-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für Entladungslampen,
das für
Scheinwerfer von Automobilen, für
Beleuchtungslampen von Innenraum- und Außenraumeinrichtungen, Warenhäusern und
Fabriken und für
Straßenlampen
verwendet wird.
-
STAND DER TECHNIK
-
Allgemein
haben Entladungslampen, insbesondere Entladungslampen starker Intensität (HID-Lampen),
wie beispielsweise Halogen-Metalldampflampen, Hochdruck-Natriumlampen und Quecksilberlampen
den Vorteil eines großen
Lichtflusses, einer hohen Lampeneffizienz und einer langen Lebensdauer.
Demgemäß sind sie
als Beleuchtungslampen von Innenraum- und Außenraumeinrichtungen, Warenhäusern und
Fabriken und als Straßenleuchten
verwendet worden. Insbesondere werden sie nun als Scheinwerfer von
Fahrzeugen, wie beispielsweise Automobilen, verwendet.
-
Eine
normale HID-Lampe verwendet Gase, wie beispielsweise Xenon, Halogen-Metalldämpfe und
Quecksilber in der Lampe zum Stabilisieren ihrer Zwischenelektrodenspannung
(Lampenspannung) auf einer bestimmten Spannung während des Entladens und Leuchtens,
um dadurch ihre Lichtmenge zu stabilisieren. Beispielsweise kann
eine eingebaute Quecksilberlampe, eine eingebaute HID-Lampe mit 35
W (die sogenannten D1- und D2-Typen sind typisch) die Lampenspannung
während
eines stabilen Leuchtens auf 85 V stabilisieren. Aufgrund dieser Vorteile
verwenden die meisten der HID-Lampen unter den gegenwärtigen Umständen allgemein
Quecksilber.
-
Weil
jedoch das Quecksilber, das in der Lampe eingeschlossen ist, um
die Lampenspannung zu stabilisieren, die Umweltbelastung erhöht, sind HID-Lampen
ohne Verwendung von Quecksilber untersucht worden, wie in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen
JP 11-86795 A ,
JP 2002-110099 A ,
JP 2002-93368 A usw. offenbart wird.
Gleichermaßen
sind HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber (die sogenannten
D3- und D4 Typen sind typisch) vorgeschlagen worden.
-
Die
eingebauten HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber (D3- und
D4-Typen) verwenden anstelle von Quecksilber Zink oder Indium. Zink oder
Indium erfordern jedoch eine größere Wärmemenge
für die
Verdampfung als Quecksilber.
-
Zusätzlich haben,
was die HID-Lampen mit 35 W mit derselben Bemessung wie die herkömmlichen
HID-Lampen (D1- und D2-Typen)
anbetrifft, obwohl die HID-Lampen vom D1- und D2-Typ während des
stabilen Leuchtens eine Lampenspannung von 85 V haben, die HID-Lampen
vom D3- und D4-Typ während
des stabilen Leuchtens eine Lampenspannung von 42 V.
-
Weiterhin
ist das Verhalten direkt nach einem Einschalten des Lichts anders.
Beispielsweise wird die Spannung direkt nach einem Einschalten der HID-Lampe
durch die Komponenten und einen Druck der Gase in den HID-Lampen
bestimmt. Was die herkömmliche
HID-Lampe unter Verwendung von Quecksilber anbetrifft, bewirkt das
Quecksilber, das schnell gasförmig
wird, einen Spannungsabfall. Somit erhöht die HID-Lampe die Spannung
schnell und das gasförmige
Quecksilber emittiert Licht durch sich selbst, wodurch die Lichtmenge
schnell erhöht
wird. Zusätzlich
ermöglicht
ein Regeln der Ausgangsleistung, die zu der HID-Lampe zuzuführen ist,
gemäß der HID-Lampenspannung
oder der verstrichenen Leuchtzeit, eine konstante Lichtmenge zu
erzeugen.
-
Was
jedoch die HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber anbetrifft,
ist deshalb, da sie kein Quecksilber zum Hervorbringen des Spannungsabfalls
enthält,
nur Xenongas in der HID-Lampe vorhanden, bis der Halogen-Metalldampf
direkt nach einem Einschalten des Lichts verdampft. Daher hat die
HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber aufgrund des Spannungsabfalls
nur aufgrund des Xenongases direkt nach einem Einschalten des Lichts
eine nahezu konstante niedrige Spannung. Zusätzlich ist deshalb, weil die
Menge an Licht auf diejenige beschränkt ist, die durch das Xenongas emittiert
wird, die Lichtmenge für
die Leistung beim Einschalten vergleichsweise niedrig.
-
Folglich
kann sich dann, wenn die HID-Lampe, wie beispielsweise die HID-Lampe
ohne Verwenden von Quecksilber (D3 und D4), die eine große Wärmemenge
erfordert, bis die Metalle in der HID-Lampe verdampfen, durch ein
elektronisches Vorschaltgerät
für die
herkömmliche
HID-Lampe, die Quecksilber
enthält,
eingeschaltet wird, die Ausgangsleistung abdämpfen bzw. verringern, bevor
die Metall-Halogenide verdampfen, d. h. bevor die Metall-Halogenide beginnen
Licht zu emittieren. Als Ergebnis kann der HID-Lampe keine geeignete
Leistung zugeführt
werden und es dauert eine beachtliche Zeit, bis sie eine ausreichende
Lichtmenge erzeugt. Insbesondere ist es deshalb, weil die eingebauten
Scheinwerfer ein schnelles Hochfahren der Lichtmenge erfordern,
schwierig, für
diesen Zweck das herkömmliche
Vorschaltgerät
zu verwenden. Zusätzlich
erhöht
sich dann, wenn Auffüllstoffe
verdampfen, die Lichtmenge rapid, was zu dem Problem führt, dass
die Lichtmenge beim Erleuchten der Entladungslampe instabil ist.
-
Aus
GB 2 292 843 A ist
ein elektronisches Vorschaltgerät
für Ladungslampen
bekannt, bei dem unterschiedliche Spannungserhöhungen in der Einschaltphase
in Abhängigkeit
davon vorgenommen werden, ob es sich um einen Einschaltvorgang aus kaltem
oder heißem
Zustand der Entladungslampe handelt. Dazu ist ein erster Zündbeschleuniger
und ein zweiter Zündbeschleuniger
vorgesehen, die in Abhängigkeit
von Lastenspannungs-/Stromwerten aktiviert werden.
-
Gemäß
DE 296 16 655 U1 wird
der Lampenzustand über
einen definierten Strom bzw. eine definierte Spannung und Messung
des dabei auftretenden Spannungsabfalls bzw. des dabei fließenden Stroms
ermittelt und der Lichtanlauf dementsprechend gesteuert.
-
Aus
DE 195 34 864 A1 ist
ein Steuergerät
für Gasentladungslampen
bekannt, bei dem der Zustand der Entladungslampe durch die Temperatur
der Entladungslampe beurteilt wird und der Lichtanlauf mit einer
definierten Überlast
in Abhängigkeit
von der Temperatur durchgeführt
wird.
-
JP 06045081 A beschreibt
eine Entladungslampenbeleuchtungsvorrichtung, bei der die Anstiegsrate
der Lampenspannung ermittelt und für die Ansteuerung der Lampe
herangezogen wird.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde ein elektronisches Vorschaltgerät für Entladungslampen bereitzustellen,
das sich insbesondere für
die Ansteuerung von Entladungslampen ohne Verwendung von Quecksilber
eignet, das schnell eine ausreichende Lichtmenge erzeugen und eine
geeignete Lichtmenge emittieren kann, wenn Auffüllstoffe verdampfen.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe durch ein elektronisches Vorschaltgerät für Entladungslampen
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren aber auch der
jeweils erzielten Vorteile genauer erläutert.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Ausführungsbeispiels
1 eines Entladungslampen-Vorschaltgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
-
2 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb des Ausführungsbeispiels
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
3 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Ausführungsbeispiels 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
4 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
3 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
5 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
4 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
6 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
5 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
7 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
6 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
8 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
7 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
9 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
8 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
10 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
9 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
11 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
10 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt; und
-
12 ist
ein Ausgangskennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb eines Ausführungsbeispiels
11 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
-
Nun
wird die beste Art zum Ausführen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erklären.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
1
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Ausführungsbeispiels
1 eines elektronischen Vorschaltgeräts für eine Entladungslampe gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist, enthält das Ausführungsbeispiel 1 des Vorschaltgeräts eine
Leistungsversorgung 1, einen DC/DC-Wandler 2,
einen Stromerfassungswiderstand 3, einen Erdungsanschluss 4,
einen H/B-Inverter 5, eine Zündschaltung (IGN), eine HID-Lampe 7,
einen Lampenspannungsdetektor 8, Widerstände 9 und 10 und
eine Steuerschaltung 11.
-
Die
Leistungsversorgung 1 besteht aus einer Leistungsversorgung,
wie beispielsweise einer eingebauten Batterie. Der DC/DC-Wandler 2 ist
vorgesehen, um die DC-Leistungsversorgungsspannung der
Leistungsversorgung 1 zu erhöhen. Der Stromerfassungswiderstand 3 ist
vorgesehen, um den Strom zu erfassen, der vom DC/DC-Wandler 2 zum
H/B-Inverter 5 fließt, d. h.
um den Strom zu erfassen, der in die HID-Lampe 7 fließt. Der
Erdungsanschluss 4 ist vorgesehen, um ein Ende des Stromerfassungswiderstands 3 an
der Karosserie eines Automobils zu erden. Der H/B-Inverter 5 ist
ein Inverter, der eine H-Brückenschaltung
zum Umwandeln der Gleichstrom- bzw. DC-Ausgabe vom DC/DC-Wandler 2 zu einem
Wechselstrom bzw. AC verwendet. Die Leistungsversorgung 1,
der DC/DC-Wandler 2 und der H/B-Inverter 5 bilden eine Leistungsversorgungsschaltung
zum Zuführen
von Leistung zur HID-Lampe 7.
-
Die
Zündschaltung 6 ist
ein Zünder
(IGN) zum Erleuchten der HID-Lampe 7. Die HID-Lampe 7 ist
eine Entladungslampe ohne Verwenden von Quecksilber. Der Lampenspannungsdetektor 8 ist vorgesehen,
um die Lampenspannung der HID-Lampe 7 zu erfassen. Das
Erfassungssignal wird der Steuerschaltung 11 zugeführt. Die
Widerstände 9 und 10 bilden
einen Spannungsteiler zum Erfassen der HID-Lampenspannung.
-
Die
Steuerschaltung 11, die zum Steuern des DC/DC-Wandlers 2 in
Reaktion auf die Ausgabe des Lampenspannungsdetektors 8 vorgesehen
ist, enthält
eine Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 und eine Leistungs-Steuereinheit 102.
Die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 ist
vorgesehen, um einen Wendepunkt von einer konstanten Spannung, die
eine niedrige Spannung der HID-Lampenspannung ist, in Reaktion auf
den erfassten Wert, der vom Lampenspannungsdetektor 8 zugeführt wird,
zu einer stabilen Spannung zu erfassen. Die Leistungs-Steuereinheit 102 steuert
die Ausgangsleistung der HID-Lampe 7 gemäß dem Wendepunkt,
der durch die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 erfasst wird.
Die Leistungs-Steuereinheit 102 steuert
den Strom, der durch die HID-Lampe 7 fließt, beispielsweise
durch Steuern des Tastgrads des DC/DC-Wandlers 2.
-
2 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Steuerbetrieb des Ausführungsbeispiels
1 darstellt. 2 stellt die Kennlinien der
HID-Lampenspannung, der Ausgangsleistung und der Lichtemission einer
Kombination des vorliegenden Ausführungsbeispiels des Vorschaltgeräts und der
HID-Lampe ohne Verwenden von Quecksilber dar. In 2 stellt
(a) die Lichtmenge, (b) die Spannung der HID-Lampe 7 und
(c) die Ausgangsleistung der HID-Lampe dar.
-
Während nur
das Xenongas Licht emittiert, ist die HID-Lampenspannung bei 30 V annähernd konstant,
in welchem Fall die Lichtmenge annähernd proportional zur Ausgangsleistung
und ihre Dauer annähernd
umgekehrt proportional zur Ausgangsleistung ist. Demgemäß wird zum
schnellen Erhalten eines hellen Lichts eine große Leistung (eine erste Leistung)
kontinuierlich ausgegeben, solange die annähernd konstante HID-Lampenspannung
andauert, wie es durch A der 2 dargestellt
ist, um dadurch die Dauer zu verkürzen, in welcher nur das Xenongas Licht
emittiert.
-
Darauffolgend
beginnt, da die Zusatzmetalle, wie beispielsweise Zink und Indium,
damit beginnen mit den Metall-Halogeniden zu verdampfen, die HID-Lampenspannung,
die durch B der 2 bezeichnet ist, sich zusammen
mit der Lichtmenge zu erhöhen.
Somit wird die Ausgangsleistung, die durch C der 2 bezeichnet
ist, reduziert, um die Lichtmenge zu zügeln (Zufuhr einer zweiten
Leistung, die kleiner als die erste Leistung ist). Da sich die Haupt-Lichtemission zu
den Metall-Halogeniden verschiebt, wird die Reduzierung der Ausgangsleistung begonnen,
und die Ausgangsleistung wird nach und nach zu der Nennleistung
erniedrigt.
-
Genauer
gesagt erfasst die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 die
Anstiegszeit der HID-Lampenspannung aufgrund des Beginns der Verdampfung
der Metall-Halogenide als den Wendepunkt und führt die Leistungs-Steuereinheit 102 die
Steuerung auf eine derartige Weise aus, dass die Ausgangsleistung
gemäß dem Zeitpunkt
des Wendepunkts nach und nach reduziert wird.
-
Somit
ist das vorliegende Ausführungsbeispiel
so konfiguriert, dass, während
direkt nach einem Einschalten des Lichts nur das Xenongas Licht emittiert,
es die Leistung ausgibt, die groß genug ist, um die ausreichend
hohe Lichtmenge zu gewinnen, und die Ausgangsleistung abfallen lässt, direkt
nachdem die Metall-Halogenide die Periode erreichen, in welcher
sie verdampfen und Licht emittieren. Die Steuerung kann das Vorschaltgerät implementieren, das
auf die HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar ist,
wie beispielsweise Scheinwerfer, die das schnelle Hochfahren der
Lichtmenge und ein stabiles Leuchten erfordern.
-
Somit
hat das vorliegende Ausführungsbeispiel
zum schnellen und ruhigen Erhöhen
der Lichtmenge und zum Erreichen eines stabilen Leuchtens solche
Ausgangsleistungs-Kennlinien, die direkt nach einem Einschalten
des Lichts eine große
Leistung ausgeben, die beginnen, die Ausgangsleistung vom Wendepunkt
an zu reduzieren, bei welchem die Spannung der HID-Lampe aufgrund
eines Erwärmens
durch das Erleuchten ansteigt (Leistungsversorgung), und die die
Ausgangsleistung nach und nach zu der Nennleistung reduzieren, um
dadurch zu ermöglichen,
dass die HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber schnell erleuchtet.
-
Solche
Kennlinien sind durch Richten der Aufmerksamkeit auf die folgenden
zwei Phänomene implementiert,
die die Kennlinien der HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber
darstellen.
- (1) Während nur das Xenongas Licht
emittiert, ist die HID-Lampenspannung
annähernd
konstant und ist die Lichtmenge annähernd proportional zu der Ausgangsleistung,
und zwar trotz der niedrigen Lichtemissionseffizienz.
- (2) Wenn die Metall-Halogenide damit beginnen zu verdampfen,
steigt die HID-Lampenspannung an und erhöht sich gleichzeitig die Lichtmenge.
-
Der
Zeitpunkt, zu welchem die Lichtemission des Xenongases zu derjenigen
der Metall-Halogenide umgeschaltet wird, ist der Moment, bei welchem der
vorangehend beschriebene Zustand (1), in welchem die HID-Lampenspannung
annähernd
konstant ist, zu dem Zustand (2) geändert wird, in welchem die HID-Lampenspannung
ein Ansteigen beginnt. Somit wird solange wie die Spannung der HID-Lampe
niedrig und annähernd
konstant ist, die große
Leistung ausgegeben, um die nötige
Lichtmenge nur durch das Xenongas sicherzustellen. Dann wird die
Reduzierung der Ausgangsleistung ab dem Wendepunkt begonnen, bei
welchem die Spannung der HID-Lampe stark ansteigt, dem ein Reduzieren
der Ausgangsleistung nach und nach zu der Nennleistung folgt. Auf diese
Weise kann das vorliegende Ausführungsbeispiel
die Ausgangsleistungs-Kennlinien implementieren, die das Erleuchten
bei der stabilen Lichtmenge ermöglichen.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
2
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 aus einer Differenzierschaltung
aufgebaut. Die Differenzierschaltung kann aus einem bestimmten Hardwareteil oder
aus einem durch ein Computer ausgeführtes Programm aufgebaut sein.
-
Beispielsweise
ist eine Konfiguration möglich,
bei welcher die Steuerschaltung 11 aus einem Computer aufgebaut
ist und die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 und die Leistungs-Steuereinheit 102 durch
Kombinieren von Programmen entsprechend ihrer Funktionen mit der
Hardware, wie beispielsweise einer Zentralverarbeitungseinheit und
einem Speicher, gebildet sind. Der Betrieb der Konfiguration ist
wie folgt.
-
3 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Steuerschaltung 11 darstellt,
die aus einem Computer aufgebaut ist.
-
Zuerst
entscheidet die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101, ob die
HID-Lampenspannung ansteigt (Schritt ST1). Wenn die HID-Lampenspannung beim
Schritt ST1 nicht ansteigt, geht die Verarbeitung weiter zu einem
Schritt ST2, bei welchem die Leistungs-Steuereinheit 102 die
Ausgangsleistung derart steuert, dass sie konstant wird. Der Zustand
entspricht der HID-Lampenspannung bei A der 2. Gegensätzlich dazu
steuert die Leistungs-Steuereinheit 102 dann, wenn die
Lampenspannung beim Schritt ST1 ansteigt, die Ausgangsleistung derart, dass
sie reduziert wird (Schritt ST3). Der Zustand entspricht der HID-Lampenspannung
bei B der 2.
-
Nach
den Schritten ST2 und ST3 entscheidet die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101,
ob die HID-Lampe 7 ein Leuchten beendet, d. h. ob die Leistung
ausgeschaltet ist. Wenn das Leuchten andauert, kehrt die Verarbeitung
zum Schritt ST1 zurück,
um den vorangehenden Steuerbetrieb fortzuführen. Wenn das Erleuchten ausgeschaltet
ist, wird der Steuerbetrieb zu einem Ende gebracht.
-
Auf
diese Weise erfasst das vorliegende Ausführungsbeispiel gemäß der differenziellen
Ausgabe der HID-Lampenspannung den Übergang von dem Zustand direkt
nach einem Einschalten des Lichts, in welchem nur das Xenongas Licht
emittiert, zu dem Zustand, in welchem die Metall-Halogenide eine
Lichtemission beginnen. Demgemäß kann es den
Zeitpunkt ohne Fehler erfassen, bei welchem die Metall-Halogenide
eine Lichtemission beginnen. Als Ergebnis stellt das vorliegende
Ausführungsbeispiel ein
Vorschaltgerät
dar, das auf die HID-Lampen
ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar ist, die als Scheinwerfer
verwendet werden, die das schnelle Hochfahren der Lichtmenge und
das stabile Leuchten erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
3
-
Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
3 ist die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 so
konfiguriert, dass sie den Wendepunkt auf 70% der stabilen Spannung
einstellt, die als die Spannung in dem Zustand definiert ist, in
welchem das Leuchten der HID-Lampe 7 stabil wird und die
HID-Lampenspannung
stabil gemacht wird. Da die übrige
Konfiguration des Vorschaltgeräts
einschließlich
der Leistungs-Steuereinheit 102 dieselbe wie diejenige
des Ausführungsbeispiels
1 ist, wie es in 1 gezeigt ist, ist ihre Beschreibung
hier weggelassen.
-
4 ist
ein Diagramm, das die HID-Lampenspannungs- und Ausgangsleistungs-Kennlinien in
einer Kombination des Ausführungsbeispiels
3 des Starters gemäß der vorliegenden
Erfindung und der HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber darstellt.
-
Die
Spannungen der HID-Lampen, die gemäß den Komponenten und dem Druck
der inneren Gase bestimmt werden, haben eine individuelle Differenz
bzw. einen individuellen Unterschied. Somit kann ein fester Wendepunkt
nicht mit den HID-Lampen mit Variationen fertig werden. Angesichts
dieser Tatsache stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel den Wendepunkt
zum Erfassen des Anstiegs der Spannung der HID-Lampe 70% der Spannung
ein, bei welcher die HID-Lampe bei der Nennleistung stabil leuchtet.
Genauer gesagt speichert die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 als
die stabile Spannung die HID-Spannung, bei welcher die HID-Lampe 7 bei
der Nennleistung stabil leuchtet, indem sie im Voraus aufleuchtet
(durch einmaliges Aufleuchten). Dann entscheidet sie über den
Zeitpunkt, zu welchem die Spannung der HID-Lampe 70% der stabilen Spannung übersteigt,
als den Wendepunkt. Unter Verwendung der Spannung von diesem Wendepunkt als
die Referenzspannung für
die HID-Lampenspannung
benachrichtigt die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 unter Überwachung
der HID-Lampenspannung
ab dem Beginn des Aufleuchtens und unter einem Erfassen, dass sie
die Referenzspannung übersteigt,
die Leistungs-Steuereinheit 102 über diese Tatsache. Die Leistungs-Steuereinheit 102 beginnt ein
Reduzieren der Ausgangsleistung ab dem mitgeteilten Zeitpunkt und
erniedrigt die Ausgangsleistung nach und nach zu der Nennleistung.
-
Was
die stabile Spannung der HID-Lampe 7 anbetrifft, kann ihr
erster Wert auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, und
kann ihr zweiter Wert und können
ihre nachfolgenden Werte durch Speichern der vorherigen stabilen Spannungen
erhalten werden. Obwohl das spezifizierte Verhältnis auf 70% der stabilen
Spannung bestimmt ist, kann das Verhältnis geeignet variiert bzw.
geändert
werden.
-
Wie
oben beschrieben ist, ist das Ausführungsbeispiel 3 so konfiguriert,
dass es die Spannung des Wendepunkts unter Verwendung der HID-Lampenspannung
im stabilen Zustand bestimmt. Demgemäß kann das vorliegende Ausführungsbeispiel
den optimalen Wendepunkt für
die individuellen HID-Lampen bestimmen, selbst wenn die Spannungen
der HID-Lampen aufgrund des individuellen Unterschieds Variationen
haben. Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel den Zeitpunkt
ohne Fehler erfassen, zu welchen die Metall-Halogenide eine Lichtemission beginnen.
Als Ergebnis stellt das Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das auf die HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als Scheinwerfer verwendet werden, die das steile Hochfahren
der Lichtmenge und das stabile Leuchten erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
4
-
Beim
Ausführungsbeispiel
4 ist die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 so
konfiguriert, dass sie als den Wendepunkt die Spannung verwendet,
die durch Addieren einer spezifizierten Spannung zu der konstanten
Spannung erhalten wird, bei welcher die HID-Lampe 7 direkt
nach einem Einschalten des Lichts leuchtet. Da die übrige Konfiguration
des Vorschaltgeräts
einschließlich
der Leistungs-Steuereinheit 102 dieselbe wie diejenige
des Ausführungsbeispiels
1 ist, wie es in 1 gezeigt ist, ist ihre Beschreibung
hier weggelassen.
-
5 ist
ein Diagramm, das die HID-Lampenspannungs- und Ausgangsleistungs-Kennlinien in
einer Kombination aus dem Ausführungsbeispiel
4 des Vorschaltgeräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung und aus der HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber
darstellt.
-
Die
Spannungen der HID-Lampen, die gemäß den Komponenten und dem Druck
der inneren Gase bestimmt werden, haben einen individuellen Unterschied.
Somit kann ein fester Wendepunkt (die Referenzspannung für die HID-Lampenspannung) nicht
mit den HID-Lampen mit Variationen fertig werden. Angesichts dieser
Tatsache bestimmt die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 den
Wendepunkt wie folgt. Zuerst verwendet sie die HID-Lampenspannung, die
im Voraus gespeichert ist, während
nur das Xenongas direkt nach einem Einschalten des Lichts Licht
emittiert, als die konstante niedrige Spannung. Als zweites erhält sie den
Wendepunkt durch Addieren einer bestimmten Spannung (beispielsweise
2 V) zu der konstanten niedrigen Spannung.
-
Dann
benachrichtigt die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 unter
Verwendung der Spannung des Wendepunkts als die Referenzspannung
für die HID-Lampenspannung
während
des Überwachens der
HID-Lampenspannung ab dem Beginn des Aufleuchtens und beim Erfassen,
dass sie die Referenzspannung übersteigt,
die Leistungs-Steuereinheit 102 über diese Tatsache. Die Leistungs-Steuereinheit 102 beginnt
ein Reduzieren der Ausgangsleistung zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Übersteigen
der Referenzspannung mitgeteilt wird, und erniedrigt die Ausgangsleistung
nach und nach zu der Nennleistung.
-
Beispielsweise
wird dann, wenn die konstante niedrige Spannung, die bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
erfasst wird, 30 V ist, die Reduzierung der Ausgangsleistung ab
der Zeit begonnen, zu welcher die HID-Lampenspannung 32 V übersteigt.
-
Was
die konstante niedrige Spannung der HID-Lampe 7 anbetrifft,
kann ihr erster Wert auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden
und kann ihr zweiter Wert und können
ihre nachfolgenden Werte durch Speichern der vorherigen konstanten
Spannungen erhalten werden. Obwohl das vorangehende Beispiel die
Spannung, die durch Addieren von 2 V zu der konstanten Spannung
erhalten wird, als die Spannung des Wendepunkts verwendet, kann
der Wert geeignet geändert
werden.
-
Wie
es oben beschrieben ist, ist das Ausführungsbeispiel 4 so konfiguriert,
dass es als die Spannung des Wendepunkts die Spannung einstellt,
die durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu der konstanten niedrigen
Spannung der HID-Lampenspannung erhalten wird. Demgemäß kann das
vorliegende Ausführungsbeispiel
den optimalen Wendepunkt für
die individuellen HID-Lampen bestimmen, selbst wenn die Spannungen
der HID-Lampen aufgrund des individuellen Unterschieds Variationen
haben. Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel den Zeitpunkt
ohne Fehler bestimmen, zu welchem die Metall-Halogenide eine Lichtemission
beginnen. Als Ergebnis stellt das Ausführungsbeispiel ein Vorschaltgerät dar, das
bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar ist, die
als Scheinwerfer verwendet werden, die das schnelle Hochfahren der
Lichtmenge und die stabile Lichtemission erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
5
-
Beim
Ausführungsbeispiel
5 ist die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 so
konfiguriert, dass sie als minimale Lampenspannung die niedrigste
Spannung unter den aufeinderfolgend erfassten HID-Lampenspannungen
direkt nach einem Einschalten des Lichts erhält und einen Wert, der durch
Addieren einer vorbestimmten Spannung zu der minimalen Lampenspannung
erhalten wird, als die Spannung des Wendepunkts bestimmt. Da die übrige Konfiguration des
Vorschaltgeräts
einschließlich
der Leistungs-Steuereinheit 102 dieselbe wie diejenige
des Ausführungsbeispiels
1 ist, ist ihre Beschreibung hier weggelassen.
-
6 ist
ein Diagramm, das die HID-Lampenspannungs- und Ausgangsleistungs-Kennlinien beim
Ausführungsbeispiel
5 gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
-
Nach
einem Einschalten der HID-Lampe 7 (Lampenunterbrechung), überwacht
die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 die HID-Lampenspannungsausgabe
von dem Lampenspannungsdetektor 8 (die HID-Lampenspannung,
während
die HID-Lampe durch das Xenongas erleuchtet wird). Dann entscheidet
sie, dass die niedrigste HID-Lampenspannung in der Überwachungsperiode
die minimale Lampenspannung ist. Zusätzlich bestimmt die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 den
Wert, der durch Addieren einer vorbestimmten Spannung (beispielsweise
2 V) zu der minimalen Lampenspannung erhalten wird, als die Spannung
des Wendepunkts und führt
ihn zu der Leistungs-Steuereinheit 102 zu. Beispielsweise
wird dann, wenn die erfasste minimale Referenzspannung 30 V ist,
32 V als die Spannung des Wendepunkts eingestellt.
-
Beim
Empfangen der Benachrichtigung darüber, dass der Wendepunkt überschritten
ist, von der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 beginnt
die Leistungs-Steuereinheit 102 die Ausgangsleistung zu
reduzieren und erniedrigt die Ausgangsleistung nach und nach zu
der Nennleistung, wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen.
-
Wie
es oben beschrieben ist, ist das Ausführungsbeispiel 5 so konfiguriert,
dass es aufeinanderfolgend die HID-Lampenspannung direkt nach einem Einschalten
des Lichts erfasst, die minimale Lampenspannung direkt nach einem
Einschalten des Lichts erhält
und den Wert, der durch Addieren der vorbestimmten Spannung zu der
minimalen Lampenspannung erhalten wird, als die Spannung des Wendepunkts
einstellt. Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel die optimalen
Wendepunkte für
die individuellen HID-Lampen selbst dann einstellen, wenn die Spannungen
der HID-Lampen aufgrund des individuellen Unterschieds Variationen
haben. Folglich kann das vorliegende Ausführungsbeispiel den Zeitpunkt
ohne Fehler erfassen, zu welchem die Metall-Halogenide eine Lichtemission
beginnen. Als Ergebnis stellt das Ausführungsbeispiel ein Vorschaltgerät dar, das
bei HID-Lampen ohne
Verwendung von Quecksilber anwendbar ist, die als Scheinwerfer verwendet
werden, die das schnelle bzw. steile Hochfahren der Lichtmenge und
die stabile Lichtemission erfordern.
-
Weiterhin
ist es deshalb, weil die minimale Lampenspannung bei jedem Erleuchten
erfasst wird und der Wendepunkt gemäß dem erfassten Wert eingestellt
wird, nicht nötig,
dass die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 Information speichert,
wie beispielsweise den vorherigen Wendepunkt oder die konstante
niedrige Spannung. Daher muss das Vorschaltgerät keine Einrichtung zum Speichern
des vorherigen Wendepunkts und ähnliches
haben, wie beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher. Zusätzlich kann
deshalb, weil der Wendepunkt bei jedem Leuchtbetrieb eingestellt
wird, die Leuchtsteuerung bzw. Belichtungssteuerung, die am besten
geeignet für
die HID-Lampe 7 ist, von dem anfänglichen Erleuchten der HID-Lampe 7 an
ausgeführt
werden, welches dann auftritt, wenn der eingebaute Scheinwerfer
ersetzt wird.
-
AUSFÜHRUNGSBEISIPEL
6
-
Beim
Ausführungsbeispiel
6 ist die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 so
konfiguriert, dass sie die minimale Lampenspannung unter den folgenden drei
Spannungen als den Wendepunkt einstellt: (1) der Spannung mit einem
spezifizierten Verhältnis
zu der stabilen Spannung der HID-Lampenspannung; (2)
der Spannung, die durch Addieren einer vorbestimmten Spannung zu
der konstanten niedrigen Spannung direkt nach einem Einschalten
des Lichts erhalten wird, welche im Voraus gespeichert ist; und (3)
der Spannung, die durch Finden der minimalen Lampenspannung unter
den HID- Lampenspannungen
erhalten wird, die direkt nach einem Einschalten des Lichts aufeinanderfolgend
erfasst werden, und durch Addieren einer vorbestimmten Spannung
zu der minimalen Lampenspannung. Da die übrige Konfiguration einschließlich der
Leistungs-Steuereinheit 102 dieselbe wie diejenige des
Ausführungsbeispiels 1
ist, ist ihre Beschreibung hier weggelassen.
-
7 ist
ein Diagramm, das die HID-Lampenspannungs- und Ausgangsleistungs-Kennlinien bei
dem Ausführungsbeispiel
6 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
In 7 bezeichnet
der Wendepunkt A die Spannung gleich 70% der stabilen Spannung der HID-Lampenspannung,
welche auf dieselbe Weise erhalten wird, wie beim Ausführungsbeispiel
3. Der Wendepunkt B bezeichnet die Spannung, die durch Addieren
von 2 V zu der Spannung erhalten wird, die als die vorherige minimale
Spannung gespeichert ist, welche auf dieselbe Weise wie beim Ausführungsbeispiel
4 erhalten wird. Der Wendepunkt C bezeichnet die Spannung, die durch
Addieren von 2 V zu der minimalen Spannung ab dem Beginn des Leuchtens
erhalten wird, welche auf dieselbe Weise wie beim Ausführungsbeispiel
5 erhalten wird.
-
Die
Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 speichert die Spannung
des Wendepunkts A und die Spannung des Wendepunkts B im Voraus.
Wenn das Licht eingeschaltet wird, wird die Spannung des Wendepunkts
C erhalten. Dann wird die minimale Spannung unter den drei Spannungen
als die Spannung (Referenzspannung) des Wendepunkts eingestellt.
Beispielsweise wird dann, wenn die Spannung gleich 70% der stabilen
Spannung (entsprechend dem Wendepunkt A in 7) 33 V
ist, die durch Addieren von 2 V zu der im Voraus gespeicherten minimalen
Spannung (entsprechend dem Wendepunkt B der 7) 32 V
ist und die durch Addieren von 2 V zu der direkt nach einem Einschalten
des Lichts erfassten minimalen Spannung (entsprechend dem Wendepunkt
C der 7) 31 V ist, 31 V als die Spannung des Wendepunkts
eingestellt.
-
Beim
Empfangen einer Benachrichtigung darüber, dass die HID-Lampenspannung
den Wendepunkt übersteigt,
von der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101, beginnt die Leistungs-Steuereinheit 102 die
Reduzierung der Ausgangsleistung auf dieselbe Weise wie bei den
vorangehenden Ausführungsbeispielen
und erniedrigt die Ausgangsleistung nach und nach zu der Nennleistung.
-
Wie
es oben beschrieben ist, ist das Ausführungsbeispiel 6 so konfiguriert,
dass es als die Spannung des Wendepunkts die minimale Spannung unter
(1) der Spannung mit einem spezifizierten Verhältnis zu der stabilen Spannung
der HID-Lampenspannung,
(2) der durch Addieren der vorbestimmten Spannung zu der vorherigen
minimalen Spannung erhaltenen Spannung und (3) der Spannung, die durch
Addieren der vorbestimmten Spannung zu der minimalen Lampenspannung
direkt nach einem Einschalten des Lichts erhalten wird, eingestellt.
Somit bietet das vorliegende Ausführungsbeispiel die folgenden
Vorteile.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
kann die optimalen Wendepunkte für
die individuellen HID-Lampen selbst dann einstellen, wenn die Spannungen
der HID-Lampen aufgrund des individuellen Unterschieds Variationen
haben. Folglich kann das vorliegende Ausführungsbeispiel den Zeitpunkt
ohne Fehler erfassen, zu welchem die Metall-Halognide eine Lichtemission
beginnen. Als Ergebnis stellt das Ausführungsbeispiel ein Vorschaltgerät dar, das
bei HID-Lampen ohne
Verwendung von Quecksilber anwendbar ist, die als Scheinwerfer verwendet
werden, die das schnelle bzw. steile Hochfahren der Lichtmenge und
die stabile Lichtemission erfordern.
-
Zusätzlich kann
es deshalb, weil das vorliegende Ausführungsbeispiel den Wendepunkt
gemäß den Werten
der vorangehenden Punkte (1)–(3)
einstellt, die optimale Beleuchtungssteuerung unter allen Umständen ausführen. Beispielsweise
kann es die Beleuchtungssteuerung durchführen, die am besten geeignet
für die
eingebauten Scheinwerfer ist, und zwar in solchen Fällen, wie
dem anfänglichen Leuchten
nach dem Austauschen der Lampe, und bei einem Einschalten des Lichts
in einem solchen Zustand, wie demjenigen, dass der Anfangszustand nach
einem Ausschalten des Lichts noch nicht vollständig wiederhergestellt ist.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
7
-
Beim
Ausführungsbeispiel
7 ist die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 so
konfiguriert, dass sie als den Wendepunkt die Spannung verwendet,
die durch Addieren einer vorbestimmten Spannung zu der konstanten
niedrigen Spannung erhalten wird, bei welcher die HID-Lampe 7 direkt
nach einem Einschalten des Lichts leuchtet.
-
Zusätzlich ist
die Leistungs-Steuereinheit 102 wie bei den vorangehenden
Ausführungsbeispielen
so konfiguriert, dass sie die Ausgangsleistung in Reaktion auf den
Zeitpunkt des von der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 ausgegebenen
Wendepunkts nach und nach reduziert und dass sie die stabile Spannung
der HID-Lampe 7 (beispielsweise 42 V) speichert und die
Ausgangsleistung auf einen konstanten Wert regelt, wenn die HID-Lampenspannung
die stabile Spannung erreicht.
-
8 ist
ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen der HID-Lampenspannung
der Ausgangsleistung des Ausführungsbeispiels
7 darstellt.
-
Unter
der Annahme, dass die HID-Lampenspannung ein konstanter Wert (in
diesem Fall 30 V) ist, während
die HID-Lampe durch
das Xenongas leuchtet, addiert die Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 einen
bestimmten Überschuss
(in diesem Fall 2 V) zu dem konstanten Wert, um dadurch die Spannung
des Wendepunkts (in diesem Fall 32 V) zu erhalten. Bei dem Ausführungsbeispiel
7 kann die Spannung des Wendepunkts auch aus der konstanten niedrigen
Spannung berechnet werden, die für jede
HID-Lampe 7 erhalten wird, wie beim Ausführungsbeispiel
4.
-
Die
Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 vergleicht die HID-Lampenspannung der
HID-Lampe 7, die von dem Lampenspannungsdetektor 8 zugeführt wird,
mit der Spannung des Wendepunkts (der Referenzspannung). Wenn die
HID-Lampen-spannung die
Referenzspannung übersteigt,
benachrichtigt sie die Leistungs-Steuereinheit 102 über diese
Tatsache.
-
Beim
Empfangen der Benachrichtigung beginnt die Leistungs-Steuereinheit 102 eine
Steuerung zum Reduzieren der Ausgangsleistung und fährt mit der
Reduzierungssteuerung fort, bis die HD-Lampenspannung die zuvor
gespeicherte stabile Spannung (die Nennspannung (42 V) während des
Leuchtens durch die Metall-Halogenide) erreicht. Wenn die HID-Lampenspannung
einmal die stabile Spannung erreicht hat, führt die Leistungs-Steuereinheit 102 die Steuerung
zum Regeln der Ausgangsleistung auf den konstanten Wert aus.
-
Wie
oben beschrieben, ist das Ausführungsbeispiel
7 so konfiguriert, dass es den stabilen Spannungswert HID-Lampenspannung hält und die
Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung bis zu der stabilen Spannung
von der Spannung des Wendepunkts aus ausführt, die durch Addieren des
vorbestimmten Wert zu der konstanten niedrigen Spannung erhalten
wird. Somit hat das vorliegende Ausführungsbeispiel die folgenden
Vorteile.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
kann den Zeitpunkt eines Übergangs
von dem Zustand, in welchem nur das Xenongas Licht emittiert, direkt nach
einem Einschalten des Lichts bis zu dem Zustand, in welchem die
Metall-Halogenide die Licht-emission beginnen, ohne Fehler erfassen
und eine ausreichend große
Leistung in dem Zustand ausgeben, in welchem nur das Xenongas Licht
emittiert. Zusätzlich
kann es, nachdem die Metall-Halogenide verdampfen, um eine Lichtemission
zu beginnen, die Ausgangsleistung sofort reduzieren. Weiterhin kann
es selbst in einem Bereich eine ruhige Ausgangsleistungssteuerung
ausführen,
in welchem die HID-Lampenspannung nahe der stabilen Spannung ist.
Demgemäß stellt
das vorliegende Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als Scheinwerfer verwendet werden, die das schnelle bzw.
steile Hochfahren der Lichtmenge und die stabile Lichtemission mit
wenig Schwankungen erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
8
-
Beim
Ausführungsbeispiel
8 ist die Leistungs-Steuereinheit 102 so konfiguriert,
dass sie von der Spannung entsprechend dem Wendepunkt aus die Ausgangsleistung
gemäß einer
vorbestimmten Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung und der
Ausgangsleistung steuert. Da die übrige Konfiguration des Vorschaltgeräts einschließlich der
Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 dieselbe
wie diejenige der vorangehenden Ausführungsbeispiele ist, ist ihre Beschreibung
hier weggelassen.
-
9 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung
und der Ausgangsleistung in kartesischen Koordinaten darstellt. Wie
es in 9 gezeigt ist, wird die Beziehung zwischen den
Komponenten im Voraus auf eine derartige Weise bestimmt, dass die
HID-Lampenspannung a der Ausgangsleistung b entspricht. Die Beziehung ist
durch eine Linie dargestellt, die die folgenden zwei Punkte verbindet:
einen Punkt, der die HID-Lampenspannung und die Ausgangsleistung
anzeigt, bei welchem die Leistungsreduzierung begonnen wird (die HID-Lampenspannung
und die Ausgangsleistung entsprechend dem Wendepunkt); und einen
Punkt, der die HID-Lampenspannung während des stabilen Leuchtens
(stabile Spannung) und die Nennleistung anzeigt.
-
Die
Leistungs-Steuereinheit 102 speichert die Information über die
Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung und der Ausgangsleistung. Wenn
sie von der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 die
Benachrichtigung empfängt,
dass die HID-Lampenspannung den Wendepunkt übersteigt, führt sie
die Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung gemäß der Beziehung
zwischen der HID-Lampenspannung und der Ausgangsleistung aus.
-
Obwohl
die Kennlinien zwischen den zwei Punkten in der vorangehenden Beschreibung
linear variiert sind, können
sie gekrümmt
oder stufenweise variiert sein.
-
Wie
oben beschrieben, ist das Ausführungsbeispiel
8 so konfiguriert, dass die Leistungs-Steuereinheit 102 die
Ausgangsleistung gemäß der vorbestimmten
Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung und der Ausgangsleistung
vom Wendepunkt aus steuert. Somit bietet es die folgenden Vorteile.
-
Es
kann eine ausreichend große
Leistung in dem Zustand ausgeben, in welchem nur das Xenongas Licht
emittiert, und eine geeignete Leistung während der Periode ausgeben,
in welcher die Metall-Halogenide verdampfen, um Licht zu emittieren.
Zusätzlich
kann es deshalb, weil es die Reduzierungssteuerung gemäß der Beziehung
zwischen der HID-Lampenspannung
und der Ausgangsleistung ausführt, wie
es in 9 dargestellt ist, eine genaue Steuerung durchführen. Als
Ergebnis kann es die Lichtmenge der HID-Lampe 7 selbst
während
der Steuerung konstant halten. Demgemäß stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als Scheinwerfer verwendet werden, die das schnelle bzw.
steile Hochfahren der Lichtmenge und die stabile Lichtemission mit
wenig Schwankungen erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
9
-
Beim
Ausführungsbeispiel
9 ist die Leistungs-Steuereinheit 102 so konfiguriert,
dass sie die Reduzierungssteuerung in Reaktion auf den Wendepunkt
beginnt und dann die Ausgangsleistung gemäß einer vorbestimmten Beziehung
zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der Ausgangsleistung
steuert. Da die übrige
Konfiguration des Vorschaltgeräts
einschließlich
der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 dieselbe
wie diejenige der vorangehenden Ausführungsbeispiele ist, ist ihre
Beschreibung hier weggelassen.
-
10 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der verstrichenen Zeit
eines Leuchtens und einer Ausgangsleistung in kartesischen Koordinaten
darstellt. Wie es in 10 gezeigt ist, wird die Beziehung
zwischen den Komponenten auf eine derartige Weise bestimmt, dass
die verstrichene Zeit eines Leuchtens c der Ausgangsleistung d entspricht.
Die Beziehung ist durch eine Linie dargestellt, die die folgenden
zwei Punkte verbindet: einen Punkt, der die verstrichene Zeit eines
Leuchtens und eine Ausgangsleistung anzeigt, bei welchem die Leistungsreduzierung
begonnen wird (bei der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der
Ausgangsleistung entsprechend dem Wendepunkt); und einen Punkt,
der die Nenn- Ausgangsleistung
und die verstrichene Zeit eines Leuchtens anzeigt.
-
Die
Leistungs-Steuereinheit 102 speichert die Information über die
Beziehung zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der
Ausgangsleistung. Wenn sie von der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 empfängt die
Benachrichtigung, dass der Wendepunkt erreicht ist, führt sie
die Steuerung der Ausgangsleistung gemäß der Beziehung zwischen der
verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der Ausgangsleistung aus.
-
Obwohl
die Kennlinien gemäß der verstrichenen
Zeit eines Leuchtens in der vorangehenden Beschreibung linear variiert
sind, können
sie gekrümmt
oder stufenweise variiert sein.
-
Wie
oben beschrieben, ist das Ausführungsbeispiel
9 so konfiguriert, dass die Leistungs-Steuereinheit 102 die
Ausgangsleistung gemäß der vorbestimmten
Beziehung zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der
Ausgangsleistung nach einem Beginnen der Reduzierungssteuerung steuert. Somit
bietet es die folgenden Vorteile.
-
Es
kann eine ausreichend große
Leistung während
der Periode ausgeben, in welcher nur das Xenongas Licht emittiert,
und eine geeignete Leistung während
der Periode ausgeben, in welcher die Metall-Halogenide verdampfen,
um Licht zu emittieren. Demgemäß stellt
das Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als die eingebauten Scheinwerfer verwendet werden, die das
schnelle bzw. steile Hochfahren der Lichtmenge und die stabile Lichtemission
mit wenig Schwankungen erfordern. Zusätzlich kann es deshalb, weil
es die Reduzierungssteuerung unabhängig von der HID-Lampenspannung ausführt, die
genaue Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung selbst dann durchführen, wenn
die stabile Spannung der HID-Lampe 7 schwankt.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
10
-
Beim
Ausführungsbeispiel
10 ist die Leistungs-Steuereinheit 102 so konfiguriert,
dass sie Information über
die vorbestimmte Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung und der
Ausgangsleistung hält
und den HID-Lampenspannungswert entsprechend dem Wendepunkt hat
und dass sie dann, wenn die HID-Lampenspannung die HID-Lampenspannung
entsprechend dem Wendepunkt übersteigt,
die Reduzierungssteuerung von der Ausgangsleistung entsprechend
dieser HID-Lampenspannung an beginnt.
-
Da
die übrige
Konfiguration des Vorschaltgeräts
einschließlich
der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 dieselbe wie diejenige
der vorangehenden Ausführungsbeispiele
ist, ist ihre Beschreibung hier weggelassen.
-
11 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung
und der Ausgangsleistung in kartesischen Koordinaten darstellt. Wie
es in 11 gezeigt ist, wird die Beziehung
zwischen den Komponenten im Voraus auf eine derartige Weise bestimmt,
dass die HID-Lampenspannung e der Ausgangsleistung f entspricht.
Die Linie bzw. Kurve ist dieselbe wie diejenige des Ausführungsbeispiels
8, wie es in 9 gezeigt ist.
-
Die
Leistungs-Steuereinheit 102 speichert die Information über die
Beziehung zwischen der HID-Lampenspannung und der Ausgangsleistung und
den Wert der HID-Lampenspannung entsprechend dem Wendepunkt. Demgemäß kann sie
die genaue Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung selbst dann
ausführen,
wenn die HID-Lampenspannung direkt bei einem Einschalten des Lichts größer als
die Spannung des Wendepunkts ist, wie in einem Fall, in welchem
die HID-Lampe 7 ausgeschaltet
wird und dann direkt darauffolgend wieder eingeschaltet wird.
-
Obwohl
die Kennlinien zwischen den zwei Punkten in der vorangehenden Beschreibung
linear variiert sind, können
sie wie beim Ausführungsbeispiel
8 gekrümmt
oder stufenweise variiert sein.
-
Wie
oben beschrieben, ist das Ausführungsbeispiel
10 so konfiguriert, dass dann, wenn die HID-Lampenspannung beim
Beginnen eines Leuchtens größer als
die Spannung entsprechend dem Wendepunkt ist, die Leistungs-Steuereinheit 102 die Reduzierungssteuerung
ab der Ausgangsleistung entsprechend der HID-Lampenspannung ausführt. Somit
bietet es die folgenden Vorteile.
-
Es
kann die genaue Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung selbst
dann ausführen,
wenn die HID-Lampenspannung
direkt nach einem Einschalten des Lichts den Wendepunkt übersteigt.
Als Ergebnis kann es eine geeignete Leistung selbst in einem Fall
ausgeben, in welchem die Metall-Halogenide aufgrund der Wiederholung
des Aus- und Einschaltens verdampft werden, um Licht zu emittieren. Demgemäß stellt
das vorliegende Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als Scheinwerfer verwendet werden, die das schnelle bzw.
steile Hochfahren der Lichtmenge und die stabile Lichtemission mit
geringen Schwankungen erfordern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
11
-
Beim
Ausführungsbeispiel
11 ist die Leistungs-Steuereinheit 102 so konfiguriert,
dass sie Information über
die Beziehung zwischen dem HID-Lampenspannungswert entsprechend
dem Wendepunkt und der verstrichenen Zeit eines Leuchtens entsprechend
der HID-Lampenspannung zusammen mit der Information über die
Beziehung der Ausgangsleistung für
die verstrichene Zeit eines Leuchtens hat, und dass dann, wenn die
HID-Lampenspannung direkt nach einem Einschalten des Lichts größer als
die HID-Lampenspannung entsprechend dem Wendepunkt ist, die Leistungs-Steuereinheit 102 die
verstrichene Zeit eines Leuchtens entsprechend der HID-Lampenspannung erhält, die
Reduzierungssteuerung ab dem Wert der Ausgangsleistung entsprechend
der verstrichenen Zeit eines Leuchtens beginnt und darauffolgend
die Steuerung gemäß der Beziehung
zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der Ausgangsleistung
ausführt.
-
Da
die übrige
Konfiguration des Vorschaltgeräts
einschließlich
der Wendepunkt-Erfassungseinheit 101 dieselbe wie diejenige
der vorangehenden Ausführungsbeispiele
ist, ist ihre Beschreibung hier weggelassen.
-
12 ist
ein Diagramm, das den Betrieb des Ausführungsbeispiels 11 darstellt.
In 12 bezeichnet das Symbol A die Beziehung zwischen
der HID-Lampenspannung und der Ausgangsleistung und bezeichnet B
die Beziehung zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und
der Ausgangsleistung.
-
Unter
Bezugnahme auf 12 wird der Betrieb beschrieben,
in welchem das Leuchten ab dem Zustand begonnen wird, in welchem
die HID-Lampenspannung direkt nach einem Einschalten des Lichts
aufgrund des wiederholten Aus- und Einschaltens der HID-Lampe 7 die
Spannung des Wendepunkts übersteigt.
-
Zuerst
berechnet die Leistungs-Steuereinheit 102 den Wert der
Ausgangsleistung aus der HID-Lampenspannung gemäß den linearen Ausgangsleistungs-Kennlinien,
die die HID-Lampenspannung
und die Ausgangsleistung darstellen, bei welchen die normale Reduzierung
begonnen wird (A der 12). Beispielsweise berechnet
sie die Ausgangsleistung h aus der Spannung g direkt nach einem
Einschalten des Lichts. Darauffolgend berechnet sie unter Verwendung
der Ausgangsleistung h die verstrichene Zeit eines Leuchtens entsprechend
der verstrichenen Zeit eines Leuchtens nach einem Beginnen der Reduzierung
aus den Ausgangsleistungs-Kennlinien,
die die normale verstrichene Zeit eines Leuchtens und die Ausgangsleistung
durch Linien darstellen (B der 12). Beispielsweise
berechnet sie die verstrichene Zeit eines Leuchtens i entsprechend
der Ausgangsleistung h. Dann führt
die Leistungs-Steuereinheit 102 unter der Annahme, dass
die verstrichene Zeit eines Leuchtens i bereits verstrichen ist,
die Reduzierung gemäß den Ausgangsleistungs-Kennlinien
aus, welche die verstrichene Zeit eines Leuchtens und die Ausgangsleistung
nach einem Beginnen der normalen Reduzierung durch die Linien darstellen,
und führt
die Steuerung zu der Nennleistung durch.
-
Wie
es oben beschrieben ist, entscheidet das Ausführungsbeispiel 11 zuerst, ob
die HID-Lampenspannung die Spannung des Wendepunkts übersteigt.
Wenn sie dies tut, berechnet es den Wert der Ausgangsleistung entsprechend
der HID-Lampenspannung. Darauffolgend erhält es den Wert der verstrichenen
Zeit eines Leuchtens entsprechend der Ausgangsleistung und führt die
Reduzierungssteuerung gemäß der Beziehung
zwischen der verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der Ausgangsleistung ab
dem Wert der Ausgangsleistung entsprechend der verstrichenen Zeit
eines Leuchtens durch. Somit bietet es die folgenden Vorteile.
-
Es
kann die genaue Reduzierungssteuerung der Ausgangsleistung selbst
dann ausführen,
wenn die HID-Lampenspannung
direkt nach einem Einschalten des Lichts den Wendepunkt übersteigt.
Als Ergebnis kann es eine geeignete Leistung selbst in einem Fall
ausgeben, in welchem aufgrund der Wiederholung des Aus- und Einschaltens
die Metall-Halogenide
verdampft werden, um Licht zu emittieren. Demgemäß stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel
ein Vorschaltgerät
dar, das bei HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar
ist, die als Scheinwerfer verwendet werden, die das schnelle bzw.
steile Hochfahren der Lichtmenge und die stabile Lichtemission mit
wenig Schwankungen erfordern.
-
Zusätzlich bietet
das vorliegende Ausführungsbeispiel
deshalb, weil es die Reduzierungssteuerung gemäß der Beziehung zwischen der
verstrichenen Zeit eines Leuchtens und der Ausgangsleistung ausführt, einen
derartigen Vorteil, dass es die genaue Reduzierungssteuerung der
Ausgangsleistung durchführen
kann, selbst wenn beispielsweise die stabile Spannung der HID-Lampe 7 schwankt.
-
Obwohl
die Ausführungsbeispiele
anhand eines Beispiels der HID-Lampe ohne Verwendung von Quecksilber
beschrieben sind, ist dies nicht wesentlich. Beispielsweise kann
das Entladungslampen-Vorschaltgerät, das auf die HID-Lampe unter Verwendung
von Quecksilber angewendet wird, das Hochfahren der Lichtmenge beschleunigen
und die stabile Lichtmenge erreichen. Jedoch sind die vorangehenden
Vorteile insbesondere dann stark, wenn das Vorschaltgerät auf die
Lampe ohne Verwendung von Quecksilber angewendet wird, nämlich die
sogenannte quecksilberfreie Lampe.
-
INDUDSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Wie
oben beschrieben, ist das Vorschaltgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
auf die HID-Lampen ohne Verwendung von Quecksilber anwendbar, die
als Scheinwerfer verwendet werden, und ist zum Ausführen des
schnellen Hochfahrens der Lichtmenge und eines stabilen Leuchtens
mit wenig Schwankungen durch solche HID-Lampen geeignet.