DE10206178A1

DE10206178A1 - Entladungslampen-Zündschaltung

Info

Publication number: DE10206178A1
Application number: DE10206178A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Ito; Hitoshi Takeda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: US20020117972A1; DE10206178B4; JP2002246191A; FR2820942B1; US6617807B2; FR2820942A1

Abstract

In einer Entladungslampe-Zündschaltung zum Anschalten einer Vielzahl von Entladungslampen sind Startschaltungen (8) zum Zuführen von Startpulsen zu den jeweiligen Entladungslampen vorgesehen. Jede Startschaltung (8) hat Transformatoren (T1 und T2), deren Zahl gleich derjenigen der Entladungslampen ist, und jeder der Transformatoren hat eine Primär- und Sekundärwicklung. Die Entladungslampen (6_1 und 6_2) sind mit den jeweiligen Sekundärwicklungen (T1s und T2s) verbunden. Kondensatoren (C1 und C2) sind mit den jeweiligen Primärwicklungen (T1p und T2p) der Transformatoren verbunden, und ein Schaltelement (SW) ist in einer Schaltung mit den Primärwicklungen und den Kondensatoren vorgesehen. Wird akkumulierte Ladung in jedem Kondensator über die Primärwicklung des Transformators bei Leitung des Schaltelements (SW) abgeleitet, so wird der Startpuls erzeugt und jeder Entladungslampe über die Sekundärwicklung jedes Transformators zugeführt.

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Entladungslampen- Zündschaltung zum Zünden einer Vielzahl von Entladungslampen und insbesondere die Technik zum Vereinfachen einer Startschaltungs-Konfiguration sowie zum Garantieren des Leitungsvermögens beim Anschalten jeder Entladungslampe.

In dem Fall, in dem eine Entladungslampe (Metall-Halogenlampe, Engl.: metallic halide lamp) beispielsweise auf die Lichtquelle einer Fahrzeuglampe angewandt wird, ist eine Zündschaltungs-Konfiguration bekannt, mit einer DC- Energiequelle, einem Energieversorgungsabschnitt (Energieversorgungs-Umschaltschaltung), einer DC-AC Umsetzschaltung, einer Startschaltung usw.

Eine Startschaltung (sogenannte Starterschaltung) zum Erzeugen eines Hochspannungs-Startpuls ist dann erforderlich, wenn eine Entladungslampe gestartet wird, sowie im Fall des Anschaltens einer Vielzahl von Entladungslampen durch eine Zündschaltung, die diesen Entladungslampen gemeinsam ist, und jede Startschaltung ist in Zuordnung zu jeder Entladungslampe vorgesehen.

Eine typische Startschaltungskonfiguration enthält einen Kondensator zum Akkumulieren elektrischer Ladung und ein Schaltelement (Thyristorelement oder Funkenstrecken- bzw. Spaltelement) zum Entladen der Ladung, und sowohl der Kondensator als auch das Schaltelement sind an einer primärseitigen Schaltung vorgesehen, mit der Primärwicklung eines Transformators (Triggertransformator), und der durch das Leiten des Schaltelements erzeugte Puls wird durch den Transformator angehoben, so dass der Startpuls von der Sekundärwicklung zu einer Entladungslampe zugeführt wird.

Bei der Form der Bereitstellung der Startschaltung für jede Entladungslampe erhöht sich die Zahl der Teile für die Anwendung proportional zu der Zunahme der Zahl der Entladungslampen, und dies ist im Hinblick auf die Größen- und Kostenreduktion problematisch.

In einem Fall, wo ein derartiges Schaltelement bei der primärseitigen Schaltung des Transformators zum Bilden der Startschaltung vorgesehen ist, ist es beispielsweise erforderlich, Schaltelemente mit einer gleichen Zahl wie die Entladungslampen vorzusehen.

Zum Bereitstellen einer Startschaltung für die gemeinsame Anwendung ist die primärseitige Schaltung der Transformatoren für eine gemeinsame Anwendung festgelegt; beispielsweise ist die primärseitige Schaltung des Transformators mit einer Schaltung gebildet, enthaltend eine Primärwicklung, einen Kondensator und ein Schaltelement, und gleichzeitig sind Sekundärwicklungen gleich im Hinblick auf die Zahl zu den Entladungslampen an der Sekundärseite der Transformatoren vorgesehen. Dann lässt sich die Zahl der Teile für die Anwendung beschränken, durch Zuführen des Startpuls zu der individuellen Entladungslampe über jede Sekundärwicklung.

Gemäß diesem Verfahren hat es sich jedoch als erforderlich erwiesen, die folgenden Maßnahmen in Betracht zu ziehen, so dass die Entladungslampe sicher und bestimmt angeschaltet wird.

1. Der Kapazitätswert des Kondensators zum Bilden der primärseitigen Schaltung des Transformators ist ein Kapazitätswert, der sich im Ergebnis ergibt durch die Multiplikation des Kapazitätswerts, der erforderlich ist, wenn eine Entladungslampe angeschaltet wird, mit der Zahl der Entladungslampen, und die Charakteristiken unmittelbar nach dem Durchschlag der Entladungslampen sind in Übereinstimmung miteinander gebracht.
2. Der Kapazitätswert des Kondensators zum Bilden der primärseitigen Schaltung der Transformatoren ist gleich oder größer als das Doppelte des Kapazitätswerts, der sich durch Multiplizieren des Kapazitätswerts ergibt, der erforderlich ist, wenn eine Entladungslampe angeschaltet wird, mit der Zahl der Entladungslampen.

Wird der Gegenstand (1) zunächst betrachtet, so verbleibt ein Problem ausgehend von der Prüfung einer Kostenreduktion in dem Umfang, dass sich der Kapazitätswert des Kondensators erhöht, soweit der erste Halbteil des Grunds betrachtet wird. Im Hinblick auf den zweiten Halbteil des Grunds (d. h., die Charakteristiken unmittelbar nach dem Durchschlag der Entladungslampen müssen miteinander in Übereinstimmung gebracht sein), so beruht er auf der Tatsache, dass die in dem Kondensator gespeicherte Energie gleichmäßig zu verteilen ist. Insbesondere tritt die der Entladungslampe im Augenblick des Durchschlags der Entladungslampe zugeführte Energie auf, und sie spielt eine wichtige Rolle beim Steuern des stabilen Verschiebens zum Anschalten der Entladungslampe. Sofern nicht die Charakteristiken der Entladungslampe miteinander in Übereinstimmung gebracht sind, und zwar in einem Fall, wo der Durchschlag der gesamten Entladungslampe dann auftritt, wenn ein Startpuls zugeführt wird, entwickelt sich eine partielle Aufteilung dahingehend, dass ein größerer Umfang an Energie zu einer bestimmten Entladungslampe verteilt wird, während weniger Energie zu einer anderen verteilt wird. Demnach kann die Entladungslampe, die weniger Energie empfangen hat, kaum stabil eine Verschiebung zu ihrem Anschaltzustand ausführen. Zum Vermeiden einer solchen Bedingung für die Entladungslampe ist es nur erforderlich, selektiv Entladungslampen zu verwenden, deren Charakteristiken in Übereinstimmung zueinander bestehen. Jedoch bleiben Schwierigkeiten beim Sortieren von Manntagen und der Plansteuerung zu lösen.

Der Gegenstand (2) wird betrachtet mit der Absicht zum Zuführen der Energie in ausreichendem Maße, so dass selbst die Entladungslampe, die weniger Energie empfangen hat, eine Verschiebung in stabiler Weise zu ihrem Anschaltzustand unter der Annahme ausführt, dass die Verteilung von Energie zu jeder Entladungslampe ungleich ist. In anderen Worten speichert der Kondensator geringfügig eine größer Menge an Energie vorab, und das Entladen der Energie wird durch das Leiten des Schaltelements bewirkt. Dennoch erfordert dieses Verfahren das vollständige Neuaufladen eines Kondensators mit großer Kapazität innerhalb einer kurzen Zeit, so dass ein Hochspannungspuls erzeugt wird. Weiterhin ist nicht nur das ausschließliche Ergänzen einer Regulier- oder Steuerschaltung für ein stabiles Anschalten jeder Entladungslampe bei der Entladungslampe, der die größere Energie zugeführt wird, erforderlich, sondern ebenso der Einsatz eines Kondensators mit großer Kapazität. Das Problem in diesem Fall besteht darin, dass die Zündschaltung tendenziell eine hohe Größe aufweist, mit dem Ergebnis einer Zunahme der Kosten.

Ein technisches Problem der Erfindung besteht nicht nur in der Verbesserung des Zündleistungsumfangs einer Entladungslampen-Zündschaltung, indem ermöglicht wird, dass eine Vielzahl von Entladungslampen stabil einen Übergang zu ihrem Anschaltzustand vollziehen, nachdem die Entladungslampen gestartet werden, sondern ebenso in der Verringerung der Größe und Kosten der Entladungslampen- Zündschaltung.

Zum Lösen des obigen Problems gemäß der Erfindung enthält eine Entladungslampen-Zündschaltung zum Anschalten einer Vielzahl von Entladungslampen eine Startschaltung zum Zuführen von Startpulsen zu Entladungslampen, und sie weist die folgende Konfiguration auf.

Die Startschaltung ist mit Transformatoren versehen, die Primär- und Sekundärwicklungen aufweisen, die im Hinblick auf die Zahl gleich derjenigen der Entladungslampen sind, und die Entladungslampen sind mit der jeweiligen Sekundärwicklung verbunden.

Ein Kondensator ist mit der Primärwicklung jedes Transformators verbunden, und es ist eine Schaltung mit den Kondensatoren und einem Schaltelement bei der Primärseite der Transformatoren vorgesehen.

Wird in jedem Kondensator angesammelte Ladung über die Primärwicklung der Transformators bei Leiten des Schaltelements entladen, so wird der Startpuls erzeugt und jeder Entladungslampe über die Sekundärwicklung des Transformators zugeführt.

Gemäß der Erfindung hat die Primärwicklung jedes Transformators, ergänzt bei jeder Entladungslampe, einen Kondensator so, dass akkumulierte Energie, die für die Entladungslampe für ein stabiles Verschieben zu ihrem Anschaltzustand erforderlich ist, gewährleistet ist, und durch Bereitstellen des Schaltelements für eine gemeinsame Verwendung bei der primärseitigen Schaltung der Transformatoren lassen sich die Größe und die Kosten der Entladungslampen-Zündschaltung verringern.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zum Darstellen der Grundschaltungskonfiguration der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer anderen Schaltungskonfiguration der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltdiagramm zum Darstellen des Hauptteils einer Startschaltungs-Konfiguration;

Fig. 4 ein anderes Schaltbild zum Darstellen des Hauptteils der Startschaltungs-Konfiguration;

Fig. 5 ein Schaltbild gemäß einer Ausführung der Erfindung zusammen mit Fig. 6 bis 8, und zum Darstellen der Anwendung der in Fig. 3 gezeigten Schaltungskonfiguration bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung;

Fig. 6 ein Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltkonfiguration nach Fig. 4 bei der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 7 ein Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltungskonfiguration nach Fig. 3 bei der Schaltung nach Fig. 2; und

Fig. 8 ein Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltkonfiguration nach Fig. 4 bei der Schaltung nach Fig. 2.

Die Fig. 1 und 2 zeigen beispielhafte Diagramme der grundlegenden Entladungslampen-Zündschaltungskonfigurationen unter Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Als Zündschaltung zum Zünden zweier Entladungslampen werden beispielsweise die folgenden Formen genannt.

A) Eine Form zum Vorbereiten von zwei Gruppen von Schaltungen jeweils enthaltend eine DC-DC-Umsetzerschaltung und eine DC-AC-Umsetzerschaltung, wodurch eine Steuerung des Zündens jeder Entladungslampe in jeder Schaltung erfolgt.
B) Eine Form unter Verwendung einer DC-DC-Umsetzerschaltung zum Erhalten einer Ausgabe einer positiven Polarität, einer DC-DC-Umsetzerschaltung zum Erhalten einer Ausgabe einer negativen Polarität und einer DC-AC-Umsetzerschaltung zum Anschalten jeder der zwei Entladungslampen.

Die Fig. 1 zeigt die Form (A) in beispielhafter Weise, und die Zündschaltung 1A hat die nachfolgend gezeigten Komponenten (mit Bezugszeichen).
DC Energiezuführung 2.
DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2.
DC-AC-Umsetzerschaltungen 4_3 und 4_2.
Starterschaltungen 5_3 und 5_2.
Entladungslampen 6_1 und 6_2.
Startschaltung 7.

Bei der obigen Anordnung sind die DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1, die DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 und die Startschaltung 5_1 als Schaltungen für die Entladungslampe 6_3 vorgesehen, während die DC-DC-Umsetzerschaltung 3_2, die DC-AC- Umsetzerschaltung 4_1 und die Starterschaltung 5_2 als diejenigen für die Entladungslampe 6_2 vorgesehen sind, und die Absicht hinter der Steuerschaltung 7 besteht in der gemeinsamen Anwendung zwischen diesen.

Insbesondere wird in der Entladungslampen-Zündschaltung 1A DC-Spannung von der DC-Energiequelle 2 über einen Zündschalter (nicht gezeigt) zu den DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2 zugeführt, und dann werden die Ausgangsspannungen der DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2 den jeweiligen DC- AC-Umsetzerschaltungen 4_1 und 4_2 zugeführt. Im Hinblick auf jede DC-DC-Umsetzerschaltung wird eine Schaltungskonfiguration zum Umsetzen der DC-Eingangsspannung in eine gewünschte DC-Spannung zitiert; beispielsweise eine DC-DC-Umsetzerschaltung (ein Chopper oder eine Rücklauftyp) Konfiguration in der Form einer Schaltreguliereinrichtung. Die DC-AC-Umsetzerschaltung kann - ohne hierauf beschränkt zu sein - eine Brückentypschaltung (Voll- oder Halbbrückenschaltung) sein.

Die Startschaltung (sogenannte Starterschaltung) 5_1 ist eine Schaltung zum Zuführen eines Startpulses zu der Entladungslampe 6_1 nach Überlagerung des Startpulses auf die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1. Ferner ist die Startschaltung 5_1 eine Schaltung zum Zuführen eines Startpulses zu der Entladungslampe 6_2 nach Überlagerung des Startpulses auf die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_2.

Die Steuerschaltung 7 wird zum Steuern jeder der Entladungslampen verwendet, in Übereinstimmung mit dem Zustand jeder Entladungslampe zum Steuern der Ausgangsspannung hiervon durch Aussenden der Steuersignale, beabsichtigt für die jeweiligen DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2, sowie für das Steuern der abwechselnden Betriebsschritte durch Aussenden der Steuersignale, beabsichtigt für die jeweiligen DC-AC-Umsetzerschaltungen 4_1 und 4_2.

Die Fig. 2 zeigt die Form (B) in beispielhafter Weise, und die Zündschaltung 1B hat die nachfolgend gezeigten Komponenten (mit Bezugszeichen).
DC Energiequelle 2.
DC-DC-Umsetzerschaltungen 3Bp und 3Bn.
DC-AC-Umsetzerschaltung 4.
Startschaltungen 5_1 und 5_2.
Entladungslampen 6_1 und 6_2.
Startschaltung 7.

Die Entladungslampen-Zündschaltung 1B nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Entladungslampen-Zündschaltung 1A anhand der folgenden Punkte.

Im Hinblick auf die DC-DC-Umsetzerschaltungen sind der Schaltungsabschnitt 3Bp (DC-DC-Umsetzer) zum Erhalten einer Spannungsausgabe einer positiven Polarität und der Schaltungsabschnitt 3Bn (DC-DC-Umsetzer) zum Erhalten einer Spannungsausgabe einer negativen Polarität parallel in Beziehung zueinander angeordnet.

Die DC-AC-Umsetzerschaltung 4 ist eine Schaltung (Voll- oder H-Brückenschaltung) für eine gemeinsame Anwendung.

Die Startschaltung 7 sendet Steuersignale zu den jeweiligen Schaltungsabschnitten 3Bp und 3Bn aus, wodurch eine Steuerung der Ausgangsspannung erfolgt, durch Ausführen der An/Aus Umsteuerung des Schaltelements in jedem Schaltabschnitt, und ebenso durch Aussenden eines Steuersignals an die DC-AC- Umsetzerschaltung 4, wodurch der abwechselnde Betrieb gesteuert wird.

Die Fig. 3 zeigt eine Startschaltungs-Konfiguration 8 im Hinblick auf ihre Anwendung bei der Zündschaltung.

In der Startschaltung hat eine Entladungslampe einen Transformator (da zwei Entladungslampen gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sind, sind zwei Transformatoren T1 und T2 vorgesehen). In anderen Worten ausgedrückt, sind Transformatoren T1 und T2 vorgesehen, jeweils mit Primärwicklungen (T1p und T2p) und Sekundärwicklungen (T1s und T2s), die die gleiche Zahl wie die Entladungslampen aufweisen; beispielsweise wird T1 zum Bilden der Startschaltung 5_1 und T2 zum Bilden der Startschaltung 5_2 verwendet.

Ein Ende der Sekundärwicklung T1s ist mit einem Ausgangsanschluss der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 verbunden, als Beispiel, das andere Ende ist mit der Entladungslampe 6_1 verbunden. Ferner ist ein Ende der Sekundärwicklung T2s mit dem anderen Ausgangsanschluss der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 verbunden, und das andere Ende ist mit der Entladungslampe 6_2 verbunden. In anderen Worten ausgedrückt, sind die einen Enden der jeweiligen Sekundärwicklungen mit der DC-AC- Umsetzerschaltung verbunden, während die anderen Enden hiervon mit der Entladungslampe verbunden sind.

Ein Kondensator ist mit der Primärwicklung jedes Transformators verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt, und ein Kondensator C1 ist mit einem Ende der Primärwicklung T1p verbunden, und ein Kondensator C2 ist mit einem Ende der Primärwicklung T2p verbunden. Die Anschlüsse der jeweiligen Primärwicklungen - ohne dass die Kondensatoren hiermit verbunden sind - sind gemeinsam verbunden, und diese Anschlüsse sind mit einem Schaltelement SW verbunden (obgleich in Fig. 3 einfach anhand eines Schaltimpulses gezeigt, wird ein getrennt erregtes Element eingesetzt, beispielsweise ein Thyristor oder ein Selbstdurchschlagselement wie ein Funkenstreckenelement).

Die Ausgangsspannung (hiernach bezeichnet mit "DCp") der DC- DC-Umsetzerschaltung 3Bp wird dem Verbindungspunkt zwischen der Primärwicklung T1p und dem Kondensator C1 zugeführt, als Beispiel. Von den Anschlüssen der Kondensatoren C1 und C2 und des Schaltelements SW sind die, die nicht mit den Primärwicklungen T1p und T2p verbunden sind, miteinander verbunden, und ebenso mit einer Spannungsversorgungsquelle (nicht gezeigt) über einen Widerstand 9 und eine Diode 10 (angeordnet mit einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung gerichtet zu dem Widerstand 9 als Vorwärtsrichtung). Im Hinblick auf die Spannungsversorgungsquelle wird eine Beschreibung ihrer spezifischen Form weggelassen, da es zahlreiche Arten und bekannte Formationen gibt (z. B., unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der Erfindung, wie nachfolgend beschrieben wird).

Wie oben herausgestellt, ist eine Schaltung mit den Kondensatoren C1 und C2 und einem Schaltelement SW an den Primärseiten der Transformatoren T1 und T1 vorgesehen. Fließt Strom in die Diode 10 gemäß der Beziehung zwischen dem Position von DCp und dem Potential der Spannungsversorgungsquelle, so werden die Kondensatoren C1 und C2 erneut aufgeladen, und wird die hier aufgenommene Ladung über die Primärwicklungen T1p und T2p der Transformatoren T1 und T2 bei Leiten des Schaltelements SW entladen, werden die Startpulse erzeugt. Dann werden die Pulse den jeweiligen Entladungslampen 6_1 und 6_2 über die Sekundärwicklungen T1s und T2s der Transformatoren T1 und T2 zugeführt.

Da die obige Anordnung ausgebildet werden kann, lediglich durch Aufteilen des magnetischen Materials in zwei Teile in jedem Transformator, ergibt sich nicht eine Zunahme der Größe der Entladungslampe. Weiterhin ist es aufgrund der Tatsache, dass ein Transformator einen Kondensator hat, im Hinblick auf den Kapazitätswert jedes Kondensators ist es lediglich erforderlich, den Kapazitätswert so festzulegen, dass jede Entladungslampe stabil zu ihrem Anschaltzustand verschoben wird, was im Ergebnis nicht zu einer Erhöhung führt, und zwar nicht nur von dem Kapazitätswert des Kondensators auf einen Wert mehr als erforderlich, sondern auch der Größe des Kondensators.

Weiterhin ist die Bereitstellung des Schaltelements SW für die gemeinsame Anwendung im Hinblick auf Kosteneinsparung vorteilhaft, dass es nicht erforderlich ist, mehr als ein Element zu verwenden. Leitet das Schaltelement SW, so wird ein Entladen jedes Kondensators über die Primärwicklung jedes Transformators bewirkt, und da das Zuführen von Energie zu jeder Entladungslampe in gleicher Weise äquivalent zu der in jedem Kondensator gespeicherten Energie wird, lässt sich Energie zu jeder Entladungslampe weder in zu hohem noch in zu geringem Umfang zuführen, so dass sich das Zündleistungsvermögen für die Entladungslampe gewährleisten lässt.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Startschaltkonfiguration 11, und diese Schaltungskonfiguration unterscheidet sich von der Schaltungskonfiguration 8 anhand der folgenden Punkte.

Der Verbindungspunkt zwischen der Primärwicklung T1p des Transformators T1 und des Kondensators C1 ist mit der Spannungsversorgungsquelle (nicht gezeigt) über einen Widerstand 12 und eine Diode 13 (angeordnet entlang der Richtung gerichtet zu dem Widerstand 12 als der Vorwärtsrichtung) verbunden.

Von den Anschlüssen der Kondensatoren C1 und C2 und des Schaltelements SW sind diejenigen, die nicht mit den Primärwicklungen der jeweiligen Transformatoren verbunden sind, miteinander verbunden und ebenso geerdet.

Im Vergleich zu der Anordnung, bei der die Startschaltungen mit ähnlicher Konfiguration zueinander bei der jeweiligen Entladungslampe angebracht sind, wird eine Größen- und Kostenreduktion ermöglicht, indem das Schaltelement für eine gemeinsame Anwendung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt wird. Weiterhin hat im Vergleich zu der Bereitstellung der primärseitigen Schaltung für eine gemeinsame Anwendung diese Ausführungsform der Erfindung das Verdienst, dass sie nicht nur das Zündleistungsvermögen für jede Entladungslampe gewährleistet, sondern ebenso ein stabiles Verschieben der Entladungslampe in ihren Anschaltzustand nach dem Start.

Wie oben beschrieben, ist es, obgleich zwei Entladungslampen aus Gründen der Einfachheit bereitgestellt sind, überflüssig festzustellen, dass es akzeptabel ist, die verallgemeinerten Inhalte der Erfindung auf eine Zündschaltung mit drei oder mehr Entladungslampen anzuwenden (im Hinblick auf einen Transformator ist ein Kondensator mit seiner Primärwicklung verbunden, und eines der Enden der Primärwicklungen ist gemeinsam verbunden, und weiterhin ist ein Schaltelement hierzwischen verbunden).

Die Fig. 5 zeigt den Hauptteil der Startschaltungskonfiguration 8 nach Fig. 3, angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach Fig. 1. Obgleich lediglich die Bildung einer 6_1 der zwei Entladungslampen 6_1 und 6_2 in Fig. 5 hier beschrieben wird, hat der Schaltungsabschnitt für die andere Entladungslampe 6_2 ausschließlich einer Spannungsversorgungsquelle eine ähnliche Konfiguration (die Beschreibung hiervon wird zum Vermeiden einer Komplikation weggelassen).

Eine DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1 zum Empfangen von Energie von einer DC-Energiequelle E hat einen Transformator CT, ein Halbleiterschaltelement ssw und Gleichrichter- Glättungsschaltungen 14 und 15. Insbesondere ist das Schaltelement ssw (obgleich durch ein Schaltsymbol in Fig. 5 gezeigt) wird ein Feldeffekttransistor eingesetzt, mit der Primärwicklung CTp des Transformators CT verbunden, und ein Kondensator C0 ist mit diesen Komponenten parallel verbunden.

Von den zwei Sekundärwicklungen CTs1 und CTs2, hat CTs1 eine Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 14 mit einer Diode D1 und einem Kondensator CC1. Die Anode der Diode D1 ist mit einem Ende der Sekundärwicklung CTs1 verbunden, und die Kathode hiervon ist mit einem Ende des Kondensators CC1 verbunden, und das andere Ende des Kondensators ist mit dem einen Ende der Sekundärwicklung CTs1 verbunden. Ferner wird die Anschlussspannung des Kondensators CC1 zu einer DC-AC- Umsetzerschaltung 4_1 ausgesendet.

Die andere Sekundärwicklung CTs2 hat die Gleichrichtungs- Glättungsschaltung 15 mit der Diode D1 und dem Kondensator CC1. Die Kathode der Diode D2 ist mit einem Ende der Sekundärwicklung CTs1 verbunden, und die Anode hiervon ist mit einem Ende des Kondensators CC2 verbunden, und das andere Ende des Kondensators ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung CTs2 verbunden. Ferner bildet eine Schaltung mit der Sekundärwicklung CTs2 und der Gleichrichtungs- Glättungsschaltung 15 eine Spannungsversorgungsquelle.

Die DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 hat die Vollbrückentyp- Konfiguration, wobei vier Halbleiterschaltelemente sw1 bis sw4 (obgleich durch Schaltsymbole in Fig. 5 gezeigt, werden Feldeffekttransistoren eingesetzt) einer Schaltsteuerung durch Steuersignale von einer Treiberschaltung (nicht gezeigt) unterzogen werden. Insbesondere werden die Schaltelemente sw1 und sw4 in Kombination verwendet, und die Schaltelemente sw2 und sw3 werden ebenso in Kombination verwendet, und diese Kombinationen der Schaltelemente werden abwechselnd An/Ab geschaltet gesteuert, wodurch der Wechselbetrieb ausgeführt wird. In diesem Fall wird ein Ausgang der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2 geholt und der Entladungslampe 6_1 über die Sekundärwicklung T1s des Transformators T1 der Startschaltung 8 zugeführt (siehe den Anschluss tm1). Weiterhin wird die andere Ausgangsgröße hiervon von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2 geholt, und der Ausgangsanschluss im Hinblick auf die Ausgangsgröße wird mit einem Ende der Entladungslampe 6_1 sowie dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CC2und der Sekundärwicklung Cts2 verbunden.

Der Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle wird mit den Kondensatoren C1 und C2 der Startschaltung 8 über die Diode 10 und den Widerstand 9 verbunden. Als Ausgangsgröße einer Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 14 (siehe den Verbindungspunkt zwischen der Diode D1 und dem Kondensator CC1) wird diese den Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und der Primärwicklung C1p der Startschaltung 8 zugeführt, und die Kondensatoren C1 und C2 in der Startschaltung 8 werden neu aufgeladen, die Ladung wird gespeichert, anhand der Potentialdifferenz zwischen der Ausgangsspannung der DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1 und der Spannung, die durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführt wird. Die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_2 wird zu einem Anschluss tm2 zugeführt.

Die Fig. 6 zeigt den Hauptteil der Startschaltungs- Konfiguration 11 nach Fig. 4, angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach Fig. 1. Obgleich lediglich die Bildung einer 6_1 von den zwei Entladungslampen 6_1 und 6_2 in Fig. 6 hier beschrieben wird, hat der Schaltungsabschnitt der anderen Entladungslampe 6_2 ausschließlich einer Spannungsversorgungsquelle eine ähnliche Konfiguration (die Beschreibung hiervon wird zum Vermeiden einer Komplikation weggelassen).

Diese Schaltungskonfiguration unterscheidet sich gegenüber der Schaltungskonfiguration, die in Fig. 5 gezeigt ist, anhand der folgenden Punkte.

Die Richtung der Diode D2 einer Gleichrichter- Glättungsschaltung 15' zum Bilden einer Spannungsversorgungsquelle in einer DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1' ist entgegengesetzt zu demjenigen festgelegt, was in Fig. 5 gezeigt ist, und der Knoten der Diode 2 ist mit der Sekundärwicklung CTs2 verbunden, und die Kathode hiervon mit dem Kondensator CC2.

Der Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und der Primärwicklung T1p der Startschaltung 11 über die Diode 13 und den Widerstand 12 verbunden.

Demnach werden die Kondensatoren C1 und C2 in der Startschaltung 11 anhand der Potentialdifferenz zwischen der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung und dem Potential bei der Masseleitung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung erneut aufgeladen.

Die Fig. 7 zeigt den Hauptteil der Startschaltungs- Konfiguration 8 nach Fig. 3, angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach Fig. 2.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung hat die DC-DC- Umsetzerschaltung zum Empfangen der Spannungseingabe von der DC-Energieversorgung E die Schaltungsabschnitte 3Bp und 3Bm.

Obgleich die Konfiguration des Schaltungsabschnitts 3Bp im wesentlichen ähnlich zu derjenigen der Schaltungsabschnitts 3_1 ist, hat der Schaltungsabschnitt 3Bp die folgenden unterschiedlichen Punkte.

Der Verbindungspunkt zwischen der Sekundärwicklung CTs1 und dem Kondensator CC1 ist geerdet.

Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CC2 und der Sekundärwicklung CTs2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle ist mit dem Ausgangsanschluss des Schaltungsabschnitts 3Bm verbunden.

Ferner hat der Schaltungsabschnitt 3Dm einen Transformator CT', ein Schaltelement ssw', und eine Gleichrichter- Glättungsschaltung 16, und das Schaltelement ssw' (obgleich anhand eines Schaltsymbols in Fig. 7 gezeigt, wird ein Feldeffekttransistor eingesetzt) ist mit der Primärwicklung CTp' des Transformators CT' verbunden. Die Sekundärwicklung CTs' hat die Gleichrichter-Glättungsschaltung 16 mit einer Diode D3 und einem Kondensator CC3. Die Kathode der Diode D3 ist mit einem Ende der Sekundärwicklung CTs' verbunden, und die Anode ist mit einem Ende des Kondensator CC3 verbunden.

Das andere Ende des Kondensator CC3 ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung CTs' verbunden, und ebenso geerdet, und die Anschlussspannung wird zu der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 bei der folgenden Stufe ausgesendet.

Obgleich die DC-AC-Umsetzerschaltung 4 ähnlich zu demjenigen ist, was in Fig. 6 gezeigt ist, im Hinblick auf die Tatsache, dass es sich um einen Vollbrückentyp unter Verwendung von vier Halbleiterschaltelementen sw1 bis sw4 handelt, sind jeweils ein Ende der Elemente sw1 und sw3 mit der Kathode der Diode D1 verbunden, während die anderen der Elemente sw1 und sw2 mit der Anode der Diode D3 über die Element sw2 und sw4 verbunden sind. In diesem Fall wird jedes Schaltelement an/ab schaltgesteuert, und zwar durch ein Signal von einer Treiberschaltung DRV.

Gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird die Ausgangsgröße, erhalten ausgehend von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2, der Entladungslampe 6_1 über die Sekundärwicklung T1s des Transformators T1 in der Startschaltung 8 zugeführt, und die Ausgangsgröße, erhalten ausgehend von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw3 und sw4, wird der Entladungslampe 6_2 über die Sekundärwicklung T2s des Transformators T2 in der Startschaltung 8 zugeführt.

Der Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle ist mit den Kondensatoren C1 und C2 und dem Schaltelement SW über die Diode 10 und den Widerstand 9 verbunden, während die Kondensatoren C1 und C2 in der Startschaltung 8 erneut aufgeladen werden, anhand der Potentialdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Schaltungsabschnitts 3Bp und der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung.

Die Fig. 8 zeigt den Hauptteil der Startschaltungs- Konfiguration 11 nach Fig. 4, angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach Fig. 2.

Diese Schaltungskonfiguration unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 7 gezeigten Schaltungskonfiguration anhand der folgenden Punkte.

Die Richtung der Diode D2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle ist entgegengesetzt zu dem festgelegt, was in Fig. 7 gezeigt ist. Die Anode der Diode D2 ist mit der Sekundärwicklung CTs2 verbunden, und die Kathode hiervon ist mit einem ende des Kondensators CC2 verbunden.

Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CC2 und der Sekundärwicklung CTs2 ist mit dem Ausgangsanschluss (siehe den Verbindungspunkt zwischen der Diode D1 und dem Kondensator CC1) des Schaltungsabschnitts 3Bp verbunden.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Kondensatoren C1 und C2 erneut aufgeladen, gemäß der Potentialdifferenz zwischen der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung und dem Potential bei der Masseleitung.

Obgleich sie so ausgebildet ist, dass eine Versorgungsspannung erhalten wird, wie sie zum erneuten Aufladen des Kondensators erforderlich ist, durch Verwenden der Sekundärwicklung angebracht an dem Transformator (Umsetzer), ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt, sondern sie umfasst zahlreiche Formen zum Erhalten der Versorgungsspannung unter Verwendung eines Spannungsmultiplizier-Gleichrichters oder einer Ladungspumpentypschaltung usw.

Wie anhand der oben gegebenen Beschreibung offensichtlich, hat gemäß der Erfindung die Primärwicklung jedes bei jeder Entladungslampe ergänzten Transformators einen Kondensator, so dass nicht nur akkumulierte Energie gewährleistet ist, die für das stabile Verschieben der Entladungslampe in ihren Anschaltzustand erforderlich ist, sondern ebenso der Leitungsumfang für das Anschalten jeder Entladungslampe garantiert ist, so dass die Anwendung eines Kondensators großer Kapazität nicht mehr weiter vorliegt. Weiterhin lässt sich durch Bereitstellen des Schaltelements für eine gemeinsame Anwendung bei der primärseitigen Schaltung der Transformatoren die Größe und die Kosten der Entladungslampen-Zündschaltung verringern.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die dielektrische Stärke im Hinblick auf das Potential für eine Leitung zum Verbinden der Startschaltung und der DC-DC-Umsetzerschaltung sowie einer Leitung zum Verbinden der Startschaltung und der Spannungszuführquelle zu verringern.

Gemäß der Erfindung lässt sich die Versorgungsspannung, wie sie zum erneuten Aufladen des Kondensators in der Startschaltung erforderlich ist, einfach in der Wirkung unter Vereinfachung der Startschaltungs-Konfiguration gewährleisten.

Fig. 1

2

Energiequelle

3_1

DC-DC-Umsetzerschaltung

3_2

DC-DC-Umsetzerschaltung

4_1

DC-AC-Umsetzerschaltung

4_2

DC-AC-Umsetzerschaltung

5_1

Startschaltung

5_2

Startschaltung

7

Startschaltung

Fig. 2

2

Energiequelle

3

Bp DC-DC-Umsetzerschaltung

3

Bm DC-DC-Umsetzerschaltung

4

DC-AC-Umsetzerschaltung

5_1

Starterschaltung

5_2

Starterschaltung

7

Steuerschaltung

Fig. 3

Ausgabe der DC-AC-Umsetzerschaltung, Ausgabe der DC-DC- Umsetzerschaltung DCp, Spannungsversorgungsquelle

Fig. 4

Ausgabe der DC-AC-Umsetzerschaltung, Spannungsversorgungsquelle

Fig. 5

Von der DC-AC-Umsetzerschaltung

4_2

, von der DC-AC- Umsetzerschaltung

4_1

, zu der DC-AC-Umsetzerschaltung

4_2

(zur Sekundärwicklung des Transformators T1)

Fig. 6

Von der DC-AC-Umsetzerschaltung

4_2

, von der DC-AC- Umsetzerschaltung

4_1

, zu der DC-AC-Umsetzerschaltung

4_2

(zu der Sekundärwicklung des Transformators T1)

Fig. 7

Treiberschaltung

Claims

1. Entladungslampen-Zündschaltung zum Anschalten einer Vielzahl von Entladungslampen, enthaltend:
Startschaltungen zum Zuführen von Startpulsen zu den jeweiligen Entladungslampen, wobei die Startschaltung enthält:
eine Vielzahl von Transformatoren, im Hinblick auf die Zahl gleich derjenigen Entladungslampen, wobei jeder Transformator eine Primär- und Sekundärwicklung aufweist, verbunden mit den jeweiligen Entladungslampen; und
eine an der Primärseite des Transformators bereitgestellte Schaltung mit einer Vielzahl von Kondensatoren, jeweils verbunden mit der Primärwicklung des zugeordneten Transformators, und einem einzigen Schaltelement, derart, dass bei Entladen der akkumulierten Ladung in jedem Kondensator über die Primärwicklung des Transformators bei Leiten des Schaltelements der Startpuls erzeugt und zu der Entladungslampe über die Sekundärwicklung des Transformators zugeführt wird.

2. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner enthält:
DC-DC-Umsetzerschaltungen zum Umsetzen einer DC- Eingabespannung in eine gewünscht DC-Spannung und ? zum Ausgeben der DC-Spannung; und
eine Spannungsversorgungsquelle zum Zuführen einer Spannung zu den Startschaltungen, derart, dass
elektrische Ladung in dem Kondensator in jeder Startschaltung akkumuliert wird, aufgrund der Potentialdifferenz zwischen der Ausgangsspannung der DC- DC-Umsetzerschaltung und der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung.

3. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner enthält:
eine Spannungsversorgungsquelle zum Zuführen einer Spannung zu den Startschaltungen, derart, dass
elektrische Ladung in dem Kondensator in jeder Startschaltung akkumuliert ist, aufgrund der Potentialdifferenz zwischen der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung und dem Potential bei der Masseleitung.

4. Entladungslampenschaltung nach Anspruch 2, ferner enthaltend eine Vielzahl von DC-AC-Umsetzschaltungen jeweils zum Zuführen einer Energie zu den Entladungslampen, wobei jede Entladungslampe durch jede Gruppe der DC-DC- Umsetzschaltung und der DC-AC-Umsetzschaltung erleuchtet ist.

5. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gruppen von Schaltungen, jeweils enthaltend eine DC-DC-Umsetzerschaltung und eine DC-AD-Umsetzerschaltung, zum Steuern des Zündens einer Entladungslampe in jeder Schaltung vorgesehen sind.

6. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schaltung für die erste Entladungslampe eine erste DC-DC-Umsetzschaltung enthält, ferner eine erste DC-AC-Umsetzschaltung, und eine erste Starterschaltung, und dass eine zweite Schaltung für eine zweite Entladungslampe eine zweite DC-DC-Umsetzschaltung enthält, ferner eine zweite DC-AC- Umsetzschaltung und eine zweite Starterschaltung, und dass eine Steuerschaltung gemeinsam vorgesehen ist.

7. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schaltung für eine erste Entladungslampe eine erste DC-DC-Umsetzschaltung enthält, eine erste DC-AC-Umsetzschaltung, und eine erste Starterschaltung, und dass eine zweite Schaltung für eine zweite Entladungslampe eine zweite DC-DC- Umsetzschaltung enthält, sowie eine zweite DC-AC- Umsetzschaltung, eine zweite Starterschaltung, und dass eine Steuerschaltung gemeinsam vorgesehen ist.

8. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine DC-AC- Umsetzschaltung zum Zuführen einer Energie zu den Entladungslampen enthält, wobei zwei Entladungslampen gezündet werden, unter Verwendung einer DC-DC-Umsetzschaltung erhaltend eine Positivpolausgangsgröße, einer DC-DC-Umsetzschaltung erhaltend eine Negativpolausgangsgröße, und einer DC-AC- Umsetzschaltung.

9. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine DC-DC-Umsetzschaltung zum Erhalten einer Positivpolarität-Ausgangsgröße, eine DC- DC-Umsetzschaltung zum Erhalten einer Negativpolaität- Ausgangsgröße und eine DC-AC-Umsetzschaltung zum Anschalten der zwei Entladungslampen vorgesehen sind.

10. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die DC-DC-Umsetzschaltungen parallel zueinander angeordnet sind, und die Steuerschaltung Steuersignale jeweils zu den DC-DC- Umsetzschaltungen sendet, zum Steuern des AN/AUS Betriebs der Schaltelemente in den Schaltungen, und dass sie ferner ein Steuersignal zu der DC-AC-Umsetzschaltung für das Steuern des abwechselnden Betriebs sendet.

11. Entladungslampen-Zündschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die DC-DC-Umsetzschaltungen parallel zueinander angeordnet sind, und die Steuerschaltung Steuersignale jeweils zu den DC-DC- Umsetzschaltungen sendet, zum Steuern des AN/AUS Betriebs der Schaltelemente in Schaltungen, und dass sie ferner ein Steuersignal zu den DC-AC-Umsetzschaltung für das Steuern des abwechselnden Betriebs bzw. Wechselbetriebs sendet.