DE102007062767A1 - Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung - Google Patents

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Tomoyuki Ichikawa
Takao Muramatsu
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Es wird eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung zur Verfügung gestellt. Die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung weist eine Inverterschaltung auf, die zwei Ausgangsenden aufweist; eine Reihenresonanzschaltung, die einen Kondensator, eine Induktivität und einen Transformator aufweist, die in Reihe geschaltet sind; einen Treiberabschnitt; und einen Steuerabschnitt, der ein Steuersignal zum Steuern der Inverterschaltung zur Verfügung stellt, wobei der Steuerabschnitt einen ersten Signalerzeugungsabschnitt aufweist, der ein erstes Signal erzeugt, das eine Phase eines Stroms anzeigt, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt; und einen zweiten Signalerzeugungsabschnitt, der ein zweites Signal erzeugt, das eine Phase der Wechselspannung anzeigt, die von der Inverterschaltung ausgegeben wird, wobei der Steuerabschnitt das Steuersignal auf Grundlage einer Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt, und ein Bestandteil der Reihenresonanzschaltung zwischen eines der Ausgangsenden und einen Erfassungspunkt geschaltet ist.

Description

  • Einrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung betreffen eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung.
  • Um eine Entladungslampe zum Leuchten zu bringen, beispielsweise eine Metallhalogenidlampe, die als Scheinwerfer für Fahrzeuge eingesetzt wird, wird eine Beleuchtungsschaltung (also eine Ballastschaltung) zur stabilen Zufuhr von Energie zur Lampe eingesetzt. Beispielsweise wird in der japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 2005-63823 eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach dem Stand der Technik beschrieben, welche eine Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlerschaltung aufweist, die eine Reihenresonanzschaltung enthält. Die Gleichspannungs/Wechselspannungs/Wandlerschaltung liefert Wechselstromenergie an eine Entladungslampe. Das Niveau der zugeführten Energie wird dadurch gesteuert, dass die Treiberfrequenz eines Brückentreibers geändert wird, der die Reihenresonanzschaltung betreibt.
  • Wenn die Treiberfrequenz der Reihenresonanzschaltung geändert werden soll, besteht eine Vorgehensweise darin, die Treiberfrequenz auf Grundlage einer Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom der Reihenresonanzschaltung zu ändern. In diesem Fall kann beispielsweise, wenn die maximale Energie der Reihenresonanzschaltung zugeführt werden soll, während die Treiberfrequenz des Brückentreibers mit der Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung übereinstimmen soll, die Treiberfrequenz beispielsweise so gesteuert werden, dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom der Reihenresonanzschaltung sich an Null annähert.
  • In diesem Fall ist es vorteilhaft, einzeln die Phasen der Spannung und des Stroms der Reihenresonanzschaltung zu erfassen. Eine Möglichkeit im Stand der Technik zur Erfassung der Phase eines Stroms setzt einen Transformator ein, der in der Reihenresonanzschaltung vorgesehen ist. Der Strom wird dann von der Sekundärseite des Transformators aus erfasst. Falls jedoch die Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung hoch wird, beispielsweise 2 MHz, wird der Eisenverlust des Stromerfassungs-Transformators groß. Darüber hinaus wird die Anzahl an Bauelementen der Schaltung erhöht, so dass die Abmessungen und die Herstellungskosten erhöht werden.
  • Eine andere Maßnahme zur Erfassung der Phase eines Stroms einer Reihenresonanzschaltung besteht darin, dass ein Widerstand eingesetzt wird. Ein Widerstand zur Erfassung eines Stroms wird in die Reihenresonanzschaltung eingebaut, und die Phase des Stroms wird auf Grundlage der Signalform der Spannung über den Widerstand erfasst. Bei einer Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung ändert sich der Pegel des Stroms, der durch eine Reihenresonanzschaltung fließt, wesentlich, im Bereich von einigen 100 mA bis zu 100 A. Wenn der Widerstandswert des Widerstands zur Erfassung des Stroms erhöht wird, um eine hohe Genauigkeit der Erfassung sicherzustellen, im Falle eines kleineren Stroms, wird der Energieverlust im Falle eines höheren Stroms zu groß. Im Gegensatz hierzu kann, wenn der Widerstandswert des Widerstands zur Erfassung des Stroms verringert wird, um den Energieverlust im Falle eines höheren Stroms zu verringern, eine hohe Genauigkeit der Erfassung im Falle eines niedrigeren Stroms nicht sichergestellt werden.
  • Um einige dieser Probleme anzugehen, wurde im Stand der Technik noch eine andere Vorgehensweise vorgeschlagen. An der Sekundärseite eines Transformators zur Übertragung von Wechselstromenergie einer Reihenresonanzschaltung an eine Entladungslampe (also an jene Seite, an welche die Entladungslampe angeschlossen ist), ist ein Widerstand zur Erfassung des Stroms in Reihe mit der Entladungslampe geschaltet, wird der Strom (also der Lampenstrom), der durch die Entladungslampe fließt, auf Grundlage der Spannung über den Widerstand erfasst, und wird eine Phase dieses Stroms, die so erfasst wird, als der Strom der Reihenresonanzschaltung erfasst. Diese Vorgehensweise weist jedoch ebenfalls Probleme auf. Erstens ist die Erfassung während eines Zeitraums nicht möglich, in welchem die Entladungslampe nicht leuchtet. Zweitens wird die Erfassung infolge der Tatsache, dass der Lampenstrom unmittelbar nach dem Leuchten der Entladungslampe klein ist, die Erfassung auch während eines Zeitraums unmöglich, wenn die Entladungslampe von einer Glimmentladung zu einer Bogenentladung übergeht, so dass die Treiberfrequenz während dieses Zeitraums nicht kontrolliert werden kann. Schließlich ist in der Praxis die Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung nicht übereinstimmend mit jener des Lampenstroms, so dass die Differenz zwischen den beiden Phasen negativ die Steuerung der Treiberfrequenz beeinflussen kann.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung zur Verfügung, bei welcher ein Transformator oder ein Widerstand zur Erfassung nicht in einer Reihenresonanzschaltung eingesetzt wird, und die Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung exakt selbst in einem derartigen Zustand erfasst werden kann, wenn die Entladungslampe nicht leuchtet, oder eine Bogenentladung noch nicht aufgetreten ist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung zur Verfügung gestellt, welche Wechselstromenergie zur Verfügung stellt, damit eine Entladungslampe leuchten kann, an die Entladungslampe, wobei die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung eine Inverterschaltung aufweist, die zwei Ausgänge aufweist; eine Reihenresonanzschaltung, die einen Kondensator und zumindest entweder eine Induktivität oder einen Transformator aufweist, und welche die Wechselstromenergie der Entladungslampe zuführt, wobei der Kondensator und zumindest entweder die Induktivität oder der Transformator in Reihe zwischen die beiden Ausgangsenden der Inverterschaltung geschaltet sind; einen Treiberabschnitt, welcher die Inverterschaltung betreibt; und einen Steuerabschnitt, welcher für den Treiberabschnitt ein Steuersignal zum Steuern der Treiberfrequenz der Inverterschaltung zur Verfügung stellt. Der Steuerabschnitt weist einen ersten Signalerzeugungsabschnitt auf, der ein erstes Signal zur Verfügung stellt, welches die Phase des Stroms angibt, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt; und einen zweiten Signalerzeugungsabschnitt, der ein zweites Signal erzeugt, welches die Phase der Wechselspannung anzeigt, die von der Inverterschaltung ausgegeben wird, wobei der Steuerabschnitt das Steuersignal auf Grundlage einer Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt. Der erste Signalerzeugungsabschnitt erzeugt das erste Signal auf Grundlage der Spannung an einem Erfassungspunkt in der Reihenresonanzschaltung, und entweder die Induktivität, der Transformator, oder der Kondensator ist zwischen eines der Ausgangsenden und den Erfassungspunkt geschaltet.
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung kann der Steuerabschnitt, welcher die Treiberfrequenz der Inverterschaltung steuert, den ersten Signalerzeugungsabschnitt zur Erfassung der Phase des Stroms aufweisen, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt; und den zweiten Signalerzeugungsabschnitt zur Erfassung der Phase der Wechselspannung, die von der Inverterschaltung abgegeben wird. Der Steuerabschnitt kann die Treiberfrequenz auf Grundlage der Phasendifferenz zwischen dem Strom, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt, und der Wechselspannung steuern. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird beispielsweise die Treiberfrequenz so gesteuert, dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom der Reihenresonanzschaltung sich an Null annähert, und die Treiberfrequenz der Inverterschaltung zum Übereinstimmen mit der Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung veranlasst wird, so dass die maximale Energie der Reihenresonanzschaltung der Entladungslampe zugeführt werden kann.
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung ist entweder die Induktivität, der Transformator, oder der Kondensator zwischen einem der beiden Ausgangsenden der Inverterschaltung und dem Erfassungspunkt des ersten Signalerzeugungsabschnitts angeschlossen. Wenn die Spannung des positiven Ausgangsendes der Inverterschaltung mit Va bezeichnet wird, und jene des Ortes, an welchem das Ausgangsende entweder der Induktivität, des Transformators, oder des Kondensators liegt, mit Vb bezeichnet wird, wird die Beziehung zwischen den Spannungen Va und Vb durch den folgenden Ausdruck (1) ausgedrückt. Bei dem Ausdruck (1) bezeichnet Z die Impedanz der Induktivität, des Transformators, oder des Kondensators, und bezeichnet I den Strom, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt. Vb = Va + Z·I (1)
  • Wenn die Spannung des negativen Ausgangsendes der Inverterschaltung mit Vc bezeichnet wird, und jene der Position, zwischen welche das Ausgangsende der Induktivität, des Transformators, und des Kondensators geschaltet ist, mit Vd bezeichnet wird, wird die Beziehung zwischen den Spannungen Vc und Vd durch den folgenden Ausdruck (2) angegeben. Vd = Vc + Z·I (2)
  • Bei dem Ausdruck (1) bezeichnet das Potential Va einen positiven Ausgangswert der Inverterschaltung, und entweder der Stromversorgungsspannung oder des Massepotentials. In dem Ausdruck (2) bezeichnet das Potential Vc einen negativen Ausgangswert der Inverterschaltung, oder das Massepotential. Daher wird der Wert des Stroms I aus dem Wert der Spannung Vb gemäß Ausdruck (1) erhalten, oder aus dem Wert der Spannung Vd gemäß dem Ausdruck (2). Anders ausgedrückt, kann die Phase des Stroms durch Erfassung der Spannung Vb (oder Vd) an dem Erfassungspunkt in der Reihenresonanzschaltung erhalten werden.
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung kann daher die Phase des Stroms dadurch erhalten werden, dass Bezug auf das Potential an dem Erfassungspunkt in der Reihenresonanzschaltung erfolgt. Daher wird ein Transformator oder ein Widerstand zur Erfassung eines Stroms nicht in der Reihenresonanzschaltung verwendet, und kann die Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung exakt erfasst werden, selbst in einem Zustand, in welchem die Entladungslampe nicht leuchtet, oder eine Bogenentladung noch nicht aufgetreten ist.
  • Weiterhin kann die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung dadurch gekennzeichnet werden, dass der Kondensator zwischen den Erfassungspunkt und das eine Ausgangsende geschaltet ist. Normalerweise wird eine Inverterschaltung durch einen Transistor gebildet, und wird häufig ein Element, das vom Oberflächenmontagetyp ist, und kleine Abmessungen aufweist, als der Transistor eingesetzt. Entsprechend kann ein Kondensator, der vom Oberflächenmontagetyp ist, und relativ kleiner ist als eine Induktivität und ein Transformator, eingesetzt werden. Wenn ein Kondensator anstelle einer Induktivität oder eines Transformators zwischen dem Erfassungspunkt des ersten Signalerzeugungsabschnitts und dem einen Ausgabeende der Inverterschaltung angeordnet ist, kann der Stromweg der Reihenresonanzschaltung kurz geschlossen werden, und kann die Hochfrequenzcharakteristik der Reihenresonanzschaltung stabilisiert werden. Weiterhin können ein Transistor und ein Kondensator, die kleine Abmessungen aufweisen, nahe aneinander angeordnet werden, so dass der Raum auf einer Leiterplatte effizient genutzt werden kann.
  • Darüber hinaus lässt sich die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung dadurch kennzeichnen, dass der erste Signalerzeugungsabschnitt eine Differenzierschaltung aufweist, welche die Spannung an dem Erfassungspunkt differenziert; sowie eine Wandlerschaltung, welche ein Ausgangssignal der Differenzierschaltung in ein Digitalsignal umwandelt. Alternativ kann die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung dadurch gekennzeichnet werden, dass der erste Signalerzeugungsabschnitt eine Integrierschaltung aufweist, welche die Spannung an dem Erfassungspunkt integriert; sowie eine Wandlerschaltung, welche ein Ausgangssignal der Integrierschaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
  • Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung entweder die Induktivität, der Transformator, oder der Kondensator zwischen das Ausgangsende der Inverterschaltung und den Erfassungspunkt des ersten Signalerzeugungsabschnitts geschaltet. In einem Zustand, in welchem eine Bogenentladung noch nicht aufgetreten ist, zum Beispiel, ist die Impedanz der Entladungslampe hoch, so dass der Strom I der Reihenresonanzschaltung groß ist. In einem derartigen Zustand gibt es daher eine Voreilung der Phase der Spannung Vb (Vd) an dem Erfassungspunkt (oder eine Nacheilung) um etwa 90° gegenüber dem Strom I. Auch in jenem Fall, in welchem die Treiberfrequenz so gesteuert wird, dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom der Reihenresonanzschaltung sich an Null annähert, und die Treiberfrequenz der Inverterschaltung mit der Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung übereinstimmt, ist die Phase der Spannung Vb (Vd) so, dass sie um etwa 90° dem Strom I voreilt (oder nacheilt). Wenn in diesen Fällen die Spannung an dem Erfassungspunkt differenziert (oder integriert) wird, beträgt die Phasendifferenz zwischen der differenzierten (oder integrierten) Spannung und dem Strom I etwa 0° oder etwa 180°. Daher kann die Phasendifferenz zwischen der Spannung Va nach Umwandlung in ein Digitalsignal und dem Strom I einfach verarbeitet werden.
  • Weiterhin zeichnet sich die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung dadurch aus, dass der Erzeugungsabschnitt für das erste Signal eine erste Schaltung aufweist, die entweder eine Integration oder eine Differenzierung bei der Spannung an dem Erfassungspunkt durchführt; eine zweite Schaltung, die den anderen Vorgang durchführt, also die Differenzierung bzw. die Integration eines Ausgangssignals der ersten Schaltung; und eine Wandlerschaltung, die ein Ausgangssignal der zweiten Schaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
  • Falls die Spannung an dem Erfassungspunkt durch die Differenzierschaltung differenziert wird, schneidet die Differenzierschaltung die Gleichspannungskomponente eines Eingangssignals ab, so dass die Erfassung eines Nulldurchgangs der Spannung an dem Erfassungspunkt äußerst exakt ist. Wenn die Spannung an dem Erfassungspunkt Hochfrequenzrauschen enthält, kann jedoch die Differenzierschaltung zulassen, dass die Rauschkomponenten durch sie hindurchgehen, da die Verstärkung höher ist, wenn die Frequenz höher ist, so dass eine fehlerhafte Erfassung hervorgerufen werden kann. Im Gegensatz hierzu kann, wenn die Spannung an dem Erfassungspunkt durch die Integrierschaltung integriert wird, wenn das Eingangssignal Hochfrequenzrauschen erhält, die Integrierschaltung die Rauschkomponenten abschneiden, und kann das Signal/Rauschverhältnis (S/N) verbessert werden. Um eine Phasenverzögerung zu erzielen, wird jedoch die Verstärkung zu stark verringert, und besteht die Möglichkeit, dass ein Signal nicht erfasst werden kann. Wenn die Integrier- und Differenzier-Schaltungen mit einander vereinigt werden, und die Schaltungen so ausgebildet sind, dass sie jeweils angepasst Frequenzen abschneiden, kann das S/N-Verhältnis verbessert werden, während die Exaktheit der Erfassung eines Nulldurchgangs der Spannung an dem Erfassungspunkt erhöht wird.
  • Andere Aspekte werden aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den Patentansprüchen deutlich.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau eines Steuerabschnitts der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung von 1 zeigt;
  • 3(a) bis 3(f) sind Diagramme, welche beispielhaft zeitliche Änderungen von Signalformen in einem Fall zeigen, bei welchem eine Reihenresonanzschaltung in einem induktiven Bereich arbeitet, und welche Phasenbeziehungen der Signalformen zeigen;
  • 4(a) bis 4(f) sind Darstellungen, die beispielhaft zeitliche Änderungen von Signalformen in einem Fall zeigen, bei welchem eine Reihenresonanzschaltung in einem kapazitiven Bereich arbeitet, und welche Phasenbeziehungen der Signalformen zeigen;
  • 5 ist ein Schaltbild, das eine Äquivalenzschaltung eines Resonanzabschnitts einer Reihenresonanzschaltung zeigt;
  • 6(a) bis 6(d) sind Darstellungen, welche Übergänge einer Treiberfrequenz eines Brückentreibers zeigen, einer Spannung eines Starterkondensators, bzw. einer Leuchtenspannung, der in 1 dargestellten Entladungslampe;
  • 7(a) bis 7(c) sind Diagramme, die Übergänge eines Steuersignals und einer zugeführten Energie der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung von 1 zeigen;
  • 8 ist ein Diagramm, das Übergänge von Beziehungen zwischen einer Treiberfrequenz der Reihenresonanzschaltung und der zugeführten Energie der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung von 1 zeigt;
  • 9(a) ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau eines Frequenzfolge-Steuerabschnitts zeigt, und eines ersten und eines zweiten Signalerzeugungsabschnitts gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 9(b) ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schaltungsausbildung einer Differenzierschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 ist eine Ansicht, die schematisch eine Ausbildung einer Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11(a) ist ein Blockdiagramm des inneren Aufbaus des Frequenzfolge-Steuerabschnitts, und des ersten und zweiten Signalerzeugungsabschnitts gemäß einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 11(b) ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Schaltungsausbildung einer Integrierschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12(a) ist ein Blockdiagramm des inneren Aufbaus des Frequenzfolge-Steuerabschnitts, und des ersten und zweiten Signalerzeugungsabschnitts gemäß einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 12(b) ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Schaltungsausbildung einer Integrierschaltung und einer Differenzierschaltung gemäß einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 ist eine Ansicht, die eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 14 ist eine Ansicht, die eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß noch einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß der Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei der Beschreibung der Zeichnungen werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wird auf deren wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das die Ausbildung einer Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1, die in 1 gezeigt ist, liefert Wechselstromenergie, die dazu dient, eine Entladungslampe L leuchten zu lassen, an die Entladungslampe L, oder wandelt eine Gleichspannung Vb von einer Gleichspannungsquelle B in eine Wechselspannung um, und liefert die Wechselspannung an die Entladungslampe L. Die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 wird hauptsächlich bei einer Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge eingesetzt, beispielsweise einem Scheinwerfer. Allerdings kann die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 auch bei anderen Beleuchtungsvorrichtungen bei anderen Anwendungen eingesetzt werden, welche ähnliche Beleuchtungsvorrichtungen einsetzen. Als Entladungslampe L wird beispielsweise eine quecksilberfreie Metallhalogenidlampe eingesetzt. Allerdings können auch Entladungslampen, die einen anderen Aufbau aufweisen, bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden.
  • Die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 weist einen Stromversorgungsabschnitt 2 auf, einen Steuerabschnitt 10, und einen Spannungs/Frequenzwandlerabschnitt (V-F-Wandlerschaltung) 24. Der Stromversorgungsabschnitt 2 empfängt Energie von der Gleichspannungs-Energieversorgungsquelle B, und liefert die Wechselstromenergie an die Entladungslampe L. Der Steuerabschnitt 10 steuert den Pegel der Energie, die der Entladungslampe L zugeführt werden soll. Der V-F-Wandlerabschnitt 24 führt eine Spannungs-Frequenzwandlung (V-F-Wandlung) in Abhängigkeit von einem Steuersignal Sc1 durch, das ein Analogsignal ist, das von dem Steuerabschnitt 10 zugeführt wird, zur Erzeugung eines Steuersignals Sc2.
  • Der Stromversorgungsabschnitt 2 liefert Energie, deren Pegel auf dem Steuersignal Sc2 beruht, von dem Steuerabschnitt 10 an die Entladungslampe L. Der Energieversorgungsabschnitt 2 ist an die Gleichspannungsstromversorgungsquelle B angeschlossen (beispielsweise eine Batterie), über einen Schalter 20 für den Beleuchtungsbetrieb, damit die Gleichspannung Vb von der Gleichspannungs-Stromversorgungsquelle B empfangen wird, und führt einen Wechselspannungswandler- und Spannungserhöhungsvorgang durch. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform weist der Stromversorgungsabschnitt 2 eine Halbbrücken-Wandlerschaltung (nachstehend einfach als Wandlerschaltung bezeichnet) 3 auf, welche die Gleichspannung Vb in eine Wechselspannung in Form eines Rechtecksignals umwandelt, auf; eine Reihenresonanzschaltung 4, die in einer folgenden Stufe der Inverterschaltung 3 vorgesehen ist; einen Starterabschnitt 5, der zu Beginn der Beleuchtung einen Hochspannungsimpuls an die Entladungslampe L anlegt, damit diese leuchtet; und einen Brückentreiber 6, der einen Treiberabschnitt zum Betreiben der Inverterschaltung 3 darstellt.
  • Die Inverterschaltung 3 weist zwei Ausgangsenden 3a, 3b auf, und gibt die Wechselspannung als Rechtecksignal zwischen den Ausgangsenden 3a, 3b aus. Die Inverterschaltung 3 ist so ausgebildet, dass zwei Transistoren 31, 32 in Reihe geschaltet sind, welche Schaltelemente darstellen. Im Einzelnen ist eine Stromklemme (Drain-Klemme) des Transistors 31 an eine positive Klemme der Gleichspannungs-Versorgungsquelle B über den Schalter 30 angeschlossen, und ist die andere Stromklemme (Source-Klemme) des Transistors 31 an eine Stromklemme (Drain-Klemme) des Transistors 32 angeschlossen. Die Steuerklemme (Gate-Klemme) des Transistors 31 ist an den Brückentreiber 6 angeschlossen. Die andere Stromklemme (Source-Klemme) des Transistors 32 ist an eine Massepotentialleitung GND (also eine negative Klemme der Gleichspannungs-Versorgungsquelle B) angeschlossen, und die Steuerklemme (Gate-Klemme) des Transistors 32 ist an den Brückentreiber 6 angeschlossen. Das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 wird von der Source-Klemme des Transistors 31 (also der Drain-Klemme des Transistors 32) abgenommen, und das Ausgangsende 3b wird von der Source-Klemme des Transistors 32 abgenommen. Der Brückentreiber 6 liefert Treibersignale Sdrv1, Sdrv2, die einander entgegengesetzte Phasen aufweisen, an die Gate-Klemmen der Transistoren 31 und 32, so dass die Transistoren 31, 32 abwechselnd leiten. Als Transistoren 31, 32 werden N-Kanal-Metalloxid-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) eingesetzt, wie beispielsweise in 1 gezeigt ist. Allerdings können auch andere FETs oder Bipolartransistoren eingesetzt werden.
  • Die Reihenresonanzschaltung 4 weist einen Transformator 7 auf, einen Kondensator 8, und eine Induktivität 9. Der Transformator 7 ist so ausgebildet, dass er einen Hochspannungsimpuls an die Entladungslampe L anlegt, die Energie überträgt, und die Energie verstärkt. Der Transformator 7, der Kondensator 8, und die Induktivität 9 bilden eine Reihenresonanzschaltung. Der Kondensator 8, die Induktivität 9, und eine Primärwicklung 7a des Transformators 7 sind nämlich in Reihe geschaltet. Ein Ende der Reihenschaltung an der Seite des Kondensators 8 ist an das eine Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 angeschlossen, und ein anderes Ende an der Seite der Primärwicklung 7a ist an das andere Ausgangsende 3b der Inverterschaltung 3 angeschlossen. Infolge dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Resonanzfrequenz durch die vereinigte Reaktanz bestimmt, die durch die Kriechinduktivität der Primärwicklung 7a des Transformators 7 und die Induktivität der Induktivität 9 und die Kapazität des Kondensators 8 gebildet wird. Alternativ kann die Reihenresonanzschaltung nur durch die Primärwicklung 7a und den Kondensator 8 ausgebildet werden, und kann die Induktivität 9 weggelassen sein. Alternativ kann die Induktivität der Primärwicklung 7a so eingestellt sein, dass sie erheblich kleiner ist als jene der Induktivität 9, und kann die Resonanzfrequenz im Wesentlichen durch die Induktivität 9 und den Kapazitätswert des Kondensators 8 bestimmt werden.
  • Bei der Inverterschaltung 3 und der Reihenresonanzschaltung 4 werden unter Verwendung des Reihenresonanzeffekts infolge des Kondensators 8 und der induktiven Elemente (des Induktivitätsbauteils und der Induktivität) die Transistoren 31, 32 abwechselnd ein- und ausgeschaltet, während die Treiberfrequenz der Transistoren 31, 32 auf einen Wert eingestellt wird, der größer oder gleich der Reihenresonanzfrequenz ist, wodurch Wechselstromenergie in der Primärwicklung 7a des Transformators 7 erzeugt wird. Die Wechselstromenergie wird an die Sekundärwicklung 7b des Transformators 7 übertragen, unter Spannungserhöhung, und dann der Entladungslampe L zugeführt, die an die Sekundärwicklung 7b angeschlossen ist. Der Brückentreiber 6, welcher die Transistoren 31, 32 betreibt, betreibt die Transistoren 31, 32 komplementär so, dass sich nicht beide Transistoren 31, 32 gleichzeitig in dem durchgeschalteten Zustand befinden.
  • Bei der Reihenresonanzschaltung 4 werden die Reihenresonanzfrequenz fa vor der Beleuchtung und die Reihenresonanzfrequenz fb nach der Beleuchtung durch die folgenden Ausdrücke (3) bzw. (4) ausgedrückt. Bei diesen Ausdrücken ist mit C die Kapazität des Kondensators 8 bezeichnet, mit Lr der Induktivitätswert der Induktivität 9, mit Lp1 die Induktivität der Primärwicklung 7a vor der Beleuchtung, und mit Lp2 die Induktivität der Primärwicklung 7a nach der Beleuchtung.
  • Figure 00170001
  • Es ist vorteilhaft, die Auswahl Lp1 > Lp2 zu treffen. Daher ist die Reihenresonanzfrequenz fa vor der Beleuchtung niedriger als die Reihenresonanzfrequenz fb nach der Beleuchtung.
  • Die Impedanz der Reihenresonanzschaltung 4 wird in Abhängigkeit von der Treiberfrequenz der Transistoren 31, 32 durch den Brückentreiber 6 geändert. Der Pegel der Wechselstromenergie, welche der Entladungslampe L zugeführt werden soll, kann daher durch Änderung der Treiberfrequenz gesteuert werden. Der Pegel der Energie, welche der Entladungslampe L zugeführt wird, weist daher einen Maximalwert auf, wenn die Treiberfrequenz gleich der Reihenresonanzfrequenz ist, und wird verringert, wenn die Treiberfrequenz hiervon abweicht (also nach oberhalb oder unterhalb der Reihenresonanzfrequenz). Wenn die Treiberfrequenz niedriger ist als die Reihenresonanzfrequenz sind jedoch die Schaltverluste groß, und wird der Energiewirkungsgrad verringert. Daher wird die Größe der Treiberfrequenz des Brückentreibers 6 in vorteilhafter Weise auf innerhalb eines Bereiches gesteuert, in welchem die Treiberfrequenz höher ist als die Reihenresonanzfrequenz. Der Bereich, bei welchem die Frequenz niedriger ist als die Reihenresonanzfrequenz, wird als ein kapazitiver Bereich bezeichnet, und jener, bei welchem die Frequenz höher ist als die Reihenresonanzfrequenz, wird als induktiver Bereich bezeichnet. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6 in Abhängigkeit von der Impulsfrequenz eines Steuersignals Sc2 gesteuert (eines Signals, das eine frequenzmodulierte Impulskette aufweist), das von dem V-F-Wandlerabschnitt 24 geliefert wird, der an dem Brückentreiber 6 angeschlossen ist.
  • Der Starterabschnitt 5 ist eine Schaltung zum Anlegen des Hochspannungsimpulses zum Starten an die Entladungslampe L. Wenn der Starterabschnitt 5 eine Triggerspannung und einen Strom an den Transformator 7 anlegt, wird der Hochspannungsimpuls der Wechselspannung überlagert, die in der Sekundärwicklung 7b des Transformators 7 erzeugt wird. Der Starterabschnitt 5 weist einen Starterkondensator (kapazitives Element) 51 auf, welcher Energie zur Erzeugung des Hochspannungsimpulses speichert; sowie ein selbst löschendes Schaltelement 52, beispielsweise eine Funkenstrecke oder eine Gassperre. Ein Ende des Starterkondensators 51 ist an ein Ende einer Hilfswicklung 7c des Transformators 7 über ein Gleichrichterelement (also eine Diode) 53 und ein Widerstandselement 54 angeschlossen, um dem Starterabschnitt 5 die Eingangsspannung zuzuführen. Sowohl die anderen Enden der Hilfswicklung 7c als auch des Starterkondensators 51 sind an das Ausgangsende 3b der Inverterschaltung 3 angeschlossen (also an die Massepotentialleitung GND). Alternativ kann die Eingangsspannung des Starterabschnitts 5 beispielsweise von der Sekundärwicklung 7b des Transformators 7 erhalten werden, oder von einer Hilfswicklung, die mit der Induktivität 9 zusammenarbeitet, um einen Transformator auszubilden.
  • Ein Ende des selbst löschenden Schaltelements 52 ist an ein Ende des Starterkondensators 51 angeschlossen, und das andere Ende des selbst löschenden Schaltelements 52 ist an die Mitte der Primärwicklung 7a angeschlossen. Bei dem Starterabschnitt 5 wird, wenn die Spannung über dem Starterkondensator 51 die Entladungs-Startspannung des selbst löschenden Schaltelements 52 erreicht, das selbst löschende Schaltelement 52 momentan in den leitenden Zustand versetzt, wodurch die Triggerspannung und der Strom ausgegeben werden.
  • Der Steuerabschnitt 10 steuert die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6 (also den Pegel der Energie, die der Entladungslampe L zugeführt werden soll). Der Steuerabschnitt 10 weist Eingangsenden 10a bis 10d auf, sowie ein Ausgangsende 10e. Um ein Signal (das nachstehend als ein der Lampenspannung entsprechendes Signal bezeichnet wird) VS1 zu empfangen, welches die Amplitude der Lampenspannung VL der Entladungslampe L bezeichnet, ist das Eingangsende 10a an eine mittlere Anzapfung der Sekundärwicklung 7b über eine Spitzenwert-Halteschaltung 21 angeschlossen. Das der Lampenspannung entsprechende Signal VS1 ist beispielsweise auf das 0,35-Fache des Spitzenwertes der Lampenspannung VL eingestellt. Das Eingangsende 10b ist an ein Ende eines Widerstandselements 25 angeschlossen, das so geschaltet ist, dass es den Lampenstrom IL der Entladungslampe L erfasst, über eine Spitzenwert-Halteschaltung 22 und einen Puffer 23. Das eine Ende des Widerstandselements 25 ist darüber hinaus an eine Elektrode der Entladungslampe L über eine Ausgangsklemme der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 angeschlossen, und das andere Ende des Widerstandselements 25 ist an das Ausgangsende 3b (Massepotentialleitung GND) der Inverterschaltung 3 angeschlossen. Der Puffer 23 gibt ein Signal (nachstehend als ein dem Lampenstrom entsprechendes Signal bezeichnet) IS1 aus, welches die Amplitude des Lampenstroms IL angibt.
  • Das Eingangsende 10c ist an einen Erfassungspunkt 4a in der Reihenresonanzschaltung 4 angeschlossen. Das Potential an dem Erfassungspunkt 4a wird dem Eingangsende 10c als Signal IS2 zur Erfassung der Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung 4 zugeführt. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Erfassungspunkt 4a zwischen dem Kondensator 8 und der Induktivität 9 vorgesehen. Unter den Elementen, welche die Reihenresonanzschaltung 4 bilden (also Kondensator 8, Induktivität 9, und Primärwicklung 7a des Transformators 7) ist nur der Kondensator 8 zwischen das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 und den Erfassungspunkt 4a bei dieser beispielhaften Ausführungsform geschaltet.
  • Das Eingangsende 10d ist an dem Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 angeordnet. Um die Phase der von der Inverterschaltung 3 ausgegebenen Wechselspannung zu erfassen, wird eine Ausgangsspannung Vout der Inverterschaltung 3 dem Eingangsende 10d als Signal VS2 zugeführt. Wie mit einer gestrichelten Linie in der Figur dargestellt, kann das Eingangsende 10d beispielsweise an die Verbindung zwischen dem Brückentreiber 6 und der Gate-Klemme des Transistors 32 (oder des Transistors 31) angeschlossen sein. In diesem Fall wird das Treibersignal Sdrv2 (oder das Treibersignal Sdrv1) dem Eingangsende 10d zugeführt. Das Eingangsende 10d kann irgendwo angeschlossen sein, soweit die Phase der Wechselspannung, die von der Inverterschaltung 3 ausgegeben wird, an diesem Ort erfasst werden kann.
  • Der V-F-Wandlerabschnitt 24 empfängt das Steuersignal Sc1, das ein Analogsignal ist, durch das Ausgangsende 10e des Steuerabschnitts 10, und führt eine V-F-Wandlung bei dem Steuersignal Sc1 durch, um das Steuersignal Sc2 zu erzeugen. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist der V-F-Wandlerabschnitt 24 so ausgebildet, dass die Impulsfrequenz des Steuersignals Sc2 höher ist, wenn die Eingangsspannung (also die Spannung des Steuersignals Sc1) niedriger ist.
  • Als nächstes wird der innere Aufbau des Steuerabschnitts 10 bei der Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau des Steuerabschnitts 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 dargestellt, weist der Steuerabschnitt 10 einen Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 auf, der ein Steuersignal S1 erzeugt; einen Leistungssteuerabschnitt 12, der ein Steuersignal S2 erzeugt; einen Auswahlabschnitt 13, der selektiv eines der Steuersignale S1, S2 dem Ausgangsende 10e zuführt; einen ersten Signalerzeugungsabschnitt 14, der eine Signalformung des Signals IS2 durchführt, und dieses dann dem Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zuführt; und einen zweiten Signalerzeugungsabschnitt 15, der eine Signalformung des Signals VS2 durchführt, und es dann dem Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zuführt.
  • Der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 erzeugt das Steuersignal 51, welches veranlasst, dass sich die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom der Reihenresonanzschaltung 4 an Null annähert. Der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 weist Eingangsenden 11a, 11b und ein Ausgangsende 11c auf. Das Signal IS2 wird dem Eingangsende 11a über das Eingangsende 10c des Steuerabschnitts 10 zugeführt. Das Signal VS2 wird dem Eingangsende 11b über das Eingangsende 10d des Steuerabschnitts 10 zugeführt. Der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 erzeugt das Steuersignal S1 so, dass die Differenz zwischen der Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung, erfasst auf Grundlage des Signals IS2, und jener der Ausgangsspannung Vout der Inverterschaltung 3, erfasst auf Grundlage des Signals VS2, sich an Null annähert, und führt das Steuersignal S1 dem Auswahlabschnitt 13 zu.
  • Bevor die Entladungslampe L leuchtet, erzeugt der Leistungssteuerabschnitt 12 ein Steuersignal S2, so dass der Pegel der Spannung (CCV) der offenen Schaltung, welche der Entladungslampe L zugeführt werden soll, nahe an einem Schwellenwert liegt. Der Schwellenwert kann vorher festgelegt werden. Nachdem die Entladungslampe L leuchtet, erzeugt der Leistungssteuerabschnitt 12 das Steuersignal S2 so, dass der Pegel der Energie, welcher der Entladungslampe L zugeführt werden soll, in einen stabilen Zustand in Abhängigkeit von einer Zeitfunktion gelangt. Die Zeitfunktion kann voreingestellt werden.
  • Beispielsweise erzeugt der Energiesteuerabschnitt 12 das Steuersignal S2 so, dass nach dem Leuchten der Entladungslampe L der Pegel der zugeführten Leistung zuerst einen Anfangswert (beispielsweise 75 W) in Abhängigkeit von der Zeitfunktion annimmt, und nach einer bestimmten Zeit der Pegel der zugeführten Leistung sich von einem Anfangswert an den Wert des stabilen Zustands annähert (beispielsweise 35 W).
  • Bei dieser beispielhaften Ausführungsform weist, wie in 2 gezeigt, der Leistungssteuerabschnitt 12 einen Leistungsberechnungsabschnitt 121 und einen Fehlerverstärker 122 auf. Der Leistungsberechnungsabschnitt 121 weist ein Eingangsende 121a auf, welches ein der Lampenspannung entsprechendes Signal VS1 über das Eingangsende 10a des Steuerabschnitts 10 empfängt; und ein Eingangsende 121b, welches das dem Lampenstrom entsprechende Signal IS1 über das Eingangsende 10b des Steuerabschnitts 10 empfängt. Bevor die Entladungslampe L leuchtet, erzeugt der Leistungsberechnungsabschnitt 121 eine Ausgangsspannung V1 so, dass das der Lampenspannung entsprechende Signal VS1, welches den Pegel der OCV anzeigt, nahe an dem Schwellenwert liegt, und erzeugt nach dem Leuchten der Entladungslampe L die Ausgangsspannung V1 so, dass der Pegel der zugeführten Leistung nahe an dem Wert des stabilen Zustands liegt, entsprechend der Zeitfunktion, auf Grundlage des der Lampenspannung entsprechenden Signals VS1 und des dem Lampenstrom entsprechenden Signals IS1. Die Ausgangsspannung V1 wird von einem Ausgangsende 121c des Leistungsberechnungsabschnitts 121 der invertierenden Eingangsklemme des Fehlerverstärkers 122 über einen Widerstand 123 zugeführt. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Fehlerverstärkers 122 ist an eine Spannungsquelle 124 angeschlossen, die eine Bezugsspannung V2 erzeugt. Die Bezugsspannung kann vorher festgelegt sein. Die Ausgangsspannung von dem Fehlerverstärker 122 wird dem Auswahlabschnitt 13 als das Steuersignal S2 zur Verfügung gestellt.
  • Der Auswahlabschnitt 13 ist beispielsweise als ein Schalter 131 ausgebildet. Bevor der Hochspannungsimpuls an die Entladungslampe L durch den Starterabschnitt 5 angelegt wird, verbindet der Schalter 131 ein Ausgangsende 12a des Leistungssteuerabschnitts 12 mit dem Ausgangsende 10e des Steuerabschnitts 10. Während eines Zeitraums einiger Millisekunden nach Anlegen des Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe L verbindet der Schalter 131 das Ausgangsende 10c des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 mit dem Ausgangsende 10e des Steuerabschnitts 10. Nach Ablauf einiger Millisekunden seit dem Anlegen des Hochspannungsimpulses verbindet der Schalter 131 erneut das Ausgangsende 10e des Leistungssteuerabschnitts 12 mit dem Ausgangsende 10e des Steuerabschnitts 10. Vor dem Anlegen des Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe L wird daher das Steuersignal S2 von dem Steuerabschnitt 10 ausgegeben, und wird daher das Steuersignal S2 von dem Steuerabschnitt 10 ausgegeben, so dass während einiger Millisekunden unmittelbar nach dem Anlegen des Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe L das Steuersignal S1 ausgegeben wird, und danach erneut das Steuersignal S2 ausgegeben wird. Der Steuerabschnitt 10 schickt das so ausgewählte Steuersignal S1 oder S2 an den V-F-Wandlerabschnitt 24 (siehe 1) als das Steuersignal Sc1.
  • Der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 führt eine Signalformung des Signals IS2 durch, um das Signal zu digitalisieren, wodurch ein Signal S3 erzeugt wird. Das Signal S3 gibt die Phase des Stroms an, der durch die Reihenresonanzschaltung 4 fließt. Der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 weist ein Eingangsende 14a und ein Ausgangsende 15b auf. Das Signal IS2 wird dem Eingangsende 14a über das Eingangsende 14c des Steuerabschnitts 10 zugeführt. Auf Grundlage des Signals IS2 (also der Spannungssignalform an dem Erfassungspunkt 4a in 1) erzeugt der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 das Signal S3, und liefert das Signal S3 an den Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 über das Ausgangsende 14b.
  • Der zweite Signalerzeugungsabschnitt 15 führt eine Signalformung des Signals VS2 durch, um das Signal zu digitalisieren, wodurch ein Signal S4 erzeugt wird. Das Signal S4 gibt die Phase der Spannung (Wechselspannung) Vout an, die von der Inverterschaltung 3 ausgegeben wird. Der zweite Signalerzeugungsabschnitt 15 weist ein Eingangsende 15a und ein Ausgangsende 15b auf. Das Signal VS2 wird dem Eingangsende 15a über das Eingangsende 10d des Steuerabschnitts 10 zugeführt. Auf Grundlage des Signals VS2 (also der Wechselspannung Vout) erzeugt der zweite Signalerzeugungsabschnitt 15 das Signal S4, und schickt das Signal S4 an den Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 über das Ausgangsende 15b.
  • Die Funktionsweise des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11, des ersten Signalerzeugungsabschnitts 14, und des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15 wird im Einzelnen nachstehend geschildert. Die 3(a) bis 3(f) sind Diagramme, welche beispielhaft zeitliche Änderungen von Signalformen in einem Fall zeigen, bei welchem die Reihenresonanzschaltung 4 in dem induktiven Bereich arbeitet, und welche Phasenbeziehungen der Signalformen zeigen. 3(a) zeigt die Ein- und Ausschaltzustände der Transistoren 31, 32; 3(b) zeigt die Signalform des Signals VS2 (der Wechselspannung Vout), 3(c) zeigt die Signalform des Signals S4; 3(d) zeigt die Stromsignalform der Reihenresonanzschaltung 4; 3(e) zeigt die Signalform des Signals IS2 (also die Spannungssignalform an dem Erfassungspunkt 4a); und 3(f) zeigt die Signalform des Signals S3. Wie in den 3(b) und 3(d) gezeigt, eilt in dem induktiven Bereich der Strom der Reihenresonanzschaltung in der Phase der Spannung nach.
  • 4 ist ein Diagramm, das beispielhaft zeitliche Änderungen von Signalformen in einem Fall zeigt, bei welchem die Reihenresonanzschaltung 4 in dem kapazitiven Bereich arbeitet, und Phasenbeziehungen der Signalformen zeigt. 4(a) zeigt die Ein- und Ausschaltzustände der Transistoren 31, 32; 4(b) zeigt die Signalform des Signals VS2; 4(c) zeigt die Signalform des Signals S4; 4(d) zeigt die Stromsignalform der Reihenresonanzschaltung 4; 4(e) zeigt die Signalform des Signals IS2; und 4(f) zeigt die Signalform des Signals S3. Wie in den 4(b) und 4(d) dargestellt, eilt in dem kapazitiven Bereich der Strom der Reihenresonanzschaltung bezüglich der Phase der Spannung vor.
  • Da der Kondensator 8 zwischen das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 und den Erfassungspunkt 4a geschaltet ist, eilt die Phase der Spannung an dem Erfassungspunkt 4a (also das Signal IS2), gezeigt in 3(e) bzw. 4(e), um etwa 90° der Phase des Stroms der Reihenresonanzschaltung 4 vor, wie in 3(d) bzw. 4(d) gezeigt. Dies liegt daran, dass dann, wenn die Spannung an dem Erfassungspunkt 4a mit VIS2 bezeichnet wird, die Beziehung zwischen den Spannungen Vout und VIS2 durch den folgenden Ausdruck (5) angegeben wird. In dem Ausdruck (5) ist mit Zc die Impedanz des Kondensators 8 bezeichnet, mit C die Kapazität des Kondensators 8, und mit I der Strom, der durch die Reihenresonanzschaltung 4 fließt.
  • Figure 00260001
  • Bei dem Ausdruck (5) bezeichnet die Spannung Vout die Ausgangsspannung der Inverterschaltung 3, oder entweder die Stromversorgungsspannung VB oder das Massepotential. Wenn die Spannung Vout das Massepotential ist, ergibt sich die Spannung VIS2 folgendermaßen
    Figure 00260002
    und eilt die Phase der Spannung VIS2 dem Strom I um 90° vor. Wenn die Spannung Vout die Stromversorgungsspannung VB ist, ist die Spannung VIS2 gleich
    Figure 00260003
    und eilt die Phase der Spannung VIS2 dem Strom I um einen Winkel vor, der durch den folgenden Ausdruck (8) angegeben wird
    Figure 00270001
  • Wenn das Tastverhältnis der Treibersignale Sdrv1, Sdrv2, welche von dem Brückentreiber 6 der Inverterschaltung 3 zugeführt werden, 50% beträgt, eilt daher die Phase der Spannung VIS2 dem Strom I über eine Periode vor, nämlich um
    Figure 00270002
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung, die in 1 gezeigt ist, weist während eines Zeitraums, bei welchem der Übergang auf eine Bogenentladung unmittelbar nach dem Leuchten der Entladungslampe L gefördert wird, die Entladungslampe L einen hohen Widerstand auf, und ist daher die Impedanz der Primärwicklung 7a des Transformators 7 hoch, und erhöht sich der Strom I. Daher beträgt θ im Ausdruck (8) etwa 90°, und beträgt Θ im Ausdruck (9) etwa 90°. Wie nachstehend geschildert, steuert der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 bei der vorliegenden Ausführungsform den Brückentreiber 6 so, dass die Reihenresonanzschaltung 4 in der Nähe der Resonanzfrequenz arbeitet, so dass 1/ωC in den Ausdrücken (7) und (8) einen Wert annimmt, der ausreichend größer ist als VB. Daher beträgt θ im Ausdruck (8) etwa 90°, und beträgt Θ im Ausdruck (9) etwa 90°. Aus dem voranstehend geschilderten Grund eilt die Phase der Spannung VIS2 an dem Erfassungspunkt 4, wie in den 3(e) und 4(e) gezeigt, um etwa 90° der Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 4 vor, wie in den 3(d) und 4(d) gezeigt.
  • Der Grund dafür, dass der Strom I erhöht wird, wenn der Widerstandswert der Entladungslampe L hoch ist (die Impedanz der Primärwicklung 7a hoch ist), wird nachstehend geschildert. 5 ist ein Schaltbild, das eine Äquivalenzschaltung des Resonanzabschnitts der Reihenresonanzschaltung 4 zeigt. In 5 ist mit C die Kapazität des Kondensators 8 bezeichnet, mit Lr die Induktivität der Induktivität 9, mit Lp die Induktivität der Primärwicklung 7a des Transformators 7, mit Ls die Induktivität der Sekundärwicklung 7b, mit RL der Widerstand der Entladungslampe L, mit N das Wicklungsverhältnis der Primär- und Sekundärwicklung 7a bzw. 7b des Transformators 7, mit k die Koppelkonstante des Transformators 7, mit IL der Lampenstrom, und mit I der Erregerstrom, der durch die Primärwicklung 7a fließt. Bei der Äquivalenzschaltung ist die Summe aus I und IL der Resonanzstrom. Die Beziehung wird durch den folgenden Ausdruck (10) ausgedrückt:
    Figure 00280001
  • Der voranstehende Ausdruck (10) gibt an, dass dann, wenn der Widerstand RL der Entladungslampe L hoch ist, der Strom I erhöht ist.
  • Wie voranstehend beschrieben eilt die Phase des Signals IS2 um etwa 90° der Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 4 vor. Daher stellt der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 die Phase des Signals IS2 weiter um 90° vor, und digitalisiert dann das Signal, um ein Signal zu erzeugen, bei welchem die Phasendifferenz in Bezug auf den Strom I der Reihenresonanzschaltung 4 gleich 180° ist, und invertiert das sich ergebende Signal, wodurch das Signal S3 erzeugt wird (vgl. die 3(f) und 4(f)), bei welchem die Phasendifferenz in Bezug auf den Strom I gleich 0° ist.
  • Der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 kann bestimmen, ob der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 sich in dem induktiven Bereich oder in dem kapazitiven Bereich befindet (also ob die Stromsignalform der Reihenresonanzschaltung 4 in Bezug auf die Ausgangssignalform der Inverterschaltung 3 voreilt oder verzögert ist), auf folgende Art und Weise. Wie in den 3(a) bis 3(f) gezeigt wird, wenn sich das Signal S3 auf niedrigem Pegel (L) befindet, wenn das Signal S4 auf einen hohen Pegel (H) ansteigt, festgestellt, dass der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 sich in dem induktiven Bereich befindet. Weiterhin wird festgestellt, dass der Betriebszustand stärker in den induktiven Bereich eindringt, als die Zone T3, bei welcher das Signal S3 sich auf dem Pegel L in der Halbperiode T1 befindet, wobei das Signal S4, das sich auf dem Pegel H befindet, länger ist. Auch in jenem Fall, bei welchem sich das Signal S3 auf dem Pegel H befindet, wenn das Signal S4 auf den Pegel L absinkt, wird festgestellt, dass der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 sich im induktiven Bereich befindet. Weiterhin wird festgestellt, dass der Betriebszustand stärker in den induktiven Bereich gelangt, da die Zone T4, in welcher sich das Signal S3 auf dem Pegel H in der Halbperiode T2 befindet, wenn das Signal S4 auf dem Pegel L liegt, länger ist.
  • Wie in den 4(a) bis 4(f) gezeigt, wird dann, wenn sich das Signal S3 auf dem Pegel H befindet, wenn das Signal S4 auf den Pegel H ansteigt, bestimmt, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem kapazitiven Bereich befindet. Weiterhin wird festgestellt, dass der Betriebszustand stärker in den kapazitiven Bereich eindringt, da die Zone T5 länger ist, bei welcher sich das Signal S3 auf dem Pegel L in der Halbperiode T1 befindet, in welcher das Signal S4 auf dem Pegel H liegt. Auch in dem Fall, in welchem sich das Signal S3 auf dem Pegel L befindet, wenn das Signal S4 auf den Pegel L absinkt, wird bestimmt, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem kapazitiven Bereich befindet. Weiterhin wird festgestellt, dass der Betriebszustand stärker in den kapazitiven Bereich eindringt, da die Zone T6, in welcher das Signal S3 sich auf dem Pegel H in der Halbperiode T2 befindet, in welcher sich das Signal S4 auf dem Pegel L befindet, länger ist.
  • Falls der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 feststellt, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem induktiven Bereich befindet, erhöht der Frequenzfolger-Steuerabschnitt den Spannungspegel des Steuersignals S1, und verringert die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6, wodurch hervorgerufen wird, dass sich die Phasendifferenz zwischen der Ausgangsspannung Vout der Inverterschaltung 3 und dem Strom I der Reihenresonanzschaltung 4 an Null annähert. Falls der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 feststellt, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem kapazitiven Bereich befindet, verringert der Frequenzfolger-Steuerabschnitt den Spannungspegel des Steuersignals S1, und erhöht die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6, wodurch veranlasst wird, dass die Phasendifferenz zwischen der Ausgangsspannung Vout der Inverterschaltung 3 und dem Strom I der Reihenresonanzschaltung 4 sich an Null annähert. Auf diese Art und Weise erzeugt der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 das Steuersignal S1 so, dass die Phasendifferenz zwischen der Ausgangsspannung Vout der Inverterschaltung 3 und dem Strom I der Reihenresonanzschaltung 4 sich an Null annähert, wodurch die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6 dazu veranlasst wird, der Reihenresonanzfrequenz zu folgen. Die Ausbildung und der Betrieb des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 werden nachstehend genauer erläutert.
  • Nunmehr wird der Betriebsablauf der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1, die in 1 gezeigt, unter Bezugnahme auf die 6(a) bis 6(d), 7(a) bis 7(c) und 8 beschrieben. 6(a) zeigt die Treiberfrequenz des Brückentreibers 6, 6(b) zeigt die Spannung des Starterkondensators 51, und 6(c) zeigt die Lampenspannung VL. 7(a) zeigt das Steuersignal Sc1, und 7(b) zeigt die zugeführte Leistung. Weiterhin zeigen die 6(d) und 7(c) Übergänge der Steuerbetriebsart des Steuerabschnitts 10. 8 ist ein Diagramm, welches Beziehungen zwischen der Treiberfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 und dem Pegel der zugeführten Leistung (oder der OCV) zeigt.
  • Wenn die Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1, wie in 1 gezeigt, zuerst eingeschaltet wird (Zeitpunkt t1), steigt die Treiberfrequenz auf den Maximalwert an, wie in 6(a) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird bei dem Steuerabschnitt 10 das Steuersignal S2 von dem Leistungssteuerabschnitt 12 ausgewählt und als das Steuersignal Sc1 ausgegeben. Die Treiberfrequenz wird durch das Steuersignal Sc1 so gesteuert, dass sie auf einen Wert f1 zum Zeitpunkt t2 (OCV-Steuerbetriebsart) geht. Der Wert f1 kann vorbestimmt werden. Die Beziehungen zwischen der Treiberfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 und der zugeführten Leistung vor dem Leuchten werden durch den Graphen G1 angegeben, der in 8 gezeigt ist. Die OCV gemäß dem Arbeitspunkt P1 entsprechend der Treiberfrequenz f1 wird an die Entladungslampe L angelegt. Die OCV kann vorher festgelegt sein. Während dieses Zeitraums wird mit der Aufladung des Starterkondensators 51 des Starterabschnitts 5 begonnen.
  • Danach erreicht die Spannung über dem Starterkondensator 51 einen Schwellenwert (der vorher festgelegt sein kann), und wird das selbst löschende Schaltelement 52 eingeschaltet (Zeitpunkt t3 in 6(b)). Wie in 6(c) gezeigt, legt dann der Starterabschnitt 5 den Hochspannungsimpuls P an die Entladungslampe L an. Zu diesem Zeitpunkt wird mit einer Entladung zwischen den Elektroden der Entladungslampe L so begonnen, dass der leitfähige Zustand eingestellt wird, und wird die Lampenstrom VL verringert. Bei dem Steuerabschnitt 10 wird der Schalter 131 so geschaltet, dass der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 damit beginnt, das Steuersignal S1 zuzuführen. Das Steuersignal S1 wird als das Steuersignal Sc1 von dem Steuerabschnitt 10 ausgegeben. Wenn der leitfähige Zustand zwischen den Elektroden der Entladungslampe L eingestellt wird, werden die Beziehungen, die in 8 gezeigt sind, zwischen der Treiberfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 und der zugeführten Leistung, an den Graphen G2 übertragen.
  • Infolge des leitfähigen Zustands wegen des Beginns einer Entladung der Entladungslampe L wird nämlich die Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 höher als die Frequenz f1, und geht daraufhin durchgehend von der niedrigeren Frequenz auf eine höhere Frequenz f2 über, wie in 8 gezeigt ist. Anders ausgedrückt, wird das Korrelationsdiagramm G2 der Treiberfrequenz und der zugeführten Leistung nach dem Leuchten kontinuierlich von der Niederfrequenzseite auf den Graphen G3 an der Hochfrequenzseite bewegt. Der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 führt das Steuersignal S1 so zu, dass die Treiberfrequenz der Änderung der Resonanzfrequenz folgt. Daher wird der Arbeitspunkt von P1 entsprechend der Frequenz f1 auf P3 entsprechend der Frequenz f2 verschoben, folgend der Resonanzfrequenz, die zur Hochfrequenzseite verstellt wird (Frequenzfolger-Steuerbetriebsart).
  • Nach dem Ablauf eines Zeitraums von einigen Millisekunden (der Zeitraum kann vorher festgelegt sein) seit dem Anlegen des Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe L (Zeitpunkt t4) wird der Schalter 131 des Steuerabschnitts 10 erneut geschaltet, so dass Steuersignal S2, das von dem Leistungssteuerabschnitt 12 ausgegeben wird, erneut als das Steuersignal Sc1 ausgegeben wird (Leistungssteuerbetriebsart). Daraufhin erzeugt der Leistungssteuerabschnitt 12 das Steuersignal Sc1 so, dass der Pegel der Leistung, welche der Entladungslampe L zugeführt werden soll, sich an den stabilen Zustandswert annähert, und, wie in 8 gezeigt, der Arbeitspunkt auf den stabilen Punkt P4 in dem induktiven Bereich stabilisiert wird.
  • Nachstehend werden ein spezielles Beispiel für die Ausbildung und den Betriebsablauf des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 und eines ersten und zweiten Signalerzeugungsabschnitts 14, 15 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 9(a) zeigt als Blockdiagramm ein Beispiel für den inneren Aufbau des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 10 und den ersten und zweiten Signalerzeugungsabschnitt 14, 15. Wie in 9(a) gezeigt, weist der Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 bei dieser beispielhaften Ausführungsform einen Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt 111 und einen Signalwandlerabschnitt 112 auf. Der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 weist eine Differenzierschaltung 141 und einen Komparator 142 auf. Der zweite Signalerzeugungsabschnitt 15 weist eine Signalformschaltung 151 auf.
  • Ein Eingangsende 141a der Differenzierschaltung 141 ist an das Eingangsende 10c (vgl. 2) des Steuerabschnitts 10 über das Eingangsende 14a des ersten Signalerzeugungsabschnitts 14 angeschlossen, und das Signal IS2 wird dem Eingangsende 141a zugeführt. Ein Ausgangsende 141b der Differenzierschaltung 141 ist an ein Eingangsende 142a des Komparators 142 angeschlossen, und die Differenzierschaltung 141 liefert ein Signal Sd1, das durch Differenzieren des Signals IS2 erhalten wird, an den Komparator 142. Die Differenzierschaltung 141 wird durch eine Schaltungsausbildung verwirklicht wie jene, die in 9(b) gezeigt ist. Die in 9(b) gezeigte Differenzierschaltung 141 weist einen Kondensator 141c und ein Widerstandselement 141d auf. Ein Ende des Kondensators 141c ist an das Eingangsende 141a angeschlossen, und das andere Ende ist an das Ausgangsende 141b angeschlossen. Das andere Ende des Kondensators 141c ist auch an Massepotential über den Widerstand 141d angeschlossen.
  • Der Komparator 142 stellt die Wandlerschaltung bei dieser beispielhaften Ausführungsform dar, und wandelt das Ausgangssignal Sd1 der Differenzierschaltung 141 in ein Digitalsignal um. Ein Spannungsschwellenwert V3 wird dem anderen Eingangsende 142b des Komparators 142 zugeführt. Der Spannungsschwellenwert kann vorbestimmt sein. Wenn das Signal Sd1, das einem Eingangsende 142a zugeführt wird, größer ist als der Spannungsschwellenwert V3, gibt der Komparator 142 den Pegel H aus, und wenn das Signal Sd1 kleiner ist als der Spannungsschwellenwert V3, gibt der Komparator 142 den Pegel L aus. Ein Ausgangsende 142c des Komparators 142 ist an das Eingangsende 11a des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 über einen Inverter (also eine NOT-Schaltung) 143 angeschlossen, und das Ausgangsende 14b des ersten Signalerzeugungsabschnitts 14, und ein Ausgangssignal der NOT-Schaltung 143 wird als das Signal S3 zum Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zur Verfügung gestellt.
  • Die Signalformschaltung 151 stellt eine Schaltung dar, welche eine Signalformung des Signals VS2 in eine Rechtecksignalform durchführt, um das Signal zu digitalisieren. Ein Eingangsende 151a der Signalformschaltung 151 ist an das Eingangsende 10d (vgl. 2) des Steuerabschnitts 10 über das Eingangsende 15a des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15 angeschlossen, und das Signal VS2 wird dem Eingangsende 151a zugeführt. Ein Ausgangsende 151b der Signalformschaltung 151 ist an das Eingangsende 11b des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 über das Ausgangsende 15b des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15 angeschlossen, und die Signalformschaltung 151 führt das Signal S4, das durch Signalformen des Signals VS2 erhalten wird, dem Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zu. Die Signalformschaltung 151 kann beispielsweise durch eine Klemmschaltung und einen Komparator verwirklicht werden.
  • Wie voranstehend geschildert, werden die Signale S3, S4 Eingangsenden 111a, 111b des Phasendifferenz-Erfassungsabschnitts 111 zugeführt. Wenn die Phase des Signals S3 jener des Signals S4 nacheilt, erzeugt der Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt 111 ein Induktivitäts-Erfassungssignal S5, das eine Impulsbreite entsprechend der Phasendifferenz aufweist (also entsprechend der Breite der Zone T3 oder T4, die in 3(a) bis 3(f) gezeigt ist). Wenn die Phase des Signals S3 jener des Signals S4 voreilt, erzeugt der Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt 111 ein Kapazitäts-Erfassungssignal S6, das eine Impulsbreite entsprechend der Phasendifferenz aufweist (also entsprechend der Breite der Zone T5 bzw. T6, die in 4(a) bis 4(f) gezeigt ist). Das Induktivitäts-Erfassungssignal S5 zeigt an, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem induktiven Bereich befindet, und das Kapazitäts-Erfassungssignal S6 zeigt an, dass sich der Betriebszustand der Reihenresonanzschaltung 4 in dem kapazitiven Bereich befindet. Das Induktivitäts-Erfassungssignal S5 wird von einem Ausgangsende 111c des Phasendifferenz-Erfassungsabschnitts 111 einem Eingangsende 112a des Signalwandlerabschnitts 112 zugeführt, und das Kapazitäts-Erfassungssignal S6 wird von einem Ausgangsende 111d des Phasendifferenz-Erfassungsabschnitts 111 einem Eingangsende 112b des Signalwandlerabschnitts 112 zugeführt.
  • Der Signalwandlerabschnitt 112 erzeugt das Steuersignal S1 auf Grundlage des Induktivitäts-Erfassungssignals S5 und des Kapazitäts-Erfassungssignals S6. Wenn das Induktivitäts-Erfassungssignal S5 eingegeben wird, das eine bestimmte Impulsbreite aufweist, erhöht der Signalwandlerabschnitt 112 den Spannungspegel des Steuersignals S1, und wenn das Kapazitäts-Erfassungssignal S6 mit einer bestimmten Impulsbreite eingegeben wird, senkt er den Spannungspegel des Steuersignals S1 ab. Ein Ausgangsende 112c des Signalwandlerabschnitts 112 ist an den Auswahlabschnitt 13 angeschlossen (siehe 2), über das Ausgangsende 11c des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11, und das Steuersignal S1 wird dem Auswahlabschnitt 13 zugeführt.
  • Als nächstes werden die Auswirkungen der voranstehend geschilderten Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 weist der Steuerabschnitt 10, der die Treiberfrequenz der Inverterschaltung 3 steuert, den ersten Signalerzeugungsabschnitt 14 zur Erfassung der Phase des Stroms I auf, der durch die Reihenresonanzschaltung 4 fließt; sowie den zweiten Signalerzeugungsabschnitt 15 zur Erfassung der Phase der Ausgangsspannung (Wechselspannung) Vout, die von der Inverterschaltung 3 geliefert wird. Der Steuerabschnitt 10 steuert die Treiberfrequenz auf Grundlage der Phasendifferenz zwischen dem Strom I, der durch die Reihenresonanzschaltung 4 fließt, und der Spannung Vout. Bei dieser beispielhaften Ausbildung wird ermöglicht, die voranstehend geschilderte Frequenzfolger-Steuerbetriebsart durchzuführen (also eine Betriebsart, bei welcher die Treiberfrequenz so gesteuert wird, dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung Vout und dem Strom I sich an Null annähert, und die Treiberfrequenz der Inverterschaltung 3 mit der Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 übereinstimmt, so dass die Maximalleistung der Reihenresonanzschaltung 4 der Entladungslampe L zugeführt wird).
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist in Bezug auf die Induktivität 9, den Transformator 7, und den Kondensator 8 nur der Kondensator 8 zwischen dem Erfassungspunkt 4a, der an dem ersten Signalerzeugungsabschnitt 14 angeschlossen ist, und das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 geschaltet. 10 zeigt schematisch eine Ausbildung einer Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 10 sind eine Gleichspannungs-Versorgungsquelle 41, ein Brückentreiber 42, und eine Inverterschaltung 40 (Transistoren 43, 44) auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie die Gleichspannungs-Versorgungsquelle B, der Brückentreiber 6, und die Inverterschaltung 3 (Transistoren 31, 32 bei der voranstehend erläuterten, beispielhaften Ausführungsform). Die Blöcke 45, 46, 47 stellen eine Induktivität, einen Transformator, bzw. einen Kondensator dar, und sind in Reihe in dieser Reihenfolge zwischen die Ausgangsenden 40a, 40b der Inverterschaltung 40 geschaltet. Es wird angenommen, dass die Impedanzen der Blöcke 45, 46, 47 gleich Z1, Z2 bzw. Z3 sind.
  • Wenn die Spannung des Ausgangsendes 40a der Inverterschaltung mit Va bezeichnet wird, und die Spannung an einem Ort hinter dem Block 45 mit Vb bezeichnet wird, wird die Beziehung zwischen den Spannungen Va und Vb durch den folgenden Ausdruck (11) ausgedrückt. Bei dem Ausdruck (11) ist mit I der Strom bezeichnet, der durch die Blöcke 45, 46, 47 fließt. Vb = Va – Z1·I (11)
  • Bei dem Ausdruck (11) bezeichnet das Potential Va den Ausgangswert der Inverterschaltung 40, und entweder die Stromversorgungsspannung oder das Massepotential. Gemäß dem Ausdruck (11) kann daher der Wert des Stroms I aus jenem der Spannung Vb erhalten werden. Anders ausgedrückt, kann die Phase des Stroms I durch Erfassung der Spannung Vb in der Reihenresonanzschaltung festgestellt werden.
  • Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Kondensator 8 an dem Ort des Blocks 45 angeordnet. Wie in den 3(f) und 4(f) gezeigt, kann daher die Phase des Stroms I durch Bezugnahme auf die Spannung Vb erhalten werden, also das Spannungssignal IS2 an dem Erfassungspunkt 4a in der Reihenresonanzschaltung 4. Daher ist ein Transformator oder ein Widerstand zur Erfassung eines Stroms nicht in der Reihenresonanzschaltung 4 erforderlich, und kann die Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 4 exakt selbst in einem Zustand erfasst werden, wenn die Entladungslampe L nicht leuchtet, oder eine Bogenentladung noch nicht aufgetreten ist.
  • Alternativ kann das Schaltungselement, das an dem Ort des Blocks 45 angeordnet ist, ein anderes Element als ein Kondensator sein, beispielsweise eine Induktivität oder die Primärwicklung des Transformators. Wenn eines dieser Schaltungselemente an dem Ort des Blocks 45 angeordnet ist, kann ebenfalls die Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 4 erfasst werden.
  • Der Erfassungspunkt, an welchen der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 angeschlossen ist, ist nicht auf den Erfassungspunkt 4a bei der voranstehend geschilderten, beispielhaften Ausführungsform beschränkt, und der Erfassungspunkt kann alternativ zwischen der Induktivität 9 und der Primärwicklung 7a des Transformators 7 liegen. In 10 ist die Spannung Vc des Ausgangsendes 40b der Inverterschaltung 40 gleich Null (Massepotential). Wenn die Spannung des Ortes am Ausgangsende des Blocks 47 mit Vd bezeichnet wird, ergibt sich daher die Spannung Vd anhand des folgenden Ausdruckes (12). Vd = Z3·I (12)
  • Gemäß Ausdruck (12) kann der Wert des Stroms I aus jenem der Spannung Vd erhalten werden. Anders ausgedrückt, kann die Phase des Stroms I durch Erfassung der Spannung Vd in der Reihenresonanzschaltung erkannt werden. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Primärwicklung 7a des Transformators 7 an dem Ort des Blocks 47 angeordnet. Daher kann die Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 4 auch durch Bezugnahme auf die Spannung Vd erfasst werden, also die Spannung zwischen der Induktivität 9 und der Primärwicklung 7a des Transformators 7. In diesem Fall kann das Schaltungselement, das an dem Ort des Blocks 47 angedeutet ist, auch ein anderes Element als der Transformator sein, beispielsweise ein Kondensator oder eine Induktivität.
  • Bei der voranstehend beschriebenen, beispielhaften Ausführungsform ist das Element, das zwischen dem Ausgangsende 3a (oder 3b) der Inverterschaltung 3 und dem Erfassungspunkt (4a) bei dieser beispielhaften Ausführungsform) angeordnet ist, ein Kondensator. Normalerweise wird eine Inverterschaltung durch einen Transistor gebildet, und wird ein Element, das vom Oberflächenmontagetyp ist, und kleine Abmessungen aufweist, häufig als der Transistor eingesetzt. Entsprechend kann ein Kondensator, der vom Oberflächenmontagetyp ist, und relativ kleiner ist als eine Induktivität oder ein Transformator, eingesetzt werden. Wenn ein Kondensator anstelle einer Induktivität oder eines Transformators zwischen dem Erfassungspunkt 4a, an welchen der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 angeschlossen ist, und dem Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 angeordnet ist, kann daher der Stromweg der Reihenresonanzschaltung 4 verkürzt werden, und können die Hochfrequenzeigenschaften der Reihenresonanzschaltung 4 stabilisiert werden. Darüber hinaus können die Transistoren 31, 32 und der Kondensator 8, die kleine Abmessungen aufweisen, nahe aneinander angeordnet werden, so dass der Raum auf einer Leiterplatte effizient genutzt werden kann.
  • Wie in 9(a) und 9(b) gezeigt, weist der erste Signalerzeugungsabschnitt 14 die Differenzierschaltung 141 auf, welche das Spannungssignal IS2 an dem Erfassungspunkt 4a differenziert; sowie die Wandlerschaltung (den Komparator 142), die das Ausgangssignal Sd1 der Differenzierschaltung 141 in ein Digitalsignal umwandelt. Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Kondensator 8 zwischen das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 und den Erfassungspunkt 4a geschaltet, so dass die Phase des Spannungssignals IS2 an dem Erfassungspunkt 4a um etwa 90° der Phase des Stroms I voreilt. Auch in jenem Fall, bei welchem die Treiberfrequenz so gesteuert wird, dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung Vout und dem Strom I sich an Null annähert, und die Treiberfrequenz der Inverterschaltung 3 dazu veranlasst wird, mit der Resonanzfrequenz der Reihenresonanzschaltung 4 übereinzustimmen, eilt die Phase des Spannungssignals IS2 dem Strom I um etwa 90° vor. In diesen Fällen beträgt, wenn das Spannungssignal IS2 an dem Erfassungspunkt 4a differenziert wird, die Phasendifferenz zwischen dem differenzierten Spannungssignal IS2 und dem Strom I etwa 180°, oder ist die Signalform des differenzierten Spannungssignals IS2 eine Umkehrung jener des Stroms I. Daher kann die Phasendifferenz auf etwa 0° gesetzt werden, durch eine einfache Schaltung wie beispielsweise die NOT-Schaltung 143 (vgl. die 3(f) und 4(f)), und kann daher die Phasendifferenz zwischen dem Spannungssignal IS2 nach Umwandlung in ein Digitalsignal und des Stroms I einfach verarbeitet werden.
  • (Erste Abänderung)
  • Die 11(a) und 11(b) zeigen ein Blockdiagramm einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11(a) zeigt ein Beispiel für den inneren Aufbau des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11, eines ersten Signalerzeugungsabschnitts 16, und des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15. Die Ausbildung des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 und des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15 sind ebenso wie bei der voranstehend geschilderten, beispielhaften Ausführungsform, so dass insoweit auf eine erneute detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • Der erste Signalerzeugungsabschnitt 16 weist eine Integrierschaltung 161 und einen Komparator 162 auf. Das Signal IS2 wird einem Eingangsende 161a der Integrierschaltung 161 über ein Eingangsende 16a des ersten Signalerzeugungsabschnitts 16 zugeführt. Ein Ausgangsende 161b der Integrierschaltung 161 ist an ein Eingangsende 162a des Komparators 162 angeschlossen, und die Integrierschaltung 161 schickt ein Signal Si1, das durch Integrieren des Signals IS2 erhalten wird, an den Komparator 162. Die Integrierschaltung 161 wird beispielsweise durch eine Schaltungsausbildung verwirklicht, wie sie in 11(b) gezeigt ist. Die Integrierschaltung 161, die in 11(b) gezeigt ist, weist ein Widerstandselement 161c und einen Kondensator 161d auf. Ein Ende des Widerstandselements 161c ist an das Eingangsende 161a angeschlossen, und das andere Ende ist an das Ausgangsende 161b angeschlossen. Das andere Ende des Widerstandselements 161c ist darüber hinaus an Massepotential über den Kondensator 161d angeschlossen.
  • Der Komparator 162 stellt die Wandlerschaltung dar, und wandelt das Ausgangssignal Si1 der Integrierschaltung 161 in ein Digitalsignal um. Die Schwellenspannung V3 (die voreingestellt sein kann) wird dem anderen Eingangsende 162b des Komparators 162 zugeführt. Wenn das Signal Si1, das dem einen Eingangsende 162a zugeführt wird, größer ist als die Schwellenspannung V3, gibt der Komparator 162 das Signal S3 auf dem Pegel H aus, und wenn das Signal Si1 kleiner ist als die Schwellenspannung V3, gibt der Komparator 162 das Signal S3 auf dem Pegel L aus. Ein Ausgangsende 162c des Komparators 162 ist an das Eingangsende 11a des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 über das Ausgangsende 11b des ersten Signalerzeugungsabschnitts 16 angeschlossen, und das Signal S3 wird dem Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zur Verfügung gestellt.
  • Der erste Signalerzeugungsabschnitt 16 weist die Integrierschaltung 161 auf, die das Spannungssignal IS2 an dem Erfassungspunkt 4a integriert; sowie die Wandlerschaltung (den Komparator 162), die das Ausgangssignal Si1 der Integrierschaltung 161 in ein Digitalsignal S3 umwandelt. Wie voranstehend geschildert, eilt die Phase des Spannungssignals IS2 an dem Erfassungspunkt 4a dem Strom I um etwa 90° vor. Wenn das Spannungssignal IS2 an dem Erfassungspunkt 4a wie bei der Abänderung integriert wird, beträgt die Phasendifferenz zwischen dem integrierten Spannungssignal IS2 und dem Strom I etwa 0°. Daher kann die Phasendifferenz zwischen dem Spannungssignal IS2 nach Umwandlung in ein Digitalsignal und dem Strom I einfach verarbeitet werden.
  • (Zweite Abänderung)
  • Die 12(a) und 12(b) sind Blockdiagramme einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 12(a) zeigt ein Beispiel für den inneren Aufbau des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11, eines ersten Signalerzeugungsabschnitts 17, und des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15. Die Ausbildung des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 und des zweiten Signalerzeugungsabschnitts 15 ist ebenso wie bei der voranstehend geschilderten, beispielhaften Ausführungsform, und wird daher hier nicht erneut beschrieben.
  • Der erste Signalerzeugungsabschnitt 17 weist eine Integrierschaltung 171 auf, eine Differenzierschaltung 172, sowie einen Komparator 173. Die Integrierschaltung 171 ist die erste Schaltung, die eine Integration des Signals IS2 durchführt. Das Signal IS2 wird einem Eingangsende 171a der Integrierschaltung 171 über ein Eingangsende 17a des ersten Signalerzeugungsabschnitts 17 zugeführt. Ein Ausgangsende 171b der Integrierschaltung 171 ist an ein Eingangsende 172a der Differenzierschaltung 172 angeschlossen. Die Integrierschaltung 171 liefert ein Signal Si2, das durch Integrieren des Signals IS2 erhalten wird, an die Differenzierschaltung 172. Die Differenzierschaltung 172 stellt die zweite Schaltung dar, die eine Differenzierung des Ausgangssignals Si2 der Integrierschaltung 171 durchführt. Ein Ausgangsende 172b der Differenzierschaltung 172 ist an ein Eingangsende 173a des Komparators 173 angeschlossen, und die Differenzierschaltung 172 liefert ein Signal Sd2, das durch Differenzieren des Signals Si2 erhalten wird, an den Komparator 173. Die Integrierschaltung 171 und die Differenzierschaltung 172 können beispielsweise durch eine Schaltungsausbildung verwirklicht werden, wie sie etwa in 12(b) gezeigt ist. Die in 12(b) gezeigte Integrierschaltung 171 weist ein Widerstandselement 171c und eine Kondensator 171d auf. Die Art der Verbindungen der Schaltung ist ebenso wie bei der Integrierschaltung 161 in 11(b), wie dies voranstehend beschrieben wurde. Die Differenzierschaltung 172 weist einen Kondensator 172c und ein Widerstandselement 172d auf. Die Art der Verbindung in der Schaltung ist ebenso wie bei der Differenzierschaltung 141, die in 9(b) gezeigt ist, wie dies voranstehend beschrieben wurde. Das Ausgangsende 172b der Differenzierschaltung 172 ist durch eine Diode 174 angeklemmt.
  • Der Komparator 173 stellt die Wandlerschaltung dar, und wandelt das Ausgangssignal Sd2 der Differenzierschaltung 172 in ein Digitalsignal um. Die Schwellenspannung V3 (die vorher festgelegt sein kann), wird einem anderen Eingangsende 173b des Komparators 173 zugeführt. Wenn das Signal Sd2, das dem einen Eingangsende 173a zugeführt wird, größer ist als die Schwellenspannung V3, gibt der Komparator 173 das Signal S3 auf dem Pegel H aus, und wenn das Signal Sd2 kleiner ist als die Schwellenspannung V3 gibt der Komparator 173 das Signal S3 auf dem Pegel L aus. Ein Ausgangsende 173c des Komparators 173 ist an das Eingangsende 11a des Frequenzfolger-Steuerabschnitts 11 über das Ausgangsende 17b des ersten Signalerzeugungsabschnitts 17 angeschlossen, und das Signal S3 wird dem Frequenzfolger-Steuerabschnitt 11 zugeführt.
  • In jenem Fall, bei welchem das Signal IS2 durch die Differenzierschaltung 141 differenziert wird, schneidet die Differenzierschaltung die Gleichspannungskomponente des Eingangssignals ab, so dass die Erfassung eines Nulldurchgangs des Signals IS2 äußerst exakt ist. Wenn das Signal IS2 Hochfrequenzrauschen enthält, neigt jedoch die Differenzierschaltung dazu, die Rauschkomponenten hindurchzulassen, da die Verstärkung höher ist, wenn die Frequenz höher ist, so dass eine fehlerhafte Erfassung hervorgerufen werden kann. Im Gegensatz hierzu, in jenem Fall, bei welchem das Signal IS2 durch die Integrierschaltung 161 wie bei der ersten Abänderung integriert wird, wenn das Eingangssignal Hochfrequenzrauschen enthält, schneidet die Integrierschaltung die Rauschkomponenten ab, und wird das Signal/Rauschverhältnis des Signals IS2 verbessert. Um eine Phasenverzögerung zu erzielen, wird jedoch die Verstärkung zu stark abgesenkt, und besteht die Möglichkeit, dass ein Signal nicht erfasst werden kann. Wenn die Integrierschaltung 171 und die Differenzierschaltung 172 miteinander kombiniert werden, und die Schaltungen auf jeweils angepasste Abschneidefrequenzen eingestellt werden, kann jedoch das Signal/Rauschverhältnis verbessert werden, während die Genauigkeit der Erfassung eines Nulldurchgangs des Signals IS2 verbessert wird. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Differenzierschaltung in der Stufe, welche der Integrierschaltung vorausgeht, vorgesehen sein. In diesem Fall stellt die Differenzierschaltung die erste Schaltung dar, welche eine Differenzierung des Signals IS2 durchführt, und ist die Integrierschaltung die zweite Schaltung, welche die Integration eines Ausgangssignals der Differenzierschaltung durchführt.
  • (Dritte Abänderung)
  • 13 ist ein Blockdiagramm, das eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß einer weiteren, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 13 zeigt eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1a, die sich von den voranstehend geschilderten, beispielhaften Ausführungsformen in der Hinsicht unterscheidet, dass die Anordnung des Kondensators und der Induktivität anders ist. Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1a sind die Induktivität 9, der Kondensator 8, und die Primärwicklung 7a des Transformators 7 einer Reihenresonanzschaltung 48 in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet. Ein Ende der Reihenschaltung an der Seite der Induktivität 9 ist an das eine Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 angeschlossen, und das andere Ende an der Seite der Primärwicklung 7a ist an das andere Ausgangsende 3b der Inverterschaltung 3 angeschlossen.
  • Ein Erfassungspunkt 48a zur Bezugnahme auf das Signal IS2 ist zwischen der Induktivität 9 und dem Kondensator 8 eingestellt. Anders ausgedrückt, ist bei der Induktivität 9, dem Transformator 7, und dem Kondensator 8 die Induktivität 9 zwischen den Erfassungspunkt 48a und das Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 geschaltet.
  • Die Induktivität 9 ist an der Position des Blocks 45 in dem Diagramm von 10 angeordnet, und die Phase des Stroms I wird durch Bezugnahme auf die Spannung Vb erfasst. Das Schaltungselement, das an dem Ort des Blockes 45 angeordnet ist, kann die Induktivität sein. Obwohl nicht dargestellt, kann alternativ das Schaltungselement die Primärwicklung des Transformators sein. Wenn eines dieser Schaltungselemente an dem Ort des Blocks 45 angeordnet ist, kann die Phase des Stroms 1 der Reihenresonanzschaltung 48 erfasst werden.
  • (Vierte Abänderung)
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausbildung einer Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung gemäß noch einer anderen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1b unterscheidet sich von den voranstehend geschilderten, beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Anordnung des Kondensators und die Position des Erfassungspunktes. Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung 1b sind die Induktivität 9, die Primärwicklung 7a des Transformators 7, und der Kondensator 8 einer Reihenresonanzschaltung 49 in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet. Ein Ende der Reihenschaltung an der Seite der Induktivität 9 ist an das eine Ausgangsende 3a der Inverterschaltung 3 angeschlossen, und das eine Ende an der Seite des Kondensators 8 ist an das andere Ausgangsende 3b der Inverterschaltung 3 angeschlossen. Ein Erfassungspunkt 49a zur Bezugnahme auf das Signal IS2 ist zwischen der Primärwicklung 7a und dem Kondensator 8 eingestellt. Anders ausgedrückt, ist bei der Induktivität 9, dem Transformator 7, und dem Kondensator 8 der Kondensator 8 zwischen den Erfassungspunkt 49a und das Ausgangsende 3b der Inverterschaltung 3 geschaltet.
  • Der Kondensator 8 ist an dem Ort des Blockes 47 in dem Diagramm von 10 angeordnet, und die Phase des Stroms I wird durch Bezugnahme auf die Spannung Vd erfasst. Das Schaltungselement, das an dem Ort des Blocks 47 angeordnet ist, kann die Induktivität oder die Primärwicklung des Transformators sein. Wenn eines dieser Schaltungselemente an dem Ort des Blocks 47 angeordnet ist, und eine Bezugnahme auf die Spannung Vd (also die Spannung an dem Erfassungspunkt 49a) erfolgt, kann die Phase des Stroms I der Reihenresonanzschaltung 49 festgestellt werden.
  • FIGURENBESCHRIFTUNG
  • Fig. 1:
    6: BROCKENTREIBER
    24: V-F-WANDLERABSCHNITT
    10: STEUERABSCHNITT
    Fig. 2:
    121: LEISTUNGSBERECHNUNG
    11: FREQUENZFOLGER
    Fig. 3:
    STATE OF TRANSISTOR ZUSTAND DES TRANSISTORS 31
    ZUSTAND DES TRANSISTORS 32
    ON: EIN EIN EIN EIN EIN
    OFF: AUS AUS AUS AUS AUS
    INDUCTIVE REGION: INDUKTIVER BEREICH
    Fig. 4:
    STATE OF TRANSISTOR ZUSTAND DES TRANSISTORS 31
    ZUSTAND DES TRANSISTORS 32
    ON: EIN EIN EIN EIN EIN
    OFF: AUS AUS AUS AUS AUS
    CAPACITIVE REGION: KAPAZITIVER BEREICH
    Fig. 6(a):
    DRIVING FREQUENCY: TREIBER-FREQUENZ
    Fig. 6(b):
    VOLTAGE OF STARTING CAPACITOR: SPANNUNG DES STARTERKONDENSATORS
    Fig. 6(d):
    OCV CONTROL: OCV-STEUERUNG
    FREQUENCY FOLLOWING: FREQUENZNACHLAUF
    POWER CONTROL: LEISTUNGSSTEUERUNG
    TIME: ZEIT ZEIT ZEIT
    Fig. 7(b):
    SUPPLIED POWER: ZUGEFÜHRTE LEISTUNG
    Fig. 7(c):
    OCV CONTROL: OCV-STEUERUNG
    FREQUENCY FOLLOWING: FREQUENZNACHLAUF
    POWER CONTROL: LEISTUNGSSTEUERUNG
    TIME: ZEIT ZEIT
    Fig. 8:
    OCV OR SUPPLIED POWER: OCV ODER ZUGEFÜHRTE LEISTUNG
    DRIVING FREQUENCY: TREIBERFREQUENZ
    Fig. 9(a):
    141: DIFFERENZIERSCHALTUNG
    151: SIGNALFORMUNG
    111: PHASENDIFFERENZERFASSUNG
    112: SIGNALWANDLUNG
    Fig. 10:
    42: BRÜCKENTREIBER
    Fig. 11(a):
    161: INTEGRIERSCHALTUNG
    151: SIGNALFORMUNG
    111: PHASENDIFFERENZERFASSUNG
    112: SIGNALWANDLUNG
    Fig. 12(a):
    171: INTEGRIERSCHALTUNG
    172: INTEGRIERSCHALTUNG
    151: SIGNALFORMUNG
    111: PHASENDIFFERENZERFASSUNG
    112: SIGNALWANDLUNG
    Fig. 13:
    6: BROCKENTREIBER
    24: V-F-WANDLERABSCHNITT
    10: STEUERABSCHNITT
    Fig. 14:
    6: BRÜCKENTREIBER
    24: V-F-WANDLERABSCHNITT
    10: STEUERABSCHNITT
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2005-63823 [0002]

Claims (7)

  1. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung, bei welcher vorgesehen sind: eine Inverterschaltung, die zwei Ausgangsenden aufweist, und welche eine Wechselspannung zwischen den beiden Ausgangsenden ausgibt; eine Reihenresonanzschaltung, die einen Kondensator aufweist, zumindest eine Induktivität und zumindest einen Transformator, und welche Wechselspannungsenergie der Entladungslampe zuführt, wobei der Kondensator, die zumindest eine Induktivität und der zumindest eine Transformator in Reihe zwischen die beiden Ausgangsenden der Inverterschaltung geschaltet sind; ein Treiberabschnitt, der zum Betrieb der Inverterschaltung vorgesehen ist, und ein Steuerabschnitt, der den Treiberabschnitt mit einem Steuersignal zum Steuern der Inverterschaltung versorgt; wobei der Steuerabschnitt aufweist: einen ersten Signalerzeugungsabschnitt, der ein erstes Signal erzeugt, welches eine Phase eines durch die Reihenresonanzschaltung fließenden Stroms auf Grundlage einer Spannung an einem Erfassungspunkt in der Reihenresonanzschaltung anzeigt; und einen zweiten Signalerzeugungsabschnitt, der ein zweites Signal erzeugt, welches eine Phase der Wechselspannung anzeigt, die von der Inverterschaltung ausgegeben wird, wobei der Steuerabschnitt das Steuersignal auf Grundlage der Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt, und ein Bauteil, nämlich die Induktivität, der Transformator, oder der Kondensator, welche die Reihenresonanzschaltung bilden, zwischen eines der beiden Ausgangsenden und den Erfassungspunkt geschaltet ist.
  2. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Bauteil der Kondensator ist.
  3. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Bauteil die zumindest eine Induktivität ist.
  4. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalerzeugungsabschnitt aufweist: eine Differenzierschaltung, die eine Spannung an dem Erfassungspunkt differenziert; und eine Wandlerschaltung, die ein Ausgangssignal der Differenzierschaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
  5. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalerzeugungsabschnitt aufweist: eine Integrierschaltung, die eine Spannung an dem Erfassungspunkt integriert; und eine Wandlerschaltung, die ein Ausgangssignal der Integrierschaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
  6. Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalerzeugungsabschnitt aufweist: eine erste Schaltung, die entweder eine Integration oder eine Differenziation einer Spannung an dem Erfassungspunkt durchführt; eine zweite Schaltung, die entweder eine Integration oder eine Differenziation durchführt, die nicht von der ersten Schaltung durchgeführt wird, bei einem Ausgangswert der ersten Schaltung; und eine Wandlerschaltung, die ein Ausgangssignal der zweiten Schaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
  7. Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher vorgesehen sind: eine Entladungslampen-Beleuchtungsschaltung, welche aufweist: eine Inverterschaltung, die zwei Ausgangsenden aufweist, und die eine Wechselspannung zwischen den beiden Ausgangsenden ausgibt; eine Reihenresonanzschaltung, welche einen Kondensator, zumindest eine Induktivität und zumindest einen Transformator aufweist, und welche Wechselspannungsenergie der Entladungslampe zuführt, wobei der Kondensator, die zumindest eine Induktivität und der zumindest eine Transformator in Reihe zwischen die beiden Ausgangsenden der Inverterschaltung geschaltet sind; einen Treiberabschnitt, welcher die Inverterschaltung betreibt; und einen Steuerabschnitt, welcher für den Treiberabschnitt ein Steuersignal zum Steuern der Inverterschaltung zur Verfügung stellt, wobei der Steuerabschnitt aufweist: einen ersten Signalerzeugungsabschnitt, welcher ein erstes Signal erzeugt, das eine Phase eines Stroms anzeigt, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt, auf Grundlage einer Spannung an einem Erfassungspunkt in der Reihenresonanzschaltung; und einen zweiten Signalerzeugungsabschnitt, der ein zweites Signal erzeugt, welches eine Phase der Wechselspannung anzeigt, die von dem Inverterabschnitt ausgegeben wird, wobei der Steuerabschnitt das Steuersignal auf Grundlage einer Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt, der Kondensator zwischen eines der beiden Ausgangsenden und den Erfassungspunkt geschaltet ist, und der erste Signalerzeugungsabschnitt aufweist: eine erste Schaltung, die entweder eine Integration oder eine Differenziation einer Spannung an dem Erfassungspunkt durchführt; eine zweite Schaltung, die entweder eine Integration oder eine Differenziation durchführt, die nicht von der ersten Schaltung durchgeführt wird, bei einem Ausgangswert der ersten Schaltung; und eine Wandlerschaltung, die einen Ausgangswert der zweiten Schaltung in ein Digitalsignal umwandelt.
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