DE10208121A1 - Entladungslampenzündschaltung - Google Patents

Entladungslampenzündschaltung

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DE10208121A1
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Masayasu Ito
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Abstract

Entladungslampenzündschaltung, angepasst zum Steuern stoßartiger Energiezufuhr gemäß einem Abkühlzustand oder einer Ausschaltzeitdauer einer Entladungslampe ohne Verwendung eines Kondensators oder eine Speichervorrichtung mit großer Kapazität, hierdurch Kosten und Größe reduzierend. Leistungssteuerung in einem stationären Zustand einer Entladungslampe wird ausgeführt ansprechend auf ein Erfassungssignal für eine Spannung und einen Strom in der Entladungslampe, und eine der Entladungslampe stoßartig zuzuführende Energie wird gesteuert vor einem Übergang zur Leistungssteuerung. Die stoßartig zuzuführende Energie wird höher eingestellt als die Energie im stationären Zustand, dadurch die Lichtabgabe der Entladungslampe vorantreibend. Eine Zunahme der stoßartig zugeführten Energie, die die Energie im stationären Zustand übersteigt, wird entsprechend einer an der Entladungslampe anliegenden Spannung, einer Änderung der Spannung und einer Zeit, die seit einem Zeitpunkt, zu dem die Entladungslampe ausgeschaltet worden ist, verstrichen ist oder einem Betriebsstart einer Zündschaltung spezifiziert. Insbesondere wird eine dedizierte Schaltung zum Erfassen der Ausschaltdauer der Entladungslampe beseitigt, um nur Erfassungsinformation zu verwenden, die für die Leistungssteuerung der Entladungslampe erforderlich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Reduzieren von Kosten und Größe der Steuerung von stoßartiger Leistungszufuhr in einer Entladungslampenzündschaltung.
Es war eine Zündschaltung für eine Entladungslampe (Metalldampflampe) bekannt, die eine Gleichspannungs- bzw. DC-Leistungsschaltung umfasst, eine Wechselrichterschaltung bzw. DC-AC-Umsetzschaltung und eine Startschaltung (eine sogenannte Starterschaltung). Beispielsweise wird in einem solchen Aufbau ein DC-DC-Umsetzer bzw. Gleichstromkonverter verwendet für die DC-Leistungsschaltung und eine Vollbrückenschaltung (in der vier Halbleiterschaltelemente jeweils zwei Paare bilden zum abwechselnden Ausführen einer EIN/AUS-Steuerung) und eine Treiberschaltung davon werden für die Wechselrichterschaltung verwendet, eine Spannung mit positiver Polarität (oder negativer Polarität), die von dem Gleichstromkonverter ausgegeben wird, wird umgesetzt in eine rechteckwellenförmige Spannung in der Vollbrückenschaltung und die rechteckwellenförmige Spannung wird dann der Entladungslampe zugeführt.
Die Startfähigkeit der Entladungslampe muss erhöht werden bezüglich der Verwendbarkeit für eine Lichtquelle beispielsweise in einem Fahrzeug und es wird vorgezogen, dass ein Lichtstrom erhöht werden sollte, um einen Lichtstromwert in einem stabilen Zustand so schnell wie möglich verfügbar zu haben. Insbesondere, falls die Entladungslampe in einem kalten Zustand gezündet werden soll, nachdem eine relativ lange Zeit vergangen ist seit dem letzten Zünden (ein sogenannter Kaltstart), ist es erforderlich, eine Leistung anzuwenden, die mehrere Male höher ist als eine Leistung im stationären Zustand. Darüber hinaus, in dem Fall, in dem keine lange Zeit vergangen ist nach dem letzten Zünden und eine relativ warme Entladungslampe gezündet werden soll (ein sogenannter Warmstart), ist es vorzuziehen, eine Leistung anzuwenden, die nur geringfügig höher als die Leistung im stationären Zustand ist. Speziell, wenn eine Leistung, die nahezu gleich der Leistung im Fall des Kaltstarts ist, im letzten Fall angewandt wird, kann ein Zerstören oder eine Reduktion der Lebensdauer durch die einwirkende thermische Belastung auf die Entladungslampe veranlasst werden. Außerdem gibt es ein Problem, dass ein schädlicher Effekt produziert wird durch exzessives Zünden (die Sicherheit wird verringert).
Entsprechend ist es erforderlich, ein Ausmaß des Abkühlzustands der Entladungslampe oder eine Zeit, die vergangen ist nach dem letzten Ausschalten, zu erfassen und dann eine Leistung entsprechend dem Zustand der Entladungslampe anzuwenden. Bezüglich des Abkühlzustands der Entladungslampe und dem Erfassen der Ausschaltdauer waren die folgenden Verfahren bekannt:
  • 1. ein Verfahren, das eine Entladungszeitkonstante eines Kondensators verwendet und
  • 2. ein Verfahren, bei dem eine Spannung gespeichert wird, die auf eine Entladungslampe angewendet wird in einem stationären Zustand und die gespeicherte Spannung mit einer Spannung verglichen wird, die anliegt, wenn die Entladungslampe eingeschaltet wird.
Zuerst, bezüglich (1), wird ein Kondensator aufgeladen, um in einen Vollladezustand gebracht zu werden, während eine Zündschaltung gestartet wird, die Entladungslampe zu zünden, und der Kondensator startet ein Entladen, wenn die Entladungslampe ausgeschaltet wird als Reaktion auf eine Instruktion zum Stoppen der Entladungslampe. Zur Zeit des nächsten Startens, wenn die Menge der elektrischen Ladungen, die in dem Kondensator verblieben sind, kleiner ist, ist die verstrichene Zeit länger. Wenn die Anschlussspannung des Kondensators erfasst wird, kann daher die Zeit bekannt sein, die verstrichen ist seit dem letzten Ausschalten (eine Ausschaltdauer). Wenn gemäß einem solchen Verfahren die Anschlussspannung eines Kondensators niedrig ist, wird eine Leistung, die der Entladungslampe zugeführt wird, erhöht in der Steuerung der stoßartigen Leistungszufuhr.
Bezüglich (2) wird eine auf die Entladungslampe angewendete Spannung, wenn die Entladungslampe eingeschaltet ist, verglichen mit einem vorgegebenen Spannungswert (beispielsweise ein Wert einer Spannung, die angelegt wird an die Entladungslampe in einem letzten stationären Zustand oder ein Mittelwert davon), und außerdem werden eine Änderung in der Spannung nach dem Einschalten und die asymptotische Bedingung der Spannung, um einen Spannungswert im stationären Zustand zu haben, überwacht. Folglich ist es möglich, den Abkühlzustand der Entladungslampe oder die Ausschaltdauer vorherzusagen. Gemäß einem solchen Verfahren ist es daher möglich, einen Vorteil zu erhalten, dass eine erforderliche Leistung angewendet werden kann zum Begünstigen der Lichtabgabe während des Vorhersagens des Zustandes der Entladungslampe.
In dem oben beschriebenen Verfahren können jedoch die folgenden Nachteile bewirkt werden.
Zuerst ist im Verfahren (1) die Kapazität des Kondensators groß (beispielsweise näherungsweise einige zehn µF sind erforderlich, wenn eine Zeit von einigen zehn Sekunden bis zu einigen Minuten für die Dunkeldauer erfasst werden sollen), was einen Nachteil mit sich bringt in Bezug auf Kosten und Größe. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass der Einfluss eines Leckstroms des Kondensators selbst die Eigenschaft der Zeiterfassung negativ beeinflusst, weil ein Entladen mit einem Mikrostrom erforderlich ist.
Außerdem ist ein Speicher (ein nicht flüchtiges RAM) erforderlich zum Halten des Speicherwertes des Verfahrens (2). Zudem muss, wenn die Zündschaltung gestartet wird oder die Entladungslampe ausgeschaltet wird, gespeicherte Information aufbewahrt werden (daher muss ein geeigneter Speicher, der keinen Initialisierungsprozess ausführt, separat vorgesehen sein oder ein Computer muss verwendet werden für einen Steueraufbau).
Die Erfindung hat ein Anliegen, Kosten und Größe zu reduzieren durch Ausführen von Steuerung ohne die Verwendung eines Kondensators oder einer Speichereinrichtung mit großer Kapazität beim Ausführen des Steuerns stoßartiger Leistung gemäß dem Abkühlzustand einer Entladungslampe und einer Ausschaltdauer.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sieht die Erfindung eine Entladungslampenzündschaltung vor, die eine Gleichstromkonverterschaltung (DC-DC-Umsetzschaltung) umfasst zum Empfangen einer Eingangsgleichspannung und Umwandeln der Eingangsgleichspannung in eine erforderliche Gleichspannung, eine Wechselrichterschaltung (DC-AC-Umsetzschaltung) zum Umwandeln einer Ausgangsspannung der DC-DC-Umsetzschaltung in eine Wechselspannung und dann Zuführen der Wechselspannung an eine Entladungslampe, eine Startschaltung zum Generieren eines Startimpulses, der zur Entladungslampe zu senden ist und eine Steuerschaltung zum Steuern einer Leistung, die angewendet werden soll auf die Entladungslampe, wobei die Entladungslampenzündschaltung den folgenden Aufbau hat.
Die Steuerschaltung führt Leistungssteuerung in einem Stationärzustand der Entladungslampe aus als Reaktion auf ein Erfassungssignal für eine an die Entladungslampe angelegte Spannung und einen zu der Entladungslampe fließenden Strom und führt Ausgangsgrößensteuerung der Gleichstromkonverterschaltung aus zum Steuern einer, die der Entladungslampe stoßartig zuzuführen ist vor einem Übergang zur Leistunssteuerung.
Die der Entladungslampe stoßweise zuzuführende Leistung ist höher eingestellt als die im stationären Zustand und die Lichtabgabe der Entladungslampe wird vorangetrieben, um einen Lichtstrom der Entladungslampe in kurzer Zeit anzunähern an einen Lichtstrom im stationären Zustand. Eine Zunahme der stoßweise zuzuführenden Leistung, die die Leistung im stationären Zustand übersteigt, wird durch die Steuerschaltung entsprechend einer an der Entladungslampe anliegenden Spannung, einer Änderung der Spannung und einer seit einem Zeitpunkt des Zündens der Entladungslampe oder eines Startens eines Betriebs einer Zündschaltung verstrichenen Zeit spezifiziert.
Erfindungsgemäß ist es daher erforderlich, nur erfasste Information zu verwenden, die erforderlich ist für die Leistungssteuerung einer Entladungslampe beim Steuern einer stoßweisen Leistung, die der Entladungslampe zuzuführen ist, und außerdem ist es möglich, eine Schaltung oder eine Einrichtung wegzulassen, die erforderlich wäre zum Erfassen eines Abkühlungszustands nach dem Ausschalten der Entladungslampe oder einer verstrichenen Zeit vom letzten Ausschalten bis zum derzeitigen Einschalten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, in denen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm des Grundaufbaus einer Entladungslampenzündschaltung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Grafik zum Erläutern einer Steuerlinie;
Fig. 3 eine Grafik zum Erläutern einer stoßweisen Steuerung;
Fig. 4 eine Grafik zum Erläutern einer zeitlichen Änderung in einem Lichtstrom entsprechend Fig. 3;
Fig. 5 ein Diagramm einer Steuerlinie ohne parallelen Zusammenhang;
Fig. 6 eine Grafik zum Erläutern des Falles, in dem eine zugeführte Spannung im stationären Zustand niedrig ist, wobei ein oberes Diagramm eine Steuerlinie zeigt und ein unteres Diagramm eine zeitliche Änderung in einem Lichtstrom zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm zum Erläutern des Falles, in dem die zugeführte Spannung hoch ist im stationären Zustand, wobei ein oberes Diagramm eine Steuerlinie zeigt und ein unteres Diagramm eine zeitliche Änderung in einem Lichtstrom zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm zum Erläutern einer Taktschaltung unter Verwendung eines Kondensators;
Fig. 9 ist ein Diagramm eines Beispiels einer Änderung im Lichtstrom in dem Fall, in dem die Steuerlinie verringert wird mit einer konstanten Geschwindigkeit mit dem Zeitablauf;
Fig. 10 ein Diagramm eines Beispiels einer Änderung im Lichtstrom in dem Fall, in dem die Steuerlinie mit ablaufender Zeit duch Verzögerung verringert (abgesenkt) wird;
Fig. 11 ein Diagramm eines Verfahrens zum Anheben der Steuerlinie;
Fig. 12 eine Grafik einer Veränderung in einer Spannung entsprechend dem Abkühlzustand der Entladungslampe;
Fig. 13 ein Diagramm des Aufbaus eines Hauptteiles zur Leistungssteuerung;
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Beispiels des Schaltungsaufbaus eines das Bilden einer Steuerlinie/leitung betreffenden Abschnittes;
Fig. 15 eine Grafik zum Erläutern eines Verfahrens zum Generieren der Steuerlinie gemeinsam mit Fig. 16, was ein VL-IL-Diagramm ist;
Fig. 16 eine Grafik einer Verarbeitungsprozedur in der Reihenfolge;
Fig. 17 ein Diagramm eines Beispiels des Schaltungsaufbaus eines Betriebsabschnitts;
Fig. 18 ein Diagramm eines Beispiels des Aufbaus eines Spannungsänderungserfassungsabschnitts;
Fig. 19 ein Schaltdiagramm eines Beispiels des Aufbaus eines integrierenden Abschnitts für eine Spannungsvariation;
Fig. 20 ein Diagramm eines Beispiels des Schaltungsaufbaus eines Leistungsreduzierungssteuerabschnitts;
Fig. 21 ein Diagramm einer Wellenform und des Phasenzusammenhangs jedes Abschnittes in Fig. 20;
Fig. 22 ein Diagramm zum Darlegen fehlerhafter Erfassung von Spannungserfassung (VL), schematisch eine Gleichstromkonverterschaltung darlegend und nachfolgende Schaltungen;
Fig. 23 ein Diagramm eines Beispiels eines Schaltungsaufbaus einer fehlerhaft erfassten Messung;
Fig. 24 ein Zeitdiagramm des Signalzusammenhangs jedes Abschnittes in Fig. 23.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Basisaufbau und eine Entladungslampenzündschaltung 1 umfasst eine Gleichspannungsenergiequelle 2, eine Gleichstromkonverterschaltung 3, eine Wechselrichterschaltung 4 und eine Startschaltung 5.
Die Gleichstromkonverterschaltung empfängt eine Eingangsgleichspannung (gekennzeichnet mit "Vin") von der Gleichspannungsenergiequelle 2 und hebt dieselbe Spannung oder senkt sie ab und gibt eine gewünschte Gleichspannung aus, und die Ausgangsspannung wird variabel gesteuert ansprechend auf ein Steuersignal, das von einer unten beschriebenen Steuerschaltung gesendet wird. Der Gleichstromkonverter (Zerhackertyp oder Sperrwandlerttyp) mit dem Aufbau eines Schaltreglers wird beispielsweise verwendet für die Gleichstromkonverterschaltung 3.
Die Wechselrichterschaltung 4 ist vorgesehen zum Umsetzen der Ausgangsspannung der Gleichstromkonverterschaltung 3 in eine Wechselspannung und zum Zuführen der Wechselspannung zu der Entladungslampe 6 und schließt eine Brückenschaltung (eine Vollbrückenschaltung oder eine Halbbrückenschaltung) ein, die beispielsweise zusammengesetzt wird unter Verwendung einer Vielzahl von Halbleiterschaltelementen und deren Treiberschaltung.
Die Startschaltung 5 ist vorgesehen zum Generieren eines Hochspannungssignals (eines Startimpulses) zum Starten der Entladungslampe 6, dabei die Entladungslampe 6 startend, und dasselbe Startsignal wird überlagert über ein Wechselspannungsausgangssignal von der Wechselrichterschaltung 4 und wird dann an die Entladungslampe 6 angelegt.
Eine Erfassungsschaltung zum Erfassen einer Spannung oder eins Strom bezogen auf die Entladungslampe 6 hat den folgenden Aufbau.
Ein Aufbau, in dem ein Stromerfassungselement (ein Nebenschlusswiderstand oder ein Erfassungstransformator) verbunden ist mit einer Entladungslampe zum Erfassen eines Stromwertes, der zu dem Element fließt, um beispielsweise direkt eine Röhrenspannung oder einen Röhrenstrom der Entladungslampe zu messen; und
ein Aufbau, in dem eine Spannung äquivalent zur Röhrenspannung oder zum Röhrenstrom der Entladungslampe erfasst wird.
In Fig. 1 sind eine Spannungserfassungsvorrichtung 7 (zum Beispiel eine Schaltung zum Erfassung einer Ausgangsspannung unter Verwendung eines Spannungsteilerwiderstandes) und eine Stromerfassungsvorrichtung 8 (ein Erfassungswiderstandselement) jeweils unmittelbar nach der Gleichstromkonverterschaltung 3 vorgesehen, und ein Signal (oder ein Ersatzsignal) äquivalent zu einer an der Entladungslampe 6 anliegenden Spannung oder eines durch sie fließenden Stromes wird verwendet und zu einer Steuerschaltung 9 gesendet.
Die Steuerschaltung 9 dient zum Steuern einer Leistung, die der Entladungslampe 6 zugeführt wird und hat die folgenden Funktionen.
Eine Leistungssteuerfunktion in einem stationären Zustand; und
eine Leistungssteuerfunktion in einem stoßartigen Zustand.
Mit anderen Worten, die Steuerschaltung 9 führt Leistungssteuerung (Konstantleistungssteuerung) aus im stationären Zustand der Entladungslampe ansprechend auf ein Erfassungssignal für eine Spannung, die an die Entladungslampe angelegt ist oder einen Strom, der durch die Entladungslampe fließt und führt die Ausgangsgrößensteuerung der Gleichstromkonverterschaltung 3 aus, um eine Leistung zu steuern, die stoßweise der Entladungslampe zugeführt wird vor einem Übergang zur Leistungssteuerung. Um die Lichtabgabe der Entladungslampe voranzutreiben, einen Lichtstrom der Entladungslampe in kurzer Zeit anzunähern an einen Lichtstrom im stationären Zustand, ist für Stoßanwendung eine höhere Leistung erforderlich als im stationären Zustand.
Zum Steuern der Zufuhr der stoßartigen Leistung ist es erforderlich, eine zuzuführende Leistung zu spezifizieren abhängig von dem Zustand der Entladungslampen, wie oben beschrieben. Wenn ein Kondensator zum Erfassen einer Ausschaltdauer oder ein Speicher zum Speichern eines Spannungswertes üblicherweise benutzt wird, werden die oben beschriebenen Nachteile bewirkt. Erfindungsgemäß wird daher vorliegende Information genutzt und nur die vorliegende Information oder durch Verarbeitung der vorliegenden Information erhaltene Information wird verwendet, dadurch ein Anwachsen der Anzahl der Komponenten oder der Komplexität einer Schaltung vermeidend.
Die vorliegende Information ist die folgende:
  • A) eine an einer Entladungslampe anliegende Spannung und eine Veränderung dieser Spannung; und
  • B) ein Zeit, die verstrichen ist von einem Zeitpunkt, zu dem die Entladungslampe gezündet worden ist und dem Start eines Betriebs einer Zündschaltung.
Bezüglich (A) ist es zuerst erforderlich, die Spannung zu erfassen, die an der Entladungslampe anliegt zur Leistungssteuerung in einem stationären Zustand und darüber hinaus ist es möglich, die Veränderung der Spannung mit der ablaufenden Zeit zu erfassen.
Bezüglich (B) ist es möglich, einen Zeitpunkt festzustellen, zu dem die Entladungslampe gezündet worden ist basierend auf einem erfassten Strom oder einem Betrag emittierten Lichtes, dadurch eine Zeit messend, die verstrichen ist von diesem Zeitpunkt oder eine Zeit messend, die verstrichen ist von einem Zeitpunkt an, zu dem eine Zündschaltung gestartet wurde (eine Zeit, zu der ein Zündschalter eingeschaltet worden ist). Beispielsweise gibt es einen Schaltungsaufbau, in dem ein zu einem Startzeitpunkt aufzuladender Kondensator verwendet wird zum Erfassen einer Anschlussspannung des Kondensators und zum Erfassen einer verstrichenen Zeit entsprechend dessen Anstieg (da eine Ausschaltzeit nicht erfasst wird und das Erfassen für eine lange Zeit nicht erforderlich ist, ist es ausreichend, dass der Kondensator eine geringe Kapazität hat) und ein Schaltungsaufbau, in dem eine verstrichene Zeit (eine Zeit, die verstrichen ist, bis die Entladungslampe in einem stationären Zustand erleuchtet) wird erfasst durch Zählen eines Taktsignals, das seit dem Startzeitpunkt generiert wird.
Ein eine Leistung im stationären Zustand übersteigendes Zunehmen (ein Anheben) in der Steuerung der stoßartigen Leistung wird spezifiziert durch die Steuerschaltung 9 entsprechend der Information von (A) und (B).
Vor der Beschreibung des Schaltungsaufbaus wird zuerst die Leistungssteuerung gemäß der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die Fig. 2-12.
Fig. 2 zeigt eine Steuercharakteristik unter Verwendung einer Steuerlinie G, in der eine Abszissenachse "VL" anzeigt als eine an der Entladungslampe anliegende Spannung (oder eine erfasste Spannung davon) und eine Ordinatenachse "IL" anzeigt als einen zu der Entladungslampe fließenden Strom (oder einen erfassten Strom davon) und eine Steuerlinie g zeigt eine Steuerlinie mit Nennleistung (eine nach rechts unten schräge Linie und genau eine konstante Leistungskurve mit einer Nennleistung, die linearer Approximation unterzogen ist).
Von einem Abschnitt mit IL in einem Maximalbereich verschiedene Abschnitte (entsprechend der Steuerung, in der ein großer Strom fließt im frühen Stadium des Zündens zur Zeit eines Kaltstarts) in der Steuerlinie G, das ist PUPA, PUPB, PUPC und PUPC2 von der linken Seite der Zeichnung in dieser Reihenfolge, beziehen sich auf die Steuerung des Zuführens einer stoßartigen Leistung und haben die folgende Bedeutung.
"PUPA" = ein Steuerabschnitt angrenzend an die rechte Seite des Maximalbereichs und ein nach rechts unten gerichtetes Segment haben den größten Gradienten (Absolutbetrag) (einen großen negativen Gradienten),
"PUPB" = ein Steuerabschnitt angrenzend an die rechte Seite des PUPA und ein nach rechts unten gerichtetes Segment mit einem kleineren Gradienten als dem von PUPA,
"PUPC" = ein Steuerabschnitt angrenzend an die rechte Seite von PUPB und ein nach rechts unten gerichtetes Segment mit einem kleineren Gradienten als dem von PUPB, und
"PUPC2" = ein Steuerabschnitt angrenzend an die rechte Seite von PUPC und einem nach rechts unten gerichteten Segment mit einem Gradienten, der gleich oder etwa gleich dem der Steuerlinie g ist.
Während in dem Beispiel die vier Steuerabschnitte verwendet werden für die Steuerung der stoßartigen Leistung, ist es auch möglich, ein Gruppieren in mehr Abschnitte vorzunehmen (es ist erforderlich, eine angemessene Anzahl auszuwählen unter Berücksichtigung der Komplexität eines Schaltungsaufbaus).
In der Leistungssteuerung kann eine unterschiedliche Leistung angewendet werden, wenn jeder Steuerabschnitt parallel verschoben wird zur IL-Achse. Durch Senken der Steuerlinie, um sie der VL-Achse anzunähern, wie mit den Pfeilen D, D, . . . in Fig. 2 dargestellt, kann die zugeführte Leistung gesenkt werden, mit anderen Worten, wenn die Steuerlinie G vollständig oder teilweise gesenkt wird entsprechend der Information von (A) oder (B), kann Leistung abhängig von dem Zustand der Entladungslampe zugeführt werden.
Unter Berücksichtigung nur der Steuerabschnitt PUPA und PUPB, die sich auf die Steuerung der stoßartigen Leistung beziehen, wird angenommen, dass die Steuerlinie nicht parallel verschoben wird, sondern konstant ist.
Fig. 3 zeigt den Zustand, in dem eine Achse der Abszisse eine VL-Achse darstellt und eine Achse der Ordinate eine IL-Achse darstellt.
Im stationären Zustand der Entladungslampe wird angenommen, dass die Steuerung ausgeführt wird mit einer Nennleistung der Entladungslampe. Daher ist das rechte Ende von PUPB verbunden mit einer Steuerlinie g mit einer konstanten Leistungsannäherung.
Fig. 4 zeigt schematisch eine zeitliche Änderung eines Lichtstromes für den Kaltstart der Entladungslampe (die Änderung ist übertrieben) in dem Fall, in dem eine solche Steuerungscharakteristik verwendet wird, wobei eine Abszissenachse eine Zeit "t" (eine Zündstartzeit wird eingestellt als Startpunkt) darstellt und eine Ordinatenachse einen Lichtstrom "LM".
Eine als ein Punkt P in der Zeichnung dargestellte Position entspricht einer Spitze des Lichtstroms LM, und der Betriebspunkt der Entladungslampe wird bewegt von PUPA nach PUPB in Fig. 3 und dann zu der Steuerlinie g. Daher wird die Spitze erreicht nach einigen Sekunden seit dem Zünden der Entladungslampe, und der Lichtstrom wird dann graduell reduziert. In Fig. 3 entspricht eine Position auf der Steuerlinie, die gekennzeichnet ist als ein Punkt Q (eine Position zum Bewegen von PUPB zu der Steuerlinie g) dem Punkt P und der Lichtstrom LM wird nicht angehoben nach dieser Zeit.
Um ein Reduzieren des Lichtstroms in einem auf die Spitze in Fig. 4 folgenden Abschnitt zu eliminieren zur Zeit des Zündens des Kaltstarts, ist entsprechend eine Steuerlinie mit der Fähigkeit des Zuführens einer höheren Leistung als der durch die Steuerlinie g wiedergegeben Leistung erforderlich. Daher sind PUPC und PUPC2 vorzusehen.
Die Steuerabschnitte PUPC und PUPC2 in Fig. 2 sind oberhalb der Steuerlinie g angeordnet (die Seite, die abseits der VL- Achse vorgesehen ist), um eine Leistung zu erhalten, die zum Kompensieren der Reduktion des Lichtstroms erforderlich ist. Da jedoch der Steuerabschnitt nicht immer an diesen Positionen fest sein kann (eine einer Entladungslampe zugeführte Leistung übersteigt eine Nennleistung während des Zündens im stationären Zustand), ist es erforderlich, PUPC und PUPC2 abzusenken, wie mit den Pfeilen D und D in der Zeichnung im Verlauf der Zeit dargestellt.
Es gibt ein Problem dahingehend, dass eine Variation generiert wird bedingt durch einen Herstellungsfehler oder eine individuelle Differenz in den Entladungslampen in Bezug auf eine zugeführte Spannung (auf die nachstehend Bezug genommen wird als "VLs") in dem stationären Zustand der Entladungslampe. Außerdem wird die Spannung in einer Entladungslampe mit zeitlicher Änderung variiert.
In diesem Fall, wenn ein Steuerabschnitt parallel zu der Steuerlinie g wie z. B. PUPC2 nicht vorgesehen ist, wird die Energie, die der Entladungslampe zugeführt wird, verändert, wenn der Betriebspunkt die Spannung VLs im stationären Zustand erreicht, wie in Fig. 5 dargestellt (nur den Fall von PUPC zeigend).
Fig. 5 zeigt die Steuerlinie g, PUPC und zwei Betriebspunkte OL und OH auf PUPC, wobei der Betriebspunkt OL den Fall zeigt, in dem die Spannung VLs niedrig ist im stationären Zustand und der Betriebspunkt OH zeigt den Fall, in dem die Spannung VLs hoch ist im stationären Zustand.
In diesem Fall ist im Betriebspunkt OL eine zuzuführende Leistung höher als eine Leistung, die zuzuführen ist im Betriebspunkt OH. Daher ist es offensichtlich, dass ein Unterschied gemacht wird bezüglich der Kompensation zur Reduzierung des Lichtstroms (ein Überschießen des Lichtstromes wird bewirkt, wenn die zugeführte Leistung zu hoch ist, und ein Mangel an Lichtstrom wird bewirkt, wenn die zugeführte Leistung zu niedrig ist).
Entsprechend ist ein Unterschied in der Steuerlinie g festgelegt durch das Vorsehen von PUPC2 parallel zur Steuerlinie g. Folglich kann die zugeführte Leistung davon abgehalten werden, uneinheitlich zu sein. In dem Fall, in dem eine Variation der Charakteristik der Entladungslampe innerhalb vorbestimmter Toleranzen schwanken kann, ist es eine Selbstverständlichkeit, dass PUPC2 nicht verwendet wird, sondern nur PUPC verwendet werden kann oder nur PUPC2 verwendet werden kann, und PUPC und PUPC2 können eigentlich zusammen verwendet werden.
Um die Steuerabschnitte PUPC und PUPC2 in Fig. 2 zu senken, werden Betriebsdaten basierend auf der Spannung VL, die an der Entladungslampe anliegt und einer Zeit, die verstrichen ist von einem Zündzeitpunkt (oder dem Betriebstartzeitpunkt der Zündschaltung), verwendet. Beispielsweise wird im Fall eines Digitalbetriebs VL oder ein erfasster Wert davon umgewandelt in Digitaldaten zum Nutzen einer Operation für einen Produktwert eines erforderlichen Bit-Wertes in den Digitaldaten und eines erforderlichen Bit-Wertes in Digitaldaten, die Zeitdaten repräsentieren. Vorzugsweise wird die Steuerung derart ausgeführt, dass eine Geschwindigkeit der Abnahme von PUPC und PUPC2 reduziert wird, wenn der Produktwert ansteigt. Mit anderen Worten, wenn VL groß ist oder die abgelaufene Zeit länger, ist die Geschwindigkeit, mit der PUPC oder PUPC2 sich an die Steuerlinie g annähern, reduziert. Der Grund dafür ist der folgende.
Zuerst wird eine Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie reduziert mit steigendem VL um eine Knappheit eines Lichtstroms einer Entladungslampe zu vermeiden, die eine hohe Spannung VLs in einem stationären Zustand während des Zündens im Kaltstart hat.
Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Zustand, in dem der Betriebspunkt der Steuerlinie bewegt wird für zwei Entladungslampen mit unterschiedlichen Spannungen VLs und einer temporären Änderung in einem Lichtstrom LM. Fig. 6 zeigt den Fall, in dem VLS niedrig ist und Fig. 7 zeigt den Fall, in dem VLs hoch ist. In diesen Zeichnungen ist eine in einem oberen Teil angeordnete Grafik ein Diagramm einer VL- IL-Charakteristik (Punkte "1S" bis "10S" der Steuerlinie zeigen einen zeitlichen Übergang eines Betriebspunktes und ein größerer numerischer Wert vor dem "S" angeordnet identifiziert eine längere verstrichene Zeit und eine in einem unteren Teil angeordnete Grafik gibt eine zeitliche Änderung des Lichtstroms LM wieder.
Wenn, wie in Fig. 6 gezeigt, der Wert von VLs klein ist, ist eine Zeitdauer, während der PUPB und PUPC auf der Linie verweilen, relativ lang. Wenn, wie in Fig. 7 gezeigt, der Wert von VLs groß ist, ist eine Zeitdauer, während der PUPB und PUPC auf der Linie verweilen, relativ kurz. Entsprechend empfängt die Entladungslampe mit kleinerem VLs einen größeren Leistungsbetrag.
Falls die Geschwindigkeit, mit der die Steuerlinie abzusenken ist, konstant ist, erscheint eine Differenz zwischen PUPB und PUPC als eine Differenz in der Änderung des Lichtstroms. Beispielsweise ist das Überschiessen des Lichtstroms in der Fig. 6 klein, während der Lichtstrom etwas ungenügend ist nach einer Spitze in Fig. 7. Im Gegensatz hierzu kann das Überschießen spürbar sein in einigen Fällen in Fig. 6.
Entsprechend ist es vorzuziehen, dass die Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie isoliert werden sollte abhängig von dem Wert von VL, um das Überschießen für die zeitliche Änderung des Lichtstromes zu eliminieren und die Knappheit des Lichtstromes zu vermeiden.
Um den Zustand der Knappheit des Lichtstroms für eine Zeit von einigen zehn Sekunden bis etwas einer Minuten zu vermeiden anstelle einer kurzen Zeit von einigen Sekunden oder zehn Sekunden, wird die Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie reduziert, wenn die verstrichene Zeit lang ist.
Fig. 8 zeigt schematisch eine zeitliche Änderung (ein Ansteigen in der Anschlussspannung) mit "VC" eines Kondensators durch Einstellen der Zündzeit oder Zündstartzeit, der Entladungslampe als Startpunkt in dem Fall, in dem eine Zeitgeberschaltung gebildet wird durch Verwenden des Kondensators.
Falls während des Ladens beispielsweise eine CR-Schaltung einschließlich eines Kondensators verwendet wird und einer Zeitkonstanten, die spezifiziert ist durch die elektrostatische Kapazität des Kondensators und den Widerstandswert eines Widerstandselementes (beispielsweise ist eine Spannungserfassungsschaltung ist vorgesehen zum Erfassen der Anschlussspannung des Kondensators mit einem solchen Aufbau, dass eine angelegte Spannung, die zur Zündstartzeit erhalten wird, einzuspeisen ist in den Kondensator durch einen Widerstand), die Anschlussspannung VC wird angehoben mit der Zeitkonstanten und erreicht eine Spannung zur Zeit der Vollladung. Wenn daher die verstrichene Zeit zugenommen hat, wird eine Spannungsdifferenz, die durch einen Zwei-Wege-Pfeil in der Zeichnung gezeigt ist, reduziert. Der Unterschied in einer Spannung entspricht einer stoßartigen Leistung, die anzulegen ist an die Entladungslampe. Wenn daher VC höher ist, ist ein Leistungswert kleiner. Das Ausmaß eines Absenkens in der angelegten Leistung (ein Reduzieren über die Zeit) entspricht der Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie und die Geschwindigkeit ist hoch, wenn VC niedrig ist, während dieselbe Geschwindigkeit niedrig ist, wenn VC hoch ist.
Die Fig. 9 und 10 sind Grafiken zum vergleichenden Erläutern eines Unterschiedes in der Geschwindigkeit des Absenkens in der Steuerlinie, Fig. 9 zeigt den Fall in dem die PUPC2 verringert beziehungsweise abgesenkt wird in einem gleichmäßigen Intervall mit dem Verstreichen der Zeit und Fig. 10 zeigt den Fall, in dem PUPC2 abgesenkt wird mit einer niedrigeren Geschwindigkeit mit einer längeren abgelaufenen Zeit. Eine obere Zeichnung zeigt einen zeitlichen Übergang, in dem PUPC2 abgesenkt wird und eine untere Grafik zeigt schematisch eine zeitliche Veränderung in einem Lichtstrom. Wie aus einem Vergleich der beiden Zeichnungen ersichtlich ist, wird PUPC2 verringert mit konstanter Geschwindigkeit um die Steuerlinie g zu erreichen nach Ablauf der Zeit (Zeit t1 < t2 < t3 < t4) in Fig. 9. Daher ist der Lichtstrom LM geringer als ein Lichtstrom in dem stationären Zustand innerhalb eines Bereiches seines Ansteigens zu einer Spitze (die in einer unterbrochenen Linie dargestellt ist) und ist dadurch nicht ausreichend für eine Zeitperiode vergleichbarer Länge. Demgegenüber wird in Fig. 10 die Geschwindigkeit des Absenkens von PUPC2 verringert, wenn PUPC2 sich der Steuerlinie g annähernd, wie in den Zeitpunkten t1 bis t7 dargestellt (eine Zeit ist später mit größerer Zahl). Daher ist es möglich, einen unzureichenden Bereich nach der Spitze in dem Lichtstrom zu entfernen.
Auch in dem Fall, in dem die Zeitabstimmung ausgeführt wird unter Verwendung eines Oszillationssignals anstelle des Kondensators, ist es möglich, die Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie zu ändern durch ein Verfahren des Änderns der Signalfrequenz.
Wenn sowohl PUPC als auch PUPC2 in einer in Fig. 2 gezeigten Position platziert sind (eine Position, oberhalb der Steuerlinie g vorgesehen) nach dem Startzeitpunkt der Zündschaltung (oder einer Zündstartzeit, zu der ein Zündschalter eingeschaltet wird) werden Nachteile bedingt zu einer Zeit eines Warmstarts der Entladungslampe. Insbesondere in dem Fall, in dem die Entladungslampe, die noch warm ist, wieder gezündet wird, wird eine Leistung entsprechend eines Betriebspunktes auf PUPC oder PUPC2 zugeführt zur Entladungslampe. Daher ist die zugeführte Leistung zu hoch, sodass das Überschießen des Lichtstroms bewirkt werden kann (in dem Fall einer Entladungslampe, die gerade ausgeschaltet worden ist, ist die Spannung VL, die unmittelbar nach dem Ausschalten anliegt, etwa gleich der Spannung VLs im stationären Zustand).
Die PUPC und die PUPC2 sind nahe an der Steuerlinie g angeordnet zur Startzeit der Zündschaltung oder zu der Zündstartzeit, zu der der Schalter eingeschaltet wird und werden dann aufwärts entfernt von der Steuerlinie g, einem bestimmten Steuerbetrag entsprechend. Der "bestimmte Steuerbetrag" impliziert einen integrierten Wert für eine Variation in der Spannung VL.
Fig. 11 zeigt einen Zustand, in dem PUPC2 aufwärts bewegt wird gemäß dem Integralwert eines nahe bei der Steuerlinie g liegenden Abschnittes. In dem Fall, in dem die Entladungslampe nicht abgekühlt ist (PUPC2 - warm) ist ein Aufwärtsbewegungsbetrag "ΔU" gering. In dem Fall, in dem die Entladungslampe vollständig abgekühlt ist auf dieselbe Weise, wie beim Kaltstart (PUPC2 - kalt) ist der Bewegungsbetrag AU am größten. PUPC2 - mittel zeigt einen Zwischenzustand dazwischen an.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer zeitlichen Änderung in der Spannung VL entsprechend dem Zustand der Entladungslampen, eine Zeichnung in einer oberen Stufe, die den Fall, in dem die Entladungslampe noch einmal gezündet ist zeigt, bevor sie abgekühlt ist, eine Zeichnung in einer mittleren Stufe, die den Fall zeigt, in dem die Entladungslampe geringfügig abgekühlt ist und dann noch einmal gezündet wird und eine Zeichnung in einer unteren Stufe, die den Fall zeigt, in dem die Entladungslampe vollständig abgekühlt ist und dann gezündet wird (Kaltstart).
Wenn der Bewegungsbetrag AU gemäß dem integrierten Wert bezüglich einer Variation in der Spannung VL spezifiziert ist, kann eine Leistung entsprechend einer Art, in der die Entladungslampe abgekühlt ist, zugeführt werden und außerdem kann der Leuchtstrom der Entladungslampe glatt gesteigert werden, um graduell angenähert zu werden an einen Wert des stationären Zustands ohne Überschießen des Lichtstromes oder Knappheit vom Lichtstrom.
Als nächstes wird ein Schaltungsaufbau gemäß der Erfindung beschrieben. Während ein Pulsbreitenmodulationssteuerverfahren (PWM vom englischsprachigen Ausdruck Pulse Width Modulation), das wohl bekannt ist in der Leistungssteuerung einer Entladungslampe, für die folgende Beschreibung als Beispiel genommen wird, ist selbstverständlich, dass der erfindungsgemäße Schaltungsaufbau auch angewendet werden kann bezüglich des folgenden Inhaltes der Steuerung unter Verwendung eines anderen Verfahrens wie einem Impulsfrequenzmodulationssteuerverfahren (PFM vom englischsprachigen Ausdruck Pulse Frequency Modulation).
Fig. 13 ist ein Diagramm, zum Erläutern eines Steuerschaltkreises zum Wiedergeben der Leistungssteuerung der Steuerlinie einer Pulsbreitenmodulationssteuerung, wobei nur ein Hauptteil davon gezeigt ist.
Eine vorbestimmte Referenzspannung "Eref" (angezeigt als ein Symbol einer Konstantspannungsquelle in der Zeichnung) wird einen positivseitigen Eingang zum Schluss eines Fehlerverstärkers 10 zugeführt und die folgende Schaltung ist verbunden mit einer Steuerlinie CL, die mit einem negativseitigen Eingangsanschluss verbunden ist (die Ziffern in den Klammern kennzeichnen Bezugszeichen).
Eine Schaltung (11) zum Erfassen einer Spannung, die an einer Entladungslampe anliegt,
Eine Schaltung (12) zum Erfassen eines Stroms, der zu einer Entladungslampe fließt, und
Eine Schaltung (13) zum Spezifizieren einer stoßweisen und stationären Leistung.
Die Spannungsdetektorschaltung 11 dient dem Erfassen von VL und die Stromdetektorschaltung 12 dient dem Erfassen von IL. Obwohl ein Ausgangsanschluss von jedem Schaltungsabschnitt verbunden ist mit einer Steuerleitung (Steuerlinie) CL durch jeden der Widerstände, benötigt ein Aufbau eines Stromausgangstyps nicht die Widerstände.
Bezüglich der Steuerung in einem stoßartigen Bereich, der bereitgestellt wird bevor die Entladungslampe stabilisiert ist und in einem stationären Zustand, in dem stabiler stationärer Leuchtbetrieb ausgeführt wird, bildet die Schaltung 13 zum Spezifizieren der Stoß- und Stationär- Leistung eine Charakteristik basierend auf den Steuerabschnitten PUPA, PUPB, PUPC und PUPC2, eine Erfassungssignal wird von der Spannungserfassungsschaltung 11 zugeführt zu einem Eingangsanschluss (IN) und ein Ausgangsanschluss (OUT) davon ist verbunden mit der Steuerleitung CL über einen Widerstand.
Wenn die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers 10 bei einem solchen Aufbau angehoben wird (der Fehlerverstärker regelt die Ausgangsspannung der Gleichstromkonverterspannung derart, dass eine negativseitige Eingangsspannung davon gleich wird einer Differenzspannung Eref) und die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers 10 in ein Steuersignal umgewandelt wird, um an ein Schaltelement (ein Halbleiterelement) in der Gleichstromkonverterschaltung gesendet zu werden durch einen PWM-Steuerabschnitt (ein Schaltungsabschnitt, der durch einen Universal-IC für Pulsbreitenmodulationssteuerung gebildet wird, welcher zum Generieren eines Impulssignals mit einem Tastgrad, der in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis des Pegels der Eingangsspannung und einer Sägezahnwelle variiert) oder eine Treiberschaltung.
Teile, die als A1 bis A3 in der Zeichnung gekennzeichnet sind, entsprechen einem Beitrag jedes Abschnittes zu einem Stromeingang zu dem Fehlerverstärker 10 und die Richtung des Pfeils basiert auf der eines Steuerstroms in jedem Abschnitt. Beispielsweise ist die Richtung des Steuerstroms der Spannungserfassungsschaltung 11 (siehe Pfeil A1) von dem Fehlerverstärker 10 weg gerichtet (die Richtung einer Stromsenke). Wenn daher der Wert eines Stroms, der in diese Richtung fließt, ansteigt, wird die Leistung, die der Entladungslampe zuzuführen ist, angehoben. Demgegenüber ist die Richtung des Steuerstroms der Stromerfassungsschaltung 12 (siehe Pfeil A2) oder der Schaltung 13 zum Spezifizieren stoßartiger Leistung und Leistung des Stationärzustands (siehe den Pfeil A3) zum Fehlerverstärker 10 hin gerichtet (die Richtung einer Stromquelle). Wenn daher der Wert eines Stromflusses in dieser Richtung ansteigt, wird die Leistung, die der Entladungslampe zuzuführen ist, reduziert.
In jedem Fall wird die der Entladungslampe zugeführte Leistung verringert oder erhöht entsprechend einer Richtung, in die ein Strom fließt in die Steuerleitung CL von dem Schaltungsabschnitt oder aus der Steuerleitung CL und entsprechend dem Betrag des Stromes.
Fig. 14 zeigt einen Hauptteil eines Beispiels des Aufbaus der Schaltung 13 zum Spezifizieren der stoßweisen und der Stationärzustands-Leistung, ein Beispiel zeigend, in dem ein Digitalverarbeitungsschaltkreis verwendet wird (selbstverständlich ist es möglich, einen solchen Aufbau zum Ausführen eines Prozesses zu verwenden durch einen Analogablauf mit demselben Inhalt).
Die Schaltung umfasst die folgenden Elemente (die Ziffern in Klammern kennzeichnen Bezugsziffern):
einen Analog-Digital-Umsetzabschnitt (15);
einen Betriebsabschnitt (16) bezüglich PUPA;
einen Betriebsabschnitt (17) bezüglich PUPB;
einen Betriebsabschnitt (18) bezüglich PUPC und PUPC2;
einen Spannungsänderungserfassungsabschnitt (19);
einen Leistungsabnahmesteuerabschnitt (20);
einen Synthesizer beziehungsweise Generator (21); und
einen Digital-Analog-Umsetzabschnitt (22).
Zuerst wird das von der Erfassungsschaltung 11 erhaltene Erfassungssignal der Spannung VL von einem Eingangsanschluss 14 zu dem Digital-Analog-Umsetzabschnitt 15 gesendet (der in der Zeichnung abgekürzt wird als "A/D") und wird umgesetzt in Digitaldaten (was Daten einer vorbestimmten Bit-Zahl sind, auf die Bezug genommen ist als "AVQ"). Während ein Umsetzverfahren verschiedene Konfigurationen hat, ist ein sukzessiver Vergleichstyp bevorzugt in Bezug auf eine Schaltungsgröße und eine Umsetzgeschwindigkeit.
Die Daten AVQ, die nach dem Umsetzen erhalten werden, werden jeweils zu den Betriebsabschnitten 16-18 übertragen und darüber hinaus zu dem Spannungsänderungserfassungsabschnitt 19 und dem Leistungsabnahmesteuerabschnitt 20.
Während die Betriebsabschnitte 16 bis 18 benötigt werden zum Kreieren einer dazu entsprechenden Steuerleitung beziehungsweise Steuerlinie, ist die Grundkreationsprozedur dieselbe und entspricht dem folgenden Algorithmus.
  • 1. Ein Konstantwert von "a1" wird basierend auf der Position eines Schnittpunktes der Steuerlinien (PUPA, PUPB, PUPC), die Ziele sind, mit der Steuerlinie g eingestellt.
  • 2. Die Daten AVQ werden von dem Konstantwert von "a1" subtrahiert.
  • 3. Das Ergebnis von (2) wird multipliziert mit einem konstanten Wert "a2".
Fig. 15 zeigt eine Steuerlinie PUPX (X ist A, B oder C), die ein Ziel sein soll, basierend auf der Steuerlinie g (einer linear approximierten Kurve einer Nennleistungskurve), eine Abszissenachse, die eine VL-Achse darstellt und eine Ordinatenachse, die eine IL-Achse darstellt.
In der Ausgestaltung ist ein Gradient (Absolutbetrag) der Steuerlinie PUPX größer als ein Gradient (Absolutbetrag) der Steuerlinie g und eine Differenz zwischen einem Abschnitt, der oberhalb der Steuerlinie g vorgesehen ist und der Steuerlinie g im vorherigen Fall ist äquivalent mit einem Inkrement der Leistungszufuhr zu der Entladungslampe. Der VL- Wert an dem Schnittpunkt der beiden Steuerlinien ist die Konstante a1.
Die Fig. 16 zeigt eine Prodezur zum Generieren einer Steuerlinie, in der ein Prozess fortschreitet von links nach rechts.
Eine Grafik auf der linken Seite entspricht einer geraden Linie "LN" von "V = a1" (eine rechts aufwärts steigende Linie mit einem Gradienten von 1) und einen Pegel von "V = a1" (in unterbrochener Linie dargestellt), wobei eine Abszissenachse VL angibt und eine Ordinatenachse eine Spannungsachse von V angibt.
Darüber hinaus zeigt eine Grafik in einem mittleren Teil eine gerade Linie von "V = a1-VL", die ein Ergebnis der Prodezur (2) wiedergibt.
Eine Grafik auf der rechten Seite wird erhalten durch Ausführen einer Multiplikation einer Konstanten a2 (die kleiner ist als 1 in dem gezeigten Beispiel) für den Graphen im mittleren Teil, ein Ergebnis der Prodezur (3) wiedergebend. In dem Graphen repräsentiert eine Abszissenachse VL und eine Ordinatenachse repräsentiert die Ausgangsdaten "PXQ" des Betriebsabschnitts X = A, B oder C, "PAQ" kennzeichnet Ausgangsdaten des Betriebsabsohnittes 16, "PBQ" kennzeichnet Ausgangsdaten des Betriebsabschnittes 17 und "PCQ" kennzeichnet Ausgangsdaten des Betriebsabsohnittes 18).
Wie aus dem Zusammenhang
"PXQ = a2.(a1-VL) = a2.a1-a2.VL"
ersichtlich ist, entspricht eine lineare Funktionsgleichung, die die Charakteristik von PXQ für V1 exakt wiedergibt, einer geraden Linie mit einem Kontaktstück von "a2.a1" und einem Gradienten von "-a2". Entsprechend ist offenbar, dass eine Funktionsgleichung entsprechend PUPA, PUPB und PUPC erhalten wird durch Veränderung der Konstantwerte a1 und a2 (ihre nummerischen Werte werden variiert).
Bezüglich PUPC2, haben PUPC2 und die Steuerlinie g einen Parallelzusammenhang in der Grafik des VL-IL-Zusammenhangs. Für einen Betrieb entspricht daher eine Addition eines bestimmten Wertes (gekennzeichnet mit "b")einer Umrechnung. Entsprechend wird eine Differenz zwischen PUPC2 und der Steuerlinie g einfach wiedergegeben durch einen nummerischen Wert von "b" basierend auf der Steuerlinie g.
Fig. 17 zeigt ein Beispiel des Schaltungsaufbaus des Betriebsabschnittes, wobei der Betriebsabschnitt 18 bezüglich des Generierens von PUPC und PUPC2 dargestellt ist. Während eine Signalleitung der Einfachheit halber dargestellt ist als eine einzelne Leitung in Fig. 17, ist es erforderlich, die tatsächlich Ausführung eines Mehr-Bit-Digitaldatenprozesses zu bemerken.
Zuerst werden die Daten AVQ entsprechend VL übertragen zu einem Subtraktionsabschnitt 23 in welchem die Prozesse (1) und (2) ausgeführt werden.
Die Daten AVQ werden in der Vergleichsschaltung 24 im Subtraktionsabschnitt 23 zugeführt und werden verglichen mit dem konstanten Wert von "a1" darin. Wenn "AVQ < a1" erhalten wird, wird ein H-Pegel-Signal (logisches Hochpegelsignal) der Vergleichsschaltung 24 einem Eingang einer Mehreingangs-UND-Schaltung 25 zugeführt (logisches Produkt).
Die Daten AVQ werden umgewandelt in einen Negativwert durch eine NICHT-Schaltung 26 (logische Verneinung oder Vollbit-Inversion) und der Negativwert wird dann an eine Additionsschaltung 27 übertragen und wird darin zu a1 addiert. Die Additionsschaltung 27 ist aufgebaut unter Verwendung eines Volladdierers (eine Volladdierereinrichtung) und Ausgangsdaten davon werden einem verbleibendem Eingangsanschluss der UND-Schaltung 25 zugeführt.
Die UND-Schaltung 25 sendet genau die Ausgangsgröße der Additionsschaltung 25 an einen Multipliziererabschnitt 28 in einer folgenden Stufe, wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 24 den H-Pegel hat und sendet ein L- Pegel-Signal (äquivalent zu null) für alle Bits zu dem Multiplikationsabschnitt 28, wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 24 den L-Pegel hat.
Eine Multiplikationsschaltung 29, die einen Volladdierer verwendet, ist in dem Multiplikationsabschnitt 28 vorgesehen und Daten, die als ein Ergebnis einer Multiplikation der Ausgangsdaten des Subtraktionsabschnittes 23 mit einer Konstanten a2 erhalten werden, werden zu einer MAX-Auswahlschaltung 30 übertragen (einer Schaltung zum Auswählen der größeren von zwei Daten) in einer nachfolgenden Stufe.
Daten mit einem Konstantwert "b", der kennzeichnend ist für PUPC2, werden der MAX-Auswahlschaltung 30 zugeführt und dieselben Daten und die von dem Multiplikationsabschnitt 28 übertragenen Daten werden miteinander verglichen und ein größerer Wert von ihnen wird verwendet und wird dann ausgegeben als "PCQ" durch eine Addierschaltung ADD.
Es ist offensichtlich, dass die Strukturen der Betriebsabschnitte 16 und 17 bezüglich PUPA und PUPB auch dieselben sind, wie die von Fig. 17 mit der Ausnahme des Teiles bezüglich des Generierens von PUPC2.
Der Spannungsänderungserfassungsabschnitt 19 (abgekürzt mit "DV" in Fig. 14) wird benötigt zum Erfassen einer Variation der Spannung VL und ein Beispiel eines Aufbaus davon ist in Fig. 18 gezeigt.
Zwei Signalspeicher beziehungsweise Latches 31 und 32 und eine Subtrahierschaltung 33 sind vorgesehen. Wenn die Daten AVQ dem Latch 31 in einer ersten Stufe zugeführt werden, werden Latch-Daten derselben Schaltung und Daten, die nach dem Durchlaufen der Latch-Schaltung 32 erhalten werden, in einer zweiten Stufe übertragen zu der Subtrahierschaltung 32. Eine Differenz zwischen beiden Daten wird berechnet in der Subtrahierschaltung 3 und Differenzdaten (gekennzeichnet mit "DVQ") werden übertragen zu dem Betriebsabschnitt 18 von PUPC und PUPC2. Ein Intervallimpuls "IP" (der einem Taktimpuls entspricht und eine Abtastzeit definiert), der von einer Taktsteuerschaltung generiert wird, die nicht dargestellt ist, wird den Latch-Schaltung 31 und 32 derart zugeführt, dass ein Latch-Takt gesteuert wird.
Ein Integrationsabschnitt zum Integrieren einer Spannungsveränderung ist in dem Betriebsabschnitt 18 von PUPC und PUPC2 vorgesehen und ein Ausführungsbeispiel 34 ist in Fig. 19 gezeigt.
Es ist eine Addierschaltung 35 vorgesehen, der DVQ zugeführt wird von dem Spannungsänderungserfassungsabschnitt 19 und einer Latch-Schaltung 36. Die Ausgangsdaten der Latch-Schaltung 36 werden eingegeben in die Addierschaltung 35 und der Datenwert von DVQ wird dazu addiert. Entsprechend zeigt die Ausgangsgröße der Latch-Schaltung 36 integrierte Datenwerte "SS" (die Ausgangsdaten werden zu der Addierschaltung ADD in Fig. 17 übertragen und addiert zu dem Ausgang der MAX-Auswahlschaltung 30). Die Latch-Schaltung 36 wird auf den Empfang des Intervallimpulses IP betrieben.
Die Additionsoperation für PUPC und PUPC2 wird ausgeführt basierend auf dem Ausgangswert des Integrationsabschnittes 34 oder einem Wert, der erhalten wird durch Multiplizieren des Ausgangswertes mit einem vorbestimmten Koeffizienten. Folglich können ihre Steuerlinien aufwärts bewegt werden in dem VL-IL-Diagramm. Speziell sind PUPC und PUPC2 in der Nähe einer Näherungslinie g angeordnet für eine konstante Leistungskurve mit einer Nennleistung unmittelbar nach dem das Zünden gestartet ist. Wenn eine Variation der an der Entladungslampe anliegenden Spannung VL erfasst wird und ein integrierter Wert davon (ein durch Daten SS gekennzeichneter Wert), wird berechnet, werden PUPC und PUPC2 entsprechend temporär bewegt in einer solchen Richtung, um eine Leistung anzuheben, die angelegt wird an die Entladungslampe (eine solche Richtung geht weg von der VL-Achse) (da die Steuerlinie temporär ansteigt und dann herabgesetzt wird, ist sie in Fig. 2 als Zwei-Wege-Pfeil Z dargestellt).
Ein Leistungsreduktionsabschnitt 20 (oder ein Abschnitt zum Spezifizieren reduzierter Leistung der in Fig. 14 mit "PD" gekennzeichnet ist) dient zum Generieren von Daten "PDQ", die benötigt werden zum Absenken beziehungsweise Verringern der Steuerlinie nahe an die VL-Achse in dem Diagramm zum Darstellen der VL-IL-Charakteristik basierend auf den Daten AVQ und Information über eine verstrichene Zeit und zum Senden der Daten "PDQ" an den Generierabschnitt 21, wobei ein Ausführungsbeispiel davon in Fig. 20 gezeigt ist.
Zuerst werden die Daten AVQ und die Daten bezüglich einer verstrichenen Zeit (beispielsweise Zählerdaten eines Zählersignals nach der Zündstartzeit, die gekennzeichnet ist als "Tm") multipliziert durch eine Multiplikationsschaltung 37 und ein Ergebnis davon, (ein Multiplikationswert, der als "MP" gekennzeichnet ist) wird zu einer Vergleichsschaltung 38 übertragen.
Ein Zählausgang (gekennzeichnet "CTO") eines freilaufenden beziehungsweise selbstlaufenden Zählers 39 (gekennzeichnet "RFC" in der Zeichnung) wird zu der Vergleichsschaltung 38 gesendet und ein Ergebnis (gekennzeichnet mit "DUP"), das durch Ausführen eines Pegelvergleichs mit dem multiplizierten Wert MP in der Vergleichsschaltung 38 erhalten wird, wird einem Rücksetzeingang (RST) des freilaufenden Zählers 39 zugeführt und der freilaufende Zähler 39 wird synchron mit einem Ansteigen von DUP rückgesetzt.
Fig. 21 zeigt einen Phasenzusammenhang zwischen dem Multiplikationswert MP, der Ausgangsgröße CTO des freilaufenden Zählers und dem Vergleichsergebnis DUP.
Wie aus Fig. 21 ersichtlich, wird, wenn der Pegel von CTO den Pegel von PM erreicht, DUP zeitweilig auf einen H-Pegel eingestellt und der freilaufende Zähler 39 wird rückgesetzt. Daher wird CTO eine Sägezahnwelle und eine Spitze davon wird angehoben mit zunehmendem Pegel von MP. Bezüglich DUP wird ein Intervall (Generierintervall) "T" eines Impulses erhöht mit einem Ansteigen in MP.
DUP wird zu einem Zähler 40 gesendet und ein Zählwert wird jedes Mal um eins erhöht, wenn der Impuls für DUP empfangen wird. Mit einem solchen Aufbau kann ein addierter Wert als PDQ erhalten werden.
PDQ wird zu dem Generierabschnitt 21 gesendet, sodass ein Inkrement (oder eine Erhöhung), das eine Leistung in einem stationären Zustand übersteigt, die stoßweise angewendet wird auf die Entladungslampe, reduziert wird durch eine Zunahme in dem Produktwert (einem Spannungszeitprodukt) der Daten AVQ entsprechend einer Spannung, die an der Entladungslampe anliegt und einer verstrichenen Zeit. Außerdem beinhaltet ein Ansteigen in dem Intervall T von DUP mit einem Anheben von MP, dass ein Additionsintervall in dem Zähler 40 ausgedehnt wird mit einer Erhöhung des Spannungszeitproduktes, sodass die Geschwindigkeit des Absenkens der Steuerlinie durch PDQ reduziert ist (siehe Fig. 10).
Nachdem die Ausgangsdaten PAQ, PBQ und PCQ der Betriebsabschnitte und die Ausgangsdaten PDQ des Leistungsreduktionssteuerabschnittes 20 zu dem Generierabschnitt 21 gesendet worden sind und generiert worden sind werden die Ausgangsdaten (gekennzeichnet als "GQ" in Fig. 14) übertragen zu dem Digital/Analog-Umsetzabschnitt 22 (abgekürzt "D/A" in Fig. 14). Die Daten PAQ, PBQ und PCQ werden durch Auswählen des größten Wertes dieser Datenwerte verarbeitet (der Grund ist, dass die Steuerlinie G einem Seitenabschnitt eines konvexen Polygons entspricht, das erhalten wird durch Auswählen und Generieren einer von geraden Linien, die die Steuerabschnitte einschließen, welche positioniert ist in einem am meisten oben liegenden Teil, wie in Fig. 2 gezeigt). Als nächstes wird der Datenwert von PDQ subtrahiert von dem ausgewählten Datenwert (um eine anzulegende Leistung zu reduzieren). Ein durch Voll-Bit-Invertierung des Ergebnisses der Subtraktion erhaltenes Resultat ist mit DQ gekennzeichnet. Entsprechend schließt der Generierabschnitt 21 eine Maximum-Auswahl-Schaltung beziehungsweise MAX-Auswahl-Schaltung für PAQ, PBQ und PCQ ein, eine Subtraktionsschaltung zum Subtrahieren von PDQ von einer Ausgangsgröße hiervon und eine NICHT-Schaltung (logische Negation oder Voll-Bit-Inversion).
GQ wird umgewandelt in einen Analogwert durch den Digital/Analog-Umsetzabschnitt 22 und wird dann übertragen zu der Steuerlinie CL in Fig. 13 durch einen Widerstand. Insbesondere falls ein Spannungswert entsprechend dem Datenwert von GQ klein ist, wird ein in einer Senkenrichtung fließender Strom (die umgekehrte Richtung des Pfeils A3 in Fig. 13) erhöht, sodass ein Inkrement der Leistung, die der Entladungslampe zugeführt wird, vergrößert wird. Wenn im Gegensatz hierzu ein Strom, der in eine Quellenrichtung fließt, erhöht wird bezüglich der Steuerlinie CL, wird die angewendete Leistung verringert. Der Datenwert, der nicht der Voll-Bit-Inversion (die eine Vorzeichenumkehr beinhaltet) in dem Generierabschnitt 21 unterzogen wird, wird erhöht mit einem Anwachsen jedes der Datenwerte von PAQ, PBQ und PCQ und einem Reduzieren des Datenwertes von PDQ. Wenn jedoch der Datenwert exakt digital/analog umgesetzt wird und dann der Steuerleitung CL zugeführt wird, wird ein Zusammenhang zwischen dem Anwachsen und Abnehmen der zugeführten Leistung umgekehrt. Entsprechend ist es erforderlich, ein Voll-Bit-Inversion auszuführen, um korrekt die angewendete Leistung zu erhöhen oder zu verringern in Übereinstimmung mit einer Regel, die unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben wird. Wenn beispielsweise daher der Datenwert von GQ zwei Bytes hat (hexadezimal "00" bis "FF"), wird bei "00" eine sehr große Leistung zugeführt.
In der Erfindung ist das Erfassen der Spannung VL eine fundamentale Angelegenheit. Daher ist es erforderlich, diese Erfassung korrekt auszuführen. Falls beispielsweise die Leistungssteuerung, die unter Verwendung eines integrierten Wertes der Änderung der Spannung VL auszuführen ist (die Steuerlinie ist anzuheben für die Steuerabschnitte von PUPC und PUPC2), ist es erforderlich, ein Problem zu berücksichtigen, dass eine Operation ausgeführt wird durch Einstellen einer Spannung als VL oder ein Variation davon, die generiert wird, wenn eine Polarität für eine Spannung umgeschaltet wird, die der Entladungslampe zuzuführen ist. Mit anderen Worten, eine Spannung, die generiert wird, wenn eine Polarität geschaltet wird, wird in diesem Fall angelegt durch eine Induktanzkomponente (eine induktive Komponente) einer Startschaltung zum Generieren eines Hochspannungsimpulses zum Starten, ist höher als das wirkliche VL und ist eine Scheinspannung (oder ein unechte Spannung). Entsprechend wird, falls der Betrieb ausgeführt wird durch Nehmen der Spannung als VL, dieselbe Spannung überbewertet als eine Spannung mit einem größeren Absolutbetrag als der tatsächlich vorliegenden gegenwärtigen Spannung VL. Folglich gibt es eine Möglichkeit, dass Steuerung davon abgehalten werden könnte, ausgeführt zu werden in Übereinstimmung mit den tatsächlichen Bedingungen.
Fig. 22 zeigt eine Gleichstromkonverterschaltung bzw. DC-DC-Umsetzschaltung, eine Wechselrichterschaltung beziehungsweise DC-AC-Umsetzschaltung und eine Startschaltung und zeigt eine schematische Ausgangsgrößenwellenform bezüglich der ersten beiden Schaltungen.
In der Ausgestaltung hat die Wechselrichterschaltung 4 einen Aufbau einer Vollbrücke unter Verwendung einer Vielzahl von Schaltelementen (sw1 bis sw4) und die Polarität einer Spannung, die der Entladungslampe zuzuführen ist, wird geschaltet von dem Wechselbetrieb jedes der Schaltelemente. Insbesondere auf das Empfangen eines Signals hin, das von einer Steuerschaltung gesendet worden ist, die nicht dargestellt ist (ein Signal SD und ein Signal, das als SD gekennzeichnet ist mit einer Markierung eines Querbalkens darüber in der Zeichnung). Die Elemente sw1 und sw4 bilden ein Paar und die Elemente sw2 und sw3 bilden ein Paar zum wechselseitigen Ausführen von Schaltsteuerung. Daher wird eine solche Bedingung, dass ein rapides Ansteigen oder Abfallen einer Spannung bewirkt wird, angenommen mit einer impulsiven Spannung, die generiert wird beim Schalten der Polarität während des Wechselbetriebs.
Es ist wünschenswert, dass ein Spannungswert, der unmittelbar nach oder bevor und nachdem die Polarität der der Entladungslampen zugeführten Spannung geschaltet wird, verwendet werden sollte als ein formaler Erfassungswert oder verworfen werden sollte zum Verhindern von ungenauem Erfassen (eine Spannung, die an die Entladungslampe angelegt wird, wird nicht unmittelbar nach dem Schalten der Polarität erfasst oder bevor und nach dem Schalten).
Es gibt ein Verfahren unter Verwendung geeigneter Filtervorrichtungen (beispielsweise ein Digitalfilter zum Vergleichmäßigen eines Pegels durch Mittelung von Daten) zum Vermeiden, dass eine generierte Spannung durch eine Fehlfunktion bewirkt wird. Jedoch kann ein solches Verfahren eine Erhöhung der Schaltungsgröße oder der Kosten bewirken. Daher wird beispielsweise der folgende Aufbau verwendet.
  • 1. Ein Schaltungsaufbau, in dem ein durch zeitweiliges Stoppen des Generierens des Intervallimpulses IP (siehe Fig. 18) produzierter Impuls verwendet wird als neuer Intervallimpuls.
  • 2. Ein Schaltungsaufbau, in dem überlegt worden ist, dass eine Zeitabstimmung zum Erfassen einer impulsartigen Spannung nicht bewirkt wird, dadurch einen Intervallimpuls von Anfang an generierend.
Gemäß dem Aufbau (1) werden die Daten von AVQ entsprechend VL davon abgehalten, unmittelbar nach einer Polaritätsumschaltung oder bevor und nach dem Schalten in einem Netz gespeichert zu werden derart, dass AVQ nicht verwendet werden kann als Spannungserfassungsdaten.
Im in Fig. 22 gezeigten Beispiel wird die Zeitabstimmung des Schaltens der Polarität durch den Wechselbetrieb der Wechselrichterschaltung gesteuert ansprechend auf ein Signal SD und das Signal SD wird kreiert basierend auf einem Taktsignal, das von einer nicht gezeigten Signalgeneratorschaltung generiert wird. Daher kann das Signal SD (oder ein Inversionssignal desselben Signals) und ein Basissignal für das Generieren des Signals SD verwendet werden. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass ein Ansteigen oder Fallen des Signals erfasst werden sollte, um zeitweilig das Generieren des Intervallimpulses IP zu verhindern für eine vorbestimmte Periode (eine Periode, in der die Impulsspannung maskiert werden soll).
Fig. 23 zeigt ein Ausführungsbeispiel 41 des Vorstehenden, ein 2-Eingangs-UND-Gatter 42 umfassend (logisches Produkt) und ein 2-Eingangs-EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatter (EXNOR) 43 umfassend sowie ein D-Flip-Flop 44.
Zuerst wird ein Signal SD (beispielsweise 500 Hz) für das Polaritätsumschalten (oder Polaritätsumkehr) in der Wechselrichterschaltung einem D-Eingangsanschluss des D-Flip-Flops 44 zugeführt und einem der Eingangsanschlüsse des EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatters 43. Ein Referenzsignal (gekennzeichnet mit "CLK") mit einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 2000 Hz) wird einem Taktsignaleingangsanschluss (CK) des D-Flip-Flops 44 zugeführt und ein Q-Ausgangssignal des D-Flip-Flops 44 wird dem anderen Eingangsanschluss des EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatters 43 zugeführt.
Der Intervallimpuls TP wird generiert zu einem regulären Intervall von einer Generierschaltung, die nicht dargestellt ist und wird zugeführt zu einem Eingangsanschluss des UND-Gatters 42. Das Ausgangssignal des EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatters 43 wird dem anderen Eingangsanschluss des UND-Gatters zugeführt.
Eine Signalausgangsgröße von dem UND-Gatter 42 (die gekennzeichnet ist als "NIP"), wird anstelle des Signals IP verwendet und definiert den Latch-Betrieb.
Fig. 24 ist ein Zeitdiagramm und zeigt das Signal jedes Abschnittes in einer Schaltung und Bemerkungen in der Schaltung, die von den vorstehend erwähnten Bemerkungen abweichen, haben die folgende Bedeutung.
"S44Q" = das Q-Ausgangssignal des D-Flip-Flops 44; und
"S43" = das Ausgangssignal des EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatters 43.
In der Zeichnung kennzeichnet "H" den logischen Hochpegel und "L" kennzeichnet den logischen Niedrigpegel.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist S44Q geringfügig verzögert gegenüber dem Signal Sd zur Polaritätsumkehr um eine Anstiegszeit von CLK. Wenn daher beide Signal SD und S44Q den H-Pegel haben, hat 543 den H-Pegel. Während entsprechend IP das UND-Gatter 42 durchläuft, um nur dann NIP zu sein, wenn NIP den L-Pegel hat, ist IP maskiert, wenn S43 den L-Pegel hat (für eine vorbestimmte Zeitdauer von der Zeit des Polaritätsumschaltens). Daher steigt der Impuls nicht an (entsprechend wird AVQ davon abgehalten, durch NIP im Latch zwischengespeichert zu werden).
Bezüglich der Konfiguration (2) wird NIP nicht von IP unterschiedlich von dem Aufbau (1) generiert, aber ein Signal mit einem Impuls, der nicht von Anfang an ansteigt in der Nähe der Polaritätsumkehr wird generiert und wird verwendet für NIP. Speziell wird das UND-Gatter 42 in Fig. 23 entfernt und die Frequenz von CLK wird erhöht zum Generieren eines Hochfrequenzsignals. Es wird vorgezogen, dass das EXKLUSIV-NICHT-ODER-Gatter 43 ersetzt werden sollte durch ein EXKLUSIV-ODER-Gatter zum Verwenden des Ausgangssignals dieses Gatters für NIP. In diesem Fall hat das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Gatters den L-Pegel für eine Zeitdauer von der Anstiegszeit von SD bis zum Abfallen von CLK, nachdem S44Q des D-Flip-Flops 44 ansteigt. Für diese Zeitdauer steigt der Impuls von NIP nicht an. Daher ist offensichtlich, dass die Daten AVQ nicht unmittelbar nach der Polaritätsumkehr im Latch zwischengespeichert werden. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass ein Schaltungsaufbau mehr vereinfacht ist, verglichen mit dem Aufbau (1), weil IP nicht erforderlich ist.
In beiden Konfigurationen wird die an die Entladungslampe angelegte Spannung nicht unmittelbar erfasst, bevor oder nachdem und bevor die Polarität der Spannung, die der Entladungslampe zugeführt wird, umgeschaltet wird. Daher ist es möglich, einen Vorteil dahingehend zu produzieren, dass die impulsartige Spannung präzise davon abgehalten werden kann, fehlerfasst zu werden als Spannung VL.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung, wenn die der Entladungslampe stoßweise zuzuführende Leistung gesteuert wird, nur die für die Leistungssteuerung erforderliche Erfassungsinformation der Entladungslampe verwendet wird und es ist möglich, eine Schaltung wegzulassen und eine Einrichtung, die erforderlich sind zum Erfassen eines Abkühlzustandes nach dem Ausschalten der Entladungslampe und einer Zeit, die vom Ausschalten bis zum Einschalten genommen wird. Bezüglich der Information über das Ablaufen der Zeit wird vorgezogen, eine Zeit zu messen, die die Entladungslampe eingeschaltet ist oder eine Zeit, die genommen wird nach dem Starten des Betriebs der Zündschaltung. Daher ist eine Zeitgebereinrichtung, die einen Kondensator mit großer Kapazität verwendet, nicht erforderlich. Entsprechend ist es möglich, Kosten und Größe einer Einrichtung zu reduzieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann durch Steuern des Inkrements der der Entladungslampe zugeführten Leistung basierend auf dem Produkt der Spannung, die an der Entladungslampe anliegt und der verstrichenen Zeit eine stoßweise erforderliche Leistung entsprechend der Bedingung der Entladungslampe gesteuert werden durch Verwenden existierender Leistungssteuerung. Daher ist es möglich, einen Vorteil der Kostenreduzierung zu erzielen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Anstiegscharakteristik des Lichtstromes der Entladungslampe anzuheben, dadurch die Knappheit der Lichtmenge verhindernd.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Genauigkeit der Steuerung und stabile Leistungssteuerung zu garantieren durch Eliminieren eines unangenehmen Effektes, der bedingt durch Fehlerfassung der an der Entladungslampe anliegenden Spannung bewirkt wird.

Claims (9)

1. Entladungslampenzündschaltung, umfassend:
eine Gleichstromkonverterschaltung zum Empfangen einer Eingangsgleichspannung und Umsetzen der Eingangsgleichspannung in eine gewünschte Gleichspannung;
eine Wechselrichterschaltung zum Umwandeln einer Ausgangsspannung der Gleichstromkonverterschaltung in eine Wechselspannung und dann Zuführen der Wechselspannung zu einer Entladungslampe;
eine Startschaltung zum Generieren eines Startimpulses, zum Senden an die Entladungslampe; und
eine Steuerschaltung zum Steuern einer Leistung, die auf die Entladungslampe angewendet werden soll,
wobei die Steuerschaltung Leistungssteuerung in einem Stationärzustand der Entladungslampe ausführt ansprechend auf ein Erfassungssignal für eine an die Entladungslampe angelegte Spannung und einen zu der Entladungslampe fließenden Strom und Ausgangsgrößensteuerung der Gleichstromkonverterschaltung ausführt zum Steuern einer Leistung, die stoßartig auf die Entladungslampe angewendet werden soll vor einem Übergang zur Leistungssteuerung;
wobei die stoßweise anzuwendende Leistung höher eingestellt wird, als die Leistung im stationären Zustand und Lichtabgabe der Entladungslampe vorangetrieben wird, um einen Lichtstrom der Entladungslampe in kurzer Zeit anzunähern an einen Lichtstrom im stationären Zustand; und
wobei eine Zunahme der stoßweise auf die obige anzuwendenden Leistung, die die Leistung im stationären Zustand übersteigt, von der Steuerschaltung spezifiziert wird entsprechend einer Spannung, die an die Entladungslampe angelegt wird, einer Spannungsänderung, und einer Zeit, die von einem Zeitpunkt des Aufleuchtens der Entladungslampe oder eines Startens eines Betriebs einer Zündschaltung vergangen ist.
2. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 1, wobei die Zunahme der stoßweise anzuwendenden Leistung, die die Leistung im stationären Zustand übersteigt, reduziert wird, wenn ein Produkt der an die Entladungslampe angelegten Spannung und der vergangenen Zeit zunimmt.
3. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 1, wobei ein Grad eines Abnehmens oder eine Geschwindigkeit der Zunahme der stoßweise anzuwendenden Leistung, die die Leistung im stationären Zustand übersteigt, reduziert wird, wenn die an die Entladungslampe angelegte Spannung erhöht wird oder die abgelaufene Zeit verlängert wird.
4. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 2, wobei die Wechselrichterschaltung einen Brückenschaltungsaufbau hat, der eine Vielzahl von Schaltelementen verwendet und wobei eine Spannung, die an die Entladungslampe angelegt wird, nicht erfasst wird unmittelbar nachdem oder bevor und nachdem die Polarität einer Spannung, die der Entladungslampe zugeführt wird, geschaltet wird durch einen Wechselbetrieb jedes der Schaltelemente.
5. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 3, wobei die Wechselrichterschaltung einen Brückenschaltungsaufbau hat, der eine Vielzahl von Schaltelementen verwendet und wobei eine an die Entladungslampe angelegte Spannung nicht erfasst wird unmittelbar nachdem oder bevor und nachdem eine Polarität einer der Entladungslampe zugeführten Spannung geschaltet wird durch einen Wechselbetrieb jedes der Schaltelemente.
6. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 4, wobei zum Zeitpunkt des Wechselbetriebs die Schaltungselemente das Erfassen der an der Entladungslampe anliegenden Spannung verhindert wird.
7. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsintervall zum Erfassen der an der Entladungslampe anliegenden Spannung verschoben wird von dem Wechselbetrieb jedes der Schaltelemente.
8. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 5, wobei zum Zeitpunkt des Wechselbetriebs jedes der Schaltelemente das Erfassen der an der Entladungslampe anliegenden Spannung verhindert wird.
9. Entladungslampenzündschaltung nach Anspruch 5, wobei das Erfassungsintervall zum Erfassen der an der Entladungslampe anliegenden Spannung verschoben wird von dem Wechselbetrieb jedes der Schaltelemente.
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