 ausgeschaltet ist und das
Schaltelement sw2 angeschaltet ist, durch die
Ansteuerschaltung DRV1, ist der Zustand jedes Schaltelements
so definiert, dass zu diesem Zeitpunkt das Schaltelement sw3
angeschaltet ist und das Schaltelement sw4 durch die
Ansteuerschaltung DRV2 ausgeschaltet ist. Somit werden die
Schaltelemente sw1 und sw4 auf den gleichen Zustand
geschaltet, und die Schaltelemente sw2 und sw3 werden auf den
gleichen Zustand geschaltet, so dass sie alternierend und
reziprok arbeiten.
Daher werden die zwei Paare von Schaltelementen an- und
ausgeschaltet, wodurch, während beispielsweise eine Spannung
positiver Polarität an die erste Entladungslampe 6_1
geliefert wird, eine Spannung negativer Polarität an die
zweite Entladungslampe 6_2 geliefert wird (umgekehrt, während
eine Spannung negativer Polarität and die erste
Entladungslampe 6_1 geliefert wird, wird eine Spannung
positiver Polarität and die zweite Entladungslampe 6_2
geliefert).
Die Steuersignale von der Steuerschaltung 7A, SD1 und SD2
(später detailliert beschrieben), werden durch Isolatoren 9_1
und 9_2 an die Ansteuerschaltungen DRV1 und DRV2 übermittelt.
Somit wird in dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel eine
niederpotentialseitige Spannung (Massepotential) in jeder
Ansteuerschaltung zu einer Ausgangsspannung von dem
Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 3'B für eine Ausgabe
negativer Polarität, und somit wird eine Isolation notwendig
zum Definieren von H-(Hoch-) und L-(Niedrig-)-Pegeln für die
Spannung, und zum Empfangen der Steuersignale (binäre
Signale) und Steuern eines An- und Ausschaltens der
Schaltelemente sw1 und sw4. Natürlich, falls ein
Brückentreiber IC, umfassend eine Isolationsfunktion, für
jede Ansteuerschaltung verwendet wird, können die
Steuersignale direkt in die Ansteuerschaltungen eingegeben
werden.
In der Zündschaltung 1A ist die Polarität der an eine der
zwei Entladungslampen gelieferten Spannung positiv, und eine
Schaltsteuerung der Elemente sw1 bis sw4 wird so ausgeführt,
dass die Polarität der an die andere Entladungslampe
gelieferten Spannung negativ wird. Daher wird, wenn eine
Entladungslampe bereits gezündet hat, und die andere
Entladungslampe gezündet wird, eine Steuerung während der
Polaritätsfestsetzperiode, oben erwähnt, für diese
Entladungslampe auch für die bereits gezündete
Entladungslampe durchgeführt. Somit, obwohl diese
Entladungslampe in einem stabilen Zustand leuchtet, wird,
falls die Spannungspolarität über eine lange Zeitperiode von
diesem Zustand fixiert wird, die Belastung an der Elektrode
(thermische Belastung) erhöht.
Um das Problem zu lösen, wird die Dauer der
Polaritätsfestsetzperiode so beschränkt, dass sie nicht einen
erlaubten oberen Grenzwert überschreitet. Beispielsweise kann
ein in Fig. 7 gezeigtes Schaltkonfigurationsbeispiel
verwendet werden.
Fig. 7 zeigt eine Implementierung 10 des Hauptabschnitts
eines Erzeugungsabschnitts des Steuersignals, das an die
Ansteuerschaltung (DRV1, DRV2) in der Steuerschaltung 7A
übermittelt wird. Die Bedeutungen der in der Figur
verwendeten Signale sind wie folgt:
Signal LT1: Signal zum Anweisen, die Entladungslampe 6_1 zu zünden
Signal LT2: Signal zum Anweisen, die Entladungslampe 6_2 zu zünden
Signal SL1: Bestimmungssignal bezüglich des Zünd-/Lösch- Zustands der Entladungslampe 6_1
Signal SL2: Bestimmungssignal bezüglich des Zünd-/Lösch- Zustands der Entladungslampe 6_2
Signal SK1: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 1 kHz)
Signal SK2: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 500 Hz)
Signal SK3: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 2 kHz)
Signal SR: Zwangsinversionsanweisungssignal (wenn das Signal hoch ist, wird die Spannungspolarität an der Entladungslampe temporär invertiert).
Signal LT1: Signal zum Anweisen, die Entladungslampe 6_1 zu zünden
Signal LT2: Signal zum Anweisen, die Entladungslampe 6_2 zu zünden
Signal SL1: Bestimmungssignal bezüglich des Zünd-/Lösch- Zustands der Entladungslampe 6_1
Signal SL2: Bestimmungssignal bezüglich des Zünd-/Lösch- Zustands der Entladungslampe 6_2
Signal SK1: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 1 kHz)
Signal SK2: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 500 Hz)
Signal SK3: Referenztaktsignal (beispielsweise ein Recht eckwellensignal einer Frequenz von 2 kHz)
Signal SR: Zwangsinversionsanweisungssignal (wenn das Signal hoch ist, wird die Spannungspolarität an der Entladungslampe temporär invertiert).
Wenn das Signal LT1 (LT2) hoch ist, wird eine Anweisung zum
Zünden der Entladungslampe 6_1 (6_2) gegeben, und wenn das
Signal LT1 (LT2) niedrig ist, wird eine Anweisung zum Löschen
der Entladungslampe 6_1 (6_2) gegeben. Wenn das Signal SL1
(SL2) hoch ist, wird bestimmt, dass die Entladungslampe 6_1
(6_2) gezündet ist; wenn das Signal SL1 (SL2) hoch ist, wird
bestimmt, dass die Entladungslampe 6_1 (6_2) gelöscht ist.
Beispielsweise kann eine Schaltung mit einem Vergleicher mit
der der in Fig. 5 gezeigten Schaltung folgenden Stufe
verbunden werden, um den Erfassungsstromwert mit einem
vorgegebenen Referenzwert zu vergleichen, wodurch bestimmt
wird, ob die Entladungslampe gezündet oder gelöscht ist.
Zusätzlich kann eine Schaltung zum Erfassen einer
Lichtemissionsmenge der Entladungslampe und Vergleichen der
Lichtemissionsmenge mit einem Referenzwert, um dadurch zu
bestimmen, ob die Entladungslampe gezündet oder gelöscht ist,
oder ähnliches, verwendet werden, um zu bestimmen, ob die
Entladungslampe gezündet oder gelöscht ist. Es kann jedoch
ein beliebiger Aufbau verwendet werden, und solch eine
Erfassungsschaltung wird daher nicht detailliert beschrieben.
Das Signal SK1 wird durch eine Taktsignalerzeugungsschaltung
(nicht gezeigt) erzeugt und dann zu einem
Taktsignaleingangsanschluss (CK) eines D-Flip-Flop 11
übermittelt. Das D-Flip-Flop 11 umfasst einen
Voreinstellungsanschluss mit aktivem niedrigem Eingang
(angezeigt durch ein Balkensymbol über PR), einen
Rücksetzanschluss mit aktivem niedrigem Eingang (angezeigt
durch ein Balkensymbol über R) und einen D-Eingangsanschluss,
verbunden mit einem Q-Balkenausgangsanschluss (angezeigt
durch ein Balkensymbol über Q). Ein Q-Ausgangssignal und ein
Q-Balken Ausgangssignal werden zu Steuersignalen SD1 und SD2,
die in die Ansteuerschaltungen DRV1 und DRV2 eingegeben
werden.
Das Zündbefehlssignal LT1 wird an einen Eingangsanschluss
eines UND Gatters 12 mit zwei Eingängen geliefert, und das
Bestimmungssignal SL1 hinsichtlich der ersten Entladungslampe
6_1 wird über ein NICHT Gatter 13 an den anderen
Eingangsanschluss des Zwei-Eingangs-UND-Gatters 12 geliefert.
Ein Ausgangssignal des UND Gatters 12 wird über ein NICHT
Gatter 14 an einen Eingangsanschluss eines
Zwei-Eingangs-ODER-Gatters 15 geliefert. Ein Ausgangssignal eines Zählers
24, später beschrieben, wird über ein NICHT Gatter 26 and den
anderen Eingangs-Anschluss des ODER Gatters geliefert.
Ein Ausgangs-Signal des ODER Gatters 15 wird an den
Vorentscheidungsanschluss des D-Flip-Flops 11 übermittelt.
Das Signal LT2 zum Anweisen einer Zündung der Entladungslampe
6_2 wird an einen Eingangsanschluss eines Zwei-Eingangs-UND-Gatters
16 geliefert, und das Bestimmungssignal SL2
hinsichtlich der zweiten Entladungslampe 6_2 wird über ein
NICHT Gatter 17 zum anderen Eingangsanschluss des
Zwei-Eingangs-UND-Gatters 16 geliefert.
Ein Ausgangssignal des UND Gatters 16 wird über ein NICHT
Gatter 18 zu einem Eingangsanschluss eines Zwei-Eingangs-ODER-Gatters
19 geliefert. Das Ausgangssignal des UND Gatters
12 wird an den anderen Eingangsanschluss des ODER Gatters 19
geliefert.
Ein Ausgangssignal des ODER Gatters 19 wird an einen
Eingangsanschluss eines Zwei-Eingangs-ODER-Gatters 20
geliefert, angeordnet an der Stufe, die dem ODER Gatter 19
folgt, und das Ausgangssignal des Zählers 24, unterhalb
beschrieben, wird über das NICHT Gatter 26 zum anderen
Eingangsanschluss des ODER Gatters 20 geliefert.
Ein Ausgangssignal des ODER Gatters 20 wird an den
Rücksetzanschluss des D-Flip-Flops 11 geliefert.
Die Ausgangssignale der ODER Gatter 15 und 20 werden an ein
Zwei-Eingangs-UND-Gatter 21 geliefert, und ein Ausgangssignal
des UND Gatters 21 wird an einen Rücksetzanschluss RST eines
Binärzählers 22 geliefert.
Das Signal SK2 wird von der Taktsignalerzeugungsschaltung
(nicht gezeigt) an einen Taktsignaleingangsanschluss
(angezeigt durch ein Balkensymbol über CK als ein Anschluss
mit einem aktiven niedrigen Eingang in der Figur) des Zählers
22 geliefert, und ein Teilungssignal, geliefert durch einen
Ausgangsanschluss Q4 des Zählers 22 (wenn der Integer-Index,
der das Stufenniveau bezeichnet, i ist, bezeichnet Qi den
Ausgangsanschluss der i-ten Stufe), wird zu einem
Eingangsanschluss eines Zwei-Eingangs-ODER-Gatters 23 in der
dem Zähler 22 folgenden Stufe geliefert.
Das Zwangsinversions-Anweisungssignal SR, ausgegeben an die
Bestandteile einer Schaltung vom Vollbrückentyp
(Schaltelemente sw1 und sw4) wird an den anderen
Eingangsanschluss des Zwei-Eingangs-ODER-Gatters 23
geliefert, und ein Ausgangssignal des ODER Gatters 23 wird an
einen Rücksetzanschluss RST des Binärzählers 24 in der dem
ODER Gatter 23 folgenden Stufe geliefert. Ein
Konfigurationsbeispiel einer Schaltung zum Erzeugen des
Zwangsumwandlungs-Anweisungssignals SR wird später
detailliert beschrieben.
Das Signal SK3 wird von der Taktsignalerzeugungsschaltung
(nicht gezeigt) über ein Zwei-Eingangs-ODER-Gatter 25 an
einen Taktsignaleingangsanschluss (angezeigt durch ein
Balkensymbol über CK als ein Anschluss mit einem aktiven
niedrigen Eingang in der Figur) des Zählers 24 geliefert, und
ein Signal von einem Ausgangsanschluss des Q4 des Zählers 24
wird an den anderen Eingangsanschluss des ODER Gatters 25
geliefert. Die Signalausgabe von dem Ausgangsanschluss Q4
wird über ein NICHT Gatter 26 an die Eingangsanschlüsse der
ODER Gatter 15 und 20 geliefert.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Zeitverlaufsdiagramme der Signale,
die für eine Beschreibung des Betriebs der Schaltung
notwendig sind. In der folgenden Beschreibung wird
angenommen, dass eine der zwei Entladungslampen, 6_1, bereits
gezündet ist, und die andere Entladungslampe 6_2 zu zünden
ist. In den Fig. 8 und 9 sind die Bedeutungen der Signale
wie folgt:
S11PR: Eingangssignal an den Voreinstellungsanschluss des D-Flip-Flops 11
S11R: Eingangssignal an den Rücksetzanschluss des D-Flip-Flops 11
S21: Ausgangssignal des UND Gatters 21
S23: Ausgangssignal des ODER Gatters 23
S26: Ausgangssignal des NICHT Gatters 26
S11: Ausgangssignal von D-Flip-Flop 11 (das Q bezeichnet Q-Ausgangssignal, und das durch einen Balken über Q gezeigte Signal ist das Q-Balken Ausgangssignal).
S11PR: Eingangssignal an den Voreinstellungsanschluss des D-Flip-Flops 11
S11R: Eingangssignal an den Rücksetzanschluss des D-Flip-Flops 11
S21: Ausgangssignal des UND Gatters 21
S23: Ausgangssignal des ODER Gatters 23
S26: Ausgangssignal des NICHT Gatters 26
S11: Ausgangssignal von D-Flip-Flop 11 (das Q bezeichnet Q-Ausgangssignal, und das durch einen Balken über Q gezeigte Signal ist das Q-Balken Ausgangssignal).
Die Signale LT2 und SL2 sind wie vorhergehend beschrieben,
und in den Figuren bedeutet H hoch, und L bedeutet niedrig.
Fig. 8 beschreibt den Schaltungsbetrieb in der Zeitperiode,
die den Zeitpunkt umfasst, bevor die Entladungslampe 6_2
gezündet wird, und den Zeitpunkt, nach dem die
Entladungslampe normal gezündet wurde.
Bevor die Entladungslampe 6_2 gezündet wird, wird eine
Zündanweisung für die Entladungslampe 6_2 ausgegeben, und so
ist das Signal LT2 hoch, und da die Entladungslampe 6_2
gelöscht ist, ist das Signal SL2 niedrig. Somit gibt das UND
Gatter 16 ein hohes Signal aus und das hohe Signal wird durch
das NICHT Gatter 18 geführt, wodurch das Signal invertiert
wird, und zu dem ODER Gatter 19 übermittelt wird. Da die
Entladungslampe 6_1 gezündet wird, wie oben erwähnt, sind
beide Signale LT1 und SL1 hoch, und somit gibt das UND Gatter
12 ein niedriges Signal aus, und das niedrige Signal wird
durch das NICHT Gatter 14 geführt, wodurch das Signal
invertiert wird, und über das ODER Gatter 15 an den
Voreinstellungsanschluss des D Flip-Flops 11 geliefert wird.
Das Flip-Flop 11 wird nicht rückgesetzt, während das
Ausgangssignal des ODER Gatters 19 niedrig ist, und das
Signal 26, geliefert von dem Zähler 24 durch das NICHT Gatter
26 und das ODER Gatter 20 zum Rücksetzanschluss des
D Flip-Flops 11 hoch ist (siehe Th in Fig. 8). Somit werden
alternierende Ausgaben (Teilungssignale der Signale SK1 um
zwei) an dem Q-Ausgangsanschluss und dem
Q-Balken-Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 11 bereitgestellt. Wenn
die Periode Th beendet ist, geht das Signal S26 auf niedrig,
wodurch das D Flip-Flop 11 rückgesetzt wird.
Die Signale S11PR und S11R werden UND verarbeitet und das
Ausgangssignal S21 ist niedrig, bis die Entladungslampe 6_2
gezündet hat (der Zeitpunkt, zu dem die Entladungslampe 6_2
gezündet hat, wird durch den Pfeil U in Fig. 8 bezeichnet).
Der Zeitzählbetrieb des Zählers 22 wird zu dem Zeitpunkt
begonnen, zu dem das Signal S21 einen Hoch-auf-Niedrig-Übergang
durchführt. Da das Signal S23 niedrig ist, während
die Q4 Ausgabe des Zählers 22 niedrig ist (in dem Beispiel
für 16 Millisekunden) wird der Zähler 24 in der dem Zähler 22
folgenden Stufe nicht rückgesetzt, vorausgesetzt, dass das
Signal SR niedrig ist.
Das Signal S23 geht auf niedrig, und während die Q4 Ausgabe
niedrig ist, wird der Zeitzählbetrieb des Zählers 24
basierend auf dem Signal SK3 durchgeführt. Wenn eine
vorgegebene Zeit (vier Millisekunden in dem Beispiel)
abgelaufen ist, geht die Q4 Ausgabe auf hoch und somit wird
das Signal SK3 nicht akzeptiert.
Das Signal S26 wird durch das ODER Gatter 20 an den
Rücksetzanschluss des D Flip-Flops 11 als ein Niedersignal
geliefert, und das D Flip-Flop 11 wird rückgesetzt. Dieser
Zustand dauert bis zu dem Zeitpunkt fort, an dem die
Entladungslampe 6_2 gezündet hat.
Wenn die Entladungslampe 6_2 gezündet hat, wechselt das
Signal SL2 auf hoch, und somit führt das Ausgangssignal des
UND Gatters 16 einen Hoch-auf-Niedrig-Übergang durch. Das
niedrige Signal wird durch das NICHT Gatter 18 geführt,
wodurch das Signal auf hoch invertiert wird, und durch die
ODER Gatter 19 und 20 an den Rücksetzanschluss des
D Flip-Flops 11 geführt wird, so dass die Rücksetzbedingung des D
Flip-Flops 11 freigegeben wird.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Entladungslampe 6_2 gezündet
hat, führt das Signal S21 einen Niedrig-auf-Hoch-Übergang
durch, und das hohe Signal wird an den Rücksetzanschluss des
Zählers 22 geführt, was den Zähler 22 zurücksetzt. Da das
Signal S23 niedrig ist, ist der Zähler 24 in einem Zustand,
in dem er auch heraufzählt, und die Q4 Ausgabe des Zählers 24
wird in das NICHT Gatter 26 eingegeben, was dann das Signal
S26 niedrig ausgibt.
Wenn die Rücksetzbedingung des D Flip-Flops 11 freigegeben
wird, werden geteilte Signale des Signals SK1 durch den
Q-Ausgangsanschluss und den Q-Balkenausgangsanschluss des
D Flip-Flops 11 geliefert, und an die Ansteuerschaltungen DRV1
und DRV2 als die Signale SD1 und SD2 übermittelt.
Fig. 9 veranschaulicht den Schaltungsbetrieb in der
Situation, in der die Entladungslampe 6_2 nicht gezündet hat,
obwohl eine vorgegebene Zeit von dem Zeitpunkt vor einem
Zünden der Entladungslampe 6_2 abgelaufen ist.
In diesem Fall ist die Entladungslampe 6_2 nicht gezündet
nach dem Ablaufen der Zeitperiode (Tf in Fig. 9) zwischen dem
Zeitpunkt, an dem die Signale S11R, S21, S26 jeweils einen
Hoch-auf-Niedrig-Übergang durchführen, und dem Zeitpunkt, zu
dem eine vereinbarte Zeit abgelaufen ist. Somit verbleibt das
Signal LT2 auf hoch und das Signal SL2 verbleibt auf niedrig.
Daher geht die Q4 Ausgabe des Zählers 22 auf hoch und der
Zähler 24 in der folgenden Stufe wird rückgesetzt. Wenn das
Signal S26 auf hoch wechselt, führen die Signale S11R und S21
jeweils einen Niedrig-auf-Hoch-Übergang durch, wodurch der
Zähler 24 auch rückgesetzt wird. Demzufolge wird ein hohes
Signal mit einer schmalen Pulsbreite als das Signal S23
bereitgestellt.
Wenn das Signal S23 einen Hoch-auf-Niedrig-Übergang
durchführt, wird die Rücksetzbedingung des Zählers 24
freigegeben, und die Signale S11R, S21 und S26 gehen auf
hoch, bis die Q4 Ausgabe des Zählers 24 auf hoch geht. Somit
werden alternierende Ausgaben durch den Q-Ausgangsanschluss
und den Q-Balkenausgangsanschluss des D Flip-Flops 11
bereitgestellt und an die Ansteuerschaltungen DRV1 und DRV2
übermittelt.
Dann wird, wenn die Signale S11R, S21 und S26 wieder auf
niedrig schalten, das D Flip-Flop 11 rückgesetzt.
In dem Beispiel wird der Einfachheit halber die vereinbarte
Frequenzspannung an die Entladungslampe genau nach dem Zünden
der Entladungslampe angelegt. Stattdessen wird jedoch ein
Verfahren verwendet, zum Bereitstellen einer Periode mit
einem temporären Liefern einer Niederfrequenzspannung (sog.
Gleichspannungszündperiode) oder ein Verfahren eines
graduellen Verschiebens der Frequenz in Richtung einer
vereinbarten Frequenz, während die Frequenz erhöht wird,
verwendet, wodurch die Zündeigenschaft der Entladungslampe
verbessert werden kann.
Die Entladungslampe, die den Übergang von einem Zündzustand
zu einem Löschzustand durchführt, wird erfasst, und zu dem
Zeitpunkt wird die Polarität der an die Entladungslampe
gelieferten Spannung invertiert. Der Grund dafür ist, dass,
beispielsweise wenn eine Periode eines Gleichspannungszündens
sofort nach dem Zünden der Entladungslampe bereitgestellt
wird, und falls die Entladungslampe gelöscht wird in der
ersten Hälfte der Periode, verbleibt die Polarität, bevor die
Entladungslampe gezündet wird, fixiert, und somit bestehen
Bedenken, dass die Polarität nicht immer invertiert werden
kann.
Um solch ein Problem zu vermeiden können beispielsweise
Ausgangssignale von in Fig. 10 und 12 gezeigten
Schaltungsbeispielen als ein Zwangsinversionsanweisungssignal
SR verwendet werden.
Diese Signale werden unterhalb vor den
Schaltungskonfigurationen erläutert.
Fig. 11 zeigt ein Zünd/Löschzustandsbestimmungssignal einer
Entladungslampe, SL, und ein basierend auf dem SL Signal
erzeugtes Signal SF.
Beide Signale haben gemeinsam, dass, wenn ein jedes Signal
hoch ist, es den Zündzustand der Entladungslampe anzeigt;
wenn ein jedes Signal niedrig ist, zeigt es den Löschzustand
der Entladungslampe an. Das Signal SL führt jedoch einen
Niedrig-auf-Hoch-Übergang zum Zeitpunkt t1 durch, und das
Signal SF führt einen Niedrig-auf-Hoch-Übergang zum Zeitpunkt
t2 etwas verzögert vom Zeitpunkt t1 durch, und beide Signale
unterscheiden sich weiter in der Dauer, die sie hoch
verbleiben. Das Signal SF weist eine Signalbreite auf, die
länger als die des Signals SL ist, und zwar um eine Periode
Td in Fig. 11 (Zeitintervall zwischen der abfallenden Flanke
des Signals SL, t3, und t4), um bewußtermaßen die
Erfassungsempfindlichkeit bezüglich des Übergangs von dem
Zündzustand der Entladungslampe in den Löschzustand zu
vermindern. Falls sich beispielsweise der in die
Entladungslampe fließende Strom aufgrund einer Fehlfunktion
plötzlich absenkt, oder aufgrund einer zu empfindlichen
Antwortsteuerung oder ähnliches, was bewirkt werden kann
durch ein häufiges Auftreten eines transienten
Erfassungssignals, kann bestimmt werden, dass die
Entladungslampe gelöscht ist, was ein Problem aufwirft, und
solch ein Zustand muss vermieden werden. Das Signal SF ist im
Vergleich mit dem Signal SL hinsichtlich solcher Vorkommnisse
unempfindlich.
Fig. 10 zeigt ein Schaltungsbeispiel 27 zum Erzeugen des
Signals SF. Drei D Flip-Flops sind in einer Kaskade
verbunden, jeweils umfassend einen Voreinstellungsanschluss
mit einem aktiven niedrigen Eingang und einem
Rücksetzanschluss mit einem aktiven niedrigen Eingang, und Q-
Ausgangssignale der Flip-Flops sind miteinander ODER
verarbeitet.
Das heißt, das Signal SL wird an einen D Eingangsanschluss
des D Flip-Flops 28 in der ersten Stufe angelegt, und wird
auch durch ein NICHT Gatter 29 an den
Voreinstellungsanschluss (gezeigt durch ein Balkensymbol über
PR) geliefert. Ein Taktsignal (SK) wird von einer
Signalerzeugungsschaltung (nicht gezeigt) an einen
Takteingangssignalanschluss (CK) des D Flip-Flops 28
eingegeben.
Das Q-Ausgangssignal des D Flip-Flops 28 wird zu einem D
Eingangsanschluss des D Flip-Flops 30 in der folgenden Stufe
übermittelt, und wird auch an ein Drei-Eingangs-ODER-Gatter
31 übermittelt.
Das Taktsignal SK wird an einen Taktsignaleingangsanschluss
CK des D Flip-Flops 30 geliefert, und das Q-Ausgangssignal
des D Flip-Flops 30 wird an einen D Eingangsanschluss des D
Flip-Flops 32 in der letzten Stufe übermittelt, und wird auch
an das Drei-Eingangs-ODER-Gatter 31 geführt.
Das Taktsignal SK wird weiter an einen
Taktsignaleingangsanschluss (CK) des D Flip-Flops 32
geliefert, und das Q-Ausgangssignal des D Flip-Flops 32 wird
an das Drei-Eingangs-ODER-Gatter 31 geliefert.
In der Schaltung 27 ist das D Flip-Flop 28 in der ersten
Stufe durch das Invertierungssignal des Signals SL
voreingestellt, somit wird zwischenzeitlich die Q-Ausgabe,
die auf hoch wechselt, bereitgestellt, und wird zu einem
Verzögerungssignal in einer Abfolge in Synchronisation mit
der steigenden Flanke des Signals SK durch die D Flip-Flops
30 und 32 in der folgenden und letzten Stufe, und die
Q-Ausgangssignale der D Flip-Flops 28, 30 und 32 werden
miteinander ODER verarbeitet durch das Drei-Eingangs-ODER-Gatter
31, um das Signal SF bereitzustellen. Demzufolge wird
die Verzögerungszeit Td dem Signal SL hinzugefügt, wie in
Fig. 11 gezeigt.
Fig. 12 zeigt ein Schaltungskonfigurationsbeispiel 33 für
einen Erzeugungsschaltungsabschnitt, um ein
Zwangsinversionsanweisungssignal SR zu erzeugen.
Das Signal SF wird durch ein NICHT Gatter 34 an einen D
Eingangsanschluss eines D Flip-Flops 35 geliefert, und wird
weiter an einen Eingangsanschluss eines Zwei-Eingangs-UND-Gatters
36 geliefert. Ein Taktsignal (Sck) wird von einer
Signalerzeugungsschaltung (nicht gezeigt) an einen
Taktsignaleingangsanschluss (CK) des D Flip-Flops 35
eingegeben. Ein Q-Balken Ausgangssignal des D Flip-Flops 35
wird an den anderen Eingangsanschluss des UND Gatters 36
geliefert.
Ein Ausgangssignal des UND Gatters 36 wird zum oben
beschriebenen Signal SR, was dann zu dem ODER Gatter 23 in
Fig. 7 übermittelt wird. Das heißt, während das Signal hoch
ist, wird der Zähler 24 rückgesetzt, und somit wird das
Signal S26 auf hoch wechseln, und der Invertierungsbetrieb
des D Flip-Flops 11 wird mit einer Frequenz von 500 Hz für
eine vorgegebene Zeit (vier Millisekunden) durchgeführt.
Beim Betrieb der Schaltung wird das Invertierungssignal des
Signals SF als das D Eingangssignal des D Flip-Flops 35
verwendet, und somit führt das Q-Balken Ausgangssignal einen
Niedrig-zu-Hoch-Übergang durch, synchron zu der steigenden
Flanke des ersten Taktsignals Sck nach der fallenden Flanke
des Invertierungssignals des Signals SF (D Eingangssignal),
und das Q-Balken Ausgangssignal führt einen Hoch-auf-Niedrig-Übergang
durch, synchron zu der steigenden Flanke des ersten
Taktsignals Sck nach der steigenden Flanke des
Invertierungssignals des Signals SF. Daher ist das Signal SF,
das sich aus einem UND Verarbeiten des Q-Balken
Ausgangssignals mit dem Invertierungssignal des Signals SF
ergibt, ein Impulssignal, das auf hoch wechselt, synchron zur
fallenden Flanke des Signals SF, und was dann einen Hoch-auf-Niedrig-Übergang
synchron zu der fallenden Flanke des Q-Balken
Ausgangssignals durchführt.
Zusätzlich kann ein alternatives Konfigurationsbeispiel 37,
wie in Fig. 13 gezeigt, als eine Schaltung zum Erzeugen des
Zwangsinvertierungsanweisungssignals SR verwendet werden,
durch Verwenden von beiden Signalen SL und SF, falls die
Entladungslampe nicht den Übergang in einen stabilen
Zündzustand nach einem Abbruch durchführt.
Die Unterschiede zwischen dem Konfigurationsbeispiel 37 und
der vorhergehend mit Bezug auf Fig. 12 beschriebenen
Konfiguration sind wie folgt:
Ein Eingangssignal in ein NICHT Gatter 38 ist nicht das Signal SF, ist jedoch ein Zünd/Löschzustandserfassungssignal SL bezüglich der Entladungslampe, und ein Ausgangssignal des NICHT Gatters 38 wird an einen D Eingangsanschluss eines D Flip-Flops 39 geliefert.
Ein Eingangssignal in ein NICHT Gatter 38 ist nicht das Signal SF, ist jedoch ein Zünd/Löschzustandserfassungssignal SL bezüglich der Entladungslampe, und ein Ausgangssignal des NICHT Gatters 38 wird an einen D Eingangsanschluss eines D Flip-Flops 39 geliefert.
Ein UND Gatter 40, an dem ein Q-Balken Ausgangssignal des D
Flip-Flops 39 und das Ausgangssignal des NICHT Gatters 38
eingegeben wird, ist durch ein weiteres Zwei-Eingangs-UND-Gatter
41 gefolgt. Ein Ausgangssignal von dem UND Gatter 40
wird an einen Eingangsanschluss des UND Gatters 41 geliefert,
und das Signal SF wird durch ein NICHT Gatter 42 an den
anderen Eingangsanschluss des UND Gatters 41m geliefert, und
ein Ausgangssignal des UND Gatters 41 wird zum
Zwangsinvertierungsanweisungssignal SR.
Die Schaltung arbeitet so, dass das Signal SR nicht erzeugt
wird, wenn die Entladungslampe für so eine kurze Zeit
gezündet wird, dass das Signal SF nicht antwortet. Das heißt,
das Signal SF weist eine
Zünd/Löschzustandserfassungsempfindlichkeit bezüglich der
Entladungslampe auf, die geringer als die des Signals SL,
oben erwähnt, ist. Somit ergibt sich beispielsweise eine
Situation, bei einem Abbruch oder ähnlichem, der
Entladungslampe, bei der das Signal SF auf niedrig verbleibt,
falls das Signal SL zu einem hohen Impulssignal mit einer
schmaler Weite wird. In diesem Fall wird das hohe Signal SL
mit schmaler Weite invertiert und an den D Eingangsanschluss
des D Flip-Flops 39 geliefert, und das Taktsignal Sck wird an
den Taktsignaleingangsanschluss des D Flip-Flops 39
geliefert. Somit wird ein hohes Signal mit schmaler Weite an
den Q-Balken Ausgangsanschluss des D Flip-Flops 39 synchron
mit der führenden Flanke des Taktsignals Sck geliefert, und
die UND Verarbeitungsausgabe des UND Verarbeitungsergebnisses
des hohen Signals und des NICHT Signals des Signals SL und
des Invertierungssignals (hoch) des Signals SF wird ein
Impulssignal, was zum ODER Gatter 23 in Fig. 7 geführt wird.
Daher wird, während das Signal hoch ist, der Zähler 24
rückgesetzt, und somit geht das Signal S26 auf hoch, und der
Invertierungsbetrieb des D Flip-Flop 11 wird mit einer
Frequenz von 500 Hz für eine vorgegebene Zeit (vier
Millisekunden) durchgeführt.
In der in Fig. 7 gezeigten Schaltungskonfiguration wird die
Versorgungsspannungspolarität an die Entladungslampe direkt
bestimmt durch jede Ausgabe des D Flip-Flops 11; wenn ein
niedriges Signal an den Voreinstellungsanschluss des D Flip-Flops
11 durch die logischen Gatter 12 bis 15 bezüglich der
ersten Entladungslampe 6_1 angelegt wird, wird das
Q-Ausgangssignal des D Flip-Flops 11 erzwungenermaßen auf hoch
eingestellt. Wenn ein niedriges Signal an den
Rücksetzanschluss des D Flip-Flops 11 durch die logischen
Gatter 16 bis 20 bezüglich der zweiten Entladungslampe 6_2
angelegt wird, wird das Q-Ausgangssignal des D Flip-Flops 11
gezwungenermaßen auf niedrig gesetzt, so dass die
Schaltungselemente eine Polaritätsbestimmungsvorrichtung
bilden.
Das D Flip-Flop 11 führt den Invertierungsbetrieb in Antwort
auf das Signal SK1 durch, wenn ein hohes Signal an den
Voreinstellungsanschluss und den Rücksetzanschluss angelegt
wird. Das heißt, ein Momentanpulssignal, wenn das Q4
Ausgangssignal des Zählers 22 der Zeitzählung auf hoch
wechselt, oder das Impulssignal SR von der Schaltung (33 oder
37) in Fig. 12 oder 13 gezeigt, wird durch das ODER Gatter 23
zum Zähler 24 übermittelt, wodurch der Zähler 24 rückgesetzt
wird. Somit wechselt das NICHT Signal des Q4
Ausgangsanschlusses auf hoch und wird durch die ODER Gatter
15 und 16 auf den Voreinstellungsanschluss und den
Rücksetzanschluss des D Flip-Flops 11 geliefert. Demzufolge
wird der Invertierungsbetrieb des D Flip-Flops 11
freigegeben, während der Periode, die durch die Einstellzeit
des Zählers 24 bestimmt ist. Das heißt, die Schaltelemente
(21 bis 26) bilden eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung.
Die Andauerzeit der Periode, in der die
Versorgungsspannungspolarität für die Entladungslampe
festgelegt ist, ist beschränkt, so dass sie nicht die
vereinbarte Zeit überschreitet. Somit wird beispielsweise
auch eine Zeitbeschränkung der Zeit zum Halten der
Schaltelemente auf an auferlegt, in einer Schaltung vom
Bootstraptyp, wie in Fig. 4 gezeigt, so dass die
Notwendigkeit für ein Erhöhen der Kapazitanz eines jeden
Kondensators eliminiert wird.
In der Zündschaltung für zwei Entladungslampen wird, falls
eine Entladungslampe bereits gezündet hat, wenn die andere
Entladungslampe gezündet wird, eine Zeitbeschränkung auch der
Polaritätsfestsetzperiode der zu der bereits gezündeten
Entladungslampe gelieferten Spannung auferlegt, und die
Polarität wird gezwungenermaßen invertiert, so dass eine
exzessive thermische Belastung der Elektrode der
Entladungslampe verhindert werden kann.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist die
Versorgungsspannungspolarität der Entladungslampe vor einem
Zünden der Entladungslampe festgelegt auf eine Polarität,
wodurch ein gutes Zünden der Entladungslampe durchgeführt
werden kann. Die Polaritätsinvertierungsvorrichtung
invertiert zwangsweise die Spannungspolarität, so dass die
Zeit eines Festsetzens der Versorgungsspannungspolarität auf
eine Polarität nicht für länger als notwendig andauert, was
sicherstellt, dass die an die Elektrode der Entladungslampe
angelegte thermische Belastung vermindert werden kann, um
kurze Lebensdauer und Verschlechterung der Entladungslampe zu
verhindern, und die Kosten für die für ein Halten der festen
Polarität erforderlichen Schaltung können reduziert werden.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, um
eine Vielzahl von Entladungslampen durch eine gemeinsame
Zündschaltung zu zünden, wird eine Zeitbeschränkung der Dauer
eines temporären Festlegens der Versorgungsspannungspolarität
für eine Entladungslampe vor einem Zünden der Entladungslampe
auferlegt. Um eine weitere Entladungslampe zu zünden, während
eine Entladungslampe bereits gezündet ist, wird der feste
Polaritätszustand der bereits gezündeten Entladungslampe
nicht über eine länger als notwendige Zeitperiode
durchgeführt, so dass eine exzessive thermische Belastung der
Entladungslampenelektrode nicht vorliegt.
Falls die Entladungslampe einen Übergang von einem
Zündzustand in einen Löschzustand durchführt, wird die
Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung
invertiert, um eine permanente Fortdauer des festen
Polaritätszustands zu vermeiden.
Obwohl mehrere Implementierungen der Erfindung beschrieben
wurden, sind solche Implementierungen lediglich
veranschaulichend und beschränken die Erfindung nicht.
Demzufolge sind weitere Implementierungen auch innerhalb des
Umfangs der folgenden Ansprüche.
2
Energieversorgung
3
A Gleichspannungs-Gleichspannungswandler
3
B Gleichspannungs-Wechselspannungswandler
4
DRV Ansteuerschaltung
5
Starterschaltung
7
Steuerschaltung
8
Stromerfassungsschaltung
3
Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung
A Ausgang
A Ausgang
3
'A Gleichspannungs-Gleichspannungswandler
3
'B Gleichspannungs-Gleichspannungswandler
4
DRV1 Ansteuerschaltung
DRV2 Ansteuerschaltung
DRV2 Ansteuerschaltung
5
_1 Starterschaltung
5
_2 Starterschaltung
7
A Steuerschaltung
9
_1 Isolator
9
_2 Isolator
Claims (7)
1. Eine Entladungslampen-Zündschaltung, umfassend:
eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung zum Ausgeben einer Gleichspannung; und
eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung zum Umwandeln der Ausgangsspannung der Gleichspannungsenergieversorgungsspannung in eine Wechselspannung, und dann Anlegen der Wechselspannung an eine Entladungslampe, wobei zum Zünden der Entladungslampe eine Zeitperiode, während der die Polarität der von der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung an die Entladungslampe angelegten Spannung als entweder positiv oder negativ definiert ist, bereitgestellt ist, bevor die Entladungslampe gezündet ist; und
eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung zum Invertieren der Polarität der Spannung, falls die Dauer der Periode eine vorgegebene Beschränkung überschreitet, ist angeordnet zum Wechseln der Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung, nachdem die Entladungslampe gezündet ist.
eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung zum Ausgeben einer Gleichspannung; und
eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung zum Umwandeln der Ausgangsspannung der Gleichspannungsenergieversorgungsspannung in eine Wechselspannung, und dann Anlegen der Wechselspannung an eine Entladungslampe, wobei zum Zünden der Entladungslampe eine Zeitperiode, während der die Polarität der von der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung an die Entladungslampe angelegten Spannung als entweder positiv oder negativ definiert ist, bereitgestellt ist, bevor die Entladungslampe gezündet ist; und
eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung zum Invertieren der Polarität der Spannung, falls die Dauer der Periode eine vorgegebene Beschränkung überschreitet, ist angeordnet zum Wechseln der Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung, nachdem die Entladungslampe gezündet ist.
2. Eine Entladungslampenzündschaltung, umfassend:
eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung zum Ausgeben von Gleichspannungen, und
eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung zum Wandeln der Ausgangsspannungen der Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung in Wechselspannungen, und dann Liefern der Wechselspannungen an eine Vielzahl von Entladungslampen, wobei:
eine Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung zum Ausgeben von Gleichspannungen, und
eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung zum Wandeln der Ausgangsspannungen der Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung in Wechselspannungen, und dann Liefern der Wechselspannungen an eine Vielzahl von Entladungslampen, wobei:
- a) Spannungen positiver Polarität und negativer Polarität getrennt von zwei Ausgangsanschlüssen der Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung ausgegeben und an die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung übermittelt werden,
- b) zwei Paare von Schaltelementen in der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung zum Schalten der Ausgangsspannungen der Gleichspannungsenergieversorgungsschaltung enthalten sind, und in einer Schaltungskonfiguration vom Vollbrückentyp vorliegen, und die durch den paarweise alternierenden Betrieb der Schaltelemente durch Ansteuerschaltungen erzeugte Wechselspannungen an die Entladungslampen angelegt werden,
- c) um eine der Vielzahl von Entladungslampen zu zünden, der Schaltelementzustand fixiert wird, so dass die Polarität der von der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlerschaltung an die Entladungslampe gelieferten Spannung als entweder positiv oder negativ definiert wird, bevor die Entladungslampe gezündet ist, und der alternierende Betrieb der Schaltelemente weitergeführt wird, nachdem die Entladungslampe gezündet hat, und
- d) eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung bereitgestellt ist, um die Polarität der Spannung zu invertieren, falls die Dauer der Zeitperiode, über die die Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung als entweder positiv oder negativ ist, eine vorgegebene Zeit überschreitet.
3. Die Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 1,
wobei, falls die Entladungslampe einen Übergang von
einem Zündzustand in einen Löschzustand durchführt, die
Polarität der an die Entladungslampe gelieferten
Spannung invertiert wird.
4. Die Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 2,
wobei, falls die Entladungslampe einen Übergang von
einem Zündzustand in einen Löschzustand durchführt, die
Polarität der an die Entladungslampe gelieferten
Spannung invertiert wird.
5. Ein Verfahren zum Betreiben einer
Entladungslampenzündschaltung, umfassend:
Erzeugen einer Wechselspannung aus einer Gleichspannungsenergieversorgung;
Definieren einer Zeitperiode, in der die Polarität der Wechselspannung positiv oder negativ ist;
Zünden der Entladungslampe unter Verwendung der Wechselspannung; und
Invertieren der Polarität der Wechselspannung, falls die Dauer der Zeitperiode eine vorgegebene Zeitbeschränkung überschreitet.
Erzeugen einer Wechselspannung aus einer Gleichspannungsenergieversorgung;
Definieren einer Zeitperiode, in der die Polarität der Wechselspannung positiv oder negativ ist;
Zünden der Entladungslampe unter Verwendung der Wechselspannung; und
Invertieren der Polarität der Wechselspannung, falls die Dauer der Zeitperiode eine vorgegebene Zeitbeschränkung überschreitet.
6. Die Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 3, wobei
eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung ein verzögertes
Signal erzeugt, bei dem entweder die führende Flanke
und/oder nachlaufende Flanke verzögert ist, basierend
auf einem Erfassungssignal, das einen Zünd/Löschzustand
der Entladungslampe darstellt; und
die Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung in Übereinstimmung mit dem Signal invertiert wird.
die Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung in Übereinstimmung mit dem Signal invertiert wird.
7. Die Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 3, wobei
eine Polaritätsinvertierungsvorrichtung ein
Bestimmungssignal erzeugt, das einen Zünd/Löschzustand
der Entladungslampe darstellt, und ein verzögertes
Signal, bei dem die führende Flanke und/oder
nachlaufende Flanke bezüglich dem Bestimmungssignal
verzögert ist; und
die Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung in Übereinstimmung mit dem Bestimmungssignal und dem verzögerten Signal invertiert wird.
die Polarität der an die Entladungslampe angelegten Spannung in Übereinstimmung mit dem Bestimmungssignal und dem verzögerten Signal invertiert wird.
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