DE102006019085A1 - Entladungslampen-Lichtstromkreis - Google Patents

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Abstract

Ein Entladungslampen-Lichtstromkreis umfaßt einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler, eine Startschaltung, eine Steuereinheit, eine Vielzahl von Schaltelementen, welche durch die Steuereinheit betrieben werden, und einen LC-Reihenschwingkreis. Zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe wird die Betriebsfrequenz auf einen Wert oberhalb der Resonanzfrequenz zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe festgelegt, um dadurch die Schaltelemente zu betreiben und zu regeln. Wenn sich die Betriebsfrequenz vermindert und das Erlöschen der Entladungslampe erfaßt wird, wird die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich verschoben, welcher sich oberhalb einer Resonanzfrequenz zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe befindet, um die Lampe dadurch wieder einzuschalten. Ferner wird, wenn sich die Betriebsfrequenz während des Erleuchtens der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe vermindert, die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe zurückgeführt.

Description

  • Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht Auslandspriorität auf Basis der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-126620, eingereicht am 25. 4. 2005, deren Inhalt durch Verweis in der vorliegenden Schrift aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entladungslampen-Lichtstromkreis zum Aufrechterhalten des Beleuchtungszustands davon und zum Wiedereinschalten zum Zeitpunkt des Erlöschens bzw. des Ausschaltens davon.
  • Als Lichtstromkreis für eine Entladungslampe, wie etwa eine Metallhalogenidlampe, welche für eine Beleuchtungslichtquelle für ein Fahrzeug verwendet wird, gibt es die Anordnung, welche eine Gleichspannungs-Energiequellenschaltung umfaßt, welche einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler, einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler und eine Startschaltung aufweist. Beispielsweise ist diese Anordnung in einer derartigen Weise angeordnet, daß eine Eingangs-Gleichspannung von einer Batterie durch die Gleichspannungs-Energiequelle in eine erwünschte Spannung umgewandelt wird, wobei die erwünschte Spannung sodann durch den Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler der nachfolgenden Stufe in ein Wechselspannungs-Ausgangssignal umgewandelt wird und ein Startsignal dem Wechselspannungs-Ausgangssignal überlagert und zu der Entladungslampe geleitet wird (siehe beispielsweise die japanische Patentschrift JP-A-7.142182).
  • Die Beleuchtungsregelung der Entladungslampe wird in einer derartigen Weise durchgeführt, daß eine Ausgangsspannung zum Zeitpunkt einer lastfreien Spannung bzw. einer Leerlaufspannung (im folgenden als OCV-Spannung bezeichnet) in einem Zustand (einem erloschenen Zustand) vor dem Erleuchten der Entladungslampe derart geregelt wird, daß das Startsignal auf die Entladungslampe angewandt wird, um dadurch die Entladungslampe zu erleuchten bzw. einzuschalten, und die Entladungslampe danach in einen stabilen Beleuchtungszustand umgeschaltet wird, während eine Übergangs-Eingangsleistung vermindert wird.
  • Ein Schaltregler, welcher einen Transformator verwendet, wird beispielsweise als Gleichspannungs-Energiequellenschaltung verwendet. Eine Vollbrückenanordnung, welche mehrere Paare von Schaltelementen verwendet, wird beispielsweise als Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler verwendet.
  • Gemäß der Anordnung zum Durchführen der zweistufigen Umwandlung der Gleichspannungsumwandlung und der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umwandlung ist diese Anordnung aufgrund der Tatsache, daß die Größe der Schaltung groß wird, nicht zur Miniaturisierung geeignet. Als Maßnahme zum Umgehen eines derartigen Problems gibt es die Anordnung, welche die einstufige Spannungsumwandlung des Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlers verwendet, um die Endladungslampe dadurch mit einer verstärkten Spannung zu versorgen.
  • Beispielsweise gibt es die Anordnung, welche einen Reihenschwingkreis umfaßt und geeignet angeordnet ist, um eine Resonanzspannung durch einen Transformator zu verstärken, und wobei elektrische Leistung auf Basis der verstärkten Spannung zu der Entladungslampe geleitet wird. Der Reihenschwingkreis, welcher durch einen Kondensator und ein Induktionsglied gebildet wird, weist eine Frequenzkennkurve, welche annähernd sym metrisch bezüglich der Resonanzfrequenz ist, und eine Ausgangsspannung auf, und eine elektrische Leistung kann durch Ändern der Betriebsfrequenz eines Halbleiter-Schaltelements, welches den Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler bildet, geregelt werden. Bei dem Reihenschwingkreis besteht die Tendenz, daß sich die Ausgangsspannung in dem Frequenzbereich (einem Induktivitätsbereich bzw. Phasenverzögerungsbereich) oberhalb der Resonanzfrequenz in Übereinstimmung mit dem Anstieg der Frequenz vermindert, während sich die Ausgangsspannung in dem Frequenzbereich (einem Kapazitätsbereich bzw. einem Phasenvorlaufsbereich) unterhalb der Resonanzfrequenz in Übereinstimmung mit der Verminderung der Frequenz vermindert.
  • Bei der OCV-Regelung wird in dem erloschenen Zustand vor dem Erleuchten nach einem Ausschalten der Energiequelle, wenn die Betriebsfrequenz des Halbleiter-Schaltelements in dem Frequenzbereich oberhalb einer Reihenresonanzfrequenz „Foff" vermindert wird, der OCV-Wert erhöht. Wenn der OCV-Wert einen Zielwert erreicht, wird ein Hochspannungs-Startimpuls erzeugt und auf die Endladungslampe angewandt. Wenn die Entladungslampe erleuchtet bzw. eingeschaltet wird, wird die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich oberhalb einer Reihenresonanzfrequenz „Fon" verschoben, um dadurch die Regelung der elektrischen Leistung der Entladungslampe zu starten.
  • Bei der Regelung, welche die Betriebsfrequenz des Halbleiter-Schaltelements betrifft, entsteht unter der Bedingung, daß eine Regelung des Ausgangssignals auf der Frequenzseite oberhalb der Resonanzfrequenzen (Foff und Fon) zum Zeitpunkt des Erlöschens bzw. des Erleuchtens der Entladungslampe erfolgt, ein Bedienungsfehler, welcher durch die Tatsache verursacht wird, daß die Betriebsfrequenz des Halbleiter-Schaltelements einseitig derart geregelt wird, daß diese durch die Verminderung der Energiequellenspannung oder die Erdung bei der Ausgangsstufe etc. vermindert wird.
  • Das bedeutet, daß die Betriebsfrequenz in dem Frequenzbereich (dem Induktivitätsbereich) oberhalb der Resonanzfrequenz derart geregelt wird, daß diese vermindert wird, um die Ausgangsspannung und die Leistung zu erhöhen, während die Betriebsfrequenz derart geregelt wird, daß diese erhöht wird, um die Ausgangsspannung und die Leistung zu vermindern. Somit wirkt die zuvor erwähnte Regelung in unerwünschter Weise auf die Ausgangsspannung und die Leistung, wenn ein Regelungsarbeitspunkt aus irgendeinem Grund (beispielsweise, wenn sich die Eingangsspannung von einer Batterie etc. vermindert oder wenn bestimmt wird, daß die Entladungslampe durch die Erdung gelöscht wird) in den Frequenzbereich (den Kapazitätsbereich) unterhalb der Resonanzfrequenz eintritt. Das bedeutet, daß sich, wenn die Betriebsfrequenz vermindert wird, um das Ausgangssignal zu erhöhen, das Ausgangssignal entsprechend vermindert, so daß die Betriebsfrequenz derart geregelt wird, daß diese weiter vermindert wird. Dies ist der Fall, da bei der Ausgangsspannung die Tendenz besteht, daß sich diese im Hinblick auf die Verminderung der Frequenz in dem Frequenzbereich unterhalb der Resonanzfrequenz vermindert, wodurch sich die Betriebsfrequenz des Halbleiter-Schaltelements endlos vermindert und es unmöglich wird, aus einem derartigen Zustand zu entkommen. Infolgedessen kann ein derartiges Problem entstehen, daß die Entladungslampe nicht wieder erleuchtet werden kann oder die Regelung einer Zielleistung schwierig wird. Somit ist es erforderlich, eine Maßnahme zum Ausräumen eines derartigen Problems vorzusehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die nachfolgende Beschreibung beschreibt eine Maßnahme zum Vermeiden eines Phänomens, wobei die Betriebsfrequenz von Halbleiter-Schaltelementen, welche einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler unter Verwendung einer Reihenresonanz bilden, unterhalb einer Resonanzfrequenz gehalten wird, um dadurch den Beleuchtungszustand einer Entladungslampe aufrechtzuerhalten bzw. die Umschaltung zu einer Wiederbeleuchtungsoperation zu gewährleisten.
  • Gemäß einem Aspekt beschreibt die Offenbarung einen Entladungslampen-Lichtschaltkreis, welcher einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler, welcher eine Eingangs-Gleichspannung empfängt, um eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umwandlung durchzuführen, eine Startschaltung, welche ein Startsignal zu der Entladungslampe leitet, und eine Regelungseinheit, welche eine elektrische Leistung regelt, welche von dem Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler abgegeben wird, umfaßt.
  • Der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler umfaßt eine Vielzahl von Schaltelementen, welche durch die Regelungseinheit betrieben werden, und einen Reihenschwingkreis, welcher einen Kondensator und mindestens ein Element aus der Gruppe eines Induktivitätselements und eines Transformators aufweist.
  • Angenommen, eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe sei Foff und eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe sei Fon, kann zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe eine Betriebsfrequenz der Schaltelemente auf einen Wert oberhalb der Resonanzfrequenz Fon festgelegt werden, um dadurch die Schaltelemente zu betreiben und zu regeln. Ferner kann, wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz vermindert und die Entladungslampe gelöscht wird, die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff verschoben werden. Ferner kann, wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz während des Leuchtens der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz Fon vermindert, die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Fon zurückgeführt werden.
  • Bei der Anordnung zum Regeln der Betriebsfrequenz der Schaltelemente in dem Frequenzseitenbereich oberhalb der Resonanzfrequenz zum Zeitpunkt des Erlöschens und des Erleuchtens der Entladungslampe wird, wenn sich die Betriebsfrequenz auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz Fon vermindert, die Betriebsfrequenz zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe zeitweilig erhöht, um die Lampe dadurch wiedereinzuschalten. Ferner kann, wenn die Frequenzverminderung zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe erfolgt, die Betriebsfrequenz in den ursprünglichen Frequenzbereich zurückgeführt werden, während der Beleuchtungszustand aufrechterhalten wird.
  • Bei einigen Verwirklichungen können einer oder mehrere der folgenden Vorteile vorliegen. Beispielsweise erfolgt, um einen derartigen Zustand zu verhindern, daß sich zum Zeitpunkt der Verminderung der Energiequellenspannung oder der Erdung etc. die Betriebsfrequenz der Schaltelemente vermindert und in einem Kapazitätsbereich auf der Frequenzseite unterhalb der Resonanzfrequenz gehalten wird, die Regelung geeignet, um die Betriebsfrequenz in einen Induktivitätsbereich auf der Frequenzseite oberhalb der Resonanzfrequenz Fon bzw. Foff zurückzuführen.
  • Beispielsweise wird, wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz vermindert und die Entladungslampe gelöscht wird, die Betriebsfrequenz auf eine zulässige obere Grenzfrequenz oberhalb der Resonanzfrequenz festgelegt, um dadurch die Lampe wiedereinzuschalten, wodurch die Wiederbeleuchtungsoperation zum Zeitpunkt des Erlöschens der Lampe gewährleistet werden kann.
  • Im Hinblick auf die Erfassung der Verminderung der Betriebsfrequenz und des erloschenen Zustands der Entladungslampe kann der Entladungslampen-Lichtstromkreis ferner einen Spannungsdetektor, welcher eine Lampenspannung erfaßt, welche auf die Entladungslampe angewandt wird, und einen Stromdetektor, welcher einen Lampenstrom erfaßt, welcher in die Entladungslampe fließt, umfassen, wobei, wenn ein Zustand über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt werden kann, wobei die Lampenspannung, welche durch den Spannungsdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist und der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff (in dem Fall kann die Komplikation etc. der Schaltungsanordnung und des Regelungsverfahrens etc. vermieden werden) verschoben werden kann.
  • Ferner kann zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe eine Maßnahme im Hinblick darauf ergriffen werden, daß die Betriebsfrequenz in den Induktivitätsbereich verschoben wird, während der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten wird, um dadurch die kontinuierliche Verminderung der Betriebsfrequenz zu verhindern. Beispielsweise kann der Entladungslampen-Lichtstromkreis ferner einen Stromdetektor, welcher einen Lampenstrom erfaßt, welcher in die Entladungslampe fließt, und eine Erfassungseinheit, welche die Betriebsfrequenz bzw. eine Regelungsspannung für die Betriebsfrequenz erfaßt, umfassen, wobei, wenn ein Zustand über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt werden kann, wobei sich der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor erfaßt wird, vermindert und die Verminderung der Betriebsfrequenz durch die Erfassungseinheit erfaßt wird, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Fon verschoben werden kann.
  • Gemäß der zuvor erwähnten Frequenzverschiebungsregelung können die Zuverlässigkeit und die Sicherheit zum Zeitpunkt eines Betriebs etc. verbessert werden, wenn diese beispielsweise auf eine Fahrzeuglampe angewandt wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile sind aus der folgenden genauen Beschreibung, der beigefügten Zeichnung und den Ansprüchen ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Basisanordnung gemäß der Erfindung darstellt.
  • 2 ist ein schematisches grafisches Diagramm zum Erläutern der Frequenz-Kennkurve, welche eine LC-Reihenresonanz betrifft.
  • 3 ist ein Diagramm, welches gemeinsam mit den 4 bis 9 einen Regelungsmodus gemäß der Erfindung darstellt, und ein erläuterndes Diagramm, welches ein Beispiel der Regelung zum Wiedereinschalten der Lampe nach dem Erlöschen der Entladungslampe etc. darstellt.
  • 4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Schaltungsanordnung einer Regelungseinheit darstellt.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel der Anordnung eines Rücksetzungsregelungsabschnitts darstellt.
  • 6 ist ein Diagramm zum Erläutern der Erfassungsbedingung zum Wiedereinschalten der Lampe.
  • 7 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Schaltungsanordnung darstellt, welches einen Rücksetzungsregelungsabschnitt betrifft.
  • 8 ist ein Zeitplan zum Erläutern des Schaltungsbetriebs gemeinsam mit 9 und zum Darstellen eines Falls, wobei die Entladungslampe nach dem Beginnen der Beleuchtung normal in den Beleuchtungszustand übergeht.
  • 9 ist ein Diagramm, welches einen Fall darstellt, wobei die Ausgangsstufe eines Lichtstromkreises auf einer Hochspannungsseite geerdet ist.
  • 10 ist ein Diagramm, welches gemeinsam mit den 11 und 13 einen weiteren Regelungsmodus gemäß der Erfindung darstellt und ein Beispiel der Frequenzregelung in erläuternder Weise darstellt.
  • 11 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Schaltungsanordnung darstellt.
  • 12 ist ein Diagramm, welches einen Zustand der Frequenzverschiebung aus einem Kapazitätsbereich unterhalb von Fon in einen Induktivitätsbereich in einer Resonanzkurve g2 darstellt.
  • 13 ist ein Zeitplan, welcher ein Beispiel der Regelung in dem Fall darstellt, wobei sich die Antriebsfrequenz während des Erleuchtens der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb von Fon vermindert.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Basisanordnung gemäß der Erfindung darstellt, wobei ein Entladungs lampen-Lichtstromkreis 1 einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler 3 zum Empfangen einer Leistung von einer Gleichspannungs-Energiequelle 2 und eine Startschaltung 4 umfaßt.
  • Der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler 3 ist vorgesehen, um eine Eingangs-Gleichspannung (siehe +B in der Figur) von der Gleichspannungs-Energiequelle 2 zu empfangen und die Wechselspannungsumwandlung und die Verstärkung durchzuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler zwei Schaltelemente 5H, 5L und eine Regelungseinheit 6 zum Durchführen der Betriebsregelung dieser Schaltelemente. Das bedeutet, daß das eine Ende des Schaltelements 5H auf der Hochspannungsseite mit dem Anschluß der Energiequelle verbunden ist und das andere Ende dieses Schaltelements über das Schaltelement 5L auf der Niederspannungsseite geerdet ist. Die Regelungseinheit 6 schaltet die zwei Schaltelemente 5H, 5L abwechselnd ein und aus. Obgleich jedes der Schaltelemente 5H, 5L zur Vereinfachung durch ein Symbol eines Schalters dargestellt ist, wird für jedes dieser Schaltelemente ein Halbleiterelement verwendet, wie etwa ein Feldeffekttransistor (FET) oder ein Bipolartransistor.
  • Der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler 3 weist einen Transformator 7 zur Energieübertragung und zur Verstärkung auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet der Transformator die Schaltungsanordnung, welche das Resonanzphänomen verwendet, welches durch einen Resonanzkondensator 8 und eine Induktionsspule bzw. ein Induktionsglied verursacht wird. Das bedeutet, daß es für eine derartige Anordnung beispielsweise die folgenden drei Ausführungsmoden gibt.
    • (I) Einen Ausführungsmodus, welcher die Resonanz verwendet, welche durch den Resonanzkondensator 8 und ein Induktionsglied verursacht wird.
    • (II) Einen Ausführungsmodus, welcher die Resonanz verwendet, welche durch den Resonanzkondensator 8 und die Kriechstrom-Induktivität des Transformators 7 verursacht wird.
    • (III) Einen Ausführungsmodus, welcher die Resonanz verwendet, welche durch den Resonanzkondensator 8, das Induktionsglied und die Kriechstrom-Induktivität des Transformators 7 verursacht wird.
  • Zuerst gibt es bei dem Ausführungsmodus (I) eine derartige Anordnung, daß ein Induktionsglied 9, wie etwa eine Resonanzspule, zusätzlich vorgesehen ist, sodann ist beispielsweise das eine Ende des Induktionsglieds mit dem Resonanzkondensator 8 verbunden, sodann ist der Resonanzkondensator 8 mit einem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen 5H und 5L verbunden, und das andere Ende des Induktionsglieds 9 ist mit der Primärwicklung 7p des Transformators 7 verbunden.
  • Bei dem Ausführungsmodus (II) ist es durch Verwendung der Induktivitätskomponente des Transformators 7 nicht notwendig, eine Resonanzspule etc. hinzuzufügen. Das bedeutet, daß das eine Ende des Resonanzkondensators 8 mit dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen 5H und 5L verbunden ist und das andere Ende des Resonanzkondensators 8 mit der Primärwicklung 7p des Transformators 7 verbunden ist.
  • Bei dem Ausführungsmodus (III) kann eine kombinierte Reihenreaktanz des Induktionsglieds 9 und der Kriechstrom-Induktivität verwendet werden.
  • Bei jedem dieser Ausführungsmoden wird die Antriebsfrequenz der Schaltelemente 5H, 5L durch Verwenden der Reihenresonanz des Resonanzkondensators 8 und des Induktionsglieds (der Induktivitätskomponente bzw. des Induktionsglieds) derart definiert, daß diese gleich oder größer als die Reihenresonanzfrequenz ist, und die Schaltelemente werden dadurch ein- und ausgeschaltet, um die Entladungslampe 10 (eine Metallhalogenidlampe etc., welche für eine Fahrzeuglampe verwendet wird), welche mit der Sekundärwicklung 7a des Transformators 7 verbunden ist, in einer sinuswellenartigen Weise zu erleuchten. Bei der Betriebsregelung der jeweiligen Schaltelemente durch die Regelungseinheit 6 ist es notwendig, die jeweiligen Elemente in einer entgegengesetzten Weise zu betreiben, so daß die zwei Schaltelemente nicht gleichzeitig in einen eingeschalteten Zustand versetzt werden (abhängig von der Betriebsregelung etc.). Beispielsweise ist im Hinblick auf die Reihenresonanzfrequenz unter der Annahme, die Resonanzfrequenz vor dem Erleuchten nach dem Einschalten der Energiequelle sei „Foff", die Resonanzfrequenz in dem Beleuchtungszustand sei „Fon", die elektrostatische Kapazität des Resonanzkondensators 8 sei „Cr", die Induktivität des Induktionsglieds 9 sei „Lr" und die primärseitige Induktivität des Transformators 7 sei „Lp", in dem Zustand vor dem Erleuchten der Entladungslampe nach dem Ausschalten der Energiequelle in dem Ausführungsmodus (III) Foff = 1/(2 × π × √(Cr(Lr + Lp)). Beispielsweise wird, wenn die Betriebsfrequenz niedriger als Foff ist, der Verlust der Schaltelemente groß, und somit wird die Effizienz verschlechtert. Somit wird die Schaltoperation in dem Frequenzbereich oberhalb von Foff durchgeführt. Ferner wird nach dem Erleuchten der Entladungslampe Fon annähernd gleich 1/(2 × π × √(Cr(Lr + Lp)). In diesem Fall wird die Schaltoperation in dem Frequenzbereich oberhalb von Fon durchgeführt.
  • Nach dem Einschalten der Energiequelle des Lichtstromkreises erfolgt eine Regelung der OCV-Spannung bei der Frequenz nahe bei Foff in dem erloschenen bzw. ausgeschalteten Zustand (dem lastfreien Zustand) der Entladungslampe. Wenn die Entladungslampe in den Beleuchtungszustand versetzt wird, nachdem das Startsignal erzeugt wurde und die Entladungslampe durch das Startsignal eingeschaltet wurde, ist es günstig, die Beleuchtungsregelung in dem Frequenzbereich oberhalb von Fon durchzuführen.
  • Die Startschaltung 4 ist vorgesehen, um das Startsignal für die Entladungslampe 10 zu liefern. Die Ausgangsspannung der Startschaltung 4 wird zum Zeitpunkt des Einschaltens durch den Transformator 7 verstärkt und auf die Entladungslampe 10 angewandt (das Startsignal wird dem Ausgangssignal, welches eine Gleichspannungsumwandlung durchlief, überlagert und zu der Entladungslampe 10 geleitet). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Ausführungsmodus dargestellt, wobei einer der Ausgangsanschlüsse der Startschaltung 4 mit einem Punkt auf der Strecke der Primärwicklung 7p des Transformators 7 verbunden ist und der andere Ausgangsanschluß der Startschaltung mit dem einen Ende (masseseitiger Anschluß) der Primärwicklung 7p verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel ist nicht auf die zuvor erwähnte Anordnung beschränkt und kann beispielsweise in einem Ausführungsmodus angeordnet werden, wobei die Eingangsspannung in die Startschaltung von der sekundären Seite des Transformators 7 erhalten wird, oder in einem Ausführungsmodus, wobei eine Hilfswicklung (eine Hilfswicklung 11, welche später beschrieben wird) vorgesehen ist, welche gemeinsam mit dem Induktionsglied 9 einen Transformator bildet, um die Eingangsspannung für die Startschaltung von der Hilfswicklung zu erhalten.
  • Wie in 1 dargestellt, wird bei der Schaltungsanordnung, in welcher der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler 3 die Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umwandlung und die Verstärkung durchführt, um dadurch die Leistungsregelung der Entladungslampe zu regeln, in dem Fall eines Erfassens eines Stroms, welcher in die Entladungslampe 10 fließt, und einer Spannung, welche auf die Entladungslampe 10 angewandt wird, beispielsweise eine Wicklung zu dem Resonanz-Induktionsglied 9 hinzugefügt, oder es wird eine Erfassungswicklung oder ein Erfassungsanschluß zu dem Transformator 7 hinzugefügt, um dadurch den Spannungserfassungswert und den Stromerfassungswert der Entladungslampe zu erhalten.
  • Bei dem Beispiel, welches in 1 dargestellt ist, ist die Hilfswicklung 11 zum Ausbilden des Transformators gemeinsam mit dem Induktionsglied 9 vorgesehen, um einen Strom zu erfassen, welcher dem Strom entspricht, welcher in die Entladungslampe 10 fließt. Das Ausgangssignal der Hilfswicklung 11 wird zu einem Stromdetektor 12 gesandt. Das bedeutet, daß die Stromerfassung der Entladungslampe unter Verwendung des Induktionsglieds 9 und der Hilfswicklung 11 durchgeführt wird und das Erfassungsergebnis zu der Regelungseinheit 6 gesandt und zur Leistungsregelung und zur Unterscheidung des eingeschalteten und des ausgeschalteten Zustands der Entladungslampe 10 verwendet wird.
  • Die Spannung, welche auf die Entladungslampe 10 angewendet wird, wird auf Basis des Ausgangssignals einer Erfassungswicklung 7v erfaßt, welche beispielsweise an dem Transformator 7 vorgesehen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der Erfassungswicklung 7v zu einem Spannungsdetektor 13 gesandt, und diese Einrichtung erhält ein Spannungssignal, welches der Spannung entspricht, welche auf die Entladungslampe 10 angewandt wird. Die Erfassungsspannung wird zu der Regelungseinheit 6 gesandt und zur Leistungsregelung und zur Unterscheidung des eingeschalteten und des ausgeschalteten Zustands der Entladungslampe 10 verwendet.
  • Es können verschiedene Ausführungsmoden verwendet werden, um den Strom oder die Spannung der Entladungslampe zu erfassen. Beispielsweise können in 1 der Strom oder die Spannung der Entladungslampe beispielsweise durch Vorsehen eines Lampenstromerfassungswiderstands 14 auf der sekundären Seite des Transformators 7 erfaßt werden, ungeachtet der Schaltungsanordnung.
  • 2 ist ein schematisches grafisches Diagramm zum Erläutern der Frequenzkennkurven in dem Fall einer Verwendung der LC-Reihenresonanz, wobei die Abszisse die Frequenz „f" darstellt und die Ordinate die Ausgangsspannung „Vo" bzw. die Ausgangsleistung „OP" des Lichtstromkreises darstellt. Diese Kurvendiagramme stellen eine Resonanzkurve „g1" zum Zeitpunkt des Erlöschens und eine Resonanzkurve „g2" zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe dar.
  • Für die Resonanzkurve „g1" stellt die Ordinate die Ausgangsspannung „Vo" dar, während die Ordinate für die Resonanzkurve „g2" die Ausgangsleistung „OP" darstellt.
  • Zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe weist die sekundäre Seite des Transformators 7 eine hohe Impedanz auf, und die primäre Seite des Transformators 7 weist einen hohen Induktivitätswert auf, so daß die Resonanzkurve g1 mit der Resonanzfrequenz Foff erhalten wird. Zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe weist die sekundäre Seite des Transformators 7 eine niedrige Impedanz auf (mehrere zehn bis mehrere hundert Ω), und die primäre Seite des Transformators 7 weist einen niedrigen Induktivitätswert auf, so daß die Resonanzkurve g2 mit der Resonanzfrequenz Fon erhalten wird (zum Zeitpunkt des Erleuchtens ist der Spannungsänderungswert relativ klein, und lediglich der Strom ändert sich stark).
  • Die Bedeutungen der jeweiligen Zeichen in der Zeichnung sind folgendermaßen gegeben.
  • „fa1"
    ist ein Frequenzbereich von „f < Foff" (ein Kapazitätsbereich bzw. ein Phasenvorlaufsbereich auf der linken Seite von „f = Foff").
    „fa2"
    ist ein Frequenzbereich von „f > Foff" (ein Induktivitätsbereich bzw, ein Phasenverzögerungsbereich auf der rechten Seite von „f = Foff").
    „fb"
    ist ein Frequenzbereich, welcher sich in dem Bereich von „f > Fon" befindet (dem Frequenzbereich in dem Beleuchtungszustand, welcher sich in dem Induktivitätsbereich auf der rechten Seite von „f = Fon" befindet).
    „focv"
    ist der Regelungsbereich der Ausgangsspannung vor dem Erleuchten (in dem erloschenen Zustand) (im folgenden als „OCV-Regelungsbereich" bezeichnet), und dieser befindet sich nahe bei Foff in fa2).
    „Lmin"
    ist ein Ausgangssignalniveau, welches geeignet ist, den Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechtzuerhalten.
    „P1"
    ist ein Arbeitspunkt vor dem Einschalten der Energiequelle.
    „P2"
    ist ein Anfangs-Arbeitspunkt (in dem Bereich fb) unmittelbar nach dem Einschalten der Energiequelle.
    „P3"
    ist ein Arbeitspunkt (in focv), welcher den Ankunftszeitpunkt bei dem Zielwert der OCV-Spannung zum Zeitpunkt des Erlöschens darstellt.
    „P4"
    ist ein Arbeitspunkt (in dem Bereich fb) nach dem Erleuchten.
    „f1"
    ist die Betriebsfrequenz der Schaltelemente (beispielsweise die Betriebsfrequenz bei dem Arbeitspunkt P3) unmittelbar vor dem Beginn der Beleuchtung der Entladungslampe.
    „f2"
    ist die Betriebsfrequenz der Schaltelemente (beispielsweise die Betriebsfrequenz bei dem Arbeitspunkt P4) zum Zeitpunkt des Beginnens der Beleuchtung der Entladungslampe.
    „Fmax"
    ist eine Frequenz (eine zulässige obere Grenzfrequenz) bei dem Schnittpunkt zwischen g2 und Lmin.
  • Der Ablauf der Beleuchtungsumschaltungsregelung, welche die Entladungslampe betrifft, wird folgendermaßen der Reihe nach beschrieben.
    • (1) Die Energiequelle wird eingeschaltet (P1 → P2).
    • (2) Die elektrische Leistung wird in dem OCV-Regelungsbereich focv angewandt (P2 → P3).
    • (3) Der Startimpuls wird erzeugt und auf die Entladungslampe (P3) angewandt.
    • (4) Nach dem Einschalten der Entladungslampe wird die Beleuchtungsfrequenz (die Betriebsfrequenz der Schaltelemente) über eine konstante Zeitperiode hinweg (im folgenden als Frequenzhalteperiode bezeichnet) festgehalten (P3).
    • (5) Der Betrieb wird auf die Leistungsregelung in fb umgeschaltet (P3 → P4).
  • Zu dem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Einschalten der Energiequelle bzw. unmittelbar nach dem Erlöschen nach einmaligem Einschalten der Entladungslampe wird die Betriebsfrequenz zeitweilig erhöht (P1 → P2) und sodann schrittweise vermindert, so daß sich diese an f1 annähert (P2 → P3).
  • Die OCV-Regelung wird in focv durchgeführt, um das Startsignal für die Entladungslampe zu erzeugen, und das Startsignal wird auf die Entladungslampe angewandt, um dadurch die Lampe einzuschalten. Beispielsweise steigt bei der OCV-Regelung, wenn die Frequenz vermindert und von der Hochfrequenzseite her der Resonanzfrequenz Foff angenähert wird, die Ausgangsspannung Vo schrittweise an und erreicht den Zielwert bei dem Arbeitspunkt P3. Gemäß einem Verfahren zum Durchführen der OCV-Regelung in dem Bereich fa1 in dem erloschenen Zustand vor dem Erleuchten der Entladungslampe ist es notwendig, zu beachten, daß der Schaltverlust relativ groß wird und sich die Schaltungseffizienz verschlechtert. Ferner ist es bei einem Verfahren zum Durchführen der OCV-Regelung notwendig, zu beachten, daß eine Zeitperiode zum kontinuierlichen Betreiben der Schaltung in dem lastfreien Zustand nicht länger als notwendig wird.
  • Wenn die Startschaltung 4 die Entladungslampe zum Zeitpunkt P3 einschaltet, wird die Betriebsfrequenz während der Frequenzhalteperiode auf dem konstanten Wert gehalten, und sodann geht der Betrieb in den Bereich fb über (siehe „ΔFq" in der Figur). Bei der Frequenzverschiebung aus dem OCV-Regelungsbereich FOCV in den Bereich fb ist es günstig, die Frequenz nach dem Beginnen der Beleuchtung der Entladungslampe kontinuierlich von f1 nach f2 zu ändern.
  • Wie oben beschrieben, wird bei der Anordnung, wobei die Ausgangsspannungsregelung in dem Bereich fa2 auf der Frequenzseite oberhalb der Resonanzfrequenz Foff in dem erloschenen Zustand der Entladungslampe durchgeführt wird und die Ausgangsspannungsregelung in dem Bereich fb auf der Frequenzseite oberhalb der Resonanzfrequenz Fon in dem Beleuchtungszustand der Entladungslampe durchgeführt wird (die Leistung wird in dem Induktivitätsbereich aufgrund der Unterdrückungswirkung im Hinblick auf die Stromänderung voraussichtlich stabilisiert), die Betriebsfrequenz der Schaltelemente derart geregelt, daß diese vermindert wird, um die Ausgangsleistung zu erhöhen. Somit vermindert sich beispielsweise, wenn die Betriebsfrequenz in den Bereich unterhalb von Fon eintritt, in einem derartigen Fall, daß sich die Eingangs-Gleichspannung für den Lichtstromkreis vermindert, die Betriebsfrequenz (die Betriebsfrequenz vermindert sich entlang dem unteren Flankenabschnitt von g2, welcher sich auf der linken Seite von Fon befindet, dargestellt in 2, und vermindert sich zuletzt auf die minimale Frequenz) aufgrund der Frequenzregelung, welche das Ausgangssignal verstärken soll (das bedeutet, aufgrund der Regelung zur Verminderung der Betriebsfrequenz). Somit kann die Entladungslampe nicht mit der erwünschten Leistung versorgt werden.
  • Wenn der Erdschluß beispielsweise auf der sekundären Seite des Transformators 7 erfolgt, so fließt der Strom nicht durch den Lampenstromerfassungswiderstand 14 (siehe 1), so daß bestimmt wird, daß die Entladungslampe erloschen ist. Infolgedessen wird die OCV-Regelung gestartet, um die Lampe wiedereinzuschalten. Wenn der Erdschluß jedoch bei dem Hochspannungsseitenanschluß der sekundären Wicklung 7a des Transformators 7 erfolgt, so verfällt aufgrund der Tatsache, daß die Lampenspannung selbst dann nicht ansteigt, wenn die Betriebsfrequenz der Schaltelemente vermindert wird, die Betriebsfrequenz in einen Zustand, wobei diese bei der minimalen Frequenz gehalten wird.
  • Somit kann die folgende Anordnung als Maßnahme zum Vermeiden eines Problems verwendet werden, welches verursacht wird, wenn sich die Betriebsfrequenz auf einen Wert unterhalb von Fon vermindert.
    • (A) Ein Ausführungsmodus, wobei, wenn sich die Betriebsfrequenz der Schaltelemente vermindert und erfaßt wird, daß die Entladungslampe erloschen ist, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb von Foff verschoben wird und sodann die Lampe wiedereingeschaltet wird.
    • (B) Ein Ausführungsmodus, wobei, wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz während des Beleuchtungszustands der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb von Fon vermindert, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb von Fon verschoben wird.
  • Der Ausführungsmodus (A) ist geeignet gestaltet, um das Wiedereinschalten der Lampe als Hilfsmaßnahme in dem Fall zu gewährleisten, daß sich die Betriebsfrequenz in dem Kapazitätsbereich unterhalb der Resonanzfrequenz Fon durch die zuvor erwähnte Regelung erheblich vermindert und die Entladungslampe somit gelöscht wird. Der Ausführungsmodus (B) ist eine Maßnahme in dem Beleuchtungszustand der Entladungslampe, um zu verhindern, daß die Betriebsfrequenz in einen derartigen Niederfrequenzzustand verfällt.
  • Zunächst wird der Ausführungsmodus (A) unter Verweis auf die 3 bis 9 erläutert.
  • 3 stellt ein Beispiel der Regelung dar, wobei, wenn sich die Betriebsfrequenz vermindert und das Erlöschen der Entladungslampe erfaßt wird, die Betriebsfrequenz auf Fmax oberhalb von Fon festgelegt wird, um dadurch das Wiedereinschalten der Lampe durchzuführen. In dieser Figur stellt die Abszisse die Frequenz „f" dar, und die Ordinate stellt die Ausgangsspannung „Vo" bzw. die Ausgangsleistung „OP" dar, und die Resonanzkurven „g1" und „g2" sind schematisch dargestellt.
  • Wenn sich die Betriebsfrequenz in einer derartigen Weise vermindert, daß diese von einem Arbeitspunkt „Q" her, welcher sich auf der Hochfrequenzseite von Fon befindet, in den Bereich des Niederfrequenzseitenbereichs von Fon eintritt, so erreicht die Betriebsfrequenz die minimale Frequenz „Fmin", welche in der Figur dargestellt ist, als Ergebnis einer derartigen Regelung zur Verminderung der Frequenz.
  • Somit wird, wie durch einen Pfeil „U" dargestellt, die Betriebsfrequenz auf Fmax oberhalb von Fon festgelegt, und die Regelung zum Wiedereinschalten wird gestartet. Das bedeutet, daß die Betriebsfrequenz zeitweilig erhöht wird und die Betriebsfrequenz vermindert wird, wodurch die Regelung zum Erhöhen der OCV-Spannung auf den Zielwert durchgeführt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Betriebsfrequenz im Hinblick auf die Vereinfachung etc. der Schaltungsanordnung und der Regelung zu der zulässigen obere Grenzfrequenz „Fmax" verschoben. Kurz ausgedrückt, wird, wenn die Entladungslampe aufgrund der Verminderung der Betriebsfrequenz gelöscht wird, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb von Foff verschoben, um dadurch die OCV-Regelung sicher zu starten (das bedeutet, daß eine Annäherung der Betriebsfrequenz von der Hochfrequenzseite in dem Hochfrequenzbereich der Resonanzkurve g1 in 2 her zu P3 hin erfolgt, um dadurch die Ausgangsspannung zu erhöhen).
  • 4 stellt hauptsächlich die Schaltungsanordnung der Regelungseinheit 6 als Beispiel der Schaltungsanordnung dar, welche den Ausführungsmodus (A) betrifft.
  • Dieses Ausführungsbeispiel stellt die Anordnung unter Verwendung eines Spannungs-Frequenz-Wandlers (im folgenden als „V-F-Wandler" bezeichnet) dar, wobei sich eine Frequenz in Übereinstimmung mit einer Eingangsspannung ändert. In der Figur stellt „Vin" die Eingangsspannung für den V-F-Wandler 6a dar, und „Fout" stellt die Frequenz einer durch den V-F-Wandler 6a umgewandelten Ausgangsspannung dar.
  • Der V-F-Wandler 6a weist eine derartige Regelungskennkurve auf, daß Fout niedriger wird, wenn Vin höher ist. Die Ausgangsspannung dieses Wandlers wird zu einem nachfolgenden Brückenbetriebsabschnitt 6b gesandt. Die Ausgangssignale des Brückenbetriebsabschnitts 6b werden jeweils zu den Regelungsanschlüssen der Schaltelemente 5H, 5L gesandt. Beispielsweise wird der Wert von Fout in dem Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff bzw. Fon niedriger, wenn der Wert von Vin größer ist, so daß die Regelung geeignet durchgeführt wird, um die Ausgangsleistung (bzw. -spannung) zu vermindern.
  • In dieser Weise ist Vin eine Regelungsspannung (Frequenzregelungsspannung), welche die Frequenzregelung der Schaltelemente betrifft. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die jeweiligen Ausgangssignale eines OCV-Regelungsabschnitts 6c, eines Lampenleistungsregelungsabschnitts 6d, eines Rücksetzungsregelungsabschnitts 6e und eines Rückführungsregelungsabschnitts 6g, welcher später beschrieben wird, über einen Berechnungsabschnitt 6f in den V-F-Wandler 6a eingegeben.
  • Der OCV-Regelungsabschnitt 6c dient zum Regeln der lastfreien Spannung bzw. der Leerlaufspannung (OCV) vor dem Erleuchten der Entladungslampe und umfaßt eine Funktion zum Vermindern der Betriebsfrequenz, um die Ausgangsspannung für die Entladungslampe bei der OCV-Regelung zu erhöhen. Beispielsweise wird der OCV-Regelungsabschnitt unter Verwendung eines Operationsverstärkers eingerichtet, welcher das Spannungserfassungssignal der Entladungslampe als Eingangssignal empfängt.
  • Der Lampenleistungsregelungsabschnitt 6d dient zum Regeln der Verschiebung in den Frequenzbereich fh nach dem Beginnen der Beleuchtung der Entladungslampe und ferner zum Regeln der Leistung zum Zeitpunkt der stabilen Beleuchtung. Beispielsweise hält der Lampenleistungsregelungsabschnitt die Betriebsfrequenz der Schaltelemente 5H, 5L während der Frequenzhalteperi ode unmittelbar nach dem Beginn der Beleuchtung der Entladungslampe in Reaktion auf ein Signal von einer nicht dargestellten Beleuchtungs-Erlöschungs-Unterscheidungsschaltung (ein Binärsignal gemäß den beleuchteten und erloschenen Zuständen der Entladungslampe) fest und erhöht die Betriebsfrequenz der Schaltelemente nach dem Verstreichen dieser Periode, um dadurch in den Bereich fb umzuschalten.
  • Bei der Frequenzverschiebung von f1 nach f2 in 2 gibt es einen derartigen Regelungsmodus des schrittweisen Annäherns von f2 mit einer vorbestimmten Zeitkonstante oder, wenn eine Frequenz zwischen f1 und f2 durch „fw" dargestellt wird, einen Regelungsmodus eines derartigen Festlegens der Frequenzänderungsgeschwindigkeit von fw zu f2, daß diese kleiner als die Frequenzänderungsgeschwindigkeit von f1 zu f2 ist.
  • Die Leistungsregelung des Nennwerts wird nach der Vollendung der Verschiebung von f1 nach f2 durchgeführt.
  • Der Rücksetzungsregelungsabschnitt 6e ist eine Schaltung zum Durchführen der Frequenzverschiebungsregelung, welche unter Verweis auf 3 erläutert wird (die genaue Gestaltung davon wird später beschrieben).
  • Der Berechnungsabschnitt 6f empfängt die jeweiligen Ausgangssignale von dem OCV-Regelungsabschnitt 6c, dem Lampenleistungsregelungsabschnitt 6d, dem Rücksetzungsregelungsabschnitt 6e und dem Rückführungsregelungsabschnitt 6g, welcher später beschrieben wird. Beispielsweise wird ein Abweichungsverstärker für den Berechnungsabschnitt in einer derartigen Weise verwendet, daß die Signale von den jeweiligen Regelungsabschnitten in einen der Eingangsanschlüsse davon eingegeben werden und eine vorbestimmte Referenzspannung auf den anderen der Eingangsanschlüsse davon angewandt wird, wodurch ein Abweichungssignal, welches das Vergleichsergebnis zwischen den Eingangssignalen dieser Eingangsanschlüsse darstellt, als „Vin" ausgegeben wird. Sodann wird das Ausgangssignal der Frequenz Fout, welches durch die V-F-Umwandlung erhalten wird, über den Brückenbetriebsabschnitt 6b als Regelungssignal zu den Schaltelementen 5H, 5L gesandt.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel der Anordnung des Rücksetzungsregelungsabschnitts 6e darstellt, wobei die Bedeutungen der jeweiligen Zeichen in der Zeichnung folgendermaßen gegeben sind.
  • „Sv"
    ist ein Niveaubestimmungssignal, welches die Lampenspannung betrifft (wenn die Lampenspannung durch „VL" dargestellt wird und ein Schwellenwert zum Vergleichen mit der Lampenspannung durch „Vsh" dargestellt wird, befindet sich das Niveaubestimmungssignal auf einem hohen Niveau (im folgenden durch H abgekürzt), wenn VL < Vsh, hingegen auf einem niedrigen Niveau (im folgenden durch L abgekürzt), wenn VL ≥ Vsh).
    „Si"
    ist ein Beleuchtungs-Erlöschungs-Unterscheidungssignal der Entladungslampe (wenn der Lampenstrom durch „IL" dargestellt wird und ein Schwellenwert zum Vergleichen mit dem Lampenstrom durch „Ish" dargestellt wird, befindet sich das Beleuchtungs-Erlöschungs-Unterscheidungssignal auf einem H-Niveau, wenn IL < Ish, da bestimmt wird, daß dies den erloschenen Zustand der Entladungslampe bedeutet, hingegen auf einem L-Niveau, wenn IL ≥ Ish, da bestimmt wird, das dies den erleuchteten Zustand der Entladungslampe bedeutet.
    „St"
    ist ein Unterscheidungssignal zum Zeitpunkt der Beleuchtungsumschaltungsregelung der Entladungslampe (welches lediglich während der Frequenzverschiebungsperiode in den Bereich fb nach dem Beginnen der Beleuchtung der Entladungslampe ein L-Niveau repräsentiert, hingegen während der von der Fre quenzverschiebungsperiode verschiedenen Periode ein H-Niveau repräsentiert).
  • Eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen des Beleuchtungs-Erlöschungs-Unterscheidungssignals Si kann beispielsweise in einer derartigen Weise eingerichtet werden, daß der Lampenstrom erfaßt wird und durch eine Vergleichseinrichtung, wie etwa einen Komparator, bestimmt wird, daß der Lampenstrom null oder annähernd null beträgt, um dadurch ein Binärsignal zu erhalten, welches das Bestimmungsergebnis darstellt. In dem Fall einer Anwendung des Ausführungsbeispiels ist es möglich, verschiedene Arten von Beleuchtungs-Erlöschungs-Unterscheidungsschaltungen zu verwenden.
  • Diese Signale Sv, Si und St werden zu einem UND-Gatter 15 mit drei Eingängen gesandt, welches wiederum ein logisches Multiplikations-Ausgangssignal aus diesen drei Signalen ausgibt, um den Anschluß (R) eines Zählers 16 rückzusetzen, welcher eine Taktgebereinrichtung bildet. Der Zähler 16 wird mit einem Taktsignal „CLK1" von einer nicht dargestellten Signalerzeugungsschaltung versorgt und sendet ein Ausgangssignal zu einem nachfolgenden monostabilen Multivibrator 17, wenn eine vorbestimmte Anzahl der Taktsignale gezählt wird.
  • Der monostabile Multivibrator 17 empfängt ein Taktsignal „CLK2" von einer nicht dargestellten Signalerzeugungsschaltung und sendet ein Signal „So" mit einer vorbestimmten Impulsbreite zu dem Berechnungsabschnitt 6f.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt, wenn ein derartiger Zustand, daß die Lampenspannung, welche durch den Spannungsdetektor 13 erfaßt wird, kleiner als der Schwellenwert ist und der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor 12 oder den Lampenstromerfassungswiderstand 14 erfaßt wird, kleiner als der Schwellenwert ist, über eine vorbestimmte Zeitperiode hin weg oder länger fortgesetzt wird, der Rücksetzungsregelungsabschnitt 6e das Signal „So" aus, um das Ausgangssignal des Berechnungsabschnitts 6f zu vermindern, und somit wird die Frequenz des Signals, welches von dem V-F-Wandler 6a ausgegeben wird, zeitweilig hoch. Somit wird die Betriebsfrequenz der Schaltelemente in den Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff verschoben. Beispielsweise wird, wenn erfaßt wird, daß zwei derartige Bedingungen, daß die Lampenspannung kleiner als der Zielwert der OCV-Spannung ist und der Lampenstrom null Ampere bzw. annähernd null Ampere beträgt, über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger erfüllt sind, die Rücksetzoperation für das Wiedereinschalten durchgeführt.
  • 6 ist ein erläuterndes Diagramm, welches die Resonanzkurven g1 uns g2 in dem oberen Diagramm darstellt und ferner die Signale Sv, Si gemeinsam mit einem logischen Produkt „Sv & Si" davon in dem unteren Diagramm darstellt.
  • Das Signal Sv wird mit dem Schwellenwert „Vsh", welcher in der Figur dargestellt ist, als Vergleichswert verglichen und weist in dem Fall von VL ≥ Vsh aufgrund der OCV-Regelung vor dem Erleuchten der Entladungslampe ein L-Niveau auf.
  • Das Signal Si wird mit dem Schwellenwert „Ish" als Vergleichswert verglichen und weist in dem Fall von IL ≥ Ish ein L-Niveau auf.
  • Somit weist das logische Produkt „Sv & Si" in den folgenden drei Fällen ein H-Niveau auf, wobei in jedem davon Sv und Si jeweils ein H-Niveau aufweisen.
  • Ein Bereich „R1", welcher sich auf der Niederfrequenzseite von Foff befindet.
  • Ein Bereich „R2", welcher sich auf der Hochfrequenzseite von Foff und auf der Niederfrequenzseite von Fon befindet.
  • Ein Bereich „R3", welcher sich auf der Hochfrequenzseite von Fon befindet.
  • Der Bereich „R1" bedeutet einen Fall, wobei die zuvor erwähnten zwei Bedingungen erfüllt sind. Wenn die zwei Bedingungen über die vorbestimmte festgelegte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt werden, wird zeitweilig ein Zustand des Erhöhens der Antriebsfrequenz der Schaltelemente auf einen höheren Wert als Foff erzeugt, um dadurch die Umschaltung auf die OCV-Regelung zu starten.
  • Der Bereich „R2" befindet sich in einem Bereich, welcher einer Übergangsperiode zum Übergehen in den Frequenzbereich (siehe den Bereich fb in 2) oberhalb von Fon nach dem Beginnen der Beleuchtung der Entladungslampe entspricht. Somit ist es notwendig, diesen Fall als die zuvor erwähnte Erfassungsbedingung nicht erfüllend auszuschließen (bzw. zu maskieren), so daß die Rücksetzoperation in diesem Bereich nicht durchgeführt wird.
  • In dem Bereich „R3" wird, wenn die Entladungslampe gelöscht wird, die OCV-Regelung gestartet, um dadurch die Betriebsfrequenz der Schaltelemente geeignet zu regeln, um diese zu vermindern, so daß die Aufenthaltszeitperiode in diesem Bereich die Festlegungszeitperiode nicht erreicht oder überschreitet.
  • Wie oben beschrieben, können die Bereiche R2 und R3 durch Berücksichtigen eines zeitlichen Faktors (der Zeitperiode des Übergehens in den Bereich fb nach dem Beginnen der Beleuchtung der Entladungslampe und der Verminderungsfortsetzungs-Zeitperiode der Lampenspannung und des Lampenstroms) zusätz lich zu der Erfassungsinformation der Lampenspannung und des Lampenstroms ausgeschlossen werden, und somit kann lediglich R1 richtig erfaßt werden.
  • Als Verfahren zum direkten Erfassen des Verminderungszustands der Betriebsfrequenz der Schaltelemente wird erwogen, die Frequenz beispielsweise unter Verwendung eines Frequenz-Spannungs-Wandlers (eines F-V-Wandlers) zu überwachen. Im Hinblick auf derartige Punkte, daß die Zuverlässigkeit des Schwellenwerts für die Frequenzerfassung verschlechtert wird, wenn die Ungleichmäßigkeit der Elementekennkurven und der Temperaturkennkurven etc. sowie die Tatsache, daß ein allgemeiner Kondensator für den F-V-Wandler benötigt wird, so daß dadurch der Anstieg der Anzahl der Anschlüsse für eine integrierte Regelungsschaltung und die Kostenzunahme verursacht werden, berücksichtigt werden, ist eine Anordnung günstig, welche in der Lage ist, den Verminderungszustand in der integrierten Schaltung zu erfassen, wie unten beschrieben.
  • 7 stellt ein Beispiel der Schaltungsanordnung dar, welche den Rücksetzungsregelungsabschnitt 6a betrifft.
  • Die Signale Sv, Si und St werden in ein Gatter 18 eingegeben, welches wiederum ein Ausgangssignal zu den Rücksetzanschlüssen (R) von Verzögerungsflipflops 19 bis 22 ausgibt, welche den Zähler 16 bilden. Das UND-Gatter 18 mit mehreren Eingängen ist derart eingerichtet, daß dieses einen Eingang mit niedriger (L) Aktivität bildet und das Ausgangssignal (ein Q-Balken-Ausgangssignal, das bedeutet, ein phaseninvertiertes Ausgangssignal eines Q-Ausgangs) von einem Verzögerungsflipflop 25, welches später beschrieben wird, und ein Initialisierungssignal von einer nicht dargestellten Energieeinschaltungs-Rücksetzschaltung zusätzlich zu den Signalen Sv, Si und St empfängt. Das Signal St ist ein Signal, welches zum Maskieren des Bereichs R2 notwendig ist.
  • Bei jedem der Verzögerungsflipflops 19 bis 22 sind ein vorab festgelegter Anschluß (PR) und ein Rücksetzanschluß (R) jeweils derart festgelegt, daß diese L-aktiv sind, und ein Energiequellenanschluß mit einer vorbestimmten Spannung ist mit dem vorab festgelegten Anschluß verbunden, und der Rücksetzanschluß ist mit dem L-aktiven Ausgangsanschluß des UND-Gatters 18 verbunden.
  • Das Verzögerungsflipflop 19 der ersten Stufe ist in einer derartigen Weise angeordnet, daß der Takteingangsanschluß (CK) davon mit einem Taktsignal CLK1 versorgt wird und der Verzögerungsanschluß davon mit dem Q-Balken-Ausgangsanschluß davon und ferner mit dem Takteingangsanschluß (CK) des Verzögerungsflipflops 20 der nachfolgenden Stufe verbunden ist. In ähnlicher Weise ist bei jedem der Verzögerungsflipflops 20 und 21 der Verzögerungsanschluß davon mit dem Q-Balken-Ausgangsanschluß davon und ferner mit dem Takteingangssignalanschluß (CK) des Verzögerungsflipflops der nachfolgenden Stufe verbunden. Bei dem Verzögerungsflipflop der letzten Stufe ist der Verzögerungsanschluß davon sodann mit dem Q-Balken-Ausgangsanschluß davon verbunden.
  • Die Q-Ausgangsanschlüsse des Verzögerungsflipflops 20 der zweiten Stufe und des Verzögerungsflipflops 22 der vierten Stufe sind mit den Eingangseinschlüssen eines UND-Gatters 23 mit zwei Eingängen verbunden. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 23 mit zwei Eingängen wird zu dem Verzögerungsanschluß eines Verzögerungsflipflops 24 gesandt und ferner als Signal So ausgegeben.
  • Bei jedem der Verzögerungsflipflops 24 und 25 ist jeder der vorab festgelegten Anschlüsse (PR) und eines Rücksetzanschlusses (R) derart festgelegt, daß diese L-aktiv sind, und ein Energiequellenanschluß mit einer vorbestimmten Spannung ist mit dem vorab festgelegten Anschluß verbunden, und der Rücksetzanschluß wird mit einem Initialisierungssignal von einer nicht dargestellten Energieeinschaltungs-Rücksetzschaltung versorgt. Der Taktsignaleingangsanschluß (CK) jedes der Verzögerungsflipflops 24 und 25 wird mit einem Taktsignal CLK2 versorgt.
  • Das Q-Ausgangssignal des Verzögerungsflipflops 24 wird zu dem Verzögerungsanschluß des Verzögerungsflipflops 25 der nachfolgenden Stufe gesandt, und das Q-Balken-Ausgangssignal des Verzögerungsflipflops 25 wird als Eingangssignal davon zu dem UND-Gatter 18 gesandt.
  • Das Ausgangssignal So des UND-Gatters 23 wird über den Berechnungsabschnitt 6f zu dem V-F-Wandler 6a gesandt. Der V-F-Wandler 6a verwendet einen Schwingkreis mit veränderlicher Frequenz, welcher beispielsweise eine Kapazitätsdiode mit veränderlicher Spannung verwendet, und ist in einer derartigen Weise angeordnet, daß die statische Kapazität der Kapazitätsdiode mit veränderlicher Spannung ansteigt (sich vermindert), wenn die Eingangsspannung Vin ansteigt (sich vermindert), und sich somit die Frequenz des Ausgangsimpulses vermindert (ansteigt). Es kann der Ausführungsmodus mit beliebiger Gestaltung eines V-F-Wandlers verwendet werden. Ferner kann ein derartiges Ausführungsbeispiel verwendet werden, welches die Spannungs-Frequenz-Kennkurve aufweist, wobei die Frequenz in Übereinstimmung mit dem Anstieg von Vin ansteigt.
  • Der Schwellenwert Vsh, welcher die Erfassung der Lampenspannung VL betrifft, wird derart festgelegt, daß dieser kleiner als der Zielwert zum Zeitpunkt der OCV-Regelung und ein minimaler Wert ist, welcher geeignet ist, in den Beleuchtungszustand der Entladungslampe umzuschalten. Ferner kann die Einstellungszeit des Zählers 16 im Hinblick auf die Verstärkungszeitperiode, in welcher die OCV-Spannung auf Vsh ansteigt, und die Aufenthaltszeitperiode in dem Bereich R3 etc. beispielsweise ungefähr in einem Bereich von 100 bis 150 mm festgelegt werden (die irrtümliche Erfassung von R3 kann auftreten, wenn die Einstellungszeit zu kurz ist).
  • 8 und 9 sind Zeitpläne zum Erläutern des Betriebs der zuvor erwähnten Schaltungen. 8 stellt einen Fall dar, wobei die Entladungslampe nach dem Beginnen der Beleuchtung normal in den Beleuchtungszustand übergeht, und 9 stellt einen Fall dar, wobei die Ausgangsstufe des Lichtstromkreises auf der Hochspannungsseite geerdet ist.
  • Die Bedeutungen der jeweiligen Zeichen in der Zeichnung sind folgendermaßen gegeben.
  • „ton"
    ist ein Zeitpunkt, zu welchem die Energiequelle eingeschaltet wird.
    „tocv"
    ist ein Zeitpunkt, zu welchem die OCV-Spannung erstmals den Schwellenwert Vsh oder einen höheren Wert erreicht.
    „tbd"
    ist ein Zeitpunkt, zu welchem das Einschalten Entladungslampe erfolgt.
    „S18"
    ist das Ausgangssignal des UND-Gatters 18.
    „S25"
    ist das Q-Balken-Ausgangssignal des Verzögerungsflipflops 25.
    „Tcnt"
    ist die Einstellungszeitperiode des Zählers 16.
    „Tw"
    ist die Impulsbreite des Signals So.
  • Die verbleibenden Signale wurden bereits oben erläutert.
  • In 8 befindet sich das Ausgangssignal des UND-Gatters 18 während einer Periode, bis die OCV-Spannung Vsh erreicht, nach dem Einschalten der Energiequelle auf dem H-Niveau, jedoch ist diese Periode kürzer als Tcnt. Somit wird der Zähler 16 zu dem Zeitpunkt tocv rückgesetzt, und somit wird das Signal So auf dem L-Niveau gehalten.
  • In 9 erlischt die Entladungslampe aufgrund des Erfolgens der Erdung, und somit erreicht Si das H-Niveau. Ferner ist die Lampenspannung kleiner als Vsh, und somit befindet sich Sv auf dem H-Niveau. Aufgrund der Tatsache, daß sich St auf dem H-Niveau befindet, wird das Ausgangssignal des UND-Gatters 18 auf dem H-Niveau gehalten. Somit wird der Rücksetzungszustand des Zählers 16 gelöscht, und somit erreicht So das H-Niveau mit einer Impulsbreite Tw nach der Zähloperation von Tcnt.
  • Als nächstes wird der Ausführungsmodus (B) unter Verweis auf die 10 bis 13 erläutert.
  • 10 ist ein Kurvendiagramm, welches die Resonanzkurven g1 und g2 beispielhaft darstellt, wobei die Ordinate bei der Resonanzkurve g1 die Ausgangsspannung vor dem Erleuchten darstellt und bei der Resonanzkurve g2 die Ausgangsleistung OP nach dem Erleuchten darstellt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Arbeitspunkt P4 auf der Frequenzseite oberhalb von Fon auf der Resonanzkurve g2.
  • Wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz während des Erleuchtens der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb von Fon vermindert, wird die Regelung geeignet durchgeführt, um die Betriebsfrequenz in den Induktivitäts-Frequenzbereich oberhalb von Fon zurückzuführen, wie durch einen Pfeil in Strichlinie dargestellt. Das bedeutet, daß, wenn die Betriebsfrequenz während des Erleuchtens der Entladungslampe in den Kapazitäts-Frequenzbereich oberhalb von Fon eintritt, die Regelung geeignet durchgeführt wird, um die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich oberhalb von Fon zurückzuführen, während die Beleuchtung der Entladungslampe aufrechterhalten wird, wodurch ein derartiges Phänomen, daß sich die Betriebsfrequenz fortgesetzt vermindert (wobei diese zuletzt die minimale Frequenz „Fmin" erreicht), während diese in dem Kapazitätsbereich gehalten wird, verhindert wird.
  • In dem Fall, daß erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz auf einen Wert unterhalb von Fon vermindert, kann diese Verminderung in Abhängigkeit davon bestimmt werden, ob die Verminderungstendenz des Lampenstroms bzw. der Betriebsfrequenz über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg fortgesetzt wird oder nicht. Die Übergangsperiode (die Periode, in welcher sich St auf dem L-Niveau befindet, siehe „ΔF" in 2) wird in dem Fall, wobei die Betriebsfrequenz nach dem Zeitpunkt des Beginnens der Beleuchtung der Entladungslampe in den Frequenzbereich oberhalb von Fon übergeht, aus der Bestimmungsbedingung ausgeschlossen (maskiert).
  • 11 stellt ein Beispiel der Schaltungsanordnung 26 dar, auf welche die Erfindung angewandt wird. Dieses Beispiel kann anstelle des Rücksetzungsregelungsabschnitts 6e verwendet werden oder kann parallel zu dem Rücksetzungsregehungsabschnitt vorgesehen werden (siehe den Rückführungsregelungsabschnitt 6g in 4).
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt diese Schaltungsanordnung eine Verzögerungsschaltung 27, welche einen Zähler, einen monostabilen Multivibrator 28, welcher bei der nachfolgenden Stufe der Verzögerungsschaltung angeordnet ist, einen Stromänderungserfassungsabschnitt 29 zum Erfassen der Verminderung des Lampenstroms und einen Frequenzänderungserfassungsabschnitt 30 zum Erfassen der Verminderung der Betriebsfrequenz verwendet.
  • Ein Taktsignal „CLK", welches durch eine nicht dargestellte Signalerzeugungsschaltung erhalten wird, wird zu dem Zähler geleitet, welcher die Verzögerungsschaltung 27 bildet. Wenn ein Signal mit H-Niveau, welches von der Verzögerungsschaltung ausgegeben wird, zu dem monostabilen Multivibrator 28 gesandt wird, erzeugt der monostabile Multivibrator ein Ausgangssignal „S28" mit einer vorbestimmten Impulsbreite und sendet dieses Ausgangssignal zu dem Berechnungsabschnitt 6f.
  • Der Stromänderungserfassungsabschnitt 29 ist durch einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 31 zum Umwandeln des Erfassungssignals („SI") des Lampenstroms, welcher unter Verwendung des Stromdetektors 12 oder des Lampenstromerfassungswiderstands 14 erfaßt wird, in ein Digitalsignal, ein N-Bit-Schieberegister 32, welches bei der nachfolgenden Stufe des A/D-Wandlers angeordnet ist, und einen Betragskomparator 33 aufgebaut.
  • Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 31 wird als Bit-Eingangssignal (siehe „Sin" in der Figur) zu dem N-Bit-Schieberegister 32 und als ein Eingangssignal (siehe „B" in der Figur) zu dem Betragskomparator 33 geleitet. Das Ausgangssignal (siehe „Sout" in der Figur) des N-Bit-Schieberegisters 32 dient als das andere Eingangssignal (siehe „A" in der Figur) für den Betragskomparator 33. Das Signal CLK wird zu dem Taktsignaleingangsanschluß (CK) des N-Bit-Schieberegisters 32 geleitet.
  • Das Ausgangssignal unmittelbar nach der A/D-Umwandlung stellt den Erfassungswert des Lampenstroms IL zum gegenwärti gen Zeitpunkt dar. Das Ausgangssignal des N-Bit-Schieberegisters 32 stellt den Erfassungswert des Lampenstroms IL zu einem vergangenen Zeitpunkt durch N Taktsignale CLK dar. Der Betragskomparator 33 vergleicht die Beträge der zwei Eingangssignale davon und gibt ein Binärsignal gemäß einer Ungleichungsbedingung „A > B" aus. Das bedeutet, daß der Komparator ein Signal mit H-Niveau zu einem UND-Gatter 37 ausgibt, wenn der Lampenstrom zum gegenwärtigen Zeitpunkt kleiner als der des vergangenen Zeitpunkts ist (Verminderung des Lampenstroms).
  • Der Frequenzänderungserfassungsabschnitt 30 bildet eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Änderung der Betriebsfrequenz der Schaltelemente. Dieser Erfassungsabschnitt verwendet die Frequenz des Ausgangssignals des Berechnungsabschnitts 6f (beispielsweise das Ausgangssignal des Abweichungsverstärkers, wenn der Berechnungsabschnitt unter Verwendung des Abweichungsverstärkers aufgebaut ist). Das bedeutet, daß dieses Ausgangssignal Vin entspricht und der Anstieg (die Verminderung) von Vin der Verminderung (dem Anstieg) der Betriebsfrequenz der Schaltelemente entspricht. In dieser Weise kann aufgrund der Tatsache, daß sich die Betriebsfrequenz bezüglich der Änderung von Vin in umgekehrter Weise' ändert, die Betriebsfrequenz durch Verwenden von Vin indirekt überwacht werden. Der Frequenzänderungserfassungsabschnitt 30 ist durch einen A/D-Wandler 34 zum Umwandeln von Vin in ein Digitalsignal, ein N-Bit-Schieberegister 35, welches bei der nachfolgenden Stufe davon angeordnet ist, und einen Betragskomparator 36 aufgebaut.
  • Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 34 wird als Bit-Eingangssignal (siehe „Sin" in der Figur) zu dem N-Bit-Schieberegister 35 und als ein Eingangssignal (siehe „B" in der Figur) zu dem Betragskomparator 36 geleitet. Das Ausgangssignal (siehe „Sout" in der Figur) des N-Bit-Schieberegisters 35 dient als das andere Eingangssignal (siehe „A" in der Figur) für den Betragskomparator 36. Das Signal CLK wird zu dem Taktsignaleingangsanschluß (CK) des N-Bit-Schieberegisters 35 geleitet.
  • Das Ausgangssignal unmittelbar nach der A/D-Umwandlung stellt das Niveau von Vin zum gegenwärtigen Zeitpunkt dar. Das Ausgangssignal des N-Bit-Schieberegisters 35 stellt das Niveau von Vin zu einem vergangenen Zeitpunkt durch N Taktsignale CLK dar. Der Betragskomparator 36 vergleicht die Beträge der zwei Eingangssignale davon und gibt ein Binärsignal gemäß einer Ungleichungsbedingung „A < B" aus. Das bedeutet, daß der Komparator ein Signal mit H-Niveau zu dem UND-Gatter 37 ausgibt, wenn der Lampenstrom zum gegenwärtigen Zeitpunkt größer als der des vergangenen Zeitpunkts ist (Verminderung der Betriebsfrequenz).
  • Das UND-Gatter 37 mit drei Eingängen gibt ein Signal mit H-Niveau (ein Freigabesignal) zu der Verzögerungsschaltung 27 aus, um dadurch die Verzögerungsschaltung zu betätigen, wenn sich jedes der Ausgangssignale der Betragskomparatoren 33, 36 und das Signal St auf einem H-Niveau befinden. Sodann gibt die Verzögerungsschaltung 27 nach dem Verstreichen einer vorab festgelegten Zeitperiode das Signal zu dem monostabilen Multivibrator 28 aus, und somit sendet der monostabile Multivibrator das Signal „S28" mit der vorbestimmten Impulsbreite über den Berechnungsabschnitt 6f zu dem V-F-Wandler 6a.
  • 12 ist ein Kurvendiagramm, welches einen Zustand schematisch darstellt, wobei bei der Resonanzkurve g2, welche bezüglich der Frequenz „f = Fon" annähernd symmetrisch ist, ein Arbeitspunkt aufgrund einer Verminderung der Frequenz in einen Kapazitätsbereich unterhalb von Fon eintritt, wobei der Arbeitspunkt nach der Erfassung eines Punkts „Ps" aufgrund der Frequenzänderung von „Δf" sodann in den Hochfrequenzseitenbereich oberhalb von Fon eintritt.
  • Wenn der Arbeitspunkt in den Niederfrequenzseitenbereich unterhalb von Fon eintritt, wie durch einen Pfeil in durchgezogener Linie dargestellt, wird dieses Phänomen als Verminderung von SI durch den Stromänderungserfassungsabschnitt 29 erfaßt und wird der Anstieg von Vin (Verminderung der Betriebsfrequenz) durch den Frequenzänderungserfassungsabschnitt 30 erfaßt. Nach dem Verstreichen der durch die Verzögerungsschaltung 27 vorab festgelegten Zeitperiode weist das Signal S28 zu dem Zeitpunkt „Ps" zeitweilig das H-Niveau auf. Das Signal S28 wird über den Berechnungsabschnitt 6f zu dem V-F-Wandler 6a gesandt. Das bedeutet, daß, wenn das Signal S28 das H-Niveau erreicht, sich das Niveau des Ausgangssignals des Abweichungsverstärkers in dem Berechnungsabschnitt 6f vermindert, was durch das Inkrement „Δf" der Frequenz in dem V-F-Wandler 6a wiedergegeben wird.
  • Die festgelegte Zeitperiode des Zählers, welcher die Verzögerungsschaltung 27 bildet, wird als Zeitperiode von dem Zeitpunkt, zu welchem die Betriebsfrequenz der Schaltelemente Fon erreicht, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich die Betriebsfrequenz von Fon ausgehend um eine halbe Breite „Δf/2" vermindert, festgelegt (in dem Bereich, welcher geeignet ist, den Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechtzuerhalten). Das bedeutet, daß aufgrund der Tatsache, daß die festgelegte Zeitperiode des Zählers derart definiert ist, daß die Verminderung der Betriebsfrequenz in einem Bereich von „Fon – Δf/2" erfaßt wird, in Anbetracht der Kennkurve der Regelungsschaltung der gleitende Übergang aus dem Kapazitätsbereich in den Induktivitätsbereich gewährleistet werden kann, während der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten wird.
  • 13 ist ein Zeitplan, welcher ein Beispiel der Regelung in dem Fall darstellt, wobei sich die Betriebsfrequenz während des Beleuchtungszustands der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz Fon vermindert. Die Bedeutungen der jeweiligen Zeichen in der Zeichnung sind folgendermaßen gegeben.
  • „S33"
    ist das Ausgangssignal des Betragskomparators 33.
    „S36"
    ist das Ausgangssignal des Betragskomparators 36.
    „S37"
    ist das Ausgangssignal des UND-Gatters 37
    „S27"
    ist das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 27.
    „S28"
    ist das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 28.
  • SI und Vin wurden oben erläutert, und B stellt die Energiequellenspannung des Lichtstromkreises dar.
  • Ferner sind die Bedeutungen der Zeitperioden und Zeitpunkte in der Figur folgendermaßen gegeben.
  • „T1"
    ist die Regelungszeitperiode der OCV-Spannung (eine Zeitperiode zwischen t bis zu t bd).
    „T2"
    ist eine Umschaltungsregelungszeitperiode (eine Zeitperiode, in welcher sich St auf dem L-Niveau befindet) von einem Zeitpunkt des Beginnens der Beleuchtung bis zu dem Bereich fb.
    „T3"
    ist eine Umschaltungszeitperiode von einem Übergangszustand bis zu einer stabilen Regelung.
    „Td"
    ist eine Verzögerungszeitperiode (welche die Verzögerung von S27 darstellt, beginnend bei der ansteigen Flanke von S37).
    „τ"
    ist eine Verzögerungszeitperiode des Betragskomparators (33, 36).
  • In dem oberen rechten Abschnitt in der Figur ist die Änderung der Betriebsfrequenz dargestellt, wobei (Fon) einen Zeitpunkt darstellt, zu welchem die Betriebsfrequenz die Resonanzfrequenz Fon erreicht, und (Ps) einen Zeitpunkt darstellt, zu welchem die Betriebsfrequenz den Arbeitspunkt Ps erreicht (siehe 12).
  • Dieses Ausführungsbeispiel stellt die Operationen der Schaltungen in einem Zustand dar, wobei sich die Energiequellenspannung B nach dem Erleuchten der Entladungslampe nach dem Einschalten der Energiequelle aus irgendeinem Grund vermindert und eine erwünschte Leistung selbst dann nicht zu der Entladungslampe geleitet werden kann, wenn die Betriebsfrequenz auf die Resonanzfrequenz Fon vermindert wird.
  • Das Erfassungssignal SI des Lampenstroms steigt während der Zeitperiode T2 an, sodann erreicht das Erfassungssignal während der Zeitperiode T3 den Spitzenwert, vermindert sich sodann geringfügig und erhält annähernd den gleichen Wert aufrecht. Vin steigt während der Zeitperiode T1 an, hält sodann den Wert in einem annähernd konstanten Bereich und vermindert sich sodann während der Zeitperiode T3 und erhält annähernd den gleichen Wert aufrecht.
  • S33 repräsentiert das H-Niveau, während sich SI vermindert, hingegen repräsentiert S36 das H-Niveau, während Vin ansteigt.
  • St repräsentiert das H-Niveau, außer für die Zeitperiode T2, während S37, welches das logische Produkt von S33, S36 und St ist, das H-Niveau repräsentiert, wenn sich jedes der drei Ausgangssignale auf dem H-Niveau befindet.
  • Der Impuls S27 wird nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit Td nach dem Zeitpunkt ausgegeben, zu welchem S37 das H-Niveau erreicht. Während der Zeitperiode, in welcher sich S28 auf dem H-Niveau befindet, vermindert sich Vin, und die Betriebsfrequenz steigt an (siehe den Frequenzanstieg um Δf, dargestellt in 12).
  • Gemäß dieser Regelung wird verhindert, daß diese in einen derartigen Zustand verfällt, daß, wenn sich die Betriebsfrequenz vermindert und in den Kapazitätsbereich unterhalb von Fon eintritt, sich die Betriebsfrequenz kontinuierlich vermindert, so daß der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten werden kann. Das bedeutet, daß bei dem Beispiel, welches in 13 dargestellt ist, nach der Verminderung der Energiequellenspannung die Betriebsfrequenz nahe bei der Resonanzfrequenz Fon variiert (in dem Bereich Δf, welcher in 12 dargestellt ist), und somit wird das Leuchten der Entladungslampe fortgesetzt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel stellt die Anordnung dar, wobei die Verzögerungsschaltung in der Frequenzverschiebungsregelung unter der Bedingung verwendet wird, daß der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten wird. Diese ist jedoch nicht auf ein derartiges Anordnungsbeispiel beschränkt und kann in einer derartigen Weise angeordnet werden, daß die Betriebsfrequenz sofort in den Induktivitätsbereich zurückgeführt wird, wenn sowohl die Verminderung des Lampenstroms als auch der Betriebsfrequenz erfaßt werden. Ferner wird in einem Fall, wobei das Erlöschen der Entladungslampe während der Regelung erfaßt wird bzw. sich die Betriebsfrequenz der Schalt elemente aufgrund der Tatsache, daß die Regelung aus irgendeinem Grund nicht ausreichend durchgeführt wird, erheblich vermindert, die Betriebsfrequenz auf einen höheren Wert als Foff festgelegt, um die Regelung auf die OCV-Regelung umzuschalten, um die Lampe dadurch wiedereinzuschalten, wie bei (A) dargestellt.
  • Gemäß der oben beschriebenen Anordnung ergeben sich die folgenden verschiedenen Vorteile.
  • Der Betriebszustand in dem Kapazitätsbereich, welcher sich auf der Niederfrequenzseite unterhalb der Resonanzfrequenz Foff befindet, wird erfaßt, und somit kann die Schaltung wiedereingeschaltet werden.
  • Da unter der Bedingung, daß der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten wird, der Betriebszustand von dem Kapazitätsbereich her, welcher sich auf der Frequenzseite unterhalb der Resonanzfrequenz Fon befindet, in den Induktivitätsbereich auf der Frequenzseite oberhalb von Fon zurückgeführt werden kann, kann die Verminderung der Betriebsfrequenz verhindert werden.
  • Verglichen mit der Anordnung zum Überwachen der Betriebsfrequenz der Schaltelemente unter Verwendung des F-V-Wandlers ist die oben erwähnte Anordnung des Ausführungsbeispiels im Hinblick auf die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit hervorragend und ist im Hinblick auf die Vereinfachung der Schaltungsanordnung und die Kostenverminderung vorteilhaft.
  • In dem Fall, wobei die Verminderung der Eingangs-Gleichspannung erfolgt oder die Erdung bei der Ausgangsstufe des Lichtstromkreises etc. erfolgt, kann das Wiedereinschalten der Lampe gewährleistet werden bzw. kann der Beleuchtungszustand der Entladungslampe aufrechterhalten werden (beispiels weise kann die Sicherheit des Betriebs über Nacht bei Anwendung auf eine Fahrzeuglampe verbessert werden).
  • Es wird die Schaltungsanordnung verwendet, wobei ein Paar der Schaltelemente (5H, 5L) und der Transformator (7), welcher sowohl zur Wechselspannungsumwandlung als auch zur Verstärkung des Startsignals dient, verwendet werden, wobei diese im Hinblick auf die Miniaturisierung, dem Anstieg in den Hochfrequenzbereich, die Kostenverminderung etc. vorteilhaft ist.
  • Weitere Verwirklichungen befinden sich innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche.

Claims (6)

  1. Entladungslampen-Lichtstromkreis, umfassend: einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler, welcher eine Eingangs-Gleichspannung empfängt, um eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umwandlung durchzuführen; eine Startschaltung, welche die Entladungslampe mit einem Startsignal versorgt; und eine Regelungseinheit, welche eine elektrische Leistung regelt, welche von dem Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler ausgegeben wird, wobei der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler eine Vielzahl von Schaltelementen, welche durch die Regelungseinheit betrieben werden, und einen Reihenschwingkreis, welcher einen Kondensator und mindestens ein Element aus der Gruppe eines Induktivitätselements und eines Transformators aufweist, und wobei unter der Annahme, eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe sei Foff und eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe sei Fon, zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe eine Betriebsfrequenz der Schaltelemente auf einen höheren Wert als die Resonanzfrequenz Fon festgelegt wird, um dadurch die Schaltelemente zu betreiben und zu regeln, und wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz vermindert und die Entladungslampe erlischt, die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich, welcher sich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff befindet, verschoben wird.
  2. Entladungslampen-Lichtstromkreis, umfassend: einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler, welcher eine Eingangs-Gleichspannung empfängt, um eine Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umwandlung durchzuführen; eine Startschaltung, welche die Entladungslampe mit einem Startsignal versorgt; und eine Regelungseinheit, welche eine elektrische Leistung regelt, welche von dem Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler ausgegeben wird, wobei der Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler eine Vielzahl von Schaltelementen, welche durch die Regelungseinheit betrieben werden, und einen Reihenschwingkreis, welcher einen Kondensator und mindestens ein Element aus der Gruppe eines Induktivitätselements und eines Transformators aufweist, und wobei unter der Annahme, eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erlöschens der Entladungslampe sei Foff und eine Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe sei Fon, zum Zeitpunkt des Erleuchtens der Entladungslampe eine Betriebsfrequenz der Schaltelemente auf einen höheren Wert als die Resonanzfrequenz Fon festgelegt wird, um dadurch die Schaltelemente zu betreiben und zu regeln, und wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz während des Erleuchtens der Entladungslampe auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz Fon vermindert, die Betriebsfrequenz in einen Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff zurückgeführt wird.
  3. Entladungslampen-Lichtstromkreis nach Anspruch 1, wobei, wenn erfaßt wird, daß sich die Betriebsfrequenz vermindert und die Entladungslampe erlischt, die Betriebsfrequenz auf eine zulässige obere Grenzfrequenz oberhalb der Resonanzfrequenz Foff festgelegt wird, um die Lampe dadurch wiedereinzuschalten.
  4. Entladungslampen-Lichtstromkreis nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Spannungsdetektor, welcher eine Lampenspannung erfaßt, welche auf die Entladungslampe angewandt wird; und einen Stromdetektor, welcher einen Lampenstrom erfaßt, welcher in die Entladungslampe fließt, wobei, wenn ein Zustand, wobei die Lampenspannung, welche durch den Spannungsdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist und der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist, über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt wird, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich verschoben wird, welcher sich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff befindet.
  5. Entladungslampen-Lichtstromkreis nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen Spannungsdetektor, welcher eine Lampenspannung erfaßt, welche auf die Entladungslampe angewandt wird; und einen Stromdetektor, welcher einen Lampenstrom erfaßt, welcher in die Entladungslampe fließt, wobei, wenn ein Zustand, wobei die Lampenspannung, welche durch den Spannungsdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist und der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor erfaßt wird, niedriger als ein Schwellenwert ist, über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt wird, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich verschoben wird, welcher sich oberhalb der Resonanzfrequenz Foff befindet.
  6. Entladungslampen-Lichtstromkreis nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Stromdetektor, welcher einen Lampenstrom erfaßt, welcher in die Entladungslampe fließt; und eine Erfassungseinheit, welche die Betriebsfrequenz bzw. eine Regelungsspannung für die Betriebsfrequenz erfaßt, wobei, wenn ein Zustand, wobei sich der Lampenstrom, welcher durch den Stromdetektor erfaßt wird, vermindert und eine Verminderung der Betriebsfrequenz durch die Erfassungseinheit erfaßt wird, über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg oder länger fortgesetzt wird, die Betriebsfrequenz in den Frequenzbereich verschoben wird, welcher sich oberhalb der Resonanzfrequenz Fon befindet.
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