DE102011081849A1

DE102011081849A1 - Vorrichtung zum Steuern von einer Entladungslampe zugeführter Leistung in Antwort auf einen von ausserhalb der Vorrichtung zugeführten Befehl

Info

Publication number: DE102011081849A1
Application number: DE102011081849A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro WANDA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2012-03-22
Also published as: JP2012074360A; CN102387649B; CN102387649A; US20120074871A1; JP5212527B2; US8878385B2

Abstract

Es wird eine an Fahrzeugen oder anderem verbaute Entladungslampen-Steuervorrichtung bereitgestellt. Die Vorrichtung beinhaltet eine Entladungslampe (5), einen Leistungssteuerabschnitt (30), einen Signalzufuhrabschnitt (40), und einen Speicher (50), wschnitt (40) ermöglicht die Zufuhr eines Leistungsbefehlssignals von außerhalb der Vorrichtung, wobei das Leistungsbefehlssignal dazu dient, den Wert von der Entladungslampe (5) zugeführter Leistung vorzugeben, und extrahiert aus dem zugeführten Leistungsbefehlssignal angeordnete Leistungswerte, welche den Wert der Leistung vorgeben. Der Speicherabschnitt (50) speichert in sich zumindest den neuesten angeordneten Leistungswert unter den extrahierten angeordneten Leistungswerten. Der Leistungssteuerabschnitt (30) steuert die der Entladungslampe (5) zugeführte Leistung auf der Grundlage der in dem Speicherabschnitt (50) gespeicherten neuesten Vorgabewerte.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Technisches Gebiet)
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung, die das Leuchten einer in Fahrzeugen oder anderem zu verbauenden Entladungslampe steuert, und bezieht sich insbesondere auf eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung, die der Entladungslampe in Antwort auf einen angeordneten Leistungswert, der von außerhalb der Vorrichtung zugeführt wird, zuzuführende Leistung steuert.
(Verwandter Stand der Technik)
Derzeit wird eine in einem Fahrzeug verbaute Entladungslampe normalerweise durch eine Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet. Sowohl die Entladungslampe als auch die Beleuchtungsvorrichtung werden derzeit als verschiedene Elemente in einem Fahrzeug bereitgestellt. Die Lichtemissionscharakteristik einer Entladungslampe gegenüber zugeführter schwankt in Abhängigkeit von jeder Entladungslampe, und die Ausgangsleistung der Entladungslampe schwankt ebenfalls in Abhängigkeit jeder Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung. Daher kann dann, wenn die Entladungslampe und die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung, welche wechselseitig separate Einrichtungen sind, elektrisch verbunden sind und betrieben werden, der Strom von aus der Entladungslampe emittiertem Licht signifikant stärker schwanken.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist eine Technik bekannt, die Schwankungen in dem vorangehenden Lichtflusswert durch Einstellen von der Entladungslampe zuzuführender Leistung unterdrückt. Zum Beispiel stellt die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2007-149520 eine Technik bereit zum Vereinfachen der vorangehenden Einstellung, wobei der Lichtflusswert einer Entladungslampe durch Versorgen einer Leistungssteuervorrichtung mit einem dimmenden Signal von außerhalb der Leistungssteuervorrichtung gesteuert wird.
Jedoch sind auch bei Ausführen der vorangehenden Technik, die das extern zugeführte dimmende Signal verwendet, welches durch die vorgenannte Druckschrift gezeigt wird, die Entladungslampe und die Beleuchtungsvorrichtung in einem Fahrzeug geräteweise separate Einrichtungen. In anderen Worten stimmen die Betriebscharakteristiken von sowohl der Entladungslampe als auch der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nicht immer in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung überein. Daher kommt es dann, wenn die Entladungslampe am Ende in ein Fahrzeug eingebaut wird, häufig vor, dass der Wert des Flusses von Licht signifikant schwankt. Darüber hinaus tritt diese Schwankung oft auf, wann immer die Entladungslampe und die Beleuchtungsvorrichtung in einem Fahrzeug verbaut werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfolgte in Anbetracht der vorstehenden Situation. Ihr liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die den Wert eines von einer Entladungslampe emittierten Flusses von Licht auch dann unterdrücken kann, wenn ein Verbauen der Entladungslampe in ein Fahrzeug wiederholt erfolgt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass, die Vorrichtung beinhaltet: eine Entladungslampe; eine Leistungssteuereinrichtung, die von einer Leistungsquelle der Entladungslampe zuzuführende Leistung steuert; eine Signalzufuhreinrichtung, die eine Zufuhr eines Leistungsbefehlssignals von außerhalb der Vorrichtung akzeptiert und aus dem zugeführten Leistungsbefehlssignal angeordnete Leistungswerte extrahiert, wobei das Leistungsbefehlssignal dazu dient, einen Wert der von der Leistungssteuereinrichtung verwendeten Leistung anzuordnen, und wobei die angeordneten Leistungswerte den Wert der Leistung anordnen; und eine Speichereinrichtung, die in sich zumindest den angeordneten Leistungswert speichert, welcher der neueste unter den angeordneten Leistungswerten ist, die durch die Signalzufuhreinrichtung extrahiert wurden, wobei die Entladungslampe, die Leistungssteuereinrichtung, die Signalzufuhreinrichtung und die Speichereinrichtung integriert miteinander bereitgestellt sind, wobei die Leistungssteuereinrichtung dazu konfiguriert ist, die der Entladungslampe zuzuführende Leistung auf der Grundlage des neuesten angeordneten Leistungswerts, der in der Speichereinrichtung gespeichert ist, zu steuern.
”Die angeordneten Leistungswerte” bedeuten einen Befehls- bzw. Anordnungswert oder Sollwert für der Entladungslampe zuzuführende und in der Leistungssteuereinrichtung gesteuerte Leistung. Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung die Entladungslampe. In anderen Worten ist die Entladungslampe mit der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung integriert.
In dieser Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung steuert die Leistungssteuereinrichtung die von einer Leistungsversorgung an die Entladungslampe gelieferte Leistung. Bei dieser Steuerung wird der neueste Befehlswert unter angeordneten Leistungswerten, die aus einem zugeführten Leistungsbefehlssignal extrahiert wurden, zumindest in der Speichereinrichtung gespeichert, und wird auf der Grundlage des neuesten angeordneten Leistungswerts unter den angeordneten Leistungswerten die Leistung an die Entladungslampe gesteuert. Daher kann bei der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung durch ledigliches Zuführen eines Leistungssteuersignals von außerhalb der Vorrichtung der Fluss von Licht aus der Entladungslampe eingestellt werden.
Ferner werden in Antwort auf die Zufuhr eines Leistungsbefehlssignals von außerhalb der Vorrichtung angeordnete Leistungswerte extrahiert, und wird zumindest der neues angeordnete Leistungswert unter den extrahierten angeordneten Leistungswerten in der Speichereinrichtung gespeichert. Folglich wird ein angeordneter Leistungswert, der zu einer Zeit erhalten wird, wenn die Einstellung des Flusses von Licht aus der Entladungslampe abgeschlossen ist, zum Steuern der Leistung verwendet, und wird dieser angeordnete Leistungswert in der Speichereinrichtung gespeichert.
Darüber hinaus sind die Speichereinrichtung, in welcher ein angeordneter Leistungswert gespeichert wird, die Leistungssteuereinrichtung und die Entladungslampe vereint bzw. vereinigt. Folglich ist es dann, wenn der Fluss von Licht aus der Entladungslampe einmal eingestellt worden ist, nicht erforderlich, die Elemente mit einer anderen Leistungssteuereinrichtung oder einer anderen Entladungslampe zu kombinieren. Demgemäß stimmt die Entladungslampe in elektrischen Charakteristiken bzw. Eigenschaften immer mit der Beleuchtungsvorrichtung überein, und wird somit der einmal eingestellte Lichtfluss kontinuierlich bereitgestellt.
Es ist daher möglich, die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung auch dann mit geringerer Fluktuation im von der Entladungslampe emittierten Lichtfluss bereitzustellen, wenn die Beleuchtungsvorrichtung wiederholt mit Fahrzeugen verbaut wird.
Nebenbei bemerkt gibt es mehrere Verfahren des Übergebens des Leistungsbefehlssignals an die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung. Ein Verfahren besteht zum Beispiel darin, eine Leistungsleitung zu verwenden, über welche das Leistungsbefehlssignal derart zugeführt wird, dass das Signal der über die Leistungsleitung an die Entladungslampe gelieferten Leistung überlagert wird. Ein anderes Verfahren besteht darin, eine Signalleitung, welche sich von der Leistungsleitung unterscheidet, als eine dedizierte Zufuhrleitung für das Leistungsbefehlssignal zu verwenden.
Bei der Zufuhr des Leistungsbefehlssignals über die Leistungsleitung nach Art einer Überlagerung kann die Signalzufuhrleitung elektrisch mit der Leistungsleitung verbunden sein. Und die Signalzufuhreinrichtung kann eine Signaltrenneinrichtung zum Trennen des Leistungsbefehlssignals von der über die Leistungsleitung übertragenen Leistung und eine Signalextraktionseinrichtung zum Extrahieren eines angeordneten Leistungswerts aus dem durch die Signaltrenneinrichtung getrennten Leistungsbefehlssignal beinhalten.
Diese Konfiguration ermöglicht es, die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung mit dem Leistungsbefehlssignal unter Verwendung nur des Leistungsleitung zu versorgen. Folglich besteht keine Notwendigkeit, eine Signalleitung und einen Anschluss zu haben, von welchen jede(r) dazu bestimmt ist, nur das Leistungsbefehlssignal zuzuführen. Wenn diese Konfiguration als ein System mit einer Batterie betrachtet wird und die Entladungslampe zum Leuchten gebracht wird, kann die Anzahl von Signalleitungen reduziert werden.
In Fällen, in denen das Leistungsbefehlssignal über eine Signalleitung zugeführt wird, welche sich von der Leistungsleitung unterscheidet, kann die Signalzufuhreinrichtung elektrisch mit dieser Signalleitung verbunden sein, und kann eine Signalextraktionseinrichtung beinhalten zum Extrahieren eines angeordneten Leistungswerts aus dem über diese Signalleitung zugeführten Leistungsbefehlssignal.
In dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, dass die Signaltrenneinrichtung zum Trennen des Leistungsbefehlssignals von der über die Leistungsleitung übertragenen Leistung vorhanden ist. Daher kann die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung in ihrem Aufbau vereinfacht werden.
Um den neuesten angeordneten Leistungswert in der Speichereinrichtung zu speichern, werden die angeordneten Leistungswerte, die durch die Signalzufuhreinrichtung extrahiert wurden, in der Speichereinrichtung in Aufeinanderfolge übereinander überschrieben. Dies ermöglicht es, eine für die Speichereinrichtung notwendige Speichergröße zu reduzieren. Die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung kann kompakter ausgeführt werden, und Herstellungskosten können verringert werden.
Wird die Entladungslampe zum Leuchten gebracht, ändert sich die an die Entladungslampe angelegte Spannung mit dem Verstreichen von Zeit seit Beginn ihres Aufleuchtens. Abhängig von Arten bzw. Modi von Änderungen in der Spannung können die Modi in ”eine erste Übergangsperiode”, eine ”Gleichförmigkeitsperiode” und ”eine zweite Übergangsperiode” unterteilt werden. Die erste Übergangsperiode ist eine Periode oder Zeitspanne, die zu einer Zeit beginnt, zu der sich die Spannung nach dem Beginn der Lieferung der Leistung an die Entladungslampe anfänglich verringert, und dauert bis zu einer Zeit, zu der die Spannung ansteigt, um ein vorbestimmtes Spannungsänderungsausmaß bereitzustellen. Die Gleichförmigkeitsperiode oder -zeitspanne ist eine Periode,, während welcher der Spannungswert konstant ist. Die zweite Übergangsperiode oder -zeitspanne ist eine Zwischenperiode, die zwischen der ersten Übergangsperiode und der Gleichförmigkeitsperiode liegt.
Daher sind eine Spannungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Entladungslampenspannung, die an die Entladungslampe angelegt ist, und eine Stromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Entladungslampenstroms, der durch die Entladungslampe fließt, bereitgestellt. In diesem Fall steuert die Leistungssteuereinrichtung die der Entladungslampe zugeführte Leistung während der ersten Übergangsperiode auf einen ersten konstanten Leistungswert (P₁). Diese Periode beginnt zu einer Zeit, zu der die durch die Spannungserfassungseinrichtung erfasste Spannung nach dem Beginn der Zufuhr der Leistung zu der Entladungslampe anfänglich abfällt, und dauert bis zu einer Zeit, zu der die Spannung ansteigt, um das vorbestimmte Spannungsänderungsausmaß zu zeigen. Während der zweiten Übergangsperiode von einer Zeit, zu der die durch die Spannungserfassungseinrichtung erfasste Spannung das Spannungsänderungsausmaß überschreitet, bis zu einer Zeit, zu der die Spannung konstant wird, steuert die Leistungssteuereinrichtung die der Entladungslampe zugeführte Leistung so, dass diese mit dem Verstreichen von Zeit abnimmt. In der Gleichförmigkeitsperiode, die zu der Zeit beginnt, zu der die durch die Spannungserfassungseinrichtung erfasste Spannung konstant geworden ist, steuert die Leistungssteuereinrichtung die Leistung an die Entladungslampe auf einen zweiten konstanten Leistungswert (P₂), welcher kleiner ist als der erste konstante Leistungswert (P₁).
Daher kann während der ersten Übergangsperiode der erste Leistungswert (P₁), welcher vom Ausmaß bzw. Betrag her größer ist, zugeführt werden, welches es erlaubt, die Entladungslampe schnell zum Aufleuchten zu bringen. Die während des gleichförmigen Zustands zugeführte Leistung kann auf den zweiten Leistungswert (P₂) gedrückt werden, der kleiner ist als der erste Leistungswert (P₁).
Zusätzlich wird die während der ersten Übergangsperiode zugeführte Leistung auf einem konstanten Wert (d. h. dem ersten konstanten Leistungswert (P₁)) gehalten, und kann der Betrag des Stroms der Entladungslampe größer werden. In diesem Fall wird, falls ein solcher größerer Strom fließen darf, die Entladungslampe eine kürzere Betriebs- oder Lebensdauer haben.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsache begrenzt die Leistungssteuereinrichtung auch den Strom der Entladungslampe, welcher durch die Stromerfassungseinrichtung erfasst wird, derart, dass der erfasste Strom einen vorbestimmten Stromschwellenwert nicht überschreitet. Dies verhindert ein zu starkes Fließen des durch die Entladungslampe gelangenden Stroms, und verhindert, dass die Lebensdauer der Entladungslampe kürzer wird.
Zum Beispiel kann eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperatur an dem Leistungssteuerabschnitt vorgesehen sein. Im Ansprechen darauf kann die Leistungssteuereinrichtung die Leistung an die Entladungslampe bis hinunter zu einem vorbestimmten Ausmaß reduzieren, wenn die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur eine voreingestellte Temperatur überschreitet. Daher kann dann, wenn die Temperatur der Leistungssteuereinrichtung aufgrund der Verwendung in zum Beispiel einer Hochtemperaturumgebung über dem voreingestellten Wert liegt, die zugeführte Leistung auf den voreingestellten Wert herabgesetzt werden. Dies ist wirkungsvoll zum Verhindern, dass die Leistungssteuereinrichtung Fehlfunktionen erleidet, die durch einen zu starken Anstieg in der Temperatur verursacht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Schaltungsdiagramm, das vereinfacht eine Schaltungskonfiguration einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines in dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführten Steuerungsprozesses zeigt;
3 ein Schaltungsdiagramm, das vereinfacht eine Schaltungskonfiguration einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
4A ein Diagramm, das Charakteristiken einer Entladungslampenspannung, eines Entladungslampenstroms, zugeführter Leistung, und eines Flusses von Licht zeigt, die erhalten werden, wenn eine Entladungslampe in einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Aufleuchten gebracht wird;
4B ein Blockdiagramm, das teilweise einen Leistungssteuerabschnitt mit einer Strombegrenzungsfunktion zeigt, welche in der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
5 ein Schaltungsdiagramm, das vereinfacht eine Schaltungskonfiguration einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
6 ein Diagramm, das beispielhaft zeigt, wie eine Leistungssteuerung durch einen Leistungssteuerabschnitt in dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird, wenn die Temperatur an dem Leistungssteuerabschnitt zu stark angestiegen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend verschiedene Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung angewandt wird, beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Bezug nehmend auf 1 und 2 wird nachstehend eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
1 zeigt Schaltkreise, die eine an Fahrzeugen oder anderem zu verbauende Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel skizzieren. Diese Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 ist mit, wie in 1 gezeigt ist, einer Entladungslampe 5 und einer Ansteuerschaltung 10 ausgestattet, welche als ein einzelnes Element zu einer Einheit vereint sind. In der Praxis sind die Entladungslampe 5 und die Ansteuerschaltung 10 elektrisch miteinander verbunden und als eine einzelne elektrische Schaltung (d. h. eine einzelne Entladungslampeneinheit) konfiguriert.
Die Entladungslampe 5 weist Entladungselektroden auf und arbeitet als eine Lichtquelle, die durch Verursachen, dass die Entladungselektroden eine Funkenentladung oder Glühentladung durchführen, Licht emittiert. In der Praxis ist die Entladungslampe eine Glimmlampe, eine Halogen-Metalldampflampe, eine Xenonlampe oder eine Quecksilberlampe.
Die Ansteuerschaltung 10 weist einen Verstärkerabschnitt 12, eine H-förmige Brücke 14, einen Anlaufabschnitt 16 und eine Steuerschaltung 20 auf.
Der Verstärkerabschnitt 12 ist ein Gleichsignal-Gleichsignal-Konverter bzw. ein DC-DC-Konverter, der als ein nicht-isolierender Typ eines DC-DC-Konverters bezeichnet wird, und weist einen MOSFET 12a, welcher ein Schaltelement ist, einen Transformator bzw. Übertrager 12b, Kondensatoren 12c und 12d, und eine Diode 12e auf.
Wie in 1 gezeigt ist, hat in dem Verstärkerabschnitt 12 der Transformator 12b eine Primärwicklung, deren eines Ende elektrisch mit dem Drain-Anschluss des MOSFET 12a verbunden ist. Das andere Ende der Primärwicklung ist elektrisch mit der positiven Klemme einer Batterie 90 verbunden.
Der Source-Anschluss des MOSFET 12a ist mit der Masse GND verbunden, während der Gate-Anschluss des MOSFET 12a mit einem Leistungssteuerabschnitt 30 der Steuerschaltung 20 verbunden ist.
Der Transformator 12b weist eine Sekundärwicklung auf, deren eines Ende mit dem Drain-Anschluss des MOSFET 12a verbunden ist und deren anderes Ende mit der Anode der Diode 12e verbunden ist. Die Kathode der Diode 12e liefert ein Ausgangssignal an den Verstärkerabschnitt 12.
Mit dieser Konfiguration können durch Ändern der Frequenz des von dem Leistungssteuerabschnitts 30 der Steuerschaltung 20 dem Gate-Anschluss des MOSFET 12a zugeführten Impulssignals die EIN/AUS-Zyklen des MOSFET 12a geändert werden. Dies ermöglicht es, die Gleichsignalleistung bzw. DC-Leistung, die an eine mit der Primärwicklung des Transformators 12b geliefert wird, bis zu einem gewünschten Spannungsbetrag hochzustufen, wobei diese hochgestufte Spannung von der Sekundärwicklung ausgegeben wird.
Die H-förmige Brücke (oder einfach H-Brücke) 14 ist eine Schaltung, welche die Entladungslampe 5 durch Bereitstellen der Ausgangsspannung des Verstärkerabschnitts 12 für die Entladungslampe 5 zum Aufleuchten bringt. Wie in 1 gezeigt ist, ist die H-förmige Brücke durch eine Brückenschaltung unter Verwendung zweier PNP-Transistoren 14a und 14c und zweier NPN-Transistoren 14b und 14d aufgebaut (nachstehend werden die PNP-Transistoren 14a und 14c und die NPN-Transistoren 14b und 14d einfach auch als Transistoren bezeichnet).
In der Praxis weist der Transistor 14a einen Emitter auf, der mit der Kathode der Diode 12e in dem Verstärkerabschnitt 12 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 14a ist mit dem Kollektor des Transistors 14b verbunden. Der Transistor 14b weist einen Emitter auf, der mit der Masse GND über einen Nebenschlusswiderstand 14g verbunden ist.
Der Kollektor des Transistors 14a (d. h. der Kollektor des Transistors 14b) ist mit einem von Leistungseingangsanschlüssen der Entladungslampe 5 (d. h. einem durch 5a in 1 gezeigten Anschluss) über den Anlaufabschnitt 16 verbunden.
Demgegenüber weist der Transistor 14c einen Emitter auf, der mit der Kathode der Diode 12e in dem Verstärkerabschnitt 12 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 14c ist mit dem Kollektor des Transistors 14d verbunden. Der Emitter des Transistors 14d ist über einen Nebenschlusswiderstand 14g mit der Masse GND verbunden.
Ferner ist der Kollektor des Transistors 14c (d. h. der Kollektor des Transistors 14b) mit dem anderen Eingangsanschluss der Entladungslampe 5 (d. h. dem durch 5b in 1 gezeigten Anschluss) verbunden.
Die Basis-Anschlüsse beider der Transistoren 14a und 14b sind mit einer integrierten Ansteuerschaltung bzw. einem Ansteuer- oder Treiber-IC 14e verbunden, während die Basis-Anschlüsse beider der Transistoren 14c und 14d mit einer integrierten Ansteuerschaltung 14f verbunden sind.
Die integrierten Ansteuerschaltungen 14e und 14f sind mit dem Leistungssteuerabschnitt 30 der Steuerschaltung 20 verbunden. Das Ansteuern der integrierten Ansteuerschaltungen 14e und 14f alternierend durch Signale von dem Leistungssteuerabschnitt 30 erlaubt es, die Entladungslampe 5 zum Aufleuchten zu bringen.
In der Praxis wird dann, wenn die integrierte Ansteuerschaltung 14e eine niedrige Spannung an die Basis-Anschlüsse der Transistoren 14a und 14 anlegt, der Emitter-Kollektor-Pfad des PNP-Transistors 14a eingeschaltet, während der Kollektor-Emitter-Pfad des NPN-Transistors 14b ausgeschaltet wird.
Parallel dazu wird dann, wenn die integrierte Ansteuerschaltung 14f eine hohe Spannung an die Basis-Anschlüsse der Transistoren 14c und 14d anlegt, der Emitter-Kollektor-Pfad des PNP-Transistors 14c ausgeschaltet, während der Kollektor-Emitter-Pfad des NPN-Transistors 14d eingeschaltet wird.
Das Schalten ermöglicht es, dass der Entladungslampenstrom von dem Transistor 14a zu dem Leistungszufuhranschluss 6a und zu dem Leistungszufuhranschluss 5b des Transistors 14a fließt, und dann durch den Transistor 14d zu der Masse GND fließt, wodurch die Entladungslampe 5 zum Aufleuchten gebracht wird.
Demgegenüber legt die integrierte Ansteuerschaltung 14e die hohe Spannung an die Basis-Anschlüsse beider der Transistoren 14a und 14 ab, und parallel dazu legt die integrierte Ansteuerschaltung 14f die niedrige Spannung an die Basis-Anschlüsse beider der Transistoren 14c und 14d an. In Antwort auf das Anlegen dieser Spannungen wird der Emitter-Kollektor-Pfad des PNP-Transistors 14a ausgeschaltet, wird der Kollektor-Emitter-Pfad des NPN-Transistors 14b eingeschaltet, wird der Emitter-Kollektor-Pfad des PNP-Transistors 14c eingeschaltet, und wird der Kollektor-Emitter-Pfad des NPN-Transistors 14d ausgeschaltet.
In diesem Fall fließt der Entladungslampenstrom von dem Transistor 14c zu dem Leistungszufuhranschluss 5b und zu dem Leistungszufuhranschluss 5a der Entladungslampe 5, durch den Transistor 14b, und zur Masse, welches in einem Aufleuchten der Entladungslampe 5 resultiert.
Auf diese Art und Weise kann durch Verwenden der H-förmigen Brücke 14 die Entladungslampe nach Art eines Wechselstroms zum Aufleuchten gebracht werden. Diese wechselstromartige Weise des Aufleuchtenlassens führt zu einem gleichmäßigen Verschleiß der Entladungselektroden der Entladungslampe 5, wodurch die Lebensdauer der Entladungslampe 5 verlängert wird.
Der Anlaufabschnitt 16 ist eine Schaltung zum vorübergehenden Anlegen einer hohen Entladungslampenspannung an die Entladungslampe, wenn mit dem Aufleuchtenlassen der Entladungslampe 5 begonnen wird.
Da die Entladungslampe 5 wie bereits angemerkt eine Lichtquelle ist, welche eine Bogenentladung oder eine Glühentladung verwendet, ist es notwendig, die hohe Spannung an die Entladungslampe 5 anzulegen. Dieses Anlegen der Spannung wird eine Entladung in dem anfänglichen Aufleuchtvorgang auslösen. Für diese Entladung ist es notwendig, dass der Anlaufabschnitt 16 mit einem Transformator 16a und einem Schalter 16b versehen ist.
Der Transformator 16a weist eine sekundäre Wicklung oder Sekundärwicklung auf, deren eines Ende elektrisch mit dem Kollektor des Transistors 14a (und dem Kollektor des Transistors 14b) verbunden ist, und deren anderes Ende elektrisch mit dem Leistungszufuhranschluss 5a der Entladungslampe 5 verbunden ist. Die primäre Wicklung oder Primärwicklung des Transformators weist zwei Enden auf, von welchen eines elektrisch mit dem Kollektor des Transistors 14a (und dem Kollektor des Transistors 14b) verbunden ist, und von welchen das andere elektrisch mit einem der beiden Enden des Schalters 16b verbunden ist. Das andere Ende des Schalters 16b ist mit der Masse GND verbunden.
Der Schalter 16b hat eine Verbindung zu dem in der Steuerschaltung 20 angeordneten Leistungssteuerabschnitt 30, und wird in Antwort auf ein Signal von dem Leistungssteuerabschnitt 30 selektiv EIN/AUS-geschaltet.
Mit dieser Konfiguration wird in der anfänglichen Aufleuchtperiode der Entladungslampe 5 (d. h. wenn die Entladung begonnen wird) der Schalter 16b durch den Leistungssteuerabschnitt 30 vorübergehend EIN geschaltet. Das Einschalten der Entladungslampe 5 erlaubt es dem Transformator 16a, eine hohe Entladungslampenspannung an die Entladungslampe 5 anzulegen, wodurch eine Entladung in der Entladungslampe 5 begonnen wird, und wodurch diese zum Aufleuchten gebracht wird.
Nachdem die Entladungslampe 5 einmal zum Aufleuchten gebracht ist, ist ein solches Anlegen der hohen Entladungslampenspannung nicht weiter erforderlich. Daher schaltet der Leistungssteuerabschnitt 30 den Schalter 16b aus.
Die Steuerschaltung 20 ist zusätzlich zu dem Leistungssteuerabschnitt 30 mit dem Signalzufuhrabschnitt 40, einem Speicherabschnitt 50, einem Stromdetektor 60 und einem Spannungsdetektor 70 versehen.
Der Signalzufuhrabschnitt 40 empfängt die Zufuhr eines Leistungsbefehlssignals von der Außenseite, wobei das Leistungsbefehlssignal dazu dient, den Wert von in dem Leistungssteuerabschnitt 30 gesteuerter Leistung zu befehlen bzw. anzuordnen oder vorzugeben. Unter Verwendung des zugeführten Leistungsbefehlssignals extrahiert der Signalzufuhrabschnitt 40 einen angeordneten Leistungswert.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 gezeigt ist, das Leistungsbefehlssignal in über eine Batterieleitung 92, welche die Leistung an die Entladungslampe 5 liefert, gelieferte Leistung überlagert. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Leistungsbefehlssignal, welches in die über die Batterieleitung 92 gelieferte Leistung überlagert wird, ein serielles digitales Signal.
Der Signalzufuhrabschnitt 40 ist mit einem Signaltrennabschnitt 44 und einem Signalextraktionsabschnitt 46 versehen.
Der Signaltrennabschnitt 44 ist mit der Batterieleitung 92 verbunden und dazu ausgebildet, das in der Batterieleitung 92 überlagerte Leistungsbefehlssignal von der Leistung zu trennen.
Der Signalextraktionsabschnitt 46 ist dazu ausgebildet, das von dem Signalextraktionsabschnitt 44 getrennte bzw. separierte Leistungsbefehlssignal zu empfangen und einen angeordneten Leistungswert aus dem separierten Leistungsbefehlssignal zu extrahieren. Das heißt, dass dieser Signalextraktionsabschnitt 44 als ein Signalkonverter arbeitet, der das serielle digitale Signal in entsprechende Daten umwandelt.
Der angeordnete Leistungswert wird aus dem seriellen digitalen Signal extrahiert, das durch den Signaltrennabschnitt 44 getrennt und geliefert wurde.
Der Speicherabschnitt 50 weist Halbleiterspeicher auf, und die von dem Signalextraktionsabschnitt 46 extrahierten angeordneten Leistungswerte werden in Sequenz bzw. aufeinanderfolgend einer über den anderen bzw. übereinander in dem Speicherabschnitt überschrieben, wodurch der neueste angeordnete Leistungswert darin gespeichert wird. Zusätzlich ist der Speicherabschnitt 50 dazu ausgebaut, den angeordneten Leistungswert auch dann zu halten, wenn die Leistung für die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 abgeschaltet wird.
Der Stromdetektor 60 ist ein Amperemeter zum Erfassen eines durch die Entladungslampe 5 fließenden Entladungslampenstroms. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Stromdetektor 60 dazu konfiguriert, den Entladungslampenstrom I_L durch Erfassen einer Spannung an einem Nebenschlusswiderstand 14g, der in der H-förmigen Brücke 14 der Ansteuerschaltung 10 angeordnet ist, zu erfassen.
Der Spannungsdetektor 70 ist ein Voltmeter zum Erfassen einer Entladungslampenspannung an der Entladungslampe 5. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Spannungsdetektor 70 dazu konfiguriert, eine Ausgangsspannung V_L des Verstärkerabschnitts 12 der Ansteuerschaltung 10 zu erfassen.
Der Leistungssteuerabschnitt 30 ist eine Schaltung, die die Lieferung von Leistung aus der Batterie 90 an die Entladungslampe 5 steuert. Dieser Leistungssteuerabschnitt 30 verwendet den neuesten angeordneten Leistungswert, der in dem Speicherabschnitt 50 gespeichert ist, um die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung zu steuern.
Der Leistungssteuerabschnitt 30 weist eine in der Zeichnung nicht gezeigte digitale Schaltung auf und führt, unter Verwendung eines in einem Festspeicher oder ROM in der digitalen Schaltung gespeicherten Programms, die folgenden Schritte (S1) bis (S7) durch.
(S1): Wenn die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 eingeschaltet wird, stellt der Leistungssteuerabschnitt 30 ein Entladungslampen-Aufleuchtsignal an den Anlaufabschnitt 16 bereit, wodurch die Entladungslampe 5 gestartet (zum Leuchten gebracht) wird.
(S2): Der Leistungssteuerabschnitt 30 holt einen in dem Speicherabschnitt 50 angeordneten Leistungswert.
(S3): Der Leistungssteuerabschnitt 30 holt einen Entladungslampen-Stromwert von dem Stromdetektor 60.
(S4): Der Leistungssteuerabschnitt 30 holt einen Entladungslampen-Spannungswert von dem Spannungsdetektor 70.
(S5): Der Leistungssteuerabschnitt 30 berechnet eine an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung (I_L × V_L) auf der Grundlage des von dem Stromdetektor 60 geholten Entladungslampen-Stromwerts und des von dem Spannungsdetektor 70 geholten Entladungslampen-Spannungswerts.
(S6): Damit die in Schritt (S5) berechnete Leistung (d. h. die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung) den in Schritt (S1) bzw. (S2) geholten angeordneten Leistungswert annimmt, erzeugt der Leistungssteuerabschnitt einen Schaltimpuls zu dem Gate-Anschluss des MOSFET 12a hin, so dass der MOSFET 12a in dem Verstärkerabschnitt 12 EIN und AUS geschaltet wird. Durch Steuern der Frequenz des Schaltimpulses mit einer bestimmten Impulsbreite wird die Ausgangsschaltung des Verstärkerabschnitts 12 gesteuert.
(S7): Um die Leuchtvorgänge der Entladungslampe 5, welche in Abhängigkeit von der vorgenannten H-förmigen Brücke 14 wirkt, zu steuern, steuert der Leistungssteuerabschnitt 30 die integrierten Ansteuerschaltungen 14e und 14f der H-förmigen Brücke 14 an, um die Basisspannung jedes der Transistoren 14a bis 14d zu steuern.
In diesem Ausführungsbeispiel bedeutet der ”angeordnete Leistungswert” einen Befehlswert, der anordnet, wie viel Leistung der Entladungslampe 5 zuzuführen ist, und wird durch den Leistungssteuerabschnitt 30 gesteuert.
(Beschreibung des Steuerprozesses)
Bezug nehmend auf 2 wird nachstehend ein von dem Leistungssteuerabschnitt 30 durchgeführter Steuerprozess beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Steuerprozesses zeigt.
Der Steuerprozess wird in Antwort auf ein Einschalten der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 gestartet und wie in 2 gezeigt verarbeitet. Zunächst wird in Schritt S100 das Entladungslampen-Aufleuchtsignal an den Anlaufabschnitt 16 ausgegeben. Dieses Signal ermöglicht es, dass der Schalter 16b des Anlaufabschnitts 16 eingeschaltet wird, wodurch eine hohe Entladungslampenspannung an die Entladungslampe 5 angelegt wird, die die Entladungslampe 5 aufleuchten lässt. Wenn eine voreingestellte Zeitspanne danach verstrichen ist, wird ein Signal zum Ausschalten des Schalters 16b ausgegeben.
In dem nachfolgenden Schritt S105 wird ein angeordneter Leistungswert P_I aus dem Speicherabschnitt 50 ausgelesen; in Schritt S110 wird ein Entladungslampenstrom I_L der Entladungslampe 5 von dem Stromdetektor 60 beschafft; und in Schritt S115 wird eine wird eine Entladungslampenspannung V_L von dem Spannungsdetektor 70 beschafft.
Dann wird in Schritt S120 ein Wert gelieferter Leistung auf der Grundlage einer Formel gemäß P_L = I_L × V_L basierend auf dem in Schritt S110 beschafften Entladungslampenstrom I_L und der in Schritt S115 beschafften Entladungslampenspannung V_L berechnet.
Ferner wird in Schritt S125 ermittelt, ob der Wert der gelieferten Leistung P_L, der in Schritt S120 berechnet wurde, kleiner ist als der in Schritt S105 erhaltene angeordnete Leistungswert P_I oder nicht.
Falls ermittelt wird, dass die gelieferte Leistung (P_L) kleiner ist als der angeordnete Leistungswert P_I (d. h. Ja in Schritt S125), wird die Verarbeitung zu Schritt S140 geführt. Demgegenüber wird, falls ermittelt wird, dass die gelieferte Leistung (P_L) gleich oder größer ist als der angeordnete Leistungswert P_I (d. h. Nein in Schritt S125), die Verarbeitung zu Schritt S130 geführt.
In Schritt S130 wird weiter ermittelt, ob die gelieferte Leistung P_L größer ist als der angeordnete Leistungswert P_I. Wenn ermittelt wird, dass die gelieferte Leistung P_L größer ist als der angeordnete Leistungswert P_I (d. h. Ja in Schritt S130), wird die Verarbeitung zu Schritt S135 geführt. Demgegenüber wird, falls ermittelt wird, dass die gelieferte Leistung (P_L) kleiner ist als der angeordnete Leistungswert P_I (d. h. Nein in Schritt S130), die Verarbeitung zu Schritt S105 zurückgeführt, wobei die gelieferte Leistung P_L auf ihrem gegenwärtigen Betrag gehalten wird, und wird der Steuerprozess wiederholt.
In Schritt S135 wird die Frequenz des an den Gate-Anschluss des MOSFET 12a gelieferten Impulssignals verringert, welches in einer Verringerung der Ausgangsspannung aus dem Verstärkerabschnitt 12 resultiert. Dann kehrt die Verarbeitung zur Wiederholung des Steuerprozesses zu Schritt S105 zurück.
Unterdessen wird in Schritt S140 die auf den Gate-Anschluss des MOSFET 12a gegebene Frequenz erhöht, wodurch die Ausgangsspannung aus dem Verstärkerabschnitt 12 erhöht wird. Dann kehrt die Verarbeitung zur Wiederholung des Steuerprozesses zu Schritt S105 zurück.
Der Steuerprozess wird im Ansprechen darauf beendet, um die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 abzuschalten.
(Merkmale der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung)
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 den Leistungssteuerabschnitt 30 auf, der die von der Batterie 90 an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung steuert. Bei dieser Steuerung wird zumindest der neueste angeordnete Leistungswert unter angeordneten Leistungswerten, die aus dem Leistungsbefehlssignal extrahiert wurden, immer in dem Speicherabschnitt 50 gehalten. Auf der Grundlage des neuesten angeordneten Leistungswerts wird die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung gesteuert.
Daher macht es bei dieser Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 das bloße Zuführen des Leistungsbefehlssignals von außerhalb der Vorrichtung möglich, den Fluss von aus der Entladungslampe 5 emittiertem Licht leicht einzustellen.
Zusätzlich wird dann, wenn das Leistungsbefehlssignal von außerhalb des Leistungsbefehlssignals bzw. des Leistungssteuerabschnitts 30 zugeführt wird, ein angeordneter Leistungswert extrahiert, und wird zumindest der neueste angeordnete Leistungswert unter den angeordneten Leistungswerten in dem Speicherabschnitt 50 gespeichert. Demgemäß kann die Leistungssteuerung mit einem angeordneten Leistungswert durchgeführt werden, der zu einer Zeit gewonnen wird, zu der die Einstellung des Flusswerts von Licht aus der Entladungslampe 5 abgeschlossen ist, während der für die Einstellung verwendete angeordnete Leistungswert in dem Speicherabschnitt 50 gespeichert wird.
Außerdem sind der Speicherabschnitt 50, der die angeordneten Leistungswerte speichert, der Leistungssteuerabschnitt 30, und die Entladungslampe 5 vereinigt. Daher emittiert, nachdem die Einstellung des Flusses von Licht einmal abgeschlossen ist, die Entladungslampe 5 einen Menge des Lichtflusses, welche auch dann immer dieselbe ist, wenn die Entladungslampe 5 erneut bzw. neu in ein Fahrzeug eingebaut wird. Dies ist deshalb so, weil die Kombination aus der Entladungslampe 5 und der Ansteuerschaltung 10 nicht geändert wird.
In anderen Worten kann auch dann, wenn ein wiederholtes Zusammensetzen der Entladungslampe 5 mit Fahrzeugen erfolgt, die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 es ermöglichen, dass die von der Entladungslampe 5 emittierte Lichtflussmenge unverändert gehalten wird (nicht schwankt, oder weniger schwankt).
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung nur der Batterieleitung 92 die Zufuhr des Leistungsbefehlssignals. Es besteht folglich keine Notwendigkeit, Signalleitungen und/oder Anschlüsse, die für die Eingabe oder Zufuhr des Leistungsbefehlssignals dediziert sind, vorzusehen.
Es ist daher möglich, die Anzahl von Signale übermittelnden Signalleitungen zu reduzieren, wenn die Vorrichtung als ein System, einschließlich der Batterie, für das Aufleuchten der Entladungslampe 5 betrachtet wird.
In dem Speicherabschnitt 50 werden angeordnete Leistungswerte, die sequenziell durch den Signalzufuhrabschnitt 40 extrahiert wurden, einer über den anderen in Aufeinanderfolge überschrieben, so dass der neueste angeordnete Leistungswert darin gespeichert werden kann. Dies wird die für den Speicherabschnitt 50 notwendige Speichergröße reduzieren. Daher kann die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 in ihrer Größe reduziert werden, und können ihre Herstellungskosten gesenkt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Bezug nehmend auf 3 wird nachstehend eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel und in ihm nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind die Komponenten, welche identisch oder ähnlich zu den in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, um die Beschreibung derselben weglassen oder die Beschreibung vereinfachen zu können.
Die Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der in dem ersten Ausführungsbeispiel darin, wie das Leistungsbefehlssignal von der Außenseite empfangen wird. In dieser Hinsicht verwendet der Signalzufuhrabschnitt 40 in dem ersten Ausführungsbeispiel die Batterieleitung 92, über welche das Leistungsbefehlssignal von außerhalb der Vorrichtung bereitgestellt wird. Demgegenüber verwendet die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Signalleitung, die für das Empfangen der Zufuhr oder Eingabe des Leistungsbefehlssignals bestimmt bzw. dediziert ist.
3 zeigt eine Schaltungsanordnung einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Mit Ausnahme der Konfiguration des Signalzufuhrabschnitts 40 hat diese Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 2 dieselbe Konfiguration wie diejenige bei der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels, wobei denselben Komponenten in 3 die dieselben Bezugszeichen wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel gegeben sind.
Bei der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 2 wird, wie in 3 gezeigt ist, das Leistungsbefehlssignal über eine Signalleitung 94 und nicht über die vorgenannte Batterieleitung 92 zugeführt.
In der Praxis ist der Signalzufuhrabschnitt 40 mit einem dedizierten Signalzufuhranschluss 48 anstelle der vorgenannten Batterieleitung 92 versehen, und wird das Leistungsbefehlssignal über den Signalzufuhranschluss 48 direkt dem Signalzufuhrabschnitt 46 zugeführt. Folglich ist es nicht erforderlich, den in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Signaltrennabschnitt 44 zu verwenden.
Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel werden angeordnete Leistungswerte aus dem Leistungsbefehlssignal durch den Signalextraktionsabschnitt 46 extrahiert, und werden die extrahierten angeordneten Leistungswerte in Aufeinanderfolge in dem Speicherabschnitt 50 gespeichert.
Ebenfalls ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet der Leistungssteuerabschnitt 30 die in dem Speicherabschnitt 50 gespeicherten angeordneten Leistungswerte dazu, den als das Ablaufdiagramm in 2 gezeigten Steuerprozess durchzuführen.
Auf diese Art und Weise ist der Signaltrennabschnitt 44, welcher in dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnete Leistungswerte aus der über die Batterie 92 übertragenen Leistung heraustrennt, nicht erforderlich. Daher kann die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung in ihrem Aufbau vereinfacht werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Bezug nehmend auf 4A und 4B wird nachstehend eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist dazu konfiguriert, die an die Entladungslampe gelieferte Leistung unter Berücksichtigung eines Übergangsphänomens zu steuern, durch welches die Entladungslampenspannung über Zeit schwankt, nachdem ein Aufleuchtvorgang der Entladungslampe 5 durchgeführt ist.
4A zeigt Charakteristiken der Entladungslampenspannung, des Entladungslampenstroms, der gelieferten bzw. zugeführten Leistung, und des Flusses von Licht, der erhalten wird, wenn die Entladungslampe 5 aufleuchtet.
In der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels ist die Konfiguration dieselbe wie bei der Vorrichtung 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei für eine vereinfachte Erklärung denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen gegeben sind.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird zur Vorbereitung des Aufleuchtens der Entladungslampe 5 die Entladungslampenspannung auf 400 [V] oder dergleichen festgelegt, wie in (a) von 4A gezeigt ist (vgl. eine Zeitspanne ”A” in (a) dieses Diagramms).
Wenn ein Hochspannungsimpuls, dessen Amplitude 20 [kV] oder größer ist, für einen Zusammenbruch verwendet wird, beginnt die Entladungslampe 5 ihre Entladung, wodurch vorübergehend die Entladungslampenspannung reduziert wird (vgl. einen Zeitpunkt ”B” in (a) des Diagramms).
Wird das Anlegen bzw. die Zufuhr der Leistung danach fortgesetzt, erholt sich die vorübergehende Spannungsverringerung allmählich, wie in (a) von 4A gezeigt ist (vgl. eine Zeitspanne ”C” in (a) dieses Diagramms). In diesem Beispiel wird die Periode oder Zeitspanne von einer Zeit, zu der die Entladungslampenspannung vorübergehend abfällt, bis zu einer Zeit, zu der sich die Spannung bis auf einen vorbestimmten Spannungswert erholt, als eine erste Übergangsperiode bezeichnet (entsprechend einer Zeitspanne ”C”). Der vorbestimmte Spannungswert wird auch als ein Spannungsänderungsbetrag (V_R) bezeichnet, welcher eine relative Änderung relativ zu dem Wert der vorübergehend reduzierten Entladungslampenspannung zeigt.
Während der ersten Übergangsperiode C wird die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung so gesteuert, dass sie konstant ist, wie in (c) des Diagramms gezeigt ist. Die gelieferte Leistung in dieser Periode ist als ein erster Leistungswert (P₁) definiert, welcher so festgelegt ist, dass er größer ist als ein noch zu beschreibender zweiter Leistungswert (P₂).
Wenn die Entladungslampenspannung den Spannungsänderungsbetrag (V_R) überschreitet, wird die gelieferte Leistung über die Zeit reduziert, wie in (c) des Diagramms gezeigt ist. Nach dieser Verringerung wird die Entladungslampenspannung so gesteuert, dass die während einer Zeitspanne ”D” in (a) des Diagramms allmählich ansteigt, bevor sie dann konstant gemacht wird.
Unterdessen nimmt der Entladungslampenstrom seit einem Beginn der Zeitspanne D allmählich ab, bevor er konstant wird, wie in (b) des Diagramms gezeigt ist. Eine Zeitspanne, die zu einer Zeit beginnt, wenn die Entladungslampenspannung den Spannungsänderungsbetrag (V_R) überschreitet, und bis zu einer Zeit dauert, zu der die Spannung über eine Periode allmählichen Anstiegs hinweg konstant wird, wie vorstehend beschrieben wurde, wird als ”eine zweite Übergangsperiode” bezeichnet (entsprechend einer Zeitspanne ”D” in dem Diagramm).
Dann wird zu einer Zeit, zu der die zweite Übergangsperiode D endet, d. h. die konstante Entladungslampenspannung beginnt, die gelieferte Leistung auf einen konstanten Betrag gesteuert. Dies wird bewirken, dass auch der Entladungslampenstrom konstant wird. Eine Zeitspanne, während welcher die Entladungslampenspannung auf das Verstreichen der zweiten Übergangsperiode D auf diese Art und Weise konstant wird, wird als eine Gleichförmigkeitsperiode bezeichnet (vgl. eine Zeitspanne ”E” in (a) in dem Diagramm). Die in der Gleichförmigkeitsperiode gelieferte Leistung ist als ein zweiter Leistungswert (P₂) definiert, welcher so festgelegt ist, dass er kleiner ist als der vorangehende erste Leistungswert (P₁).
Nebenbei bemerkt gibt es, wie in (a) von 4A gezeigt ist, einige Fälle, in denen der Stromwert für den Leistungssteuerabschnitt 30 zu groß ist. Insbesondere können diese Fälle in der ersten Übergangsperiode C auftreten. Solche Fälle können in einem Ausfall oder einer verkürzten Lebensdauer resultieren.
In Anbetracht dieser Tatsache ist, wie in 4 gezeigt ist, der Leistungssteuerabschnitt 30 so ausgebildet, dass er eine Klemmschaltung 30X aufweist, um die Amplitude des Entladunglampenstroms zu begrenzen. Diese Klemmschaltung 30X ist dazu ausgebildet, die Amplitude des Entladungslampenstroms, der durch den Stromdetektor 60 erfasst wird, so zu begrenzen, dass er einen vorbestimmten Stromschwellenwert (I_R) während des Lieferns der Leistung an die Entladungslampe 5 nicht überschreitet.
Information über das vorgenannte Leistungssteuermuster ist vorangehend durch den Speicherabschnitt 50, vergleichbar zu der Art und Weise in dem ersten Ausführungsbeispiel, gespeichert. Daher verwendet der Leistungssteuerabschnitt 30 das vorangehende Leistungssteuermuster zum Steuern der an die Entladungslampe 5 gelieferten Leistung.
Auf diese Art und Weise wird in der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 die erste Übergangsperiode C bereitgestellt, um den größeren ersten Leistungswert P₁ zu liefern. Dies ermöglicht es, die Entladungslampe 5 so schnell wie möglich aufleuchten zu lassen, und eine notwendige Leistungsmenge zum Erzielen einer bestimmten Helligkeit während der Gleichförmigkeitsperiode E zu liefern.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Bezug nehmend auf 5 und 6 wird nachstehend eine Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung weist einen Temperatursensor auf zum Schützen des Leistungssteuerabschnitts im Hinblick auf Temperatur.
5 zeigt Schaltkreise, die eine mit einem Temperatursensor 80 versehene Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 skizzieren. 6 zeigt beispielhaft, wie der Leistungssteuerabschnitt 30 die Leistungssteuerung durchführt, wenn die Temperatur an dem Leistungssteuerabschnitt 30 zu stark ansteigt.
Die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 in dem vierten Ausführungsbeispiel ist in ihrer Konfiguration und ihren Funktionen ähnlich der Vorrichtung 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass die Vorrichtung 3 den Temperatursensor 80 aufweist. Daher sind denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen gegeben, und werden gleiche Beschreibungen weggelassen.
Die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 ist zu der in 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 äquivalent und beinhaltet in sich den Temperatursensor 80 zum Messen der Temperatur im Inneren der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 1 bzw. 3.
Der Temperatursensor 80 ist ein Sensor, der aus verschiedenen Arten von Sensoren, wie beispielsweise einem Thermokoppler, einem Halbleitersensor, der Halbleiter wie beispielsweise Silizium oder Dioden verwendet, einem Widerstandssensor, der aus Platin, Cernox-Materialien (Cernox ist eine Marke) oder dergleichen hergestellte Widerstandselemente verwendet, oder einem kapazitiven Sensor ausgewählt ist. Dieser Temperatursensor 80 ist innerhalb eines Gehäuses und einer integrierten Steuerschaltung, die beide nicht gezeigt sind, der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 angeordnet und dazu ausgebildet, die Temperatur innerhalb der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 zu messen, um an den Leistungssteuerabschnitt 30 ein Signal auszugeben, das eine gemessene Temperatur anzeigt.
Der Leistungssteuerabschnitt 30 steuert die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung auf dieselbe Art und Weise, wie sie beispielhaft in einem beliebigen der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde. Während dieser Steuerung empfängt der Leistungssteuerabschnitt 30 von dem Temperatursensor 80 das die innerhalb der Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 gemessene Temperatur anzeigende Signal. Wenn die gemessene Temperatur eine in 6 gezeigte voreingestellte Temperatur (T_R: zum Beispiel 140°C) überschreitet, senkt der Leistungssteuerabschnitt 30 die an die Entladungslampe 5 gelieferte Leistung P_R.
Demgemäß senkt oder verringert dann, wenn aufgrund zum Beispiel einer höheren Temperatur in der Umgebung, in der die Einrichtung verbaut ist, die Temperatur innerhalb des Leistungssteuerabschnitts 30 über der voreingestellten Temperatur liegt, die Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung 3 die Menge gelieferter Leistung P_R. Infolge dessen kann die Last des Leistungssteuerabschnitts 30 reduziert werden.
Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Leistungssteuerabschnitt 30 aufgrund von Ursachen wie beispielsweise erzeugter Wärme fehlfunktioniert.
Wie beschrieben wurde ist, obwohl die Erfindung anhand ihrer verschiedenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, die Erfindung nicht auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann mit verschiedenen anderen Modifikationen weiter entwickelt werden.
Eine solcher Modifikationen bezieht sich auf eine Technik zum Steuern von Umschaltvorgängen des MOSFET 12a des Verstärkerabschnitts 12. Die vorangehenden Ausführungsbeispiele verwenden eine Technik des Umschaltens des MOSFET 12a durch Steuern der Frequenz des Umschaltimpulses mit einer bestimmten Impulsbreite, welches als PFM-Steuerung bzw. Pulsfrequenzmodulationssteuerung bekannt ist. Das Steuerverfahren ist jedoch nicht auf das Vorstehende beschränkt, sondern es kann anstelle dessen die Breite des Umschaltimpulses zum Steuern der Ausgangsspannung des Verstärkerabschnitts 12 herangezogen werden, welches als PWM-Steuerung bzw. Pulsbreitenmodulationssteuerung bekannt ist.
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 2007-149520 [0003]

Claims

Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass, die Vorrichtung beinhaltet: eine Entladungslampe (5); eine Leistungssteuereinrichtung (30), die von einer Leistungsversorgung (90) der Entladungslampe (5) zuzuführende Leistung steuert; eine Signalzufuhreinrichtung (40), die eine Zufuhr eines Leistungsbefehlssignals von außerhalb der Vorrichtung akzeptiert und aus dem zugeführten Leistungsbefehlssignal angeordnete Leistungswerte extrahiert, wobei das Leistungsbefehlssignal dazu dient, einen Wert der von der Leistungssteuereinrichtung verwendeten Leistung anzuordnen, und wobei die angeordneten Leistungswerte den Wert der Leistung anordnen; und eine Speichereinrichtung (50), die in sich zumindest den angeordneten Leistungswert speichert, welcher der neueste unter den angeordneten Leistungswerten ist, die durch die Signalzufuhreinrichtung (40) extrahiert wurden, wobei die Entladungslampe (5), die Leistungssteuereinrichtung (30), die Signalzufuhreinrichtung (40) und die Speichereinrichtung (50) integriert miteinander bereitgestellt sind, wobei die Leistungssteuereinrichtung (30) dazu konfiguriert ist, die der Entladungslampe (5) zuzuführende Leistung auf der Grundlage des neuesten angeordneten Leistungswerts, der in der Speichereinrichtung (50) gespeichert ist, zu steuern.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsbefehlssignal so erzeugt wird, dass über eine Leistungsleitung (92), die die Leistung an die Entladungslampe (5) liefert, zugeführt wird, und die Signalzufuhreinrichtung (40) beinhaltet: eine Signaltrenneinrichtung (44), die mit der Leistungsleitung (92) verbunden ist und so ausgebildet ist, dass sie aus der Leistung das über die Leistungsleitung (92) zugeführte Leistungsbefehlssignal abtrennt; und eine Signalextraktionseinrichtung (46), die die angeordneten Leistungswerte aus dem durch die Signaltrenneinrichtung (44) abgetrennten Leistungsbefehlssignal extrahiert.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsbefehlssignal so erzeugt wird, dass es über eine von der Leistungsleitung (92) zum Liefern der Leistung an die Entladungslampe (5) verschiedene Signalleitung (94) zugeführt wird; und die Signalzufuhreinrichtung (40) eine Signalextraktionseinrichtung (46) beinhaltet, die mit der Signalleitung (94) verbunden ist und so ausgebildet ist, dass sie die angeordneten Leistungswerte aus dem über die Signalzufuhrleitung (94) zugeführten Leistungsbefehlssignal extrahiert.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (50) dazu konfiguriert ist, die angeordneten Leistungswerte, die von der Signalzufuhreinrichtung (40) extrahiert wurden, derart zu speichern, dass die extrahierten angeordneten Leistungswerte in Aufeinanderfolge übereinander überschrieben werden.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung beinhaltet: eine Spannungserfassungseinrichtung (70) zum Erfassen einer an die Entladungslampe (5) angelegten Entladungslampenspannung; und eine Stromerfassungseinrichtung (60) zum Erfassen eines über die Entladungslampe (5) fließenden Entladungslampenstroms, wobei die Leistungssteuereinrichtung (30) beinhaltet: eine Einrichtung zum Steuern der der Entladungslampe (5) zugeführten Leistung auf einen ersten konstanten Leistungswert (P₁) für eine erste Übergangsperiode, die von einer Zeit, zu der die von der Spannungserfassungseinrichtung (70) erfasste Spannung vorübergehend abnimmt, bis zu einer Zeit, zu der die Spannung ansteigt, um nach dem Beginnen des Lieferns der Leistung an die Entladungslampe einen vorbestimmten Änderungswert derselben darzustellen, dauert; eine Einrichtung zum Verringern der Leistung mit dem Verstreichen einer Zeit für eine zweite Übergangsperiode, die von einer Zeit, zu der die von der Spannungserfassungseinrichtung (70) erfasste Spannung den Spannungsänderungsbetrag überschreitet, bis zu einer Zeit, zu der die Spannung konstant wird, dauert; und eine Einrichtung zum Steuern der Leistung auf einen zweiten konstanten Leistungswert (P₂) während einer Gleichförmigkeitsperiode, nachdem die von der Spannungserfassungseinrichtung (70) erfasste Spannung konstant wird, wobei der zweite konstante Leistungswert (P₂) niedriger ist als der erste konstante Leistungswert (P₁).
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssteuereinrichtung (30) eine Einrichtung beinhaltet zum Begrenzen des durch die Stromerfassungseinrichtung (60) erfassten Stroms derart, dass der erfasste Strom daran gehindert wird, einen vorbestimmten Stromschwellenwert zu überschreiten, wenn die Leistung an die Entladungslampe (5) geliefert wird.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Temperaturerfassungseinrichtung (80) beinhaltet zum Erfassen einer Temperatur des Leistungssteuerabschnitts, wobei die Leistungssteuereinrichtung (30) eine Einrichtung beinhaltet zum Verringern der an die Entladungslampe (5) gelieferten Leistung bis herab auf einen vorbestimmten Wert derselben, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung (80) erfasste Temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet.
Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Entladungslampe (5), die Leistungssteuereinrichtung (30), die Signalzufuhreinrichtung (40), und die Speichereinrichtung (50) aufweist, welche elektrisch miteinander verbunden und zu einer Vorrichtung vereinigt sind.