DE10201852A1 - Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung

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DE10201852A1
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control circuit
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Taihei Kawasaka
Hidehiko Kinoshita
Akihiko Iwata
Takahiro Urakabe
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Abstract

Eine Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung weist eine Spannungserhöhungsschaltung (2) zum Erhöhen der Spannung einer Gleichspannungsversorgungsquelle (1) in Reaktion auf den Ein/Ausschaltbetrieb eines Schaltelements (2c) auf, eine Entladungsstartschaltung (9) zur Durchführung des Startens der Entladung einer Entladungslampe (10) entsprechend der erhöhten Gleichspannung, eine Spannungsmeßschaltung (5) zur Feststellung der erhöhten Gleichspannung, eine Steuerschaltung (7b) zur Ausgabe eines Impulses, der durch Impulsbreitenmodulation moduliert ist, an das Schaltelement (2c), und eine Steuerschaltung (7a) zum Steuern des Impulses, der von der Steuerschaltung (7b) an das Schaltelement (2c) ausgegeben wird, auf solche Weise, dass dessen Durchgang intermittierend gesperrt und freigeschaltet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung, die als Lichtquelle für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer verwendet wird.
Fig. 13 ist ein Schaltbild einer herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung, und in der Figur ist mit 1 eine Gleichspannungsquelle bezeichnet, beispielsweise eine Batterie, mit 2 eine Spannungserhöhungsschaltung zur Erhöhung der Spannung der Gleichspannungsversorgungsquelle 1, und in der Spannungserhöhungsspannung 2 bezeichnet 2a eine Primärwicklung eines Transformators, die an die Gleichspannungsversorgungsquelle 1 angeschlossen ist, 2b eine Sekundärwicklung zur Abgabe der erhöhten Spannung, 2c ein Schaltelement, das mit der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 und der Primärwicklung 2a verbunden ist, 2d eine an die Sekundärwicklung 2b angeschlossene Diode, und 2e einen Kondensator. Weiterhin bezeichnet 3 eine Masseleitung, und 4 einen Strommeßwiderstand zur Feststellung des Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2.
5 bezeichnet eine Spannungsmeßschaltung zur Feststellung der Spannung Va, die zur negativen Seite hin durch die Spannungserhöhungsschaltung 2 erhöht wurde, und in der Spannungsmeßschaltung 5 bezeichnet VDD eine Versorgungsquelle von 5 V, und sind Widerstände mit 5a und 5b bezeichnet. 6 bezeichnet eine Wechselrichterschaltung, in welcher Schaltelemente 6a-6d vorgesehen sind. 7 bezeichnet eine Steuereinheit zum Steuern des Schaltelements 2c und eines Treibers 8, der zum Treiben der Wechselrichterschaltung 6 verwendet wird. 9 bezeichnet eine Entladungsstarterschaltung, bei welcher mit 9a ein Transformator bezeichnet ist, mit 9b ein Entladungsröhrenschalter, und mit 9c ein Kondensator. Weiterhin bezeichnet 10 eine Entladungslampe mit Elektroden 10a und 10b.
Fig. 14 ist ein Schaltbild, das die Einzelheiten der herkömmlichen Steuereinheit zeigt, und die Steuereinheit 7 in Fig. 13 weist Steuerschaltungen 7a, 7b und 7c auf, eine Schnittstelle 7d (nachstehend als I/F 7d bezeichnet), sowie einen Mikrocomputer 7e in Fig. 14. Weiterhin sind Leitungen A bis E in Fig. 13 an A bis E in Fig. 14 angeschlossen.
In der Figur weist die Steuerschaltung 7a einen Operationsverstärker B1 auf, die Versorgungsquelle VDD, Widerstände R1 bis R3, und eine Diode D2, weist die Steuerschaltung 7b einen Komparator A2 auf, die Versorgungsquelle VDD, eine Versorgungsquelle VCC (Versorgungsquelle für 8 V), Widerstände r3 bis r7, sowie Kondensatoren C1 und C2, und weist die Steuerschaltung 7c eine Diode D1 auf, einen Operationsverstärker A3, einen Widerstand r8, und einen Kondensator C3.
Nunmehr wird nachstehend der Betriebsablauf der wie voranstehend geschildert ausgebildeten Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung beschrieben.
Wenn in Fig. 13 die Gleichspannung der Versorgungsquelle 1 der Spannungserhöhungsschaltung 2 zugeführt wird, und. gleichzeitig die Steuereinheit 7 zu arbeiten beginnt, gibt die Steuereinheit 7 ein Impulssignal mit einer bestimmten Frequenz und einem bestimmten Tastverhältniswert an das Gate des Schaltelements 2c aus, um so das Schaltelement 2c ein- und auszuschalten. Weiterhin schickt die Steuereinheit 7 ein Signal an die Treiberschaltung 8. Daraufhin schickt die Treiberschaltung 8 ein Signal an die Gates der Schaltelemente 6a und 6d, um die Schaltelemente 6a und 6d ein- und auszuschalten. Das Tastverhältnis des Impulssignals, das dem Gate des Schaltelements 2c zugeführt wird, kann gesteuert durch die Steuereinheit 7 variiert werden.
Während des Zeitraums, in welchem das Schaltelement 2c eingeschaltet ist, wird Strom von der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 der Primärwicklung 2a zugeführt, und wird elektromagnetische Energie in der Primärwicklung 2a gesammelt. Dadurch tritt eine induzierte elektromotorische Gegenkraft in der Sekundärwicklung 2b auf, jedoch ist eine entgegengesetzte Vorspannung an die Diode 2d angelegt, und fließt kein Strom in der Sekundärseite der Spannungserhöhungsschaltung 2. Während des Zeitraums, in welchem das Schaltelement 2c ausgeschaltet ist, tritt eine induzierte elektromotorische Gegenkraft in der Sekundärwicklung 2b auf, wird eine Spannung in Vorwärtsrichtung an die Diode 2d angelegt, und wird eine Schleife durch die Sekundärwicklung 2b, die Diode 2d und den Kondensator 2e gebildet, so dass die elektromagnetische Energie, die sich in der Primärwicklung 2a während des Einschaltzeitraums angesammelt hat, in dem Kondensator 2e als elektrostatische Energie über die Diode 2d angesammelt wird. Eine entsprechende Spannung Va tritt in der Sekundärseite der Spannungserhöhungsschaltung 2 auf. Das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 2c wird durch die Impulssignalform von der Steuereinheit 7 wiederholt, und die Spannung Va wird allmählich zur negativen Seite hin erhöht.
Die Spannung Va wird der Spannungsmeßschaltung 5 zugeführt, durch die Widerstände 5a bis 5d geteilt, und der Steuereinheit 7 zugeführt. Die Steuereinheit 7 gibt weiterhin an das Gate des Schaltelements 2c ein Impulssignal mit einem festen Zyklus ab, das einen vorbestimmten Wert aufweist, beispielsweise einen bestimmten Tastverhältniswert, welcher gehalten wird, wenn die Spannung Va -480 V erreicht. Um die Spannung Va auf -480 V zu halten, bis die Entladungslampe 10 zu leuchten beginnt, wird das Tastverhältnis auf einen kleinen Wert in der Größenordnung von 10 bis 50% in der Steuerschaltung 7a in Fig. 14 gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt sinkt die Ausgangsspannung des Operationverstärkers B1 ab, wird die Diode D2 elektrisch leitend, und zieht die elektrische Ladung des Kondensators C1 ab, so dass das Tastverhältnis auf etwa 10 bis 50% absinkt. Weiterhin leitet die Diode D1 nicht unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung. Da die Schaltelemente 6a und 6d eingeschaltet sind, wird im wesentlichen die Spannung Va zwischen beiden Elektroden der Entladungslampe 10 angelegt.
Nach Ablauf einer gewissen Zeit, seit dem die Spannung Va den Wert von -480 V erreicht hat, wird dann, wenn die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Elektroden des Entladungsröhrenschalters 9b der Entladungsstarterschaltung 9, oder die Spannungsdifferenz des Kondensators 9c, beispielsweise etwa 400 V erreicht, der Entladungsröhrenschalter 9b eingeschaltet, und fließt ein Strom durch die Primärwicklung des Transformators 9a, so dass ein Hochspannungsimpuls von etwa 20 Kv in der Sekundärwicklung erzeugt wird, und dieser Hochspannungsimpuls wird an die Entladungslampe 10 angelegt, um einen Durchbruch zwischen den beiden Elektroden der Entladungslampe 10 hervorzurufen, und dann fließt ein Strom durch die Entladungslampe 10, die zu leuchten beginnt.
Daraufhin steigt die Spannung Va der Elektrode 10b der Entladungslampe 10 schnell von -480 V aus an, und wird die Spannung der Elektrode 10a gleich einem Wert, den man durch Multiplizieren des durch die Entladungslampe 10 fließenden Stroms mit dem Wert des Strommeßwiderstands 4 erhält. Der schnelle Anstieg der Spannung Va wird von der Spannungsmeßschaltung 5 festgestellt, und der geteilte Wert der Spannung Va wird der Steuereinheit 7 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt stellt die Steuereinheit 7 das erfolgreiche Starten der Entladungslampe 10 fest, und setzt das Einschalten der Schaltelemente 6a und 6d fort, etwa einige zehn msec, nachdem die Entladungslampe 10 zu leuchten begonnen hat. Durch den schnellen Anstieg des Wertes der Spannung Va unmittelbar nach dem Durchbruch der Entladungslampe 10 wird die elektrostatische Energie, die sich in dem Kondensator 2e angesammelt hat, als Strom an die Entladungslampe 10 geliefert, etwa einige zehn bis einige hundert µsec lang (Entladungswachstumszeitraum). Danach wird durch den Einschalt/Ausschaltbetrieb des Schaltelements 2c elektrostatische Energie erneut dem Kondensator 2e zugeführt, und wird ein Strom an die Entladungslampe 10 geliefert. Unmittelbar nach dem Durchbruch nimmt auch das Ausgangssignal des Operationverstärkers Bl zu, da die Spannung Va ansteigt, leitet die Diode D2 nicht, und wird mit der Wiederaufladung des Kondensators C1 begonnen, und danach wird das Tastverhältnis gesteuert durch die Steuerschaltung 7c festgelegt.
Die Schaltelemente 6a und 6d befinden sich im Einschaltzustand über etwa einige zehn msec nach dem Starten der Entladungslampe 10, legen eine Gleichspannung an die Entladungslampe 10 an, um die Entladung zu stabilisieren, und danach wird ein Signal von der Steuereinheit 7 an eine Eingangsklemme der Treiberschaltung 8 geschickt, und wird dann ein Signal von der Treiberschaltung 8 zum Einschalten der Schaltelemente 6b und 6c abgegeben, wodurch verursacht wird, dass ein Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Entladungslampe 10 etwa einige 10 µsec lang fließt. Danach wird ein Signal von der Treiberschaltung 8 abgegeben, um abwechselnd die Schaltelemente 6a und 6d sowie die Schaltelemente 6b und 6c ein- und auszuschalten, um die Entladungslampe 10 im Wechselspannungsbetrieb leuchten zu lassen, was den Übergang der Entladungslampe 10 in einen stabilen Zustand gestattet.
In dem Gleichspannungs-Beleuchtungszeitraum über einige zehn µsec nach Starten der Beleuchtung und dem nachfolgenden Wechselspannungs-Beleuchtungszeitraum, wie voranstehend beschrieben, wird der Wert des der Entladungslampe 10 zugeführten Stroms auf der Grundlage des Signals von dem Strommeßwiderstand 4 und der Spannungsmeßschaltung 5 bestimmt, und wird das Tastverhältnis zum Einschalten und Ausschalten des Schaltelements 2c durch die Steuerschaltung 7c so gesteuert, dass die Entladungslampe 10 ständig leuchtet, so dass die Spannung Va zwischen den beiden Elektroden der Entladungslampe 10 und das in Fig. 15 gezeigte Strommuster wie vorher festgelegt zur Verfügung gestellt werden. Fig. 15 ist die Spannungs/Stromcharakteristik, die beispielsweise die Anforderungen eines Maximalstroms von 2,6 A, einer Maximalleistung von 75 W, und einer Leistung von 34 W während des stabilen Zustands erfüllt. Die Spannung Vb ist die Spannung zwischen den Elektroden der Entladungslampe 10 im stabilen Zustand.
Fig. 16 zeigt schematisch den Strom 11, der durch die Entladungslampe 10 während des Entladungswachstumszeitraums unmittelbar nach dem Durchbruch fließt, den Strom 12, der von dem Kondensator 2e an die Entladungslampe 10 geliefert wird, und den Strom 13, der von der Sekundärwicklung 2b zur Diode 2d fließt, in einem Fall, in welchem die Entladungslampe 10 ausgeschaltet wird, nachdem sie eine ausreichend lange Zeit geleuchtet hat, und bald wieder zum Leuchten veranlaßt wird. Der Strom 13 wird dem Kondensator 2e und der Entladungslampe 10 zugeführt, aber wenn der Anstieg des Stroms 13 verzögert wird, wird der durch die Entladungslampe 10 fließende Strom etwa gegen Ende des Entladungswachstumszeitraums geringer, so dass gegen Ende der Zufuhr des Stroms von dem Kondensator 2e an die Entladungslampe 10 diese abgeschaltet wird. Aus diesem Grund kann, wie in Fig. 17A gezeigt, bei der Entladungslampe 10 leicht ein Beleuchtungsausfall zu diesem Zeitpunkt auftreten. Wenn die Entladungslampe 10 in Betrieb genommen wird, nachdem sie ausreichend lange abgeschaltet war, ist der durch die Entladungslampe 10 fließende Strom höher als im voranstehenden geschilderten Fall, so dass kaum ein Beleuchtungsfehler gegen Ende des Entladungswachstumszeitraums hervorgerufen wird.
Um den durch die Entladungslampe 10 fließenden Strom zu erhöhen müßte man nur den Strom 13 während des Entladungswachstumszeitraums erhöhen. Allerdings ist für die Steuereinheit 7 schwierig, den Strom 13 durch Erhöhung des Tastverhältnis von einem kleineren Wert von etwa 10 bis 50% zu erhöhen, unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung, auf einen höheren Wert, beispielsweise auf etwa 70 bis 90% in dem sehr kurzen Entladungswachstumszeitraum. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Reaktionszeit der Steuerung zum Ändern des Tastverhältnisses in der Steuerschaltung 7 auf der Grundlage des von der Spannungsmeßschaltung 5 zugeführten Signals nach dem Entladungswachstumszeitraum kürzer ist. Die Spannung, die von der Spannungsmeßschaltung 5 einer Steuerschaltung 7a zugeführt wird, wird über den Operationsverstärker B1 und eine CR-Schaltung zugeführt, die aus Widerständen r3 und r4 und einem Kondensator C1 besteht, und wird einem Komparator A2 zugeführt, der das Tastverhältnis festlegt. Durch die dem Komparator A2 zugeführte Spannung wird eine Rechtecksignalform mit einem bestimmten Tastverhältnis erzeugt, und dem Gate des Schaltelements 2c zugeführt. Der Kondensator C1 dient dazu, den Komparator A2 gegen einen plötzlichen Spannungsstoß zu schützen. Die Zeitkonstante der Kombination aus Operationsverstärker B1 und der CR-Schaltung ist größer als der Entladungswachstumszeitraum, und daher kann keine derartige Steuerung erfolgen, dass das Tastverhältnis einen größeren Wert von 70 bis 90% innerhalb des sehr kurzen Entladungswachstumszeitraums von etwa einigen zehn bis etwa einigen hundert µsec annimmt.
Als Beispiel für eine herkömmliche Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung auf der Grundlage des voranstehend geschilderten Steuersystems läßt sich beispielsweise jene angeben, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2875129 beschrieben wird.
Da die herkömmliche Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung wie voranstehend geschildert aufgebaut ist, ist es schwierig, das optimale Tastverhältnis für die Rechtecksignalform festzulegen, die an das Schaltelement 2c geliefert wird, bei Änderungen der Ausgangsspannung und des Stroms der Spannungserhöhungsschaltung 2, innerhalb des sehr kurzen Entladungswachstumszeitraums von einigen zehn bis einigen hundert µsec unmittelbar nach dem Durchbruch der Entladungslampe 10, und tritt die Schwierigkeit auf, dass der Ausgangsstrom der Sekundärseite der Spannungserhöhungsschaltung 2 nicht unmittelbar nach dem Durchbruch der Entladungslampe 10 schnell erhöht werden kann, und dass nach Lieferung in dem Kondensator 2e angesammelten elektrostatischen Energie an die Entladungslampe 10 als Strom ein Zeitraum auftritt, in welchem der der Entladungslampe 10 zugeführte Strom schnell abnimmt, so dass zu diesem Zeitpunkt leicht ein Beleuchtungsausfall in der Entladungslampe 10 auftritt.
Die Erfindung wurde zur Lösung des voranstehend geschilderten Problems entwickelt, und ihr Ziel besteht in der Bereitstellung einer Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung, bei welcher der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung während des Entladungswachstumszeitraums nach dem Durchbruch der Entladungslampe erhöht wird, um den Beleuchtungsausfall der Entladungslampe auszuschalten.
Die Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine erste Steuerschaltung zur Ausgabe eines impulsbreitenmodulierten Impulses an das Schaltelement einer Spannungserhöhungsschaltung auf, und eine zweite Steuerschaltung zum Steuern des Impulses, der von der ersten Steuerschaltung an das Schaltelement ausgegeben wird, auf solche Weise, dass dessen Durchgang intermittierend freigeschaltet und gesperrt wird, damit die Gleichspannung, die von der Spannungsmeßschaltung festgestellt wird, gleich einer vorbestimmten Spannung wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die erste Steuerschaltung so ausgebildet sein, dass sie eine Impulsbreitenmodulation durchführt, um das Tastverhältnis des Impulses, der unmittelbar vor und nach dem Starten der Entladungslampe ausgegeben wird, auf einem höheren Wert zu halten.
Die Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine dritte Steuerschaltung aufweisen, welche das Starten der Beleuchtung der Entladungslampe entsprechend der Gleichspannung bestimmt, die von der Spannungsmeßschaltung festgestellt wird, und die Impulsbreitenmodulation durch die erste Steuerschaltung so steuert, dass das Tastverhältnis des Ausgangsimpulses von dem größeren Wert auf einen kleineren Wert geändert wird, während des Zeitraums von etwa einigen zehn bis etwa einigen hundert µsec nach dem Starten der Entladungslampe.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild mit Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A bis 3C Impulssignalformen, die am Komparator in der Steuerschaltung der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung zugeführt und abgegeben werden;
Fig. 4A bis 4C erläuternde Ansichten, welche die Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsschaltung und die Signalformen zeigen, welche dem Gate des Schaltelements zugeführt werden;
Fig. 5 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Minimalwert des durch die Entladungslampe fließenden Stroms und dem maximalen Tastverhältnis;
Fig. 6 ein Schaltbild mit Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 die Änderung des Tastverhältnisses als Simulation;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Ausgangsstromsignalformen als Simulation;
Fig. 9 eine Darstellung der Änderung des Tastverhältnisses bei der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ein Schaltbild mit Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ein Schaltbild eines Teils der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ein Signalformdiagramm mit im wesentlichen dreiecksförmigen Signalen, die dem Komparator gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugeführt werden;
Fig. 13 ein Schaltbild der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung;
Fig. 14 ein Schaltbild mit Einzelheiten der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung;
Fig. 15 das Strom-Spannungssteuermuster der Entladungslampe;
Fig. 16 eine Darstellung der Signalformen der Ströme, die in den Schaltungen der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung fließen; und
Fig. 17A und 17B Signalformdiagramme von Signalformen des Stroms, der unmittelbar nach dem Starten der Beleuchtung durch die Entladungslampe fließt.
Erste Ausführungsform
Fig. 1 ist ein Schaltbild der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und in der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Gleichspannungsversorgungsquelle, beispielsweise eine Batterie, und 2 eine Spannungserhöhungsschaltung zur Erhöhung der Spannung der Gleichspannungsversorgungsquelle 1, und in der Spannungserhöhungsschaltung 2 bezeichnet 2a eine Primärwicklung eines Transformators, der mit der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 verbunden ist, 2b bezeichnet eine Sekundärwicklung zur Ausgabe der erhöhten Spannung, 2c bezeichnet ein Schaltelement, das an die Gleichspannungsversorgungsquelle 1 und die Primärwicklung 2a angeschlossen ist, 2d bezeichnet eine Diode, und 2e einen Kondensator. Eine Klemme der Primärwicklung 2a ist an die positive Elektrode der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 angeschlossen, und die andere Klemme ist mit der Drain-Klemme des Schaltelements 2c verbunden. Die Source-Klemme des Schaltelements 2c ist an die negative Elektrode der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 angeschlossen. Die Gate- Klemme des Schaltelements 2c ist mit der ersten Ausgangsklemme einer Steuereinheit 7 verbunden.
Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine Masseleitung, und 4 einen Strommeßwiderstand zur Feststellung des Ausgangsstroms der Spannungserhöhungsschaltung 2. Die Anodenklemme der Diode 2d ist an eine Klemme der Sekundärwicklung 2b angeschlossen, und die Kathodenklemme der Diode 2d ist mit einer Klemme des Kondensators 2e verbunden, sowie mit der Masseleitung 3 und einer Klemme des Strommeßwiderstands 4.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Spannungsmeßschaltung zur Feststellung der Spannung Va, die nach minus hin durch die Spannungserhöhungsschaltung 2 erhöht wird, und in der Spannungsmeßschaltung 5 sind 5a bis 5d Widerstände bezeichnet, und VDD bezeichnet eine Versorgungsquelle von 5 V. Eine Klemme des Widerstands 5a ist an die Versorgungsquelle VDD angeschlossen, und die andere Klemme ist mit einer Klemme des Widerstands 5b und mit der ersten Eingangsklemme der Steuerschaltung 7 verbunden. Eine Klemme des Widerstands 5d ist an die Versorgungsquelle VDD angeschlossen, und die andere Klemme an eine Klemme des Widerstands 5c sowie an die zweite Eingangsklemme der Steuerschaltung 7.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Wechselrichterschaltung, die aus Schaltelementen 6a bis 6d besteht. Die andere Klemme des Strommeßwiderstands 4 ist an die dritte Eingangsklemme der Steuereinheit 7 und an die Drain-Klemmen der Schaltelemente 6a und 6b angeschlossen. Die Source-Klemmen der Schaltelemente 6a und 6b sind mit der Drain-Klemme des Schaltelements 6c bzw. 6d verbunden: Die anderen Klemmen der Widerstände 5b und 5c der Meßschaltung 5 sind an die andere Klemme der Sekundärwicklung 2b angeschlossen, an die andere Klemme des Kondensators 2e, und an die Source-Klemmen der Schaltelemente 6c und 6d. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Treiber zum Treiben der Wechselrichterschaltung 6, und die Eingangsklemme des Treibers 8 ist mit der zweiten Ausgangsklemme der Steuereinheit 7 verbunden. Die erste Ausgangsklemme des Treibers 8 ist an die Gates der Schaltelemente 6a und 6d angeschlossen, und die zweite Klemme des Treibers 8 ist mit den Gates der Schaltelemente 6b und 6c verbunden.
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Entladungsstarterschaltung, die aus einem Transformator 9a, einem Entladungsröhrenschalter 9b und einem Kondensator 9c besteht. Eine Klemme der Primärwicklung des Transformators 9a ist mit einer Klemme des Entladungsröhrenschalters 9b verbunden, und die andere Klemme ist an eine Klemme des Kondensators 9c und an die Source-Klemme des Schaltelements 6b angeschlossen. Eine Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 9a ist mit einer Klemme des Entladungsschalter 9b verbunden, und die andere Klemme ist mit der Elektrode 10b einer Entladungslampe 10 verbunden. Die Elektrode 10a der Entladungslampe 10 ist an die Source-Klemme des Schaltelements 6a angeschlossen, sowie an die andere Klemme des Entladungsröhrenschalters 9b und die andere Klemme des Kondensators 9c.
Fig. 2 ist ein Schaltbild, das Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und in der Figur weist die Steuereinheit 7 Steuerschaltungen 7a bis 7c auf, eine Schnittstelle 7d (nachstehend abgekürzt als I/F 7d), und einen Mikrocomputer 7e. Die Steuerschaltung (zweite Steuerschaltung) 7a besteht aus einem Komparator A1, einer Versorgungsquelle VDD, und Widerständen r1 und r2; die Steuerschaltung (erste Steuerschaltung) 7b besteht aus einem Komparator A2, einer Versorgungsquelle VDD, einer Versorgungsquelle VCC (Versorgungsquelle für 8 V), Widerständen r3 bis r7, und Kondensatoren C1 und C2; und die Steuerschaltung 7c besteht aus einer Diode D1, einem Operationsverstärker A3, einem Widerstand r8, und einem Kondensator C3.
In der Steuerschaltung 7a ist die Ausgangsklemme (Ausgangsklemme des Komparators A1) mit der Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7b verbunden (Ausgangsklemme des Komparators A2), mit der Gate-Klemme des Schaltelements 2c, und mit einer Klemme des Widerstands r7. Die andere Klemme des Widerstands r7 ist an die Versorgungsquelle VCC angeschlossen. Die positive Eingangsklemme des Komparators A1 ist mit der anderen Klemme des Widerstands 5a und einer Klemme des Widerstands 5b verbunden. Eine Klemme des Widerstands r2 ist mit GND (Masse) verbunden, und die andere Klemme ist an eine Klemme des Widerstands r1 sowie an die negative Eingangsklemme des Komparators A1 angeschlossen. Die andere Klemme des Widerstands r1 ist an die Versorgungsquelle VDD angeschlossen.
In der Steuerschaltung 7b ist eine Klemme des Widerstands r3 mit der Versorgungsquelle VDD verbunden, und die andere Klemme mit einer Klemme des Widerstands r4, sowie mit der positiven Eingangsklemme des Komparators A2, einer Klemme des Kondensators C1, und der Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7c. Die andere Klemme des Widerstands r4 ist an GND angeschlossen. Die andere Klemme des Kondensators C1 ist an GND angeschlossen. Die negative Eingangsklemme des Komparators A2 ist mit einer Klemme des Kondensators C2 und des Widerstands r6 verbunden. Die andere Klemme des Kondensators C2 ist an GND angeschlossen. Die andere Klemme des Widerstands r6 ist mit einer Klemme des Widerstands r5 verbunden. Die andere Klemme des Widerstands r5 ist an die Versorgungsquelle VDD angeschlossen.
In der Steuerschaltung 7c ist die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers A3 mit der Kathodenklemme der Diode D1 und mit einer Klemme des Kondensators C3 verbunden. Die andere Klemme des Kondensators C3 ist an die negative Eingangsklemme des Operationsverstärkers A3 angeschlossen, sowie an die andere Klemme des Widerstands r8. Die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7c ist mit der Anodenklemme der Diode D1 verbunden.
Die erste Eingangsklemme der I/F 7d ist an die andere Klemme des Widerstands r5 und an eine Klemme des Widerstands 5c angeschlossen. Eine Klemme des Widerstands 5d ist mit der Versorgungsquelle VDD verbunden. Die zweite Eingangsklemme der I/F 7d ist mit der anderen Klemme des Strommeßwiderstands 4 Verbunden. Die erste bis dritte Ausgangsklemme der I/F 7d sind an die erste bzw. zweite Eingangsklemme des Mikrocomputers 7e bzw. eine Klemme des Widerstands r8 angeschlossen. Die erste Ausgangsklemme des Mikrocomputers 7e ist mit der anderen Klemme des Widerstands r5 der Steuerschaltung 7b verbunden, und die zweite Ausgangsklemme ist an die Eingangsklemme des Treibers 8 angeschlossen. Die dritte Ausgangsklemme ist mit der positiven Eingangsklemme des Operationsverstärkers A3 verbunden.
Nachstehend wird nunmehr der Betriebsablauf der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau erläutert.
Zuerst wird der Herstellvorgang für das Rechtecksignal des Impulssignals beschrieben, das an das Gate des Schaltelements 2c angelegt wird. In Fig. 2 ist die Steuerschaltung 7b eine Steuerschaltung, die eine PWM-Steuerung durchführt, welche die Änderung des Tastverhältnisses des Impulssignals zum Einschalten und Ausschalten des Schaltelements 2c ermöglicht, wie bei der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung. Von dem Mikrocomputer 7e wird an die andere Klemme des Widerstands r6 ein Rechtecksignal mit einer bestimmten Frequenz geschickt, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist, und durch eine CR-Schaltung wird eine Signalform, die wie in Fig. 3B gezeigt im wesentlichen ein Dreieckssignal ist, an die negative Eingangsklemme des Komparators A2 geschickt.
Zuerst wird der Herstellungsvorgang für das Rechtecksignal des Impulssignals beschrieben, das dem Schaltelement 2c zugeführt wird, wenn kein Komparator A1 vorgesehen ist (also im Falle der herkömmliche Beleuchtungseinrichtung). Wenn in Fig. 3B die Spannungen, die der positiven Eingangsklemme und der negativen Eingangsklemme des Komparators A2 zugeführt werden, mit V3 bzw. V4 bezeichnet werden, dann erfolgt eine solche Steuerung, dass die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7b (die Ausgangsklemme des Komparators A2) mit GND verbunden wird (nicht in Fig. 2 gezeigt), des Komparators A2, wenn V3 kleiner ist als V4, wogegen die Ausgangsklemme von GND des Komparators A2 getrennt wird, wenn V3 größer ist als V4. Wie in Fig. 3C gezeigt, beträgt bei einer Trennung von GND die Spannung des dem Gate des Schaltelements 2c zugeführten Impulssignals etwa 8 V, entsprechend der VCC- Versorgungsquelle, und bei Verbindung mit GND beträgt die Spannung des dem Gate des Schaltelements 2c zugeführten Impulssignals 0 V, wodurch ein Rechtecksignal mit fester Frequenz ausgebildet wird. Das Tastverhältnis nimmt ab, wenn der Wert von V3 abnimmt, und nimmt zu, wenn der Wert von V3 zunimmt.
Wenn wie bei der ersten Ausführungsform der Komparator A1 vorhanden ist, wird ein bestimmtes Signal von der Spannungsmeßschaltung 5 der positiven Eingangsklemme des Komparators A1 zugeführt. Daher wird ein Wert V1 zugeführt, der durch Teilen der Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 durch die Widerstände 5a und 5b erhalten wird. Weiterhin wird der negativen Eingangsklemme des Komparators A1 eine Spannung V2 zugeführt, die durch die Widerstände r1 und r2 bestimmt wird, und immer konstant ist. Es erfolgt eine solche Steuerung, dass die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7a (die Ausgangsklemme des Komparators A1) mit GND (nicht in Fig. 2 gezeigt) des Komparators A1 verbunden wird, wenn V1 kleiner ist als V2, wogegen die Ausgangsklemme von GND des Komparators A1 getrennt wird, wenn V1 größer ist als V2. Wenn daher die Ausgangsklemmen sowohl der Steuerschaltung 7a als auch der Steuerschaltung 7b nicht mit GND verbunden sind, beträgt die Spannung des Impulssignals, das dem Gate des Schaltelements 2c zugeführt wird, etwa 8 V, wogegen dann, wenn die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7a und der Steuerschaltung 7e mit GND verbunden ist, die Spannung des dem Gate des Schaltelements 2c zugeführten Impulssignals 0 V beträgt. Daher wird die Spannung des Rechtecksignals mit fester Frequenz, das in dem Komparator A2 ausgebildet wird, und dem Schaltelement 2c zugeführt wird, intermittierend durch den neu hinzugefügten Komparator A1 (Zerhackersteuerung) zum Durchgang gesperrt oder freigeschaltet. Nachstehend wird, wenn die Spannung des Rechtecksignals, das dem Gate des Schaltelements 2c zugeführt wird, etwa 8 V beträgt, dies als hohe Spannung bezeichnet, und wenn die Spannung des Rechtecksignals das Potential von GND annimmt, wird dies als niedrige Spannung bezeichnet. Wenn die hohe Spannung geschickt wird, wird das Schaltelement 2c eingeschaltet, wogegen dann, wenn die niedrige Spannung geschickt wird, das Schaltelement 2c ausgeschaltet wird. Der Zeitpunkt des Ein/Ausschaltens des Schaltelements 2c ist im wesentlichen gleich dem Zeitpunkt des Schaltens der hohen Spannung und der niedrigen Spannung.
In Fig. 2 wird, wenn die Diode D1 der Steuerschaltung 7c nicht leitet, eine Spannung V3, die durch den Widerstand r3, den Widerstand r4, den Kondensator C1 und die Versorgungsquelle VDD in der Figur bestimmt wird, der positiven Eingangsklemme des Komparators A2 in der Steuerschaltung 7b zugeführt, und ist der Maximalwert von V3 ein Wert, der durch Teilen der Spannung VDD durch die Widerstände r3 und r4 erhalten wird, wodurch das maximale Tastverhältnis zur Verfügung gestellt wird.
Die Steuerschaltung 7c arbeitet so, dass sie das Tastverhältnis auf der Grundlage des Signals von der Spannungsmeßschaltung 5 während des Gleichspannungs- Beleuchtungszeitraums von einigen zehn µsec seit dem Starten der Beleuchtung und dem darauffolgenden Wechselspannungs- Beleuchtungszeitraum steuert, um so eine Annäherung an einen Sollstromwert zu erzielen, welcher der Entladungslampe 10 zugeführt werden soll, wie bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung. An die andere Klemme des Widerstands r8 wird das Signal von dem Strommeßwiderstand 4 über die I/F 7d angelegt (die Spannung ist gleich V6), und auch an die zweite Eingangsklemme des Mikrocomputers 7e wird das Signal von dem Strommeßwiderstand 4 über die I/F 7d angelegt. Weiterhin wird das Signal von der Spannungsmeßschaltung 5 der ersten Eingangsklemme des Mikrocomputers 7e über die I/F 7d zugeführt. Der Mikrocomputer 7e bestimmt einen Sollwert für den Strom, welcher der Entladungslampe 10 in Fig. 5 zugeführt werden soll, und schickt ein Signal entsprechend dem Sollstromwert (die Spannung beträgt V7) an die positive Eingangsklemme des Operationsverstärkers A3. Der Mikrocomputer 7e bestimmt die Ladungsmenge während des Gleichspannungs- Beleuchtungszeitraums auf der Grundlage des Signals von dem Strommeßwiderstand 4. In der Steuerschaltung 7c wird die Ausgangsspannung V5 des Operationsverstärkers A3 durch eine Inversionsfunktion gesteuert, so dass V6 und V7 gleich werden. Ist der Wert von V5 größer, so leitet die Diode D1 nicht, und wenn der Wert von V5 kleiner wird, wird die Diode D2 leitend, so dass sie die Ladung des Kondensators C1 abzieht, und die positive Eingangsspannung V3 des Komparators A2 verringert, wodurch das Tastverhältnis verringert wird.
Wenn der Schalter (nicht gezeigt) der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 eingeschaltet wird, beginnt die Steuerschaltung 7 zu arbeiten, werden Impulssignale von den Ausgangsklemmen der Steuerschaltungen 7a und 7b an das Gate des Schaltelements 2c geschickt, und wiederholt das Schaltelement 2c den Einschalt/Ausschaltbetrieb, wodurch die Ausgangsspannung Va zur negativen Seite hin erhöht wird. Dieses Prinzip ist das gleiche wie jenes, mit welchem die Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung erhöht wird. Weiterhin werden die Schaltelemente 6a und 6d gesteuert durch den Treiber 8 eingeschaltet, wie bei der herkömmlichen Beleuchtungseinrichtung.
Nunmehr wird das Rechtecksignal beschrieben, das dem Gate des Schaltelements 2c zugeführt wird, bis der Wert der Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung etwa -480 V wird, wobei Va erhöht wird. In dem Komparator A1, der zusätzlich bei der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, wurden die Werte der Widerstände r1 und r2 so eingestellt, dass die Ausgangsklemme des Komparators A1 mit GND verbunden wird, wenn der Wert der Spannung Va kleiner als -480 V wird, wogegen die Ausgangsklemme des Komparators A1 von GND getrennt wird, wenn der Wert der Spannung Va größer wird als -480 V. Nachdem der Schalter der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 eingeschaltet wurde, und bevor das Leuchten der Entladungslampe 10 gestartet wird, wird daher ein Rechtecksignal mit festem Tastverhältnis (maximalem Tastverhältnis) dem Schaltelement 2c zugeführt, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Hierbei leitet die Diode D1 vor dem Starten der Beleuchtung nicht. Unmittelbar bevor die Entladungslampe 10 zu leuchten beginnt, schwankt der Wert der Spannung Va bei -480 V, und wird der Vorgang begonnen, die Ausgangsklemme des Komparators A1, die bis jetzt von GND getrennt war, zu verbinden, oder die Verbindung zu unterbrechen, wodurch die Anzahl an Malen erhöht wird, mit welchen die niedrige Spannung in dem Rechtecksignal mit festem Tastverhältnis auftaucht.
Bei Fortsetzung des Betriebs wird, wenn die Spannungsdifferenz des Kondensators 9c beispielsweise etwa 400 V erreicht, wie bei der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung, der Entladungsröhrenschalter 9b eingeschaltet, und fließt ein Strom durch die Primärwicklung des Transformators 9a, so dass ein Hochspannungsimpuls von etwa 20 kV in der Sekundärwicklung erzeugt wird, und der Hochspannungsimpuls an die Entladungslampe 10 angelegt wird, um einen Durchbruch zwischen den Elektroden der Entladungslampe 10 hervorzurufen, die dann zu leuchten beginnt.
Wie in Fig. 4A gezeigt, steigt die Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 schnell von -480 V unmittelbar nach dem Starten der Beleuchtung an, und erreicht etwa 0 V nach etwa einigen zehn msec, und gelangt in den Entladungswachstumszeitraum, wie im Falle der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung. Während dieses Zeitraums wird die Ausgangsklemme des Komparators A1 von GND getrennt, und wird ein Rechtecksignal mit maximalem Tastverhältniswert vor dem Starten der Beleuchtung an das Gate des Schaltelements 2c angelegt. Auf diese Weise kann bei der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform das maximale Tastverhältnis vor dem Starten der Beleuchtung fortgesetzt werden, wie in Fig. 4B gezeigt ist. Der Grund hierfür wird nachstehend erläutert.
In dem Komparator A2 in Fig. 2, in welchem das Tastverhältnis festgelegt wird, wird die Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsschaltung 2 nicht der positiven Eingangsklemme des Komparators A2 zugeführt, obwohl sie herkömmlich über die Spannungsmeßschaltung 5 und den Operationsverstärker Bl zugeführt wird, und daher ist kein Betrieb für eine Rückkopplungsregelung des Tastverhältnisses in Abhängigkeit von der sich ändernden Ausgangsspannung Va vor und nach dem Starten der Beleuchtung vorhanden, und kann ein Rechtecksignal mit festem maximalem Tastverhältnis, das durch die Widerstände r3 und r4 bestimmt wird, dem Gate des Schaltelements 2c unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung zugeführt werden. Bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung ist der Vorgang der Rückkopplungsregelung des Tastverhältnisses in Abhängigkeit von der sich ändernden Ausgangsspannung vor und nach dem Starten der Beleuchtung vorhanden, und ist es infolge der Reaktionszeit der Steuerung unmöglich, das Tastverhältnis, das unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung kleiner geworden ist, unmittelbar nach dem Starten der Beleuchtung größer auszubilden.
Der kleinere Tastverhältniswert in der Größenordnung von 10 bis 50% unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung bei der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung kann auf einen höheren Wert in der Größenordnung von 70 bis 90% bei der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhöht werden, was dazu führt, dass der Strom 13, der von der Sekundärwicklung 2b zur Diode 2d unmittelbar nach dem Starten der Beleuchtung fließt, größer sein kann als beim Stand der Technik. Weiterhin kann der Minimalwert Imin des durch die Entladungslampe 10 fließenden Stroms größer ausgebildet werden, wie dies in Fig. 17B gezeigt ist, so dass ein Beleuchtungsausfall der Entladungslampe 10 unwahrscheinlicher wird.
Bei der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform betrug das maximale Tastverhältnis unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung etwa 80%, wie voranstehend geschildert. Der Grund hierfür wird nachstehend angegeben. Fig. 17A zeigt schematisch die Signalform, die durch die Entladungslampe 10 fließt, wenn die Entladungslampe 10 ausreichend lange geleuchtet hat, ausgeschaltet wird, und bald zum Leuchten gebracht wird, bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung, wobei nach Auftreten eines großen Spitzenwertes der Stromsignalform in dem Entladungswachstumszeitraum von einigen zehn bis einigen hundert µsec seit dem Start der Entladungslampe der Wert der Stromsignalform kleiner wird, und der minimale Stromwert Imin auftritt, wobei zu diesem Zeitpunkt leicht ein Beleuchtungsausfall der Entladungslampe auftreten kann. Wie in Fig. 16 gezeigt ist bei dem Strom 11, der durch die Entladungslampe 10 während des Entladungswachstumszeitraums unmittelbar nach Starten der Beleuchtung der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung fließt, bei dem Strom 12, der von dem Kondensator 2e der Entladungslampe 10 zugeführt wird, und bei dem Strom 13, der von der Sekundärwicklung 2b zur Diode 2d fließt, die Größe des Stroms 12 gleich jener des Stroms 12 in der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Der Grund liegt darin, dass die elektrostatische Energie, mit welcher der Kondensator 2e vor dem Starten der Beleuchtung geladen wird, bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung und der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform gleich ist. Um daher den vorarfstehend angegebenen Wert von Imin (Fig. 17B) zu erhöhen, und hiermit das Auftreten eines Beleuchtungsausfalls der Entladungslampe 10 zu erschweren, wird der Wert des Stroms 13 in der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung bei der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhöht.
Bei der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist die Beziehung zwischen dem minimalen Strom Imin, der durch die Entladungslampe 10 fließt, und dem maximalen Tastverhältnis in Fig. 5 gezeigt. Aus Versuchen weiss man, dass der Wert von Imin größer wird, wenn das maximale Tastverhältnis etwa 70 bis 90% beträgt, und der Wert für andere maximale Tastverhältniswerte kleiner wird. Bei der ersten Ausführungsform sind die Werte der Widerstände r3 und r4, die das maximale Tastverhältnis festlegen, so gewählt, dass das maximale Tastverhältnis etwa 80% beträgt, bei welchem Wert der Wert von Imin ein Maximum annimmt. Weiterhin ist, wie bei der herkömmlichen Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung, der Wert von Imin für jenen Fall, in welchem die Entladungslampe 10 in Betrieb gesetzt wird, nachdem sie ausreichend lange abgeschaltet war, größer als der Wert von Imin für jenen Fall, in welchem sie ausgeschaltet wird, nachdem sie ausreichend lange geleuchtet hat, und dann schnell wieder eingeschaltet wird, so dass ein Beleuchtungsausfall bei der Entladungslampe 10 nicht auftritt.
Nach dem Entladungswachstumszeitraum wird ein Übergang auf eine stabile Beleuchtung durch den Gleichspannungs- Beleuchtungszeitraum von einigen msec und den darauffolgenden Wechselspannungs-Beleuchtungszeitraum vorgenommen, wie im Falle der herkömmlichen Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung. Während des Gleichspannungs- Beleuchtungszeitraums und des Wechselspannungs- Beleuchtungszeitraums wird der Treiber 8 wie bei der herkömmlichen Beleuchtungseinrichtung gesteuert, und wird die Ausgangsspannung von 5 V des Operationsverstärkers A3 so gesteuert, dass die Spannung Va zwischen den Elektroden der Entladungslampe 10 und das Strommuster so sind, wie dies vorher festgelegt wurde, wie in Fig. 15 gezeigt, wodurch ein optimales Tastverhältnis bestimmt wird, und die Entladungslampe 10 zum weiteren Leuchten veranlaßt wird.
Zweite Ausführungsform
Fig. 6 ist ein Schaltbild mit Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und in dieser Figur bezeichnet 7f eine Steuerschaltung (dritte Steuerschaltung), wobei die Steuerschaltung 7f aus einer Diode 2, einem Komparator A4, Widerständen r9 bis r12, einer Versorgungsquelle VDD und einer Versorgungsquelle VCC besteht.
Die Anodenklemme der Diode D2 ist mit der Eingangsklemme der Steuerschaltung 7b verbunden (der Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7c), und die Kathodenklemme ist an eine Klemme des Widerstands r12 angeschlossen. Eine Klemme des Widerstands r9 ist mit der anderen Klemme des Widerstands r12 sowie mit der Ausgangsklemme des Komparators A4 verbunden. Die andere Klemme des Widerstands r9 ist an die Versorgungsquelle VCC angeschlossen. Die negative Eingangsklemme des Komparators A4 ist mit der positiven Eingangsklemme des Komparators A1 in der Steuerschaltung 7a verbunden. Die positive Eingangsklemme des Komparators A4 ist an eine Klemme des Widerstands r10 und eine Klemme des Widerstands r11 angeschlossen. Die andere Klemme des Widerstands r10 ist mit der Versorgungsquelle VDD verbunden, und die andere Klemme des Widerstands r11 mit GND.
Mit Ausnahme der Steuerschaltung 7f ist der Aufbau ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Nachstehend wird der Betrieb der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau im einzelnen beschrieben.
Wenn der Schalter (nicht gezeigt) der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 eingeschaltet wird, beginnt die Steuereinheit zu arbeiten, und wird die Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 zur negativen Seite hin durch das wiederholte Ein/Ausschalten des Schaltelements 2c erhöht, wie bei der ersten Ausführungsform. Die Steuerung des Treibers 8 erfolgt ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Vor dem Starten der Beleuchtung wird ein Wert, der durch Teilen der Ausgangsspannung Va durch die Spannungsmeßschaltung 5 erhalten wird, ebenfalls der negativen Eingangsklemme des Komparators A4 als Spannung V9 zugeführt. Die Widerstandswerte der Widerstände r10 und r11 sind so gewählt, dass der Komparator A4 die niedrige Spannung ausgibt, wenn der Wert der Ausgangsspannung Va größer ist als etwa -200 V, und die hohe Spannung ausgibt, wenn der Wert von Va kleiner ist als etwa -200 V, und der Komparator A4 wird in der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform betrieben. Da die Ausgangsspannung V8 des Komparators A4 die hohe Spannung ist, unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung, leitet die Diode D2 nicht, und führt keine Steuerung des Tastverhältnisses durch. Daher ist die Tastverhältnissteuerung unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Der Wert von Va unmittelbar nach Starten der Beleuchtung steigt schnell von -480 V auf 0 V an, wie bei der ersten Ausführungsform, und die Spannung V9 der negativen Eingangsklemme des Komparators A4 steigt ebenfalls auf annähernd die Spannung der Versorgungsquelle VDD an. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung V8 gleich der niedrigen Spannung, durch die Arbeit des Komparators A4, etwa einige zehn µsec nach dem Beginn des Leuchtens der Entladungslampe 10, und wird die Diode D2 leitend, um das Tastverhältnis zu verringern.
Bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform ist das Tastverhältnis unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung auf den festen Wert von etwa 80% gesetzt, und kann der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 unmittelbar nach Starten der Beleuchtung stärker als im Falle des Stand der Technik erhöht werden, um so einen Beleuchtungsausfall der Entladung auszuschalten. Der Zweck dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, die Verläßlichkeit weiter zu erhöhen, durch stärkere Erhöhung des Ausgangsstroms der Spannungserhöhungsschaltung 2 als im Falle der ersten Ausführungsform.
Daher wird die Steuerung so durchgeführt, in einer Simulation, dass das Tastverhältnis von etwa 80% unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung auf 100% geändert wird, und auf etwa 80% während des Zeitraums des Wertes von Imin innerhalb des Entladungswachstumszeitraums verringert wird, um so festzustellen, wie der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 ansteigt. Die Grundlagen der Tastverhältnisänderung bei der Simulation sind in Fig. 7 gezeigt. Nachstehend wird der Grund dafür erläutert, dass ein Tastverhältnis von 100% unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung gewählt wird, und es auf etwa 80% während des Zeitraums des Wertes von Imin innerhalb des Entladungswachstumszeitraums verringert wird.
Wenn unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung ein Tastverhältnis von 100% gewählt wird, sammelt sich soviel elektromagnetische Energie in der Primärwicklung 2a der Spannungserhöhungsschaltung 2 an, wie dies überhaupt möglich ist. Danach, während des Zeitraums des Wertes von Imin innerhalb des Entladungswachstumszeitraums, wird das Tastverhältnis auf etwa 80% verringert, also auf den gleichen Wert wie bei der ersten Ausführungsform. Es wird mehr elektromagnetische Energie als bei der ersten Ausführungsform in der Primärwicklung 2a während des Zeitraums mit dem Tastverhältnis von 100% angesammelt, und die Spannungserhöhungsschaltung 2 gibt diese große Energiemenge an die Entladungslampe 10 während des Zeitraums mit dem Tastverhältnis 80% ab. Daher wird der Wert von Imin größer als bei der ersten Ausführungsform, was einen Beleuchtungsausfall der Entladungslampe 10 erschwert. Wie in der schematischen Darstellung von Fig. 8 gezeigt, weist der Strom, der durch die Diode 2d fließt (Kurve ), in jenem Fall, in welchem das Tastverhältnis von 100% auf 80% nach dem Starten der Beleuchtung verringert wird, einen höheren Stromwert auf als in jenem Fall, in welchem das Tastverhältnis auf 80% festgelegt ist (Kurve ), was sich ebenfalls aus der Simulation ergibt. Daher ist auch der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 größer, wenn das Tastverhältnis von 100% auf 80% nach dem Starten der Beleuchtung verringert wird. Als Simulationsverfahren wurde hierbei als simulierte Schaltung eine Schaltung verwendet, welche die Spannungserhöhungsschaltung 2 aufweist, und wurden als Parameter für das Schaltelement 2c und die Gleichspannungsversorgungsquelle der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung zum Betrieb der Spannungserhöhungsschaltung 2 die Beziehung zwischen dem Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 und dem Tastverhältnis der Impulssignalform untersucht, die an das Gate des Schaltelements 2c angelegt wird.
Bei der zweiten Ausführungsform ist, entsprechend dem Ergebnis der voranstehend geschilderten Simulation, die Schaltung so aufgebaut, dass das maximale Tastverhältnis unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung auf einen höheren Wert von etwa 90% gesetzt wird, nahezu 100%, und das Tastverhältnis auf etwa 80% verringert wird, wie dies voranstehend beschrieben wurde, in dem Zeitraum, in welchem der Wert von Imin auftaucht. Das Ausgangssignal des Komparators A4 in Fig. 6 ist die hohe Spannung unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung, wie voranstehend geschildert, und es wird keine Steuerung des Tastverhältnisses vorgenommen. Daher können die Widerstände r3 und r4 zum Festlegen des maximalen Tastverhältnisses von etwa 90% unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung zuerst ausgewählt werden.
Nach etwa einigen 10 µsec seit dem Starten der Beleuchtung wird das Ausgangssignal des Komparators A4 die niedrige Spannung, und arbeitet der Komparator A4 so, dass er.das Tastverhältnis verringert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Tastverhältnis durch die Spannung V3 (die positive Eingangsspannung des Komparators A2) bestimmt, die durch den Spannungsabfall in den Widerständen r3 und r4, der Kapazität C1, dem Widerstand r12, und der Diode D2 bestimmt wird. Durch diese Spannung V3 wird der Widerstand r12 in Fig. 6 so ausgewählt, dass das Tastverhältnis einen Wert von etwa 80% während jenes Zeitraums annehmen kann, in welchem der Wert Imin auftaucht.
Die Änderung des Tastverhältnisses bei der zweiten Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt. Ein Zeitraum T seit dem Starten der Beleuchtung entspricht dem Entladungswachstumszeitraum von einigen zehn bis einigen 100 sec. Die Kurve zeigt die Änderung des Tastverhältnisses bei der zweiten Ausführungsform, und die Kurve die Änderung des Tastverhältnisses bei der ersten Ausführungsform. Bei der Kurve wird unmittelbar nach Starten der Beleuchtung das Tastverhältnis etwa 90%, und nimmt die Spannung V3 mit der Zeitkonstante ab, die durch die Widerstände r3 und r4, den Kondensator C1 und den Widerstand r12 festgelegt wird, wie voranstehend geschildert, und nimmt auch das Tastverhältnis entsprechend ab. Wenn ein vorbestimmter Spannungswert, der durch den Spannungsabfall in den Widerständen r3, r4 und r12 und in der Diode D2 bestimmt wird, erreicht ist, nimmt das Tastverhältnis den Wert von etwa 80% an. Durch die Tastverhältnissteuerung wie voranstehend geschildert nimmt bei der zweiten Ausführungsform der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 stärker zu als im Falle der ersten Ausführungsform während des Zeitraums, in welchem der Wert Imin auftaucht, und nimmt der der Entladungslampe 10 zugeführte Strom stärker als im Falle der ersten Ausführungsform zu, was die Verläßlichkeit erhöht. Nach dem Entladungswachstumszeitraum werden das Schaltelement 2c und der Treiber 8 wie bei der ersten Ausführungsform gesteuert, und wird die Entladungslampe 10 in den stabilen Beleuchtungszustand versetzt. Obwohl der Komparator A4 zusätzlich bei dieser zweiten Ausführungsform hinzugefügt wurde, wird darauf hingewiesen, dass eine entsprechende Steuerung unter Verwendung eines Operationsverstärkers statt des Komparators A4 durchgeführt werden kann.
Dritte Ausführungsform
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das die Einzelheiten der Steuerschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und in dieser Figur ist mit 7g eine Steuerschaltung (dritte Steuerschaltung) bezeichnet, die aus einer Diode D2, einem Schaltelement Tr, Widerständen r13 bis r15, und einer Versorgungsquelle VDD besteht. Eine Klemme jedes der Widerstände r13 und r14 ist mit der Drain-Klemme des Schaltelements Tr verbunden, und die andere Klemme des Widerstands r14 ist an die Versorgungsquelle VDD angeschlossen. Die andere Klemme des Widerstands r13 ist mit der Kathodenklemme der Diode D2 verbunden. Die Anodenklemme der Diode D2 ist an die Eingangsklemme der Steuerschaltung 7b angeschlossen (die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 7c), wie im Falle der zweiten Ausführungsform. Die Source-Klemme des Schaltelements Tr ist mit GND verbunden, und die Gateklemme ist an eine Klemme des Widerstands r15 angeschlossen. Die andere Klemme des Widerstands r15 ist an die positive Eingangsklemme des Komparators A1 in der Steuerschaltung 7a angeschlossen.
Mit Ausnahme der Steuerschaltung 7g ist der Aufbau ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Nun wird nachstehend der Betriebsablauf der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau beschrieben.
Unter Verwendung eines Schaltelements anstelle des Komparators A4, der bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, kann das Tastverhältnis ebenfalls einen Wert von etwa 90% unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung aufweisen, und auf etwa 80% während des Zeitraums verringert werden, in welchem der Wert Imin auftaucht. Bei der dritten Ausführungsform ist der Schaltungsaufbau gemäß Fig. 10 vorgesehen, anstelle der Steuerschaltung 7f, die einen Komparator verwendet, wie dies bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform erläutert wurde.
Wenn der Schalter (nicht gezeigt) der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 eingeschaltet wird, und die Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 zur negativen Seite hin erhöht wird, wird die durch die Spannungsmeßschaltung 5 geteilte Spannung kleiner und nähert sich an den Wert Null an, und wird eine Spannung von annähernd 0 V an das Gate des Schaltelements Tr über den Widerstand r15 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schaltelement Tr ausgeschaltet, wird eine hohe Spannung (die hohe Spannung), die an die Widerstände r13 und r14 festgelegt wird, an die Kathode der Diode D2 angelegt, und leitet die Diode D2 nicht, wie bei der zweiten Ausführungsform, so dass keine Tastverhältnissteuerung vorgenommen wird. Daher ist die Tastverhältnissteuerung unmittelbar vor dem Starten der Beleuchtung ebenso wie bei der zweiten Ausführungsform.
Unmittelbar nach Starten der Beleuchtung steigt der Wert der Ausgangsspannung Va schnell von -480 V auf 0 V an, wie bei der zweiten Ausführungsform, wird die durch die Spannungsmeßschaltung 5 geteilte Spannung größer, und wird eine hohe Spannung von annähernd 5 V an das Gate des Schaltelements Tr über den Widerstand r15 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schaltelement Tr eingeschaltet, wird die Spannung von 0 V von GND an eine Klemme des Widerstands r13 angelegt, und leitet die Diode D2, wodurch das Tastverhältnis so gesteuert wird, dass es verringert wird. Der Widerstand r13 wird ebenso wie bei der zweiten Ausführungsform so ausgewählt, dass nach dem Starten der Beleuchtung der Tastverhältnis auf etwa 80% während des Zeitraums eingestellt werden kann, in welchem der Wert Imin auftaucht. Weiterhin steigt der Ausgangsstrom der Spannungserhöhungsschaltung 2 stärker als bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform während des Zeitraums an, in welchem der Wert Imin auftaucht, und nimmt der der Entladungslampe 10 zugeführte Strom stärker als bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform zu, wodurch die Verläßlichkeit erhöht wird.
Vierte Ausführungsform
Fig. 11 ist ein Schaltbild eines Teils der Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und in dieser Figur werden zwei der Komparatoren A1, die bei den ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben wurden, verwendet, und die jeweiligen Ausgänge sind an die Gates der Schaltelemente 2g und 2h angeschlossen. Darüber hinaus werden auch zwei Komparatoren A2 verwendet, deren Ausgang jeweils an das Gate des Schaltelements 2g bzw. 2h angeschlossen ist. Die Drain- Klemmen der Schaltelemente 2g und 2h sind an die Eingangsseite des Transformators 2A bzw. 2B angeschlossen. Die Source-Klemmen der Schaltelemente 2g und 2h sind miteinander verbunden. Die Anodenklemmen der Dioden 2d und 2f sind an die Ausgangsseite des Transformators 2A bzw. 2B angeschlossen. Die Kathodenklemmen der Dioden 2d und 2f sind miteinander verbunden. Der Anschluß von Widerständen an die positive und negative Eingangsklemme jedes Komparators A1 erfolgt ebenso wie bei den voranstehend geschilderten ersten bis dritten Ausführungsformen. Die positiven Eingangsklemmen der jeweiligen Komparatoren A1 sind miteinander verbunden. Der Anschluß von Widerständen und eines Kondensators an die negative Eingangsklemme jedes Komparators A2 erfolgt ebenso wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen. Weiterhin sind der Kondensator, die Widerstände, und die Diode, die an die positive Eingangsklemme des Komparators A2 angeschlossen sind, ebenso ausgebildet wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen. Zusätzlich sind die positiven Eingangsklemmen der jeweiligen Komparatoren A2 miteinander verbunden. Im Aufbau ähnlich wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen sind der Kondensator 2e, die Masseleitung 3, der Strommeßwiderstand 4, die Spannungsmeßschaltung 5, die Widerstände 5a bis 5d in der Spannungsmeßschaltung 5, die Wechselrichterschaltung 6, die Schaltelemente 6a bis 6d in der Wechselrichterschaltung 6, der Treiber 8, die Entladungsstartschaltung 9, der Transformator 9a und der Entladungsröhrenschalter 9b und der Kondensator 9c in der Entladungsstartschaltung 9, und die Entladungslampe 10.
Nunmehr wird nachstehend der Betriebsablauf der Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau beschrieben.
Bei der Spannungserhöhungsschaltung 2, die bei den voranstehenden ersten bis dritten Ausführungsformen geschildert wurde, ermöglicht die Verwendung mehrerer Transformatoren, welche aus der Primärwicklung 2a und der Sekundärwicklung 2b bestehen, auch die Steuerung des Tastverhältnisses vor und nach dem Starten der Beleuchtung, wie dies bei den voranstehenden ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben wurde. Wenn mehrere Transformatoren eingesetzt werden, werden auch mehrere Schaltelemente 2c und Dioden 2d verwendet. Die Verwendung mehrerer Elemente kann die Belastung pro Element verringern, und die dielektrische Festigkeit und die Wärmebeständigkeit können erhöht werden.
In Fig. 11 ist ein Schaltungsaufbau gezeigt, bei welchem zwei Transformatoren, Schaltelemente, und Dioden jeweils verwendet werden.
Wenn der Schaltung der Gleichspannungsversorgungsquelle 1 eingeschaltet wird, beginnt die Steuerschaltung 7 zu arbeiten, und wird durch Wiederholung des Ein/Ausschaltens der Schaltelemente 2g und 2h wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen die Ausgangsspannung Va der Spannungserhöhungsschaltung 2 nach Minus hin erhöht. Bei dieser vierten Ausführungsform werden die Dreieckssignale, welche den negativen Klemmen der jeweiligen Komparatoren A2 in Fig. 11 zugeführt werden, so zugeführt, dass ihre Phase entgegengesetzt ist, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Daher werden die Schaltelemente 2g und 2h zu entgegengesetzten Zeitpunkten ein/ausgeschaltet. Darüber hinaus ist die Tastverhältnissteuerung vor und nach dem Starten der Beleuchtung und der Betrieb der Schaltung ebenso wie bei den voranstehend geschilderten ersten bis dritten Ausführungsformen.
Wie voranstehend geschildert ist die Entladungslampen- Beleuchtungseinrichtung so ausgebildet, dass sie eine erste Steuerschaltung zur Ausgabe eines Impulses aufweist, der durch Impulsbreitenmodulation moduliert wird, an das Schaltelement einer Spannungserhöhungsschaltung, sowie eine zweite Steuerschaltung zum Steuern des Impulses, der von der ersten Steuerschaltung an das Schaltelement ausgegeben wird, auf solche Weise, dass dessen Durchgang intermittierend freigeschaltet oder gesperrt wird, damit die Gleichspannung, die von einer Spannungsmeßschaltung festgestellt wird, gleich einer vorbestimmten Spannung wird. Daher kann eine vorbestimmte Spannung, die für das Starten der Entladung einer Entladungslampe benötigt wird, von der Spannungserhöhungsschaltung an die Entladungsstartschaltung geliefert werden, durch Steuern des Impulses, der von der ersten Steuerschaltung an das Schaltelement ausgegeben wird, auf solche Weise, dass dessen Durchgang intermittierend freigeschaltet oder gesperrt wird. Weiterhin wird in dem sehr kurzen Zeitraum von einigen zehn bis einigen hundert µsec unmittelbar nach dem Start des Leuchtens der Entladungslampe der Impuls, der mit einer vorbestimmten Impulsbreitenmodulation moduliert wird, von der ersten Steuerschaltung an das Schaltelement ausgegeben, ohne den Impuls zu steuern, der von der ersten Steuerschaltung an das Schaltelement ausgegeben wird, durch die zweite Steuerschaltung, um dessen Durchgang zu sperren, so dass die Einschaltbetriebszeit des Schaltelements in dem voranstehend geschilderten Zeitraum so gesteuert werden kann, dass sie länger ist als beim Stand der Technik, so dass der von der Spannungserhöhungsschaltung der Entladungslampe zugeführte Strom zunimmt, was den Vorteil mit sich bringt, dass ein Beleuchtungsausfall der Entladungslampe in dem Entladungswachstumszeitraum ausgeschaltet werden kann.
Die Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass in der ersten Steuerschaltung eine Impulsbreitenmodulation so durchgeführt wird, dass das Tastverhältnis des Impulses, der unmittelbar vor und nach dem Starten der Beleuchtung der Entladungslampe ausgegeben wird, auf einem höheren Wert gehalten wird. Daher kann in dem sehr kurzen Zeitraum von einigen zehn bis einigen hundert µsec unmittelbar nach dem Starten der Beleuchtung der Entladungslampe die Einschaltbetriebszeit des Schaltelements während des geschilderten Zeitraums so gesteuert werden, dass sie länger ist als beim Stand der Technik, so dass der von der Spannungserhöhungsschaltung der Entladungslampe zugeführte Strom zunimmt, was den Vorteil mit sich bringt, dass ein Beleuchtungsausfall der Entladungslampe während des Entladungswachstumszeitraums ausgeschaltet werden kann.
Die Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung ist so aufgebaut, dass sie eine dritte Steuerschaltung zur Bestimmung des Startens der Beleuchtung der Entladungslampe entsprechend der Gleichspannung aufweist, die von der Spannungsmeßschaltung festgestellt wird, und die Impulsbreitenmodulation der ersten Steuerschaltung so steuert, dass das Tastverhältnis des Ausgangsimpulses von dem größeren Wert auf einen kleineren Wert geändert wird, während des Zeitraums von einigen zehn bis einigen hundert µsec nach dem Starten der Beleuchtung der Entladungslampe. Daher wird, im Vergleich zum Stand der Technik, eine Änderung mit einem optimalen Tastverhältnis während des Zeitraums von einigen zehn bis einigen hundert µsec nach dem Starten der Beleuchtung der Entladungslampe vorgenommen, und wird die Einschaltbetriebszeit des Schaltelements in dem genannten Zeitraum so gesteuert, dass sie länger ist, um den von der Spannungserhöhungsschaltung der Entladungslampe zugeführten Strom zu erhöhen, was den Vorteil mit sich bringt, dass der Beleuchtungsausfall der Entladungslampe während des Entladungswachstumszeitraums ausgeschaltet werden kann, und auch die Verläßlichkeit erhöht werden kann.

Claims (3)

1. Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung, welche aufweist:
eine Spannungserhöhungsschaltung (2), deren Eingangsseite mit einer Gleichspannungsversorgungsquelle (1) verbunden ist, und in welcher ein Schaltelement (2c) vorgesehen ist, um die Spannung der Gleichspannungsversorgungsquelle in Reaktion auf den Ein/Ausschaltbetrieb des Schaltelements (2c) zu erhöhen;
eine Entladungsstartschaltung (9) zur Durchführung des Startens der Entladung der Entladungslampe (10) entsprechend der Gleichspannung, die durch die Spannungserhöhungsschaltung (2) erhöht wird;
eine Spannungsmeßschaltung (5) zur Feststellung der Gleichspannung, die durch die Spannungserhöhungsschaltung erhöht wird;
eine erste Steuerschaltung (7b) zur Ausgabe eines Impulses, der durch Impulsbreitenmodulation moduliert ist, an das Schaltelement (2c); und
eine zweite Steuerschaltung (7a) zum intermittierenden Freischalten oder Sperren des Durchgangs des Ausgangsimpulses von der ersten Steuerschaltung (7b) an das Schaltelement (2c), so dass die Gleichspannung, die von der Spannungsmeßschaltung (5) festgestellt wird, gleich einer vorbestimmten Spannung wird.
2. Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerschaltung (7b) die Impulsbreitenmodulation so durchführt, dass das Tastverhältnis des Ausgangsimpulses unmittelbar vor und nach Starten der Beleuchtung der Entladungslampe (10) auf einem höheren Wert gehalten wird.
3. Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Steuerschaltung (7f) vorgesehen ist, um das Starten der Beleuchtung der Entladungslampe (10) entsprechend der Gleichspannung zu bestimmen, die von der Spannungsmeßschaltung (5) festgestellt wird, und die Impulsbreitenmodulation der ersten Steuerschaltung (7b) so zu steuern, dass das Tastverhältnis des Ausgangsimpulses von dem größeren Wert auf einen kleineren Wert während des Zeitraums von einigen zehn bis einigen hundert µsec nach dem Starten der Beleuchtung der Entladungslampe geändert wird.
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