DE10296991T5

DE10296991T5 - Entladelampen-Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10296991T5
Application number: DE10296991T
Authority: DE
Inventors: Naoki Kadoma Onishi; Shigeru Kadoma Ido; Yoshinobu Kadoma Murakami; Minoru Hirakata Yamamoto
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-11-04
Also published as: US6963176B2; US20040160152A1; AU2002367201A1; WO2003056887A1

Abstract

Entladelampen-Betätigungsvorrichtung mit:
einer Wechselstromversorgung;
einer Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten einer Spannung von der Wechselstromversorgung;
einer Spannungskonvertierschaltung mit mindestens einem Schaltelement zum Konvertieren der Ausgangsspannung von der Gleichrichterschaltung in eine spezifizierte Spannung;
einer Inverterschaltung mit mindestens einem Schaltelement zum Konvertieren der Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung in eine Hochfrequenzspannung;
einer mit der Inverterschaltung verbundenen Ladeschaltung mit einer Entladelampe und einer LC-Resonanzschaltung;
einem Kontroller zum Ansteuern des Schaltelements in der Spannungskonvertierschaltung; und
einer Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Schaltelements in der Inverterschaltung bei einer spezifizierten Ansteuerfrequenz,
wobei der Kontroller die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung zum Durchführen einer Abblendesteuerung der Entladelampe verändert und die Betätigungsvorrichtung ferner einen Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt aufweist, der der an die Entladelampe angelegten Spannung eine Impulsspannung in dem Zustand überlagert, in dem die Abblendesteuerung nahe einem unteren Grenzwert eines Abblendeverhältnisses durchgeführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung und insbesondere eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung, mit der ein Licht abgeblendet oder gesteuert werden kann.
Technischer Hintergrund
In den vergangenen Jahren ist eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung zum Abblenden oder Steuern eines Lichts in verschiedenen Bereichen zu Präsentations- und Energiesparzwecken in großem Maße verwendet worden. Ein Beispiel für diese Art von Entladelampen-Betätigungsvorrichtung zum Abblenden eines Lichts ist eine allgemein bekannte Vorrichtung mit einer Chopper-Schaltung zum Gleichrichten einer von einer kommerziellen Energieversorgung kommenden Spannung und zum Konvertieren und Ausgeben einer gewünschten Gleichspannung; einer Inverterschaltung zum Konvertieren der Gleichspannung der Chopper-Schaltung in eine Rechteckwellen-Wechselspannung; und einer Ladeschaltung mit einer Entladelampe und einer mit der Inverterschaltung verbundenen LC-Resonanzschaltung. Bei dieser Art von Entladelampen-Betätigungsvorrichtung zum Abblenden ist es gängige Praxis, zum Steuern eines Lichts eine Ansteuerfrequenz von Schaltelementen in der Inverterschaltung zu steuern.
In letzter Zeit werden jedoch zum weiteren Verstärken besonderer Effekte für diese Art von Entladelampen-Betätigungsvorrichtung zum Abblenden benötigt: eine Funktion, mit der ein kontinuierliches und stabiles Abblenden sogar auf ein Abblendeverhältnis von nur einigen Prozent oder weniger (Lichtstärkenverhältnis bei Abblenden auf maximale Lichtstärke) ermöglicht wird, sowie eine Funktion, mit der verhindert wird, dass ein unangenehmen Aufblitzen auftritt, wenn die Entladelampe, die sich im Abblendezustand mit einem solch niedrigen Abblendeverhältnis befindet, aus- und dann wieder eingeschaltet wird.
Beispielsweise wird in USP 5,493,182 eine dem Stand der Technik entsprechende Entladelampen-Betätigungsvorrichtung beschrieben, bei der das Abblenden durch Durchführen des Abblendens der Entladelampe durch Steuern der Ausgangs-Gleichspannung der Chopper-Schaltung, welche Energie zu der Inverterschaltung liefert ohne die Ansteuerfrequenz der Inverterschaltung zwangszusteuern, stabilisiert wird.
Ähnlich wird beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-204496 eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung beschrieben, die die Entladelampe durch Steuern der Ausgangsspannung der Chopper-Schaltung abblendet. Da diese Entladelampen-Betätigungsvorrichtung eine selbstoszillierende Inverterschaltung aufweist, wird durch das Abblenden der Entladelampe die Inverter-Betriebsfrequenz verändert, wodurch es schwierig wird, die Inverterschaltung konstant bei der optimalen Betriebsfrequenz arbeiten zu lassen. Ferner ist hinsichtlich anderer Entladelampen-Betätigungsvorrichtungen eine Vorrichtung beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 03-115938 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine aktiv oszillierende Inverterschaltung, bei der die Inverter-Betriebsfrequenz nahe einer Resonanzfrequenz einer LC-Resonanzschaltung eingestellt ist. Durch Steuern der Ausgangsspannung der Chopper-Schaltung in diesem Zustand erfolgt das Abblenden der Entladelampe. Durch ein derartiges Einstellen der Inverter-Betriebsfrequenz nahe der Resonanzfrequenz der LC-Resonanzschaltung kann die Spannung der Entladelampe auch während des Abblendens auf einem hohen Pegel gehalten und ein instabiles Entladen der Entladelampe verhindert werden. Bei beiden Systemen ist jedoch das Abblendeverhältnis, bei dem ein stabiles Abblenden erreicht werden kann, noch hoch, und es war bis jetzt un möglich, eine Entladelampe bei einem niedrigen Abblendeverhältnis ohne unangenehmes Aufblitzen einzuschalten.
Ferner ist beispielsweise in USP 5,502,423 eine dem Stand der Technik entsprechende Entladelampen-Betätigungsvorrichtung beschrieben, die die Funktion hat, das Auftreten eines unangenehmen Aufblitzens bei Wiedereinschalten der Lampe zu verhindern. Bei diesem in 1 des den Stand der Technik beschreibenden Dokuments gezeigten Stand der Technik ist eine Einrichtung zum intermittierenden Anlegen einer Impulsspannung, die zum Einschalten der Entladelampe ausreicht, der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung hinzugefügt, welche eine Chopper-Schaltung zum Konvertieren von Wechselstrom in Gleichstrom, eine Inverterschaltung zum Konvertieren von Gleichstrom in Hochfrequenzstrom und eine Ladeschaltung aufweist, die die mit dem Ausgangsende der Inverterschaltung verbundene Entladelampe umfasst und zuerst die Inverterschaltung betätigt und dann die Chopper-Schaltung ansteuert.
Bei dieser Entladelampen-Betätigungsvorrichtung zum Abblenden, die in 2 des den Stand der Technik beschreibenden Dokuments gezeigt ist, wird der Betrieb der Chopper-Schaltung in der Vorwärmperiode der Entladelampe gestoppt und die Spitzen-Netzwechselspannung in den Eingang der Chopper-Schaltung geführt. Wenn die Vorwärmperiode abgelaufen ist und die Startperiode beginnt, beginnt der Betrieb der Chopper-Schaltung, und während der Startperiode wird die Ausgangsspannung der Chopper-Schaltung konstant gehalten. Während dieser Startperiode wird eine Impulsspannung der Entladelampe überlagert, und dieses Überlagern der Impulsspannung erhöht allmählich die Spitze der Impulsspannung, wenn die Startzeit abläuft. Dies kann durch allmähliches Vergrößern des Variationsbereichs der Inverter-Ansteuerfrequenz erfolgen. Bei Durchführung dieser Art von Steuerung kann auch in dem Moment, in dem sich die Entladelampe von dem Startzustand in den Zustand starker Lichtabblendung bewegt, das Auftreten eines unangenehmen Aufblitzens der Entladelampe verhindert werden. Ferner wird in USP 5,502,423 die Ansteuerfrequenz der Inverterschaltung derart gesteuert, wie in 17 des den Stand der Technik beschreibenden Dokuments gezeigt, so dass die Entladelampe während des starken Abblendens mit einem Abblendeverhältnis von 0,5 % oder weniger nicht aufblitzt. Das heißt, dass bei Einschalten des Transistors Q5 bei eingeschaltetem Transistor Q3 der Transistor Q3 zwangsausgeschaltet wird, um die Einschaltdauer des Transistors Q3 zu verändern. Wenn die Einschaltdauer der Transistoren Q2 und Q3 dadurch unausgeglichen wird, variiert die Oszillationsfrequenz und variiert das Ausgangsgangssignal der Inverterschaltung 12 in hohem Maße. Somit kann mit dem Abblenden begonnen werden, ohne dass ein Aufblitzen selbst bei starkem Abblenden auftritt, bei dem das Abblendeverhältnis 0,5 % oder weniger beträgt.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel des Stands der Technik erfolgt das Abblenden der Entladelampe durch Variieren der Ausgangsspannung der Chopper-Schaltung, d. h. der Eingangsspannung der Inverterschaltung. Mit diesem Verfahren kann die Stabilität der Entladelampe während des Abblendens anders als beim Verfahren des Abblendens der Entladelampe durch Variieren der Ansteuerfrequenz der Inverterschaltung erhöht werden. Jedoch liegt auch bei Anwendung eines dieser herkömmlichen Verfahren der untere Grenzwert des Abblendeverhältnisses, bei dem ein stabiles Abblendlicht erreicht werden kann, bei ungefähr 3 %.
Die Gründe dafür werden nachstehend beschrieben.
Erstens zeigt 22 hinsichtlich des Verfahrens, bei dem die Betriebsfrequenz des Inverters variiert wird, Kennlinien (a) der Entladelampe LA und die Ausgangskennlinien (b) der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung, wobei die Betriebsfrequenz f der Inverterschaltung als Parameter bestimmt ist, wobei der Schnittpunkt der Kennlinien (a) der Entladelampe LA und der Ausgangskennlinien (b) der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung ein Betriebsstabilisierpunkt der Entladelampe darstellt. In 22 führt das Erhöhen der Betriebsfrequenz f, d. h. die Verringerung des Abblendeverhältnisses, zu einem Fall, in dem mehrere Schnittpunkte der Ausgangskennlinien (a) der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung und der Kennlinien (b) der Entladelampe LA vorhanden sind (beispielsweise Punkte A, B und C in 22). In einen solchen Fall ist es möglich, dass sich die Betriebsstabilisierpunkte entsprechend dem Zustand der Entladelampe LA sofort zu einem der Punkte A, B und C bewegen und das Phänomen eines instabilen Leuchtens der Entladelampe LA auftritt (nachstehend wird dieses Phänomen als "Sprungphänomen" bezeichnet). Insbesondere wenn dieses Sprungphänomen bei starkem Abblenden auftritt, bei dem das Abblendeverhältnis ungefähr 3 % oder weniger beträgt, erlischt die Entladelampe. Folglich kann das Erhöhen der Betriebsfrequenz f allein nicht zu einem starken Abblenden führen, bei dem das Abblendeverhältnis ungefähr 3 % oder weniger beträgt.
Als nächstes zeigt 23 hinsichtlich des Verfahrens zum Variieren der Ausgangsspannung der Chopper-Schaltung, d. h. der Eingangsspannung der Inverterschaltung, Kennlinien (a) der Entladelampe LA und Ausgangskennlinien (b) der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung, wobei die Ausgangsspannung Vdc der Chopper-Schaltung als Parameter bestimmt ist. In 23 befindet sich, wenn die Ausgangsspannung Vdc der Chopper-Schaltung reduziert wird, d. h. das Abblendeverhältnis reduziert wird, anders als bei dem Fall, in dem die Betriebsfrequenz f erhöht wird, der Betriebsstabilisierpunkt konstant nur an einem Punkt, und zwar unabhängig davon, welchen Wert die Gleichspannung Vdc annimmt. Folglich tritt, wenn die Ausgangsspannung Vdc der Chopper-Schaltung als Parameter bestimmt ist, kein Sprungphänomen in der Entladelampe auf. Jedoch auch bei diesem Verfahren tritt ein Flackern, Erlöschen etc. der Entladelampe LA auf, wenn das Abblendeverhältnis einen Wert von ungefähr 3 % oder weniger erreicht, und es ist manchmal schwierig, die Entladelampe LA stabil einzuschalten. Folglich sind diese Entladelampen-Betätigungsvorrichtungen nicht für Anwendungen geeignet, bei denen ein Abblendeverhältnis von ungefähr 3 % oder weniger erforderlich ist.
Ferner ist, wenn eine Impulsanfangsspannung an eine Entladelampe angelegt wird, um beim Wiedereinschalten der Lampe ein unangenehmes Aufblitzen zu verhindern, eine aufwendige Steuerschaltung zum allmählichen Vergrößern des Variationsbereichs der Ansteuerfrequenz erforderlich, um die Spitzenimpulsspannung allmählich zu erhöhen, was zu einer Erhöhung der Kosten für die Entladelampen-Betätigungsvorrichtung führt. Ferner wird, wenn die Steuerung bei den oben beschriebenen dem Stand der Technik entsprechenden Beispielen durchgeführt wird, nachdem sich die Entladelampe in den Zustand des starken Abblendens bewegt hat, der Unterschied zwischen der Oszillationsfrequenz im Zustand der starken Lichtabblendung und der Oszillationsfrequenz bei der Erzeugung der Impulsspannung übermäßig groß. Somit ist es manchmal schwierig, eine Impulsspannung mit einem Spitzenwert zu erzeugen, der ausreicht, um das Auftreten eines Aufblitzens in der Entladelampe insbesondere im Zustand der starken Lichtabblendung, bei dem das Abblendeverhältnis 0,5 % oder weniger beträgt, zu verhindern.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung trägt den oben genannten Problemen Rechnung, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, mit der ein stabiles Einschalten einer Entladelampe ohne unangenehmes Aufblitzen der Entladelampe während des Bewegens der Entladelampe in den Zustand der starken Lichtabblendung, in dem das Abblendeverhältnis ungefähr 0,5 % oder weniger beträgt, oder in den Abblendezustand mittels einer einfachen Steuerschaltungskonfiguration und ohne unangenehmes Flackern in der Leuchtstärke auch dann, wenn der Abblendepegel der Entladelampe nach dem Aufleuchten variiert, ermöglicht wird.
Eine erfindungsgemäße Entladelampe-Betätigungsvorrichtung weist auf: eine Wechselstromversorgung; eine Gleichrichterschaltung, die eine von der Wechselstromversorgung kommende Spannung gleichrichtet; eine Spannungskon vertierschaltung, die mindestens ein Schaltelement aufweist und die Ausgangsspannung von der Gleichrichterschaltung in eine spezifizierte Spannung konvertiert; eine Inverterschaltung, die mindestens ein Schaltelement aufweist und die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung in eine Hochfrequenzschaltung konvertiert; eine Ladeschaltung, die eine Entladelampe und eine LC-Resonanzschaltung aufweist und mit der Inverterschaltung verbunden ist; einen Kontroller, der das Schaltelement in der Spannungskonvertierschaltung ansteuert; und eine Ansteuereinrichtung, die das Schaltelement in der Inverterschaltung mit einer spezifizierten Ansteuerfrequenz ansteuert. Der Kontroller variiert die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung zum Durchführen einer Abblendesteuerung der Entladelampe. Die Betätigungsvorrichtung weist ferner auf: einen Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt, der eine Impulsspannung derjenigen Spannung überlagert, die in dem Zustand, in dem die Abblendesteuerung nahe einem unteren Grenzwert eines Abblendeverhältnisses durchgeführt wird, an die Entladelampe angelegt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Konfiguration einer Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung;
2B zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a;
2C zeigt über die Zeit eintretende, von der Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung;
3 zeigt die Beziehung zwischen der Ansteuerfrequenz eines Schaltelements der Inverterschaltung und der an die Entladelampe angelegten Spannung;
4 zeigt eine schematische Darstellung zum Erläutern des Abblendemodus;
5A zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung bei Anwendungsfall 1 der ersten Ausführungsform;
5B zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a bei Anwendungsfall 1 der ersten Ausführungsform;
5C zeigt über die Zeit eintretende, von der Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung bei Anwendungsfall 1 der ersten Ausführungsform;
6A zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung bei Anwendungsfall 2 der ersten Ausführungsform;
6B zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a bei Anwendungsfall 2 der ersten Ausführungsform;
6C zeigt über die Zeit eintretende, von der Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung bei Anwendungsfall 2 der ersten Ausführungsform;
7A zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung bei Anwendungsfall 3 der ersten Ausführungsform;
7B zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a bei Anwendungsfall 3 der ersten Ausführungsform;
7C zeigt über die Zeit eintretende, von der Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung bei Anwendungsfall 3 der ersten Ausführungsform;
8A zeigt über die Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung bei einem weiteren Anwendungsmodus 3 der ersten Ausführungsform;
8B zeigt mit der Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a bei einem weiteren Anwendungsmodus 3 der ersten Ausführungsform;
8C zeigt mit der Zeit eintretende, durch die Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung bei einem weiteren Anwendungsmodus 3 der ersten Ausführungsform;
9A zeigt mit der Zeit eintretende Veränderungen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung bei Anwendungsfall 4 der ersten Ausführungsform;
9B zeigt mit der Zeit eintretende Veränderungen der an beide Enden der Entladelampe angelegten Spannung V1a bei Anwendungsfall 4 der ersten Ausführungsform;
9C zeigt mit der Zeit eintretende, von der Ansteuereinrichtung hervorgerufene Veränderungen der Ansteuerfrequenz (Inverterfrequenz) eines Schaltelements der Inverterschaltung bei Anwendungsfall 4 der ersten Ausführungsform;
10 zeigt eine Konfiguration einer Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11A zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Leckstroms einer Entladelampe, wenn kein Isoliertransformator in einer Ladeschaltung vorhanden ist;
11B zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Leckstroms einer Entladelampe, wenn ein Isolationstransformator vorhanden ist;
12 zeigt eine Konfiguration eines Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform;
13A zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen von an beide Enden einer Entladelampe angelegten Spannung gemäß der zweiten Ausführungsform;
13B zeigt eine schematische Darstellung der Veränderungen der Ansteuerfrequenz durch die Ansteuerfrequenzsteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform;
14A zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen einer an beide Enden einer Entladelampe angelegten Spannung gemäß der zweiten Ausführungsform (wobei die Impulsspannung mit einem Gradienten einer Entladelampe überlagert wird);
14B zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen der Ansteuerfrequenz gemäß der zweiten Ausführungsform (wobei die Impulsspannung mit einem Gradienten einer Entladelampe überlagert wird);
15A zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen einer an beide Enden einer Entladelampe angelegten Spannung bei Anwendungsfall 1 der zweiten Ausführungsform;
15B zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen der Ansteuerfrequenz bei Anwendungsfall 1 der zweiten Ausführungsform;
16A zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen einer an beide Enden einer Entladelampe angelegten Spannung bei einem weiteren Anwendungsmodus 1 der zweiten Ausführungsform;
16B zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen der Ansteuerfre quenz bei einem weiteren Anwendungsmodus 1 der zweiten Ausführungsform;
17A zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen einer an beide Enden einer Entladelampe angelegten Spannung bei Anwendungsfall 2 der zweiten Ausführungsform;
17B zeigt eine schematische Darstellung der durch die Ansteuerfrequenzsteuerung hervorgerufenen Veränderungen der Ansteuerfrequenz bei Anwendungsfall 2 der zweiten Ausführungsform;
18 zeigt eine weitere Konfiguration des Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts, der von einer digitalen Steuereinrichtung gebildet ist (dritte Ausführungsform);
19 zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Wirkleistung der Ansteuerfrequenz und der Leuchtstärke zum Beschreiben der Wirkleistungssteuerung der Ansteuerfrequenz gemäß der dritten Ausführungsform;
20 zeigt eine weitere Konfiguration des Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts, der durch eine digitale Steuereinrichtung gebildet ist (vierte Ausführungsform);
21 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ansteuerfrequenzsteuerung und der damit in Zusammenhang stehenden Steuerung der Ausgangs-Gleichspannung Vdc gemäß der vierten Ausführungsform;
22 zeigt eine schematische Darstellung der Kennlinien der Entladelampe LA (a) und der Ausgangskennlinien der Entladelampen-Betäti gungsvorrichtung (b), wenn die Betriebsfrequenz f der Inverterschaltung als Parameter bestimmt ist; und
23 zeigt eine schematische Darstellung der Kennlinien der Entladelampe LA (a) und der Ausgangskennlinien der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung (b), wenn die Ausgangsspannung Vdc der Chopper-Schaltung als Parameter bestimmt ist.
Beste Art zum Durchführen der Erfindung
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird eine erfindungsgemäße Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nachstehend genauer beschrieben.
Erste Ausführungsform
Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entladelampen-Betätigungsvorrichtung wird anhand von 1 bis 9 beschrieben.
Die in 1 gezeigte Entladelampen-Betätigungsvorrichtung weist eine Gleichstrom-Versorgungsschaltung 10, eine Spannungskonvertierschaltung 11, eine Glättungsschaltung mit einem Kondensator C3, eine Inverterschaltung 13 mit Schaltelementen Q3 und Q4, eine Ladeschaltung 15, einen Gleichstrom-Abschaltkondensator C4, einen Kontroller 1, der die Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung 11 steuert, eine Ansteuereinrichtung 2, die die Schaltelemente Q3 und Q4 der Inverterschaltung 13 ansteuert, einen Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3, der die Ansteuereinrichtung 2 derart steuert, dass diese der an die Entladelampe LA angelegten Spannung eine Impulsspannung überlagert, und eine Abblendeeinrichtung 4, der Abblendesignale an den Kontroller 1 sendet.
Die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 10 weist eine Eingangs-Filterschaltung mit einer Wechselstromversorgung AC, einem Kondensator C1, einem Filter LF1 und einem Kondensator C2 sowie einer Gleichrichterschaltung DB auf. Die Spannungskonvertierschaltung 11 weist Schaltelemente Q1, Q2, Dioden D1, D2 und einen Induktor L1 auf. Die Lastschaltung 15 weist einen Resonanzinduktor L2, einen Resonanzkondensator C6 und die Entladelampe LA auf.
Die Konfiguration jedes Abschnitts wird nachstehend genauer beschrieben.
Die Wechselstromversorgung AC ist eine für kommerzielle Zwecke verwendete Wechselstromversorgung, und die Spannung beträgt beispielsweise 100 V, 200 V oder 242 V.
Die Eingangs-Filterschaltung verhindert das Eintreten von Rauschen von der Wechselstromversorgung AC in die Inverterschaltung 13 oder umgekehrt das Austreten von Rauschen aus der Inverterschaltung 13 zu der Energieversorgungsseite.
Die Gleichrichterschaltung DB führt eine Gleichrichtung der Wechselspannung von der Wechselstromversorgung AC in eine pulsierende Spannung durch und weist beispielsweise eine Diodenbrücke auf.
Die Spannungskonvertierschaltung 11 konvertiert eine Spannung von der Gleichrichterschaltung DB in eine andere Spannung, und bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Chopper-Schaltung zum Erhöhen und Reduzieren einer Spannung verwendet. Da die Operation dieser Schaltung allgemein bekannt ist, wird diese nicht beschrieben. Die Spannungskonvertierschaltung 11 kann eine Verstärkungs-Chopper-, Kompensations-Chopper- oder Polaritätsinvertier-Chopper-Schaltung zusätzlich zu dem Spannungs-Kompensations-Verstärkungs-Chopper sein. Kurz gesagt: jede beliebige Schaltungskonfiguration ist akzeptabel, solange sie eine Gleichspannung in eine andere Gleichspannung konvertiert.
Der Kondensator C3, bei dem es sich um eine Glättungsschaltung handelt, glättet eine Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung 11 und weist beispielsweise Elektrolytkondensatoren auf.
Die Inverterschaltung 13 konvertiert eine Gleichspannung von dem Kondensator C3 durch Ein- und Ausschalten der Schaltelemente Q3 und Q4 in eine Rechteckwellenspannung und weist beispielsweise Feldeffekttransistoren auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als Inverterschaltung 13 eine Zweitransistoren-Halbbrücken-Inverterschaltung 13 mit zwei Schaltelementen Q3 und Q4 verwendet, es braucht jedoch nicht erwähnt zu werden, dass die Schaltungskonfiguration der Inverterschaltung 13 nicht auf diese Ausführung beschränkt ist, es kann sich dabei auch um eine Vollbrücken-, Eintransistor-, oder Gegentakt-Inverterschaltung handeln. Es sei darauf hingewiesen, dass der Betrieb dieser Halbbrücken-Inverterschaltung allgemein bekannt ist und hier nicht beschrieben wird.
Die Ladeschaltung 15 startet/beleuchtet die Entladelampe LA durch eine Resonanzoperation einer Serien-Resonanzschaltung des Induktors 2 und des Kondensators C6. Die Entladelampe LA ist beispielsweise ein Fluoreszenzlampe, die an beiden Enden Glühfäden aufweist. Wenn die Entladelampenspannung der Entladelampe LA beim Leuchten hoch ist, kann in diesem Fall ein Isolationstransformator oder ein Lecktransformator separat vorgesehen sein, wobei die Entladelampe LA als Sekundärseite angesehen wird.
Der Gleichstrom-Abschaltkondensator C4 schaltet die Gleichstromkomponente ab, die in der Inverterschaltung 13 fließt, und dadurch kann die Inverterschaltung 13 allein bei Wechselspannung arbeiten. Die Kapazität des Kondensators C4 wird generell größer eingestellt als die des Kondensators C6.
Der Kontroller 1 steuert die Schaltwirkleistung oder sowohl die Schaltwirkleistung als auch die Schaltfrequenz der Schaltelemente Q1 und Q2 zum Verän dern der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung 11. Dadurch wird das Abblenden der Entladelampe LA ermöglicht. Für eine spezifische Schaltungskonfiguration kann beispielsweise eine integrierte Schaltung MC34261 von Motorola verwendet werden.
Die Ansteuereinrichtung 2 steuert die Ansteuerfrequenz oder -wirkleistung der Schaltelemente Q3 und Q4, die die Inverterschaltung 13 bilden. Für eine spezifische Schaltungskonfiguration kann beispielsweise eine hochspannungsfeste integrierte Schaltung IR2110 von International Rectifier Corporation verwendet werden.
Der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 überträgt Steuersignale zum Steuern der Ansteuerfrequenz oder -wirkleistung der Schaltelemente Q3 und Q4 zu der Ansteuereinrichtung 2.
Die Abblendeeinrichtung 4 erzeugt Abblendesignale und überträgt die Abblendesignale zu dem Kontroller 1. Eine Abblendeeinrichtung NQ21560-321 beispielsweise von Matsushita Electric Works kann verwendet werden.
Anhand von 2A bis 2C und 3 erfolgt jetzt eine Beschreibung der Betriebsmoden der Entladelampe gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Vorwärm- und Startphasen.
Die in 2A bis 2C gezeigte Abszisse zeigt die nach dem Einschalten der Wechselstromversorgung AC abgelaufene Zeit bei t=0 an, wobei Periode T1 eine Vorwärmperiode zum Vorwärmen der Glühfäden der Entladelampe LA ist, Periode T2 eine Startperiode zum Anlegen einer Startspannung an beide Enden der Entladelampe LA ist und Periode T3 eine Leuchtperiode anzeigt, während der die Entladelampe LA leuchtet. In diesem Fall wird die Entladelampe LA während der Leuchtperiode T3 auf eine Lichtleistung gesteuert, die dem von der Abblendeeinrichtung 4 eingegebenen Abblendesignal entspricht.
Die Ordinate in 2A zeigt die Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung, die Ordinate in 2B eine an beide Enden der Entladelampe LA angelegte Spannung VIa (nachstehend als "Entladelampenspannung VIa" bezeichnet) und die Ordinate in 2C die von der Ansteuereinrichtung 2 angelegte Ansteuerfrequenz der Schaltelemente Q3 und Q4 an.
Ferner zeigt die Abszisse in 3 die Ansteuerfrequenz der Schaltelemente Q3 und Q4 und die Ordinate die Entladelampenspannung VIa an.
Das Einschalten der Wechselstromversorgung AC bewirkt bei t=0, dass die Spannungskonvertierschaltung 11 mit ihrer Operation beginnt, und die Spannungskonvertierschaltung 11 gibt die Ausgangsspannung Vdc an die Inverterschaltung 13 aus. Gleichzeitig beginnt das Vorwärmen des Glühfadens der Entladelampe LA. In einem solchen Fall werden, da die Ansteuerfrequenz f von der Ansteuereinrichtung 2 derart gesteuert wird, dass sie konstant ist, die Ausgangsspannung Vdc und die Entladelampenspannung VIa während dieser Vorwärmperiode T1 konstant gehalten. Die Entladelampenspannung VIa ist eine Spannung mit einer Größe, die es nicht ermöglicht, dass die Entladelampe LA mit dem Entladen beginnt.
Als nächstes beginnt bei t=t1 die Startperiode T2 zum Anlegen der Startspannung an beide Enden der Entladelampe LA. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung Vdc von dem Kontroller 1 allmählich erhöht. Gleichzeitig beginnt der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 mit der Detektierung des Beginns der Startperiode T2 und überträgt Frequenzmodulationssignale an die Ansteuereinrichtung 2, wodurch die Ansteuerfrequenz f von f1 zu f2 oder von f2 zu f1 verändert wird. Wenn die Ansteuerfrequenz f f1 ist, da die Inverterschaltung 13 in einem Teil mit starker Resonanz arbeitet, wie in 3 gezeigt, kann die Inverterschaltung 13 die Impulsspannung Vp mit einem hohen Spitzenwert der Entladelampenspannung VIa überlagern und diese somit an die Entladelampe LA anlegen. Die Zeit zum Verändern der Ansteuerfrequenz f kann je nach Typ der Entladelampe und Entlademodus geeigneterweise zwi schen einigen Millisekunden und etlichen Millisekunden eingestellt sein. Ferner kann der Spitzenwert Vp der Impulsspannung je nach Typ der Entladelampe und Entlademodus geeigneterweise zwischen mehreren hundert Volt und mehreren Kilovolt eingestellt sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Frequenz f1 des unteren Modulationsgrenzwerts der Ansteuerfrequenz nahe der Resonanzfrequenz f0 der LC-Resonanzschaltung eingestellt ist; es braucht jedoch nicht erwähnt zu werden, dass, wenn ein Aufblitzen der Entladelampe LA auch dann verhindert werden kann, wenn der Spitzenwert der Impulsspannung klein ist, der untere Modulationsgrenzwert der Ansteuerfrequenz geeigneterweise auf eine Frequenz eingestellt werden sollte, die größer ist als die Resonanzfrequenz f0.
Wie oben beschrieben, kann durch das allmähliche Erhöhen der Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung 11 durch den Kontroller 1 während der Startperiode T2 sowie das Überlagern der Impulsspannung auf die Entladelampenspannung VIa, welche von dem Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 an die Entladelampe LA angelegt wird, ein unangenehmes Aufblitzen der Entladelampe LA auch nahe t=t2 verhindert werden, wo die Startperiode T2 der Entladelampe LA endet und die Leuchtperiode T3, bei der das Licht abgeblendet ist, beginnt. Wenn diese Steuerung durchgeführt wird, kann, auch wenn das Abblendeverhältnis ungefähr 1 % oder weniger, insbesondere ungefähr 0,1 % beträgt, das Aufblitzen beim Starten der Entladelampe unterdrückt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, bei Ablauf der Startzeit den Spitzenwert der Impulsspannung dadurch allmählich zu erhöhen, dass nur die Gleichspannung gesteuert wird, und zwar ohne Durchführen einer aufwendigen Steuerung, wie z. B. Verändern des Ansteuerfrequenz-Variationsbereichs, und somit sind zufriedenstellende Startcharakteristiken ohne Aufblitzen der Entladelampe LA realisierbar.
Ferner hat das Experiment des Anmelders gezeigt, dass bei Einstellung der Startperiode T2 auf 100 Millisekunden oder mehr bestätigt worden ist, dass ein sichtbar glatter Start erreicht werden kann. Zum Durchführen eines sichtbar glatten Starts kann in diesem Fall das Verhältnis der Zeitveränderung der Ausgangsspannung Vdc auf geeignete Weise eingestellt werden.
Als nächstes wird die Abblendaktion nach dem Start der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung beschrieben.
Bei der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert zum Abblenden der Entladelampe LA der Kontroller 1 die Schaltwirkleistung oder sowohl die Schaltwirkleistung als auch die Schaltfrequenz der Schaltelemente Q1 und Q2 zum Variieren der Gleichspannung Vdc auf einen spezifizierten Wert auf der Basis des Abblendesignals von der Abblendeeinrichtung 4, d. h. der Kontroller variiert die Eingangsspannung in die Inverterschaltung 13. Dann wird die Gleichspannung Vdc entsprechend dem Pegel des Abblendesignals allmählich erhöht, und wenn beispielsweise das Abblendeverhältnis 10 % oder mehr erreicht, wird die Impulsspannung der Entladelampe LA allmählich abgesenkt und dann das Anlegen der Impulsspannung gestoppt. Der Spitzenwert der Impulsspannung wird allmählich heruntergesteuert, während das Abblendeverhältnis ansteigt.
Die folgende Steuerung wird zum stabilen Einschalten der Entladelampe LA, ohne dass diese nahe dem unteren Grenzwert des Abblendeverhältnisses (ungefähr 3 %) erlischt, durchgeführt. Gemäß 4 erfolgt bei dem Abblendeverhältnis von ungefähr 5 % oder mehr ein Abblenden der Entladelampe LA durch allmähliches Absenken der Gleichspannung Vdc bei sinkendem Abblendeverhältnis. Wenn das Abblendeverhältnis einen Wert von ungefähr 5 % oder weniger erreicht, wird die Impulsspannung bei allmählich sinkender Gleichspannung Vdc allmählich erzeugt, wobei die Ansteuerfrequenz zwischen f1 und f2 moduliert wird.
Die Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegende Ausführungsform kann ein Starten einer Entladelampe aus dem stark abgeblendeten Zustand und eine Abblendesteuerung nach dem Start durch serielles Steuern der Gleichspannung bewirken und ermöglicht ein stabiles Abblenden, bei dem ein großer Bereich abgedeckt wird, wie z. B. das Abblendeverhältnis von 0,5 % bis 100 %, sowie einen glatten Start ohne Aufblitzen mittels einer vergleichsweise einfachen Steuerung.
(Anwendungsfall 1)
Anhand von 5A bis 5C wird nun ein erfindungsgemäßer Anwendungsfall beschrieben. Die Schaltungskonfiguration des vorliegenden Anwendungsfalls ist die gleiche wie die in 1 gezeigte (dies gilt für sämtliche nachfolgenden Anwendungsfälle).
Bei dem vorliegenden Anwendungsfall wird die Ansteuerfrequenz am Ende der Vorwärmperiode T1 niedriger eingestellt als die Ansteuerfrequenz bei Beginn der Periode T2 (siehe 5C). Das heißt, dass die Entladelampenspannung am Ende der Vorwärmperiode T1 auf einen größeren Wert eingestellt ist, als die Entladelampenspannung bei Beginn der Startperiode T2 (siehe 5B). Je nach Typ der Entladelampe oder Schaltungskonfiguration können der Kontroller 1, die Ansteuereinrichtung 2 und der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 sowie die Entladelampe LA angehen und kann das Aufblitzen in dem Moment erzeugt werden, in dem die Vorwärmperiode T1 endet und die Startperiode T2 beginnt (t=t1), d. h. zum Zeitpunkt des Modenwechsels, wenn von der Vorwärmung zum Start gewechselt wird. Auch in einem solchen Fall wird es bei Durchführung der oben beschriebenen Steuerung möglich, die Impulsspitzenspannung zu Beginn des Startmodus zu unterdrücken und ein Aufblitzen zum Zeitpunkt des Modenwechsels zu unterdrücken.
Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, sind die gleichen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
(Anwendungsfall 2)
Anhand von 6A bis 6C wird ein weiterer Anwendungsfall der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Bei der in 6C gezeigten vorliegenden Ausführungsform wird auch während der Vorwärmperiode T1 die Impulsspannung der Entladelampe LA überlagert, während die Ansteuerfrequenz f von dem Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 und der Ansteuereinrichtung 2 von f1 zu f2 oder von f2 zu f1 verändert wird. Wenn diese Steuerung durchgeführt wird, wird eine Schaltung zum Detektieren des Zeitpunkts des Endes der Vorwärmperiode T1 oder des Zeitpunkts der Initiierung der Startperiode T2 nicht mehr benötigt und kann die Schaltungskonfiguration des Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts 3 und der Ansteuereinrichtung 2 vereinfacht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, die gleichen sind wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
(Anwendungsfall 3)
Anhand von 7A bis 7C und 8A bis 8C wird ein weiterer spezifischer Anwendungsfall erläutert.
Bei diesem in 7C oder 8C gezeigten Anwendungsfall wird während der Startperiode T2 der Variationsbereich der Ansteuerfrequenz f von dem Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 und der Ansteuereinrichtung 2 allmählich vergrößert oder reduziert.
Je nach Typ der Entladelampe und Entlademodus gibt es Fälle, in denen die elektrische Entladung instabil werden kann, wenn der Entladelampe LA zu Beginn der Leuchtperiode T3 eine niedrige Impulsspannung überlagert wird, und flackernde oder sich bewegende Lichtstreifen erzeugt werden. Daher wird, wie in 7C gezeigt, durch allmähliches Vergrößern des Variationsbereichs der Ansteuerfrequenz f durch den Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 und die Ansteuereinrichtung 2 nach Beginn des Leuchtens eine ausreichende Impulsspannung angelegt und können flackernde und sich bewegende Lichtstreifen unterdrückt werden.
Alternativ gibt es dagegen je nach Typ der Entladelampe und Entlademodus Fälle, in denen es möglich ist, die Erzeugung von flackernden oder sich bewegenden Lichtstreifen der Entladelampe LA vielmehr durch Überlagern einer niedrigen Impulsspannung unmittelbar nach Beginn der Leuchtperiode T3 zu unterdrücken. Bei dieser Art von Entladelampe kann die Steuerung zum allmählichen Verkleinern des Variationsbereichs der Ansteuerfrequenz f von dem Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 und der Ansteuereinrichtung 2 durchgeführt werden, wie in 8C gezeigt.
Auch bei der vorliegenden Ausführungsform können ein Zyklus eines Impulsspannungs-Überlagerungszyklus und eines Spitzenwerts der Impulsspannung je nach Typ der Entladelampe und Entlademodus in geeigneter Weise eingestellt werden.
Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
(Anwendungsfall 4)
Anhand von 9A bis 9C wird ein weiterer Anwendungsfall erläutert.
Bei diesem in 9C gezeigten Anwendungsfall wird während der Vorwärmperiode T1 die Ansteuerfrequenz einer spezifizierten Periode T1a unmittelbar nach Beginn der Vorwärmperiode T1 auf einen höheren Wert eingestellt als die Ansteuerfrequenz einer der Periode T1a folgenden spezifizierten Periode T1b.
Es gibt Fälle, in denen eine sogenannte Überschwingspannung der Ausgangsspannung Vdc in dem Moment überlagert wird, in dem die Wechselstromversorgung AC bei t=0 eingeschaltet wird, und die Spannungskonvertierschaltung 11 beginnt dann zu arbeiten. Um ein Aufblitzen der Entladelampe LA auch dann zu verhindern, wenn diese Art von Überschwingspannung der Ausgangsspannung Vdc überlagert wird, wird die Steuerung derart durchgeführt, dass die Ansteuerfrequenz in einer spezifizierten Periode, die länger ist als die Periode (Periode T1a), in der die Überschwingspannung erzeugt wird, hoch gehalten wird, d. h. die Entladelampenspannung VIa niedrig gehalten wird. Diese Art der Steuerung bewirkt, dass die Entladespannung niedrig ist, und sie kann das Aufblitzen auch dann verhindern, wenn die Überschwingspannung der Ausgangsspannung Vdc überlagert wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, die gleichen sind wie bei der ersten Ausführungsform.
Zweite Ausführungsform
Anhand von 10 bis 17B wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder ent sprechende Teile in der Konfiguration genauso bezeichnen wie bei der ersten Ausführungsform.
10 zeigt eine Konfiguration der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Konfigurationsunterschiede zwischen der in 10 gezeigten Entladelampen-Betätigungsvorrichtung und der in 1 gezeigten Entladelampen-Betätigungsvorrichtung liegen in dem Einbau eines Isoliertransformators T1, wobei die Inverterschaltung 13-Seite als Primärseite angesehen wird und die Ladeschaltung 15b-Seite als Sekundärseite angesehen wird, und der Erdung des Mittelpunkts der Sekundärseite des Isolationstransformators T1.
11A erläutert einen Leckstrom der Entladelampe LA bei Nichtvorhandensein eines Isolationstransformators in der Ladeschaltung, wohingegen 11B einen Leckstrom der Entladelampe LA bei Vorhandensein eines Isolationstransformators erläutert. Bei der in 1 gezeigten Entladelampen-Betätigungsvorrichtung ohne Isolationstransformator T1 unterscheiden sich die Hochfrequenzpotentiale relativ zur Masse beider Enden der Entladelampe LA. Folglich werden, wie in 11A gezeigt, eine Hochspannungsseite mit großer Spannung in Bezug auf die Masse und eine Niederspannungsseite mit kleiner Spannung in Bezug auf die Masse in der Entladelampe LA erzeugt. Entsprechend gibt es den Fall, in dem ein Teil des Entladelampenstroms (Leckstrom Ir) insbesondere auf der Hochspannungsseite der Entladelampe LA über mehrere Hundert Pikofarad potentialfreier Kapazität Cr, die über die Entladelampe LA und die Betätigungsvorrichtung 5 gebildet ist, zur Masse austritt. Dieser Leckstrom Ir weist im wesentlichen einen Wert von mehreren Milliampere bis etlichen Milliampere auf, und bei diesem Leckstrom wird die Leuchtstärke auf der Hochspannungsseite kleiner als die der Niederspannungsseite, wenn jedoch das Abblendeverhältnis einen Wert von etlichen Prozent aufweist, verursacht die Unsymmetrie der Leuchtstärke auf beiden Seiten der Entladelampe LA kaum Probleme. Wenn jedoch das Abblendeverhältnis einen Wert von mehreren Prozent, insbesondere ungefähr 3 % oder weniger, annimmt, wird die Unsymmetrie der Leuchtstärke zwischen beiden Enden der Entladelampe auffällig.
Insbesondere wenn eine hohe Impulsspannung überlagert wird, erhöht sich der Leckstrom Ir und macht sich die Unsymmetrie der Leuchtstärke bemerkbar.
Daher ist bei der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Isolationstransformator T1 in der Ladeschaltung 15b vorgesehen und der Mittelpunkt der Sekundärseite des Isolationstransformators T1 geerdet. Somit werden die Hochfrequenzpotentiale zur Masse an beiden Enden der Entladelampe LA einander ungefähr angeglichen. Folglich werden, wie in 11B gezeigt, die Leckströme Ir, die an beiden Enden der Entladelampe LA zur Masse hin austreten, einander ungefähr angeglichen, und auch wenn das Abblendeverhältnis einen Wert von ungefähr 3 % erreicht, tritt keine Unsymmetrie der Leuchtstärke auf.
Nachstehend wird die Entladelampen-Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform näher erläutert.
12 zeigt eine spezifischere Darstellung des Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 weist einen digitalen Kontroller 3 auf, der die Ansteuerfrequenz der Schaltelemente Q3 und Q4 schrittweise verändert.
Der digitale Kontroller 3 erzeugt Signale zum Steuern der von der Ansteuereinrichtung 2 erzeugten Ansteuerfrequenz. Der digitale Kontroller 3 weist Zeitgeber 3a und 3d, ein Programm 3b und einen Frequenzumschaltabschnitt 3c auf. Der digitale Kontroller 3 ist vergleichsweise einfach zu konfigurieren, beispielsweise unter Verwendung eines Universal-Mikrocomputers ST72215 etc. von STMicroelectronics.
Der digitale Kontroller 3 wird nun genauer beschrieben.
Der Zeitgeber 3a dient zum Übertragen eines Zeitsignals, das die Ansteuerfrequenz umschaltet und Impulse für das Programm 3b erzeugt und in seinem Inneren einen digitalen Zeitgeberzähler aufweist. Das heißt, wenn ein Frequenzumschaltsignal (a), wie beispielsweise das in 12 gezeigte, als ein Frequenzumschaltsignal vom Zeitgeber 3a erzeugt wird, empfängt der Zeitgeber 3d das übertragene Frequenzumschaltsignal (a) und steuert die von der Ansteuereinrichtung 2 erzeugte Ansteuerfrequenz über das Programm 3b und den Frequenzumschaltabschnitt 3c, so dass sie zur Frequenz (a) wird. Ferner empfängt, wenn der Zeitgeber 3a ein Frequenzumschaltsignal (b) erzeugt, der Zeitgeber 3d das übermittelte Frequenzumschaltsignal (b) und steuert die von der Ansteuereinrichtung 2 erzeugte Ansteuerfrequenz über das Programm 3b und den Frequenzumschaltabschnitt 3c, so dass sie zur Frequenz (b) wird. Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens zum Steuern der Höhe der Impulsspannung entsprechend einem von der Abblendeeinrichtung 4 in den Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 eintretenden Abblendesignals mittels einer Steuereinrichtung, wie z. B. diesem Mikrocomputer.
Die Abszisse t in 13A und 13B zeigt die abgelaufene Zeit an, während die Ordinate in 13A die an die Entladelampe LA angezeigte Spannung VIa und die Ordinate in 13B die Ansteuerfrequenz f anzeigen. In der Figur ist Δa die Mindestauflösung eines Takts des Zeitgebers 3a und Δb die Mindestauflösung eines Takts des Zeitgebers 3d.
Die Spannung VIa wird als VIa2 bezeichnet, wenn die Ansteuerfrequenz f f1 ist. Die Spannung VIa wird als VIa1 bezeichnet, wenn die Ansteuerfrequenz f f2 ist. Die Spannung VIa wird als VI3 bezeichnet, wenn die Ansteuerfrequenz f f3 ist. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Ansteuerfrequenz f bei Empfang der Frequenzumschaltsignale von dem Zeitgeber 3a diskret in neun Schritten von f1 zu f2 verändert. Hier bezeichnet f(1) (=f1), f(2), ... f(9) (=f2) (f(1)≥(2)≥ ... f(9)) die jedem Schritt entsprechende diskrete Frequenz f. Ferner bezeichnet bei der vorliegenden Ausführungsform T die Periode, in der die Impulsspannung überlagert wird, TA ein Intervall, in dem die Entladelampen-Betätigungsvorrichtung arbeitet, wenn die Ansteuerfrequenz f f1 ist, und TB ein Intervall, in dem die Entladelampen-Betätigungsvorrichtung arbeitet, wenn die Ansteuerfrequenz f f2 ist, und das Intervall TA ist ferner in einundzwanzig Intervalle unterteilt, und TA(1), TA(2), ... TA(21) bezeichnen die jeweiligen Intervalle (das Maß der Phasenvoreilung erfüllt TA(1)<TA(2)< ... <TA(21)).
Gemäß 13 wird die Entladelampe LA mit einem auf VIa2 eingestellten unteren Impulsspannungs-Grenzwert abgeblendet, und dieser Entladelampe LA wird bei Zyklus T eine Impulsspannung VIa1 überlagert. Es wird der Fall betrachtet, in dem der Abblendepegel von einem Abblendezustand zu einem Abblendezustand verändert wird, in dem die Impulsspannung vollständig weggenommen ist.
Wie oben beschrieben, wird, wenn das Frequenzumschaltsignal (b) von dem Zeitgeber 3a übertragen ist, die Ansteuerfrequenz im Intervall TA(1) auf der Basis des Befehls des Programms 3b von f(1) in f(2) verändert. Das heißt, wenn die Entladelampenspannung VIa im Intervall TA(1) ansteigt, steigt auch die Leuchtstärke der Entladelampe LA leicht an. Dann wird die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(2) von f(1) zu f(2) verändert, und die Leuchtstärke der Entladelampe LA steigt weiter leicht an. Die Ansteuerfrequenz jedes Intervalls bis zum Intervall TA(21) wird sukzessive von f(1) zu f(2) verändert. Danach wird die Frequenz des Intervalls TA(1) von f(2) zu f(3) verändert und auf im wesentlichen gleiche Weise jede Ansteuerfrequenz jedes Intervalls bis zum Intervall TA(21) von f(2) zu f(3) verändert.
Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform im Intervall TA die Ansteuerfrequenz jedes Intervalls vom Intervall TA(1) bis zum Intervall TA(21) sukzessive in Inkrementen von einem Schritt erhöht, und wenn ein Frequenzerhöhungsschritt im gesamten Intervall beendet ist, kehrt der Zyklus zu dem ersten Intervall, d. h. dem Intervall TA(1), zurück, und auf im wesentlichen gleiche Weise wird die Ansteuerfrequenz jedes Intervalls bis zum Intervall TA(21) in Inkrementen von einem Schritt weiter erhöht. Danach wird in jedem Intervall TA(1) bis TA(21) des Intervalls TA die oben beschriebene Operation wiederholt, bis die Ansteuerfrequenz um neun Schritte erhöht ist.
Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Ausführungsform durch sukzessives Wiederholen der oben beschriebenen Operationen die Impulshöhe in 189 (=21×9) Schritten allmählich verändert werden.
Gegenüber dem herkömmlichen digitalen Steuerverfahren, bei dem sämtliche Ansteuerfrequenzen der Intervalle TA(1) bis TA(21) gleichzeitig von f(1) zu f(2) verändert werden, wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Ansteuerfrequenz mit ausreichender Auflösung verändert. Daher kann die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise verändert werden, ohne dass das menschliche Auge ein Flackern oder eine schrittweise Veränderung der Leuchtstärke wahrnimmt. Folglich empfindet das menschliche Auge die schrittweisen Veränderungen der Leuchtstärke als kontinuierliche Veränderungen der Leuchtstärke, so dass Benutzer dadurch in ihrem Wohlbefinden nicht beeinträchtigt werden.
Es braucht nicht darauf hingewiesen zu werden, dass das Intervall TA und der Ansteuermodus der Ansteuerfrequenz auf geeignete Weise innerhalb eines Bereichs eingestellt werden können, in dem das Wohlbefinden von Benutzern nicht beeinträchtigt wird.
Ferner gibt es bei Betrachtung der Belastung, der elektronische Teile der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung ausgesetzt sind, einen Fall, in dem die Impulsspannung mit ansteigenden und abfallenden Gradienten der Entladelampe LA überlagert wird, wie in 14A und 14B gezeigt. Auch in einem solchen Fall kann durch Durchführen der Steuerung in im wesentlichen glei cher Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Abblendepegel verändert werden, ohne dass ein unangenehmes Flackern der Entladelampe LA auftritt.
Ferner gibt es beispielsweise den Fall, in dem die Impulsspannung mit einem hohen Spitzenwert aufgrund einer Veränderung der Umgebungstemperatur der Entladelampe LA nicht mehr überlagert werden muss. In einem solchen Fall können das Konzept der oben beschriebenen Ausführungsform angewandt und der Spitzenwert der Impulsspannung reduziert werden, ohne dass das Wohlbefinden von Benutzern beeinträchtigt wird. Das heißt dass, in einem solchen Fall das Intervall TB in kleine Intervalle TB(1), TB(2), ... TB(4) unterteilt wird (das Maß der Phasenvoreilung erfüllt TB(1)<TB(2)< ... <TB(4)) und die Ansteuerfrequenz vom Intervall TB(1) sukzessive von f(9) zu f(8) verändert wird, wie es auch bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Durch geeignete Einstellung des Inhalts des Programms 3b können diese Steuerung der Ansteuerfrequenz auch erreicht und der Spitzenwert der Impulsspannung verändert werden, ohne dass das Wohlbefinden von Benutzern beeinträchtigt wird.
(Anwendungsfall 1)
Auch bei Durchführung einer in 15A und 15B gezeigten Steuerung als Anwendungsfall der vorliegenden Ausführungsform kann der Impulsspannungspegel ohne unangenehmes Flackern der Entladelampe LA verändert werden.
Das heißt, dass zuerst die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) von f(1) zu f(2) verändert wird. Dann wird die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) des gleichen Intervalls von f(2) zu f(3) verändert. Danach wird die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) sukzessive von f(3) zu f(4) verändert, und wenn die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) f(9) ist, bewegt sich der Prozess zu dem Intervall TA(2) und wird die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(2) sukzessive von f(1) zu f(9) verändert. Danach wird auf im wesentlichen gleiche Weise die Ansteuerfrequenz jedes Intervalls sukzessive verändert. Auch bei Durchführung dieser Art von Steuerung kann der Abblendepegel ohne unangenehmes Flackern der Entladelampe LA verändert werden, wie es auch bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall ist.
Der Steuermodus bezüglich der oben beschriebenen Ansteuerfrequenz kann auf einfache Weise durch geeignete Einstellung des Programms 3b realisiert werden.
Ferner kann gemäß 16A und 16B eine Steuerung zum Anheben des unteren Grenzwerts des Impulses im Intervall TA in Zusammenhang mit einer Steuerung zum Reduzieren des Spitzenwerts der Impulsspannung im Intervall TB durchgeführt werden, und somit wird es möglich, eine durch eine Veränderung der Impulsspannung hervorgerufene Veränderung in der Leuchtstärke zu unterdrücken, und die Impulsspannung kann ohne unangenehmes Flackern der Entladelampe LA gesteuert werden.
(Anwendungsfall 2)
Anhand von 17A und 17B wird nun ein weiterer Anwendungsfall der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei dem vorliegenden Anwendungsfall bezeichnen die periodisch auftretenden Intervalle TB1, TB2 Intervalle, in denen eine Operation bei der Ansteuerfrequenz f2 durchgeführt wird und bezeichnet TA ein Intervall, das zwischen den Intervallen TB1 und TB2 auftritt, in welchem eine Operation bei der Ansteuerfrequenz f1 durchgeführt wird. Das Intervall TA wird durch Steuern der Ansteuerfrequenz f1 des Intervalls TA und der Ansteuerfrequenz f2 des Intervalls TB2 verkürzt, was zu einer Veränderung des Abblendepegels der Entladelampen-Betätigungsvorrichtung führt.
Anhand 17A und 17B wird nun der vorliegende Anwendungsfall beschrieben.
Gemäß 17A und 17B ist das Intervall TA in einundzwanzig Intervalle und das Intervall TB2 in vier Intervalle unterteilt. Die vier Intervalle in dem Intervall TB2 werden als TB2(1), TB2(2), ..., TB2(4) bezeichnet (das Maß der Phasenvoreilung erfüllt TB2(1)<TB2(2) ... <TB2(4)).
Wenn bei dem vorliegenden Anwendungsfall das Frequenzumschaltsignal (b) von dem Zeitgeber 3a übertragen ist, erhöht sich die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(21) sukzessive von f(1) zu f(2) und dann zu f(3) und verringert sich gleichzeitig die Ansteuerfrequenz des Intervalls TB2(4) sukzessive von f(9) zu f(8) und dann zu f(7). Die Ansteuerfrequenz des Intervalls TB1 wird nicht gesteuert. Durch das sukzessive Durchführen dieser Steuerung können das Intervall TA verkürzt und der Abblendepegel verändert werden. Ähnlich kann die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit einer Auflösung verändert werden, die ausreicht, um das Wahrnehmen eines Flackerns oder einer Veränderung der Leuchtstärke durch das menschliche Auge zu verhindern, so dass Benutzer die Veränderung der Leuchtstärke als kontinuierlich empfinden.
In diesem Fall kann mit der Veränderung der Ansteuerfrequenzen der Intervalle TA(21) und TB2(4) nicht gleichzeitig begonnen werden.
Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, sind die gleichen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Anhand von 18 und 19 wird nun die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der in 18 gezeigte Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt (digitale Kontroller) 3 weist im Gegensatz zu der in 12 gezeigten Konfiguration des Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitts 3 ferner einen Wirkleistungs-Umschaltabschnitt 3e auf. Das heißt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform das Programm 3b auch die Wirkleistung zusätzlich zu der Ansteuerfrequenz der zweiten Ausführungsform steuert, um die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit genauerer und feinerer Auflösung zu verändern. Die Operation der vorliegenden Ausführungsform wird nun anhand von 19 beschrieben.
Die Abszisse in 19 zeigt die Wirkleistung. Wenn die Ansteuerfrequenz im wesentlichen feststeht, wird die maximale Leuchtstärke bei einer Wirkleistung von 50 % erreicht. Die Ordinate zeigt die Leuchtstärke der Entladelampe LA. Ferner zeigen kreisbogenförmige Kurven F1 und F2 die Leuchtstärke bei der Ansteuerfrequenz f(1) und f(2) an. Die Ansteuerfrequenz f(1) ist größer als die Ansteuerfrequenz f(2).
Nun wird, wenn das Frequenzumschaltsignal (b) von dem Zeitgeber 3a übertragen ist, wie bei der zweiten Ausführungsform die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) auf der Basis des Befehls von dem Programm 3b von f(1) zu f(2) verändert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerung zum temporären Erhöhen der Wirkleistung von 50 % durch den Wirkleistungs-Umschaltabschnitt 3e ebenfalls auf der Basis des Befehls von dem Programm 3b durchgeführt, wenn die Ansteuerfrequenz von f(1) zu f(2) verändert wird, und dann wird die Wirkleistung wieder auf 50 % zurückgesetzt, wenn die Ansteuerfrequenz f(2) wird. In dem in 19 gezeigten Fall wird die Wirkleistung temporär von 50 % auf 70 % erhöht und dann schrittweise auf 50 % zurückgesetzt, und die Ansteuerfrequenz wird in sechs Schritten von f(1) zu f(2) verändert. Durch das Durchführen dieser Steuerung kann die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit genauerer und feinerer Auflösung verändert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zwar die Steuerung zum temporären Erhöhen der Wirkleistung von 50 % und Zurücksetzen auf 50 % durchgeführt, es kann jedoch auch eine Steuerung zum temporären Reduzieren der Wirkleistung von 50 % und Zurücksetzen auf 50 % durchgeführt werden. Durch das Durchführen dieser Steuerung kann der Spitzenwert der Impulsspannung reduziert werden, ohne dass Benutzer ein unangenehmes Phänomen, wie z. B. ein Flackern etc., wahrnehmen.
Operationen, Effekte etc., die in der vorstehenden Beschreibung nicht besonders erwähnt worden sind, sind die gleichen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
Anhand von 20 und 21 wird nun die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der in 20 gezeigte Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt 3 weist anders als die in 12 gezeigte Konfiguration ferner einen Vdc-Umschaltabschnitt 3f auf. Das heißt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu der Ansteuerfrequenzsteuerung der zweiten Ausführungsform die Ausgangsspannung Vdc der in 12 gezeigten Spannungskonvertierschaltung 11 ebenfalls von dem Programm 3b gesteuert wird, um die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit genauerer und feinerer Auflösung zu verändern.
Anhand von 21 wird nun die Operation der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die Abszisse in 21 zeigt die Ansteuerfrequenz f und die Ordinate die Leuchtstärke der Entladelampe LA. Ferner zeigen diagonal verlaufende Linien die Ausgangsspannung Vdc der Spannungskonvertierschaltung 11.
Wie bei der zweiten und der dritten Ausführungsform wird, wenn das Frequenzumschaltsignal (b) von dem Zeitgeber 3a übertragen ist, auf der Basis des Befehls von dem Programm 3b die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) von f(1) zu f(2) verändert. Bei der zweiten Ausführungsform werden, wenn das Frequenzumschaltsignal (b) von dem Zeitgeber 3a übertragen ist, die Ansteuerfrequenz des Intervalls TA(1) von f(1) zu f(2) verändert, die Ansteuerfrequenz verringert und die Leuchtstärke angehoben. Im Gegensatz dazu reduziert bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Ansteuerfrequenz von f(1) auf f(2) gesenkt wird, auf der Basis des Befehls von dem Programm 3b der Vdc-Umschaltabschnitt 3f schrittweise die Ausgangsspannung Vdc von der Spannungskonvertierschaltung 11. Bei dem in 21 gezeigten Beispiel wird die Ansteuerfrequenz in 5 Schritten von f(1) zu f(2) verändert. Durch das Durchführen dieser Art von Steuerung können die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit genauerer und feinerer Auflösung und der Abblendepegel ohne Beeinträchtigung des Wohlbefindens des Benutzers verändert werden.
Im Gegensatz dazu kann der Spitzenwert der Impulsspannung reduziert werden, kaum dass die Ansteuerfrequenz von f(2) auf f(1) angehoben werden kann, und kann gleichzeitig die Ausgangsspannung Vdc erhöht werden. Durch das Durchführen dieser Art von Steuerung ist es möglich, die Leuchtstärke der Entladelampe LA schrittweise mit genauerer und feinerer Auflösung zu verändern und den Spitzenwert der Impulsspannung ohne Beeinträchtigung des Wohlbefindens von Benutzern zu verringern.
Die vorliegende Erfindung ist anhand von spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, Fachleute auf dem Sachgebiet erkennen jedoch, dass zahlreiche Variationen, Modifikationen und andere Anwendungsfälle möglich sind. Folglich darf die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Offenbarungen beschränkt werden, sondern nur von dem in den beiliegende Ansprüchen definierten Umfang eingegrenzt werden.
Die vorstehenden Offenbarungen betreffen Gegenstände aus japanischen Patentanmeldungen, nämlich der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-390734 (eingereicht am 25. Dezember 2001), der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-017783 (eingereicht am 28. Januar 2002), der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-017789 (eingereicht am 28. Januar 2002), der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-390755 (eingereicht am 25. Dezember 2001), deren Inhalt hier durch Verweis einbezogen ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Entladelampen-Betätigungsvorrichtung weist eine Wechselstrom-Versorgung (10), eine Spannungskonvertierschaltung (11), eine Inverterschaltung (13), eine Ladeschaltung (15), einen Kontroller (1) und einen Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt (3) auf. Der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt (3) steuert die Schaltelemente (Q3, Q4) der Inverterschaltung (13), um eine Impulsspannung der an die Entladelampe (LA) angelegten Spannung zu überlagern. Der Zeitraum bis zum Leuchten der Entladelampe (LA) ist in eine Vorwärmperiode zum Vorwärmen der Entladelampe und eine Startperiode zum Starten der Entladelampe unterteilt. Während der Startperiode erhöht der Kontroller (1) allmählich die Ausgangsspannung (Vdc) der Spannungskonvertierschaltung (11) und überlagert der Spannungs-Überlagerungsabschnitt (3) die Impulsspannung der an die Entladelampe (LA) angelegten Spannung.

Claims

Entladelampen-Betätigungsvorrichtung mit: einer Wechselstromversorgung; einer Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten einer Spannung von der Wechselstromversorgung; einer Spannungskonvertierschaltung mit mindestens einem Schaltelement zum Konvertieren der Ausgangsspannung von der Gleichrichterschaltung in eine spezifizierte Spannung; einer Inverterschaltung mit mindestens einem Schaltelement zum Konvertieren der Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung in eine Hochfrequenzspannung; einer mit der Inverterschaltung verbundenen Ladeschaltung mit einer Entladelampe und einer LC-Resonanzschaltung; einem Kontroller zum Ansteuern des Schaltelements in der Spannungskonvertierschaltung; und einer Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Schaltelements in der Inverterschaltung bei einer spezifizierten Ansteuerfrequenz, wobei der Kontroller die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung zum Durchführen einer Abblendesteuerung der Entladelampe verändert und die Betätigungsvorrichtung ferner einen Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt aufweist, der der an die Entladelampe angelegten Spannung eine Impulsspannung in dem Zustand überlagert, in dem die Abblendesteuerung nahe einem unteren Grenzwert eines Abblendeverhältnisses durchgeführt wird.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der untere Grenzwert des Abblendeverhältnisses 3 % oder weniger beträgt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Isolationstransformator, dessen Primärseite mit der Inverterschal tung gekoppelt ist und dessen Sekundärseite mit der Ladeschaltung gekoppelt ist.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Periode vor dem Einschalten der Entladelampe in eine Vorwärmperiode, in der die Entladelampe vorgewärmt wird, und eine Startperiode, in der die Entladelampe gestartet wird, unterteilt ist und während der Startperiode der Kontroller die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung allmählich erhöht und gleichzeitig der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Impulsspannung der an die Entladelampe angelegten Spannung überlagert.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt in der Vorwärmperiode und der Startperiode die Impulsspannung der an die Entladelampe angelegten Spannung überlagert.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Impulsspannung periodisch der an die Entladelampe angelegten Spannung überlagert.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, bei der der Kontroller die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung allmählich von einem Wert erhöht, der kleiner ist als der Spitzenwert einer kommerziellen Energieversorgung.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Ansteuerfrequenz während einer spezifizierten Periode nach Beginn der Vorwärmperiode auf einem höheren Wert gehalten wird als die Ansteuerfrequenz während der übrigen Vorwärmperiode nach der spezifizierten Periode.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt einen Abschnitt aufweist, der eine Impulsspannung durch Verändern einer Schaltfrequenz oder Schaltwirkleistung des Schaltelements der Inverterschaltung erzeugt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der ein Variationsbereich der Ansteuerfrequenz oder der Wirkleistung während der Startperiode nahezu konstant ist.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der sich die Ansteuerfrequenz am Ende der Vorwärmperiode von der Ansteuerfrequenz zu Beginn der Startperiode unterscheidet.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Ansteuerfrequenz am Ende der Vorwärmperiode niedriger ist als die Ansteuerfrequenz zu Beginn der Startperiode.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Startperiode 100 ms lang oder länger ist.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt entweder die Ansteuerfrequenz oder die Wirkleistung der Ansteuereinrichtung verändert.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt eine Einrichtung aufweist, der die Schaltfrequenz oder Schaltwirkleistung des Schaltelements der Inverterschaltung schrittweise verändert, um eine Impulsspannung zu erzeugen.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der untere Grenzwert der Ansteuerfrequenz einer Resonanzfrequenz der LC-Resonanzschaltung im wesentlichen gleich ist.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt einen Frequenzumschaltabschnitt aufweist, der periodisch die Ansteuerfrequenz der Ansteuereinrichtung von der ersten Ansteuerfrequenz f1 auf die zweite Ansteuerfrequenz f2 umschaltet, welche niedriger ist als die erste Ansteuerfrequenz, und die erste Ansteuerfrequenz verändert, wenn die Phase in das erste Intervall TA voreilt, in dem die Entladelampe mit der ersten Ansteuerfrequenz leuchtet.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die zweite Ansteuerfrequenz verändert, wenn die Phase in das zweite Intervall TB voreilt, in dem die Entladelampe mit der zweiten Ansteuerfrequenz leuchtet.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei der, wenn das zweite Intervall TB in mehrere kleine Intervalle TB(1) bis TB(m) (m: natürliche Zahl) unterteilt ist und die Ansteuerfrequenz, die schrittweise verändert wird, als f(l) (f2≤f(l)f≤1) angegeben ist, der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Ansteuerfrequenz in jedem kleinen Intervall von der Frequenz f2 in die Frequenz f(I) verändert, während diese sich sukzessive von dem kleinen Intervall TB(1) zu TB(m) bewegt; und wenn die Ansteuerfrequenz sämtlicher kleinen Intervalle vom kleinen Intervall TB(1) bis TB(m) zur Ansteuerfrequenz f(l) werden, verändert der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Ansteuerfrequenz von f(I) zu f(l+1) (zweite Frequenz f2 ≤ Ansteuerfrequenz f(1) ≤ Ansteuerfrequenz f(l+1) ≤ erste Frequenz f1), während diese sich sukzessive weiter von dem kleinen Intervall TB(1) zu TB(m) bewegt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der, wenn das erste Intervall TA in mehrere kleine Intervalle TA(1) bis TA(n) (n: natürliche Zahl) unterteilt ist und die Ansteuerfrequenz, die schrittweise verändert wird, als f(k) angegeben ist (zweite Frequenz f2 ≤ Ansteuerfrequenz f(k) ≤ erste Frequenz f1), der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Ansteuerfrequenz in jedem kleinen Intervall von der Ansteuerfrequenz f1 in die Ansteuerfrequenz f(k) (k ist 2 oder eine größere natürliche Zahl) verändert, während diese sich sukzessive von dem kleinen Intervall TA(1) zu TA(n) bewegt; und wenn die Ansteuerfrequenz sämtlicher kleinen Intervalle von dem kleinen Intervall TA(1) bis TA(n) zur Ansteuerfrequenz f(k) wird, verändert der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Ansteuerfrequenz von f(k) in f(k-1) (zweite Frequenz f2 ≤ Ansteuerfrequenz f(k-1) ≤ Ansteuerfrequenz f(k) ≤ erste Frequenz f1), während diese sich sukzessive weiter von dem kleinen Intervall TA(1) zu TA(n) bewegt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der das erste Intervall TA in mehrere kleine Intervalle TA(1) bis TA(n) (n ist eine natürliche Zahl) unterteilt ist, und der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt die Ansteuerfrequenz jedes kleinen Intervalls TA(2) bis TA(n) sukzessive von der ersten Frequenz f1 in die zweite Frequenz f2 verändert, nachdem sich die Ansteuerfrequenz des kleinen Intervalls TA(1) von der ersten Frequenz f1 in die zweite Frequenz f2 verändert hat.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt einen Frequenzumschaltabschnitt aufweist, der zum periodischen Umschalten der Ansteuerfrequenz der Ansteuereinrichtung von der ersten Ansteuerfrequenz f1 in die zweite Ansteuerfrequenz f2, die niedriger ist als die erste Ansteuerfrequenz, vorgesehen ist, und bei der das bei der periodisch erzeugten zweiten Antriebsfrequenz f2 arbeitende Intervall TB1 und das dem bei der periodisch erzeugten zweiten Antriebsfrequenz f2 arbeitende Intervall TB1 folgende Intervall TB2 vorgesehen sind, und wenn das zwischen den Intervallen TB1 und TB2 befindliche Intervall TA bei der Ansteuerfrequenz f1 arbeitet, werden die Ansteuerfrequenz f1 des Intervalls TA und die Ansteuerfrequenz f2 des Intervalls TB2 derart gesteuert, dass sie das Intervall TA verringern.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 22, bei der, wenn das Intervall TA in mehrere kleine Intervalle TA(1) bis TA(n) (n ist eine natürliche Zahl) unterteilt ist und das Intervall TB2 in mehrere kleine Intervalle TB2(1) bis TB2(m) (m ist eine natürliche Zahl) unterteilt ist, die Ansteuerfrequenz des kleinen Intervalls TA(n) von der Ansteuerfrequenz f1 in die Ansteuerfrequenz f2 verändert wird und gleichzeitig die Ansteuerfrequenz des kleinen Intervalls TB2(m) von der Ansteuerfrequenz f2 in die Ansteuerfrequenz f1 verändert wird.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17 oder 22, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt einen Wirkleistungs-Umschaltabschnitt aufweist, der die Wirkleistung des Schaltelements der Inverterschaltung umschaltet, und der Wirkleistungs-Umschaltabschnitt die Wirkleistung zum Aufheben der Leuchtstärken-Variierung der Entladelampe aufgrund einer Veränderung der Ansteuerfrequenz steuert.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Wirkleistungs-Umschaltabschnitt die Steuerung zum Reduzieren der Ansteuerfrequenz und gleichzeitigen Erhöhen oder Senken der Wirkleistung von 50 % durchführt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Wirkleistungs-Umschaltabschnitt die Steuerung zum Anheben der An steuerfrequenz und gleichzeitigen Einstellen der Wirkleistung nahe 50 % durchführt.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17 oder 22, bei der der Impulsspannungs-Überlagerungsabschnitt ferner einen Ausgangsspannungs-Umschaltabschnitt aufweist, der die Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung umschaltet, und der Ausgangsspannungs-Umschaltabschnitt eine Steuerung durchführt, durch die die Anhebungs-/Absenkungsrichtung der Ansteuerfrequenz der Ansteuereinrichtung der Anhebungs-/Absenkungsrichtung der Ausgangsspannung der Spannungskonvertierschaltung angeglichen wird.
Entladelampen-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Ausgangsspannungs-Umschaltabschnitt die Steuerung zum Senken der Ansteuerfrequenz bei Reduzieren der Ausgangsspannung oder zum Anheben der Ansteuerfrequenz bei Erhöhen der Ausgangsspannung durchführt.