DE19626101B4 - Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruckentladungslampe Download PDF

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Schaltung zum Starten und Betreiben einer Hochspannungs-Entladungslampe mit: einer Spannungsversorgungsschaltung (4, 5), die der Hochspannungs-Entladungslampe (2) elektrische Leistung zuführt, um einen Lampenstrom (IL) zu entwickeln, der ein elektrischer Strom ist, der in einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart, die der ersten Betriebsart folgend aufzunehmen ist, durch die Hochspannungs-Entladungslampe (2) fließt; einer Stromerfassungsschaltung (6) zum Erfassen des Stroms, der durch die Hochspannungs-Entladungslampe (2) fließt; und einer Steuerschaltung (7), die einen Betrieb der Hochspannungs-Entladungslampe (2) steuert, wobei die Steuerschaltung (7) das Starten der Hochspannungs-Entladungslampe (2) erkennt und einen sich ergebenden Wert des Lampenstroms (IL) überwacht, wie er von der Stromerfassungsschaltung (6) erfasst wird, wobei die Steuerschaltung (7) nach dem Starten die erste Betriebsart aufnimmt, um der Hochspannungs-Entladungslampe (2) einen ersten elektrischen Wechselstrom zuzuführen und eine Frequenz des ersten elektrischen Wechselstroms und eine gegebene Zeitdauer, für welche der erste elektrische Wechselstrom der Hochspannungs-Entladungslampe (2) zuzuführen ist, jeweils als gegebene...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruckentladungslampe wie beispielsweise einer Halogen-Metalldampflampe. Hierbei verwendet die Schaltungsanordnung bzw. eine Startvorrichtung einen Wechselstrom (AC) oder einen rechteckgeformten Strom.
  • Es ist allgemein bekannt, eine Hochspannungs-Entladungslampe, wie beispielsweise eine Halogen-Metalldampflampe, mittels eines Wechselstroms (AC) zu starten bzw. zu betreiben. Für den Fall, daß eine derartige Entladungslampe in einem kalten Zustand gestartet bzw. gezündet wird, bleibt die von der Entladungslampe erzeugte Lichtintensität solange gering, bis der Druck eines darin befindlichen Metalldampfes auf einen ausreichenden Wert ansteigt.
  • Aus der ungeprüften japanischen Offenlegungsschrift JP 5-144577 , die der US-5,365,152 entspricht, ist eine Entladungs-Beleuchtungsvorrichtung bekannt, die eine Beleuchtungs-Steuerschaltung aufweist. Während des Startvorgangs bzw. Zündvorgangs der Entladungslampe dient die Beleuchtungs-Steuerschaltung der Steuerung seines Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Zeitdauer des letzten Ein/bzw. Auszustands nach dem Start der Entladung. Gemäß der in der JP-5-144577 offenbarten Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung wird eine der Entladungslampe zugeführte Spannungs- bzw. Stromversorgung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Beleuchtungs-Steuerschaltung gesteuert.
  • Einige der herkömmlichen Beleuchtungsgeräte für Hochspannungs-Entladungslampen, die auf Wechselstrom basieren, weisen folgende Probleme auf. Unmittelbar nach dem Starten einer Hochspannungs-Entladungslampe in einem kalten Zustand mittels einer Wechselstromversorgung neigt die Entladungslampe aufgrund einer Änderung der Polarität oder der Richtung eines Lampenstroms zwischen einer positiven Seite und einer negativen Seite zum Erlöschen.
  • Aus der DE 41 36 486 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruckentladungslampe bekannt mit einer Spannungsversorgungsschaltung, einer Stromerfassungsschaltung und einer Steuerschaltung, die die Spannungsversorgungsschaltung derart ansteuert, dass während eines Intervalls beim und nachdem Starten der Hochdruckentladungslampe dieser eine Gleichstromleistung wird und danach der Hochdruckentladungslampe eine elektrische Wechselstromleistung zugeführt wird. Zur Bestimmung der Zeitdauer des Zeitintervalls werden die Betriebsdaten und der Betriebszustand der Hochdruckentladungslampe berücksichtigt.
  • Die JP 07-153588 A offenbart eine Schaltungsanordnung, die eine Zeitablaufssteuerung zum Zuführen eines Startpulses und einer Rechteckwellenspannung zu einer Hochspannungs-Entladungslampe von einer Gleichstrom-Spannungsversorgung ausführt. Die Rechteckwellenspannung weist dabei zwei Polaritäten auf. Unter der Zeitablaufssteuerung wird der Startpuls erzeugt, um einer Entladungslampe zugeführt zu werden, während die Rechteckwellenspannung eine vorbestimmte Polarität aufweist.
  • Die US 4 914 356 offenbart eine Steuerschaltung für eine Entladungslampe. Die Steuerschaltung führt einer Gasentladungslampe eine elektrische Leistung zu, wobei die elektrische Leistung durch Anwenden einer Pulsbreitenmodulation bei einer hohen Frequenz und periodisches Wechselrichten der Polarität des Stroms aus einem Gleichstrom erzielt wird. Weiterhin erfasst die Steuerschaltung mindestens einen Parameter der Entladungslampe, wie zum Beispiel die Lampenspannung, den Lampenstrom, die Lampenleistung oder andere Charakteristiken. Jedoch wird der erfasste Parameter lediglich verwendet, um diesen Parameter aufrecht zu erhalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruckentladungslampe derart zu schaffen, dass die Hochdruckentladungslampe mit einer geringen Elektrodentemperatur unmittelbar nach dem Starten der Hochdruckentladungslampe vor dem Erlöschen bewahrt wird.
  • Ferner soll die Schaltungsanordnung die zwei folgenden vorteilhaften Funktionen aufweisen. Als erste vorteilhafte Funktion soll ein Erlöschen der Entladungslampe bei einer geringen Elektrodentemperatur unmittelbar nach dem Starten der Entladungslampe verhindert werden. Gemäß der zweiten vorteilhaften Funktion soll eine Verringerung der Größe der Entladungslampenelektroden für den Fall verhindert werden, daß für jedes Starten der Entladungslampe eine Gleichstromversorgung (DC) oder eine niederfrequente Stromversorgung verwendet wird.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.
  • Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Entladungslampe bzw. einer Hochdruckentladungslampe, im Folgenden auch als Beleuchtungsgerät bezeichnet, beschrieben mit einer Spannungsversorgungsschaltung zum Zuführen von elektrischer Leistung zu einer Entladungslampe; einer Stromerfassungsschaltung zum Erfassen eines Lampenstromes, der durch die Entladungslampe fließt; und einer Steuerschaltung, die der Spannungsversorgungssschaltung das Zuführen einer elektrischen niederfrequenten Leistung zur Entladungslampe während eines Zeitintervalls beim Starten der Entladunglampen ermöglicht, die eine Zeitdauer für das Zuführen einer elektrischen Leistung einer Polarität zur Entladungslampe gemäß der Größe des durch die Stromerfassungsschaltung erfaßten Lampenstroms einstellt, und die es ermöglicht, daß die Spannungsversorgungsschaltung der Entladungslampe nach Ablauf des Zeitintervalls eine elektrische Wechselstromleistung zuführt.
  • Als weiteres Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät beschrieben, wobei die Steuerschaltung derart arbeitet, daß die Zeitdauer zum Zuführen der einpoligen elektrischen Leistung zur Entladungslampe entsprechend einem Integrationswert des Lampenstromes eingestellt wird.
  • Als weiteres Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät beschrieben, wobei die Steuerschaltung derart arbeitet, daß für den Fall des Zuführens von niederfrequenter elektrischer Leistung zur Entladungslampe ein Verhältnis zwischen den Zeitintervallabschnitten, die einer positiven Stromflußzeit und einer negativen Stromflußzeit entsprechen derart eingestellt wird, daß der Integrationswert des Lampenstroms auf einer positiven Seite und der Integrationswert des Lampenstroms auf einer negativen Seite nahezu gleich groß sind.
  • Als weiteres Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät beschrieben, wobei die Steuerschaltung einen Kondensator sowie eine Stromsteuerschaltung zum Laden und Entladen des Kondensators mit vom Lampenstrom (IL) abhängigen Strömen aufweist.
  • Als weiteres Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät beschrieben, wobei die Steuerschaltung einen Kondensator, eine Stromsteuerschaltung zum Laden und Entladen des Kondensators mit vom Lampenstrom abhängigen Lade- und Entladeströmen während des Zeitintervalls und eine Stromverstärkungsschaltung aufweist, die den Lade- und Entladestrom nach Ablauf des Zeitintervalls anhebt.
  • Als weiteres Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät beschrieben, wobei die Steuerschaltung eine Lampenstromanhebeschaltung zum Anheben des Lampenstroms während einer bestimmten Zeitdauer beim Starten der Entladungslampe aufweist.
  • Des Weiteren werden Beispiele offenbart, welche nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung betreffen, sondern die lediglich deren Erläuterung dienen. Entsprechend einem derartigen eräuternden Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät für eine Entladungslampe geschaffen, bestehend aus einem Startschalter, der in eine Ein-Position bewegbar ist; einer ersten Vorrichtung zum Messen eines Lampenstroms, der durch die Entladungslampe (2); einer zweiten Vorrichtung, die mit dem Startschalter (3) verbunden ist zum wechselweisen Zuführen eines positiv gerichteten und eines negativ gerichteten Stromes zur Entladungslampe (2), nachdem der Startschalter in die Ein-Position bewegt wurde; und einer dritten Vorrichtung, die mit der ersten und der zweiten Vorrichtung verbunden ist, um eine Zeitdauer zu steuern, in der der positiv gerichtete Strom und der negativ gerichtete Strom der Entladungslampe durch die Vorrichtung kontinuierlich in Abhängigkeit vom durch die erste Vorrichtung gemessenen Lampenstrom zugeführt wird.
  • Gemäß einem weiteren erläuternden Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät geschaffen, bestehend aus einem Beleuchtungsgerät des obigen erläuternden Beispiels mit einer vierten Vorrichtung, die mit der zweiten Vorrichtung verbunden ist, um eine Zeitdauer eines ersten Zyklus bei dem der positiv gerichtete Strom und der negativ gerichtete Strom wechselweise zugeführt werden, gegenüber einer Zeitdauer eines jeweiligen zweiten Zyklus und weiteren Zyklus zu verlängern, bei dem der positiv gerichtete Strom und der negativ gerichtete Strom wechselweise zugeführt werden.
  • Gemäß einem weiteren erläuternden Beispiel wird eine Beleuchtungseinrichtung für eine Entladungslampe geschaffen, bestehend aus einem Startschalter (3), der in eine Ein-Position bewegbar ist; einer ersten Vorrichtung, die mit dem Startschalter verbunden ist, um der Entladungslampe einen Wechselstrom mit variabler Frequenz zuzuführen nachdem der Startschalter in die Ein-Position bewegt wurde und einer zweiten Vorrichtung, die mit der ersten Vorrichtung verbunden ist, um die Frequenz des Wechselstroms entsprechend dem Zeitraum anzuheben.
  • Gemäß einem weiteren erläuternden Beispiel wird ein Beleuchtungsgerät geschaffen, bestehend aus einer dritten Vorrichtung zum Messen eines durch die Entladungslampe fließenden Lampenstroms und einer vierten Vorrichtung, die mit der ersten und der dritten Vorrichtung verbunden ist, um die Frequenz des Wechselstroms in Abhängigkeit vom durch die dritte Vorrichtung gemessenen Lampenstrom zu steuern.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild eines Entladungslampen-Beleuchtungsgeräts gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 2 ein Schaltbild einer Brückensteuerschaltung gemäß 1,
  • 3 eine Zeitbereichsdarstellung von verschiedenen Signalen im Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß 1,
  • 4 ein Schaltbild einer Brückensteuerschaltung in einem Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 6 ein Blockschaltbild eines Entladungslampen-Beleuchtungsgerätes gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 7 ein Schaltbild eines Schaltbilds eines Entladungslampen-Beleuchtungsgeräts gemäß einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 8 ein Schaltbild eines Abschnitts einer Brückensteuerschaltung in dem Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß dem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 9 eine Zeitbereichsdarstellung von verschiedenen Signalen im Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß dem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
  • 10 ein Schaltbild eines Abschnitts einer Brückensteuerschaltung in einem Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß einem fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, und
  • 11 eine Zeitbereichsdarstellung von verschiedenen Signalen im Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß dem fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Die 1 zeigt ein Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, welches mit einer Hochspannungs-Entladungslampe 2 arbeitet.
  • Für die Entladungslampe 2 kann beispielsweise eine Halogen-Metalldampflampe verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Entladungslampe 2 als Frontlicht eines Fahrzeuges verwendet.
  • Das Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß 1 besitzt eine Batterie 1. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Batterie 1 eine Fahrzeugbatterie. Das Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß 1 besitzt darüberhinaus einen Lichtschalter oder einen Startschalter 3, eine Gleichstromversorgungsschaltung 4 (DC), eine Invertiererschaltung 5, einen Strommeßwiderstand 6, eine Brückensteuerschaltung 7 und einen Kondensator 8. Der Strommeßwiderstand 6 dient als Strommeßvorrichtung. Die Brückensteuerschaltung 7 besitzt einen Schwingkreis und eine Steuervorrichtung. Der Kondensator 8 schützt eine H-Brückenschaltung vor Hochspannungsimpulsen während des Startvorgangs der Entladungslampe 2. Die H-Brückenschaltung wird später beschrieben.
  • (1) DC-Spannungsversorgungsschaltung 4
  • Die DC-Spannungsversorgungsschaltung 4 besitzt einen Zeilenkipptransformator 11 mit einer Primärwicklung 11a und zwei Sekundärwicklungen 11b und 11c. Die Primärwicklung 11a befindet sich auf der Seite der Fahrzeugbatterie 1. Die Sekundärwicklungen 11b und 11c befinden sich auf der Seite der Entladungslampe 2. Die Primärwicklung 11a des Zeilenkipptransformators 11, der Startschalter 3, die Fahrzeugbatterie 1, ein Widerstand 14 und ein Leistungs-MOS-Transistor 12 sind in einem geschlossenen Schaltkreis miteinander verbunden.
  • Ein durch den Zeilenkipptransformator 11 fließender Primärstrom, d. h. ein durch die Primärwicklung 11a des Zeilenkipptransformators 11 fließender Strom, wird durch den Leistungs-MOS-Transistor 12 gesteuert. Der Leistungs-MOS-Transistor 12 führt einen Schaltvorgang aus, der durch eine PWM-Schaltung 13 (Pulsbreitenmodulation) gesteuert wird. Der Widerstand 14 mißt den durch den Zeilenkipptransformator 11 fließenden Primärstrom. Die PWM-Schaltung 13 wird über den vom Widerstand 14 gemessenen Primärstrom informiert. Die Information an die PWM-Schaltung 13 entspricht einem Sollwert einer Leistungs-Berechnungsschaltung 15. Die PWM-Schaltung 13 steuert eine Gate-Spannung des Leistungs-MOS-Transistors 12 in Abhängigkeit vom gemessenen Primärstrom und dem Sollwert derart, daß der gemessene Primärstrom gleich dem Sollwert ist.
  • Die Leistungs-Berechnungsschaltung 15 erhält Informationen hinsichtlich der über einem Glättungskondensator 17 anliegenden Spannung, der später beschrieben wird. Die über dem Glättungskondensator 17 abfallende Spannung ist gleich einer Spannung VL, die an der Entladungslampe 2 anliegt und als Lampenspannung VL bezeichnet wird. Der Strommeßtransistor 6 mißt einen durch die Entladungslampe 2 fließenden Strom IL, der nachfolgend als Lampenstrom IL bezeichnet wird. Die Leistungs-Berechnungsschaltung 15 wird über den Strommeßwiderstand 6 hinsichtlich des Lampenstroms informiert. Die Leistungsberechnungsschaltung 15 berechnet eine elektrische Leistung (Lampenleistung) für die Entladungslampe 2 aus der Lampenspannung VL und dem Lampenstrom IL. Die Leistungsberechnungschaltung 15 bestimmt einen Sollwert entsprechend der berechneten Lampenleistung. Die Leistungs-Berechnungsschaltung 15 gibt ein Signal des Sollwerts an die PWM-Schaltung 13 aus.
  • Eine Gleichrichterdiode 16 und der Glättungskondensator 17 sind mit der Sekundärwicklung 11b des Zeilenkipptransformators 11 verbunden. Ein in der Sekundärwicklung 11b induzierter Wechselstrom wird durch die Diode 16 in einen ersten Gleichstrom (DC) umgewandelt bzw. gleichgerichtet. Der erste Gleichstrom wird durch den Kondensator 17 in einen zweiten Gleichstrom umgewandelt bzw. geglättet, der daraufhin einer H-Schaltung 23 zugeführt wird.
  • Eine Startschaltung bzw. Zündschaltung 21 ist mit der Sekundärwicklung 11c des Zeilenkipptransformators 11 verbunden. Die Startschaltung 21 besitzt eine Gleichrichterdiode 18 und einen Glättungskondensator 19, die mit der Sekundärwicklung 11c des Zeilenkipptransformators 11 verbunden sind. Ein in der Sekundärwicklung 11c induzierter Wechselstrom wird durch die Diode 18 in einen ersten Gleichstrom (DC) umgeschaltet bzw. gleichgerichtet. Der erste Gleichstrom wird durch den Kondensator 19 geglättet und ergibt einen zweiten Gleichstrom (DC). Die Startschaltung 21 besitzt darüberhinaus einen Entladungsspalt 20, der mit dem Kondensator 19 verbunden ist. Wenn die Spannung B über dem Kondensator 19 eine eingestellte Spannung erreicht oder darüberhinausgeht, erzeugt der Entladungsspalt 20 einen Funken (Lichtbogen).
  • Ein Hochspannungstransformator 22 ist der Startschaltung 22 nachgeschaltet. Der Hochspannungstransformator 22 besitzt eine Primärwicklung 22a und eine Sekundärwicklung 22b. Die Primärwicklung 22a ist über den Entladungsspalt 19 mit dem Kondensator 20 verbunden. Wenn der Entladungsspalt 20 einen Funken erzeugt, fließt ein entsprechender Entladungsstrom durch die Primärwicklung 2a. Die Sekundärwicklung 22b ist mit der Entladungslampe 2 verbunden. Die Sekundärwicklung 22b induziert einen Hochspannungsimpuls aus dem durch die Primärwicklung 22a fließenden Entladungsstrom. Der Hochspannungsimpuls wird von der Sekundärwicklung 22b der Entladungslampe 2 zugeführt.
  • (2) Invertiererschaltung 5
  • Die Invertiererschaltung 5 besitzt die H-Brückenschaltung 23 und eine Brückenansteuerschaltung 24. Die H-Brückenschaltung 23 besitzt eine Brückenkombination von 4 Leistungs-MOS-Transistoren 23a, 23b, 23c und 23d. Die Brücken-Ansteuerschaltung 24 steuert die Leistungs-MOS-Transistoren 23a, 23b, 23c und 23d in Abhängigkeit von einer Steuersignalspannung J, die von der Brückensteuerschaltung 7 zugeführt wird. Insbesondere wenn die Steuersignalschaltung J mit einem hohen Pegel einhergeht, hält die Brücken-Ansteuerschaltung 24 die Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b in einem Einzustand, während die Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d in einem Aus-Zustand gehalten werden. Wenn die Steuersignalspannung J einen niedrigen Pegel annimmt, werden von der Brückenansteuerschaltung 24 die Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b im Aus-Zustand und die Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d im Ein-Zustand gehalten. Die Brückenansteuerungsschaltung besitzt 24 beispielsweise eine geeignete Kombination von Invertierern und Puffern bzw. Zwischenspeichern.
  • (3) Brückensteuerschaltung 7
  • Die 2 zeigt Einzelheiten der Steuerschaltung 7. Gemäß 2 besitzt die Brückensteuerschaltung 7 Spannungs- bzw. Leistungsversorgungs-Eingangsanschlüsse 7a und 7b, einen Lampenspannungs-Meßeingang 7c, einen Lampenstrom-Meßeingang 7d und einen Steuersignal-Ausganganschluß 7e. Der Spannungsversorgungs-Eingangsanschluß 7a ist mit dem positiven Anschluß der Fahrzeugbatterie 1 (siehe 1) über den Startschalter 3 (siehe 1) verbunden. Der Spannungsversorgungs-Eingangsanschluß 7b ist mit dem negativen Anschluß der Fahrzeugbatterie 1 (siehe 1) verbunden. Der Lampenspannungs-Meßeingang 7e ist mit dem Kondensator 17 (siehe 1) verbunden. Der Lampenstrom-Meßeingang 7d ist mit dem Strommeßwiderstand 6 (siehe 1) verbunden. Der Steuersignal-Ausgangsanschluß 7e ist mit der Brückenansteuerschaltung 24 (siehe 1) verbunden.
  • Gemäß 2 besitzt die Brückensteuerschaltung 7 eine Reihenkombination der Widerstände 241 und 242, eine Reihenkombination der Widerstände 243 und 244 und einen ersten Komparator 202. Die Widerstände 241 und 242 arbeiten derart zusammen, daß die Lampenspannung VL, die am Lampenspannungs-Meßeingang 7c anliegt, geteilt wird. Die Widerstände 243 und 244 arbeiten derart, daß die Versorgungsspannung A, die Zwischen den Versorgungseinganganschlüssen 7a und 7b anliegt, geteilt wird. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Komparators 202 ist mit der Verbindung zwischen den Widerständen 241 und 242 verbunden. Der erste Komparator 202 wird zum Beseitigen von Ladungen aus den Kondensatoren 230 und 231 oder zum Rücksetzen der darüber anliegenden Spannungen auf einen Nullpegel verwendet, für den Fall, daß die Entladungslampe 2 nach seinem Start bzw. Zünden erlischt.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 218 ist mit dem Ausgangsanschluß des ersten Komparators 202 über einen Widerstand 242 verbunden. Der Kondensator 230 liegt zwischen dem Emitter und dem Kollektor des NPN-Transistors 218. Wenn das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 mit einem hohn Pegel übereinstimmt, befindet sich der NPN-Transistor 218 in einem Ein-Zustand. In diesem Fall entfernt der NPN-Transistor 218 die Ladungen aus den Kondensatoren 230 bzw. wird die Spannung D über dem Kondensator 230 auf einen Nullpegel zurückgesetzt. Wenn das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 218 in einem Aus-Zustand. In diesem Fall erlaubt der NPN-Transistor 218 die Aufladung des Kondensators 230 mittels eines vom Lampenstrom IL abhängigen Strom oder ermöglicht ein Entladen gemäß einem vom Lampenstrom IL abhängigen Strom.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 220 ist mit dem Ausgangssignalanschluß des ersten Komparators 202 über einen Widerstand 246 verbunden. Der Kondensator 231 liegt zwischen dem Emitter und dem Kollektor des NPN-Transistors 220. Vorzugsweise entspricht die Kapazität des Kondensators 231 der Kapazität des Kondensators 230. Wenn das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 220 in einem Ein-Zustand. In diesem Fall beseitigt der NPN-Transistor 220 die Ladungen aus dem Kondensator 231 bzw. setzt die über dem Kondensator 231 liegende Spannung F auf einen Nullpegel zurück. Wenn das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 220 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall erlaubt der NPN-Transistor 220, daß der Kondensator 231 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Strom geladen wird.
  • Eine Reihenkombination eines PNP-Transistors 208 und einer Diode 227 wird mit einem Kondensator 230 verbunden. Die Kombination aus PNP-Transistor 208 und Diode 227 dient als Stromversorgung für den Kondensator 230 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Ladestrom. Ein NPN-Transistor 217 ist mit dem Kondensator 230 verbunden. Der NPN-Transistor 217 ermöglicht einen Entladestrom, der in Abhängigkeit vom Lampenstrom IL aus dem Kondensator 230 fließt.
  • Der nicht invertierende Eingangsanschluß eines zweiten Komparators 203 ist mit dem Kondensator 230 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des zweiten Komparators 203 ist mit der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 248 und 249 verbunden, welche derart verbunden sind, daß sie die Spannung A der Spannungsversorgung teilen.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 219 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Komparators 203 über einen Widerstand 251 verbunden. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 219 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 219 die Spannung am invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 203 gleich einer ersten Referenzspannung V1, die sich aus der Teilung der Spannung A der Spannungsversorgung mittels der Widerstände 248 und 249 ergibt. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 219 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 219 die Spannung am invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 203 gleich einer zweiten Referenzspannung V2, die sich aus der Teilung einer Spannung A der Spannungsversorgung mittels der Widerstände 248 und 249 und einem Widerstand 250 ergibt. Die zweite Referenzspannung V2 ist geringer als die erste Referenzspannung V1.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 226 in einer Oszillationsschaltung 70 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Komparators 203 verbunden. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 226 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 226 eine Steuersignalspannung J auf einen niedrigen Pegel. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 226 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 226 die Steuersignalspannung J auf einen hohen Pegel, vorausgesetzt, daß ein NPN-Transistor 225 sich ebenfalls in einem AUS-Zustand befindet.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 212 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Komparators 203 über einen Widerstand 237 verbunden. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 212 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 212 eine Spannung C am Kollektor des NPN-Transistors 212 auf einen niedrigen Pegel. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 212 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor die Spannung C auf einen hohen Pegel, vorausgesetzt, daß ein NPN-Transistor 211 sich ebenfalls in einem AUS-Zustand befindet. Der NPN-Transistor 211 wird später beschrieben.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 221 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Komparators 203 über einen Widerstand 255 verbunden. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem hohen Pegel entspricht befindet sich der NPN-Transistor 221 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 221 eine Spannung G am Kollektor des NPN-Transistors 221 auf einen niedrigen Pegel, selbst wenn das Ausgangssignal eines dritten Komparators 204 auf einem hohen Pegel liegt. Der dritte Komparator 204 wird später beschrieben. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 dem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 212 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 212 die Spannung E auf einen hohen Pegel, vorausgesetzt, daß das Ausgangssignal des dritten Komparators 204 einen hohen Pegel aufweist.
  • Ein PNP-Transistor 209 ist mit dem Kondensator 231 verbunden. Der PNP-Transistor 209 dient als Stromversorgung für den Kondensator 231 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Strom. Der nicht invertierende Eingangsanschluß des dritten Komparators 204 ist mit dem Kondensator 231 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des dritten Komparators 204 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 253 und 254 verbunden. Die Widerstände 253 und 254 werden derart miteinander verbunden, daß die Spannung A der Spannungsversorgung geteilt wird, wodurch eine dritte Referenzspannung V3 erzeugt wird. Der invertierende Eingangsanschluß des dritten Komparators 204 erhält die dritte Referenzspannung V3. Die dritte Referenzspannung V3 ist größer als die erste Referenzspannung V1.
  • Der Kollektor des NPN-Transistors 221 ist mit dem Ausgangsanschluß des dritten Komparators 204 verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 222 im Schwingkreis 70 bzw. der Oszillationsschaltung 70 ist über einen Widerstand 257 mit der Verbindungsstelle zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komparators 204 und dem Kollektor des NPN-Transistors 221 verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 223 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 222 über einen Widerstand 259 verbunden. Wenn die Spannung G an der Verbindungsstelle zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komparators 204 und dem NPN-Transistor 221 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 223 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 221 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall wird vom NPN-Transistor 223 eine Spannung H bei einem sechsten Eingangsanschluß (ein sechster Pin) einer Zeitgeberschaltung 205 auf einem gleichen Spannungswert gehalten, wie er durch die Widerstände 262, 263 und 260 durch Teilung erzeugt wird. Wenn die Spannung G einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 223 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 222 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall ermöglicht der NPN-Transistor 223 ein Aufladen des Kondensators 232.
  • Die Basis des NPN-Transistors 211 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 221 über einen Widerstand 235 verbunden. Wenn die Spannung G einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 211 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 211 die Spannung C auf einen niedrigen Pegel. Wenn die Spannung G einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 211 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 211 die Spannung C auf einen hohen Pegel, vorausgesetzt, daß sich der NPN-Transistor 212 in einem AUS-Zustand befindet.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 213 ist mit den Kollektoren der NPN-Transistoren 211 und 212 über einen Widerstand 238 verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 214 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 213 verbunden. Der Kollektor eines PNP-Transistors 208 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 214 verbunden. Wenn die Spannung C einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 214 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 213 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall ermöglicht der NPN-Transistor 214 das Aufladen des Kondensators 230 mittels eines durch den PNP-Transistors 208 fließenden Stromes. Wenn die Spannung C einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 213 der NPN-Transistor 214 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall verhindert der NPN-Transistor 214 den Stromfluß vom PNP-Transistor 208 in den Kondensator 230.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 215 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 211 und 212 über einen Widerstand 239 verbunden. Der Emitter eines NPN-Transistors 216 ist mit dem Emitter des NPN-Transistors verbunden. Der Kollektor des NPN-Transistors 216 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 215 verbunden. Die Basis des NPN-Transistors 216 ist mit seinem Kollektor verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 217 ist ebenso wie der Kollektor eines PNP-Transistors 207 mit der Basis des NPN-Transistors 216 verbunden. Dadurch wird eine Stromspiegelschaltung geschaffen.
  • Die Zeitgeberschaltung 205 und daran angeschlossene Teile erzeugen einen Multivibrator. Ein kommerziell verfügbarer IC-Chip, wie beispielsweise der von NEC Corporation hergestellte ”μPC617” kann als Zeitgeberschaltung 205 verwendet werden. Die Zeitgeberschaltung 205 setzt gleichmäßig an seinem dritten Ausgangsanschluß (dritter Pin) eine Spannung auf einen hohen Pegel bis die Eingangsspannung H an seinem sechsten Eingangsanschluß eine vierte Referenzspannung V4 erreicht oder diese übersteigt. Darüberhinaus setzt die Zeitgeberschaltung 205 die Spannung an seinem dritten Ausgangsanschluß kontinuierlich auf einen geringen Pegel, sobald die Eingangsspannung H an seinem sechsten Eingangsanschluß unter einen fünften Referenzspannungswert V5 fällt. Die vierte Referenzspannung V4 entspricht ungefähr zwei Drittel der Spannung A der Spannungsversorgung. Die fünfte Referenzspannung V5 entspricht ungefähr einem Drittel der Spannung A der Spannungsversorgung. Die Zeitgeberschaltung 205 ändert eine Spannung an seinem siebten Ausgangsanschluß (siebter Pin) auf einen niedrigen Pegel, sobald die Eingangsspannung H an seinem sechsten Eingangsanschluß auf die vierte Referenzspannung V4 anwächst oder diese übersteigt. Darüberhinaus ändert die Zeitgeberschaltung 205 die Spannung an seinem siebten Ausgangsanschluß auf einen hohen Pegel, wenn die Eingangsspannung H an seinem sechsten Eingangsanschluß auf die fünfte Referenzspannung V5 fällt oder unter dieser liegt.
  • Die Basis eines NPN-Transistors 224 ist mit dem dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 über einen Widerstand 261 verbunden. Die Basis des NPN-Transistors 225 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 224 verbunden. Wenn die Spannung am dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 224 in einem EIN-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 224 eine Basisspannung I des NPN-Transistors 225 auf einen niedrigen Pegel. Wenn die Spannung am dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 224 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 224 die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 auf einen hohen Pegel. Wenn die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 225 in einem AUS-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 225 die Steuersignalspannung J auf einen hohen Pegel vorausgesetzt, daß der vorherstehend genannten NPN-Transistor 226 im AUS-Zustand ist. Wenn die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 225 im EIN-Zuständ. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 225 die Steuersignalspannung J auf einen niedrigen Pegel.
  • Eine Reihenkombination des PNP-Transistors 206, eines NPN-Transistors 210 und eines Widerstands 234 ist zwischen den Spannungsversorgungs-Eingangsanschlüssen 7a und 7b geschaltet. Die Basis des PNP-Transistors 206 ist mit seinem Kollektor verbunden. Die Basis des NPN-Transistors 210 ist mit dem Ausgangsanschluß eines Operationsverstärkers 201 verbunden. Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 201 ist mit dem Lampenstrom-Meßeingang 7d verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 201 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des NPN-Transistors 210 und dem Widerstand 234 verbunden. Der Operationsverstärker 201 setzt die Emitterspannung des NPN-Transistors 210 auf eine Spannung, die am Lampenstrom-Meßeingang 7d proportional zum Lampenstrom IL ist.
  • Die Basisanschlüsse der vorherstehend genannten PNP-Transistoren 207, 208 und 209 sind mit der Basis des PNP-Transistors 206 verbunden. Der PNP-Transistor 206 ermöglicht einen Stromfluß in Abhängigkeit vom Lampenstrom IL durch die jeweiligen PNP-Transistoren 207, 208 und 209.
  • Die Brückensteuerschaltung 7 gemäß 2 besitzt darüberhinaus Dioden 228 und 229, einen Kondensator 233 und Widerstände 236, 240, 245, 252, 256, 258, 264 und 265.
  • Die Brückensteuerschaltung 7 gemäß 2 arbeitet wie folgt. Gemäß 3 wird zu einem Zeitpunkt t0 der Startschalter 3 (siehe 1) in eine EIN-Position bewegt. In diesem Zeitpunkt t0 ist die über dem Kondensator 230 anliegende Spannung D gleich 0 Volt, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem niedrigen Pegel entspricht. Daher befindet sich der NPN-Transistor 226 im Zeitpunkt t0 im AUS-Zustand.
  • Im Zeitpunkt t0 ist die über dem Kondensator 231 anliegende Spannung F gleich 0 Volt, so daß das Ausgangssignal des dritten Komparators 204 oder die Spannung G einem niedrigen Pegel entspricht. Im Zeitpunkt t0 befindet sich der NPN-Transistor 222 im AUS-Zustand, während sich der NPN-Transistor 223 im EIN-Zustand befindet. Im Zeitpunkt t0 steigt die Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf einen Spannungswert, der sich aus der Teilung der Spannung A der Spannungsversorgung mittels der Widerstände 262, 263 und 260 ergibt. Im Zeitpunkt t0 entspricht die Ausgangsspannung am dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 einem hohen Pegel, während die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 gleich dem niedrigen Pegel ist und sich daher der NPN-Transistor 225 im AUS-Zustand befindet.
  • Demzufolge befinden sich im Zeitpunkt t0 beide NPN-Transistoren 225 und 226 im AUS-Zustand, so daß die Steuersignalspannung J auf einen hohen Pegel ansteigt. Die Steuersignalspannung J mit hohem Pegel ermöglicht das Setzen der Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b (siehe 1) in ihre EIN-Zustände. Im Zeitpunkt t0 entspricht das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 einem niedrigen Pegel, weshalb sich der NPN-Transistor 212 im AUS-Zustand befindet. Im Zeitpunkt t0 entspricht das Ausgangssignal des dritten Komparators 204 oder die Spannung G einem niedrigen Pegel und der NPN-Transistor 211 befindet sich in einem AUS-Zustand. Demzufolge befinden sich im Zeitpunkt t0 beide NPN-Transistoren 211 und 212 im AUS-Zustand, so daß die Spannung C auf einen hohen Pegel ansteigt und sich die NPN-Transistoren 214 und 217 im AUS-Zustand befinden. Daher befindet sich in diesem Zeitpunkt t0 der Kondensator 230 in einem Zustand, bei dem ein Ladevorgang in Abhängigkeit von einer, späteren Änderung des NPN-Transistors 218 in einen AUS-Zustand gestartet werden kann.
  • Gemäß 3 steigt die Spannung B über dem Kondensator 19 aufgrund der Betriebsweise des Zeilenkipptransformators und weiterer Teile an, nachdem der Startschalter 3 in die EIN-Position (Zeitpunkt t0) bewegt wurde.
  • In einem dem Zeitpunkt t0 nachfolgenden Zeitpunkt t1 erzeugt der Entladungsspalt 20 einen Funken, so daß ein effektiver Lampenstrom (ein positiv gerichteter Lampenstrom) IL einen Stromfluß durch die Entladungslampe 2 einleitet. Der Lampenstromfluß IL durch die Entladungslampe 2 verursacht einen Abfall der Lampenspannung VL. Das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 wechselt im Ansprechen auf den Abfall der Lampenspannung VL auf einen niedrigen Pegel, weshalb der NPN-Transistor 218 in den AUS-Zustand wechselt. Folglich beginnt ein Aufladen des Kondensators 230 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Strom. Im Zeitpunkt t1 beginnt daher die Spannung D über dem Kondensator 230 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Betrag anzusteigen. Der Ladestrom in dem Kondensator 230 wird über den PNP-Transistor 208 und die Diode 227 zugeführt.
  • Wenn das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 auf einen niedrigen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 220 in den AUS-Zustand. Folglich wird der Kondensator 231 durch einen vom Lampenstrom IL abhängigen Strom geladen. Daher beginnt im Zeitpunkt t1 die Spannung F über dem Kondensator 231 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Betrag anzusteigen. Der in den Kondensator 231 fliegende Ladestrom wird über den PNP-Transistor 209 zugeführt.
  • Gemäß 3 steigt in einem dem Zeitpunkt t1 nachfolgenden Zeitpunkt t2 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder über die erste Referenzspannung V1, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 219 in den EIN-Zustand. Dadurch wechselt die Eingangsspannung am invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 203 von der ersten Referenzspannung V1 auf die zweite Referenzspannung V2.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 212 in den EIN-Zustand. Die Spannung C wechselt daher auf den niedrigen Pegel und der NPN-Transistor 214 wechselt in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 213 in den EIN-Zustand. Der Stromfluß vom PNP-Transistor 208 ist daher jetzt eher auf den NPN-Transistor 214 gerichtet als auf den Kondensator 230. Mit anderen Worten wird der Stromfluß des Ladestroms vom PNP-Transistor 208 in den Kondensator 230 nunmehr verhindert. Wenn die Spannung C auf den niedrigen Pegel wechselt, wechseln in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 215 die NPN-Transistoren 216 und 217 in den EIN-Zustand. Folglich wird der Kondensator 230 mit einem vom Lampenstrom IL abhängigen Strom entladen. Daher beginnt die Spannung D über dem Kondensator 230 im Zeitpunkt t2 mit einem Betrag zu fallen, der vom Lampenstrom IL abhängt. Der Entladestrom vom Kondensator 230 fließt über den NPN-Transistor 217.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 226 in den EIN-Zustand. Folglich wechselt die Steuersignalspannung J auf den niedrigen Pegel und die Einstellungen der Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d (siehe 1) wechseln in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung J mit niedrigem Pegel in den EIN-Zustand. Demzufolge wird im Zeitpunkt t2 der positiv gerichtete Lampenstrom iL durch einen negativ gerichteten Lampenstrom iL ersetzt. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 221 in den EIN-Zustand.
  • Gemäß 3 steigt in einem dem Zeitpunkt t2 nachfolgenden Zeitpunkt t3 die Spannung F über dem Kondensator 231 auf oder über die dritte Referenzspannung V3, so daß das Ausgangssignal des dritten Komparators 204 auf den hohen Pegel wechselt. Da sich der NPN-Transistor 221 im EIN-Zustand befindet, bleibt die Spannung G auf dem niedrigen Pegel unabhängig vom Wechsel des Ausgangssignals vom dritten Komparators 204 auf den hohen Pegel.
  • Gemäß 3 fällt in einem dem Zeitpunkt t3 nachfolgenden Zeitpunkt t4 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder unter die zweite Referenzspannung V2, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den niedrigen Pegel wechselt. Folglich wechselt der NPN-Transistor 226 in den AUS-Zustand. Wie vorherstehend vorgeschlagen befindet sich der NPN-Transistor 225 im Zeitpunkt t4 im AUS-Zustand. Demzufolge wechselt die Steuersignalspannung J in Abhängigkeit vom Wechsel des NPN-Transistors 226 in den AUS-Zustand auf den hohen Pegel. Die Steuersignalspannung J mit hohem Pegel ermöglicht das erneute Einstellen der Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b (siehe 1) in die EIN-Zustände. Daher wird im Zeitpunkt t4 der negativ gerichtete Lampenstrom iL durch einen positiv gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den niedrigen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 221 in den AUS-Zustand. Folglich wechselt die Spannung G zum ersten Mal auf den hohen Pegel, während der NPN-Transistor 222 in den EIN-Zustand und der NPN-Transistor 223 in den AUS-Zustand wechselt. Daher beginnt im Zeitpunkt t4 das Aufladen des Kondensators 232, weshalb das Anwachsen der Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 eingeleitet wird.
  • Gemäß 3 steigt in einem dem Zeitpunkt t4 nachfolgenden Zeitpunkt t5 die Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf oder über die vierte Referenzspannung V4, während die Spannung am dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf den niedrigen Pegel wechselt. Folglich wechselt der NPN-Transistor 224 in den AUS-Zustand, während die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 auf den hohen Pegel und der NPN-Transistor 225 in den EIN-Zustand wechselt. Daher wechselt die Steuersignalspannung J auf den niedrigen Pegel. Die Einstellung der Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d (siehe 1) wechseln erneut in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung J mit niedrigem Pegel in die EIN-Zustände. Demzufolge wird im Zeitpunkt t5 der positiv gerichtete Lampenstrom iL durch einen negativ gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Im Zeitpunkt t5 wechselt die Spannung am siebten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf den niedrigen Pegel. Demzufolge beginnt das Entladen des Kondensators 232. Daher wird im Zeitpunkt t5 der Abfall der Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 eingeleitet.
  • Gemäß 3 fällt in einem dem Zeitpunkt t5 nachfolgenden Zeitpunkt t6 die Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf oder unter die fünfte Referenzspannung V5, weshalb die Spannung am dritten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf den hohen Pegel wechselt. Folglich wechselt der NPN-Transistor 224 in den EIN-Zustand, während die Basisspannung I des NPN-Transistors 225 auf den niedrigen Pegel und der NPN-Transistor 225 in den AUS-Zustand wechselt. Im Zeitpunkt t6 befindet sich der NPN-Transistor 226 im AUS-Zustand. Daher wechselt die Steuersignalspannung J auf den hohen Pegel. Die Einstellungen der Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b (siehe 1) wechseln in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung J mit hohem Pegel in den EIN-Zustand. Demzufolge wird im Zeitpunkt t6 der negativ gerichtete Lampenstrom iL durch einen positiv gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Im Zeitpunkt t6 wechselt die Spannung am siebten Ausgangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 auf den hohen Pegel. Folglich beginnt das Aufladen des Kondensators 232. Daher wird im Zeitpunkt t6 das Ansteigen der Eingangsspannung H am sechsten Eingangsanschluß der Zeitgeberschaltung 205 eingeleitet.
  • In einem Zeitintervall nach dem Zeitpunkt t6 wird der Kondensator 232 periodisch und abwechselnd und in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen der Spannung über dem Kondensator 232 und den vierten und fünften Referenzspannungen V4 und V5 auf- und entladen. Darüberhinaus wechselt die Steuersignalspannung J innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer zwischen dem hohen Pegel und dem niedrigen Pegel. Die Entladungslampe 2 wird daher mittels eines alternierenden Wechselstroms mit einer Rechteckkurvenform aktiviert.
  • Die Brückenansteuerschaltung 24 steuert und versorgt die Leistungs-MOS-Transistoren 23a, 23b, 23c und 23d in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung J. Gemäß 3 wechselt der Lampenstrom iL, der durch die Entladungslampe fließt, in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung J.
  • Die Brückensteuerschaltung 7 besitzt den Schwingkreis bzw. die Oszillationsschaltung 70 und die Steuervorrichtung. Der Schwingkreis 70 bestimmt die Arbeitsfrequenz der Invertiererschaltung 5. Die Steuervorrichtung in der Brückensteuerschaltung 7 dient der Steuerung der Schwingfrequenz des Schwingkreises 7, wodurch eine niederfrequente Wechselstromversorgung (AC) während eines Zeitraums beim Starten der Entladungslampe 2 dieser Entladungslampe 2 zugeführt wird. Darüberhinaus dient die Steuervorrichtung in der Brückensteuerschaltung 7 der Einstellung des vorherstehend genannten zeitlichen Abstands in Abhängigkeit vom Lampenstrom IL. Die Steuervorrichtung in der Brückensteuerschaltung 7 besitzt den Kondensator 230 und eine Stromsteuerschaltung. Die Stromsteuerschaltung in der Steuervorrichtung besitzt die Einrichtungen 201, 206, 207, 208, 210, 215, 216, 217 und 234. Die Stromsteuerschaltung in der Steuervorrichtung dient dem Laden und Entladen des Kondensators 230 mit einem Lade- und Entladestrom, der vom Lampenstrom IL abhängt. Die Steuervorrichtung in der Brückensteuerschaltung 7 stellt das Verhältnis zwischen den Abschnitten der vorherstehend genannten Zeitabstände ein, die einer positiven Stromflußzeit und einer negativen Stromflußzeit entsprechen. Die durch die Steuervorrichtung verwirklichte Verhältniseinstellung wurde derart entworfen, daß der Integrationswert des Lampenstroms IL auf einer positiven Seite und der Integrationswert des Lampenstroms IL auf einer negativen Seite nahezu gleich groß sind. Im Fall des Startens der Entladungslampe, bei dem der Lampenstrom IL relativ groß ist, wird die Zeitdauer der Zufuhr eines Stroms in einer Richtung zur Entladungslampe 2 relativ kurz eingestellt. Andererseits werden im Fall für das Starten der Entladungslampe, bei dem der Lampenstrom IL relativ klein ist, die Zeitdauer für das Zuführen eines Stromes in einer Richtung zur Entladungslampe 2 relativ groß gewählt. Diese Verfahrensschritte sind zum Verhindern des Erlöschens der Entladungslampe 2 aufgrund eines Wechsels der Polarität oder Richtung des Lampenstroms zwischen der positiven und der negativen Seite sehr wirkungsvoll.
  • Wie vorherstehend beschrieben sind der Integrationswert des positiven Lampenstroms und der Integrationswert des negativen Lampenstroms nahezu gleich groß. Zum Verhindern der Verringerung bzw. Abtragung der Elektrodengröße bei der Entladungslampe 2 erweist sich dies als sehr wirkungsvoll. Es sei darauf hingewiesen, daß das Problem der Abtragung bei EIN-Elektroden durch das Zuführen eines Stromes in Richtung zur Entladungslampe 2 über eine lange Zeit hervörgerufen wird.
  • Für den Fall, daß die Entladungslampe 2 erlischt, steigt die Lampenspannung VL an, weshalb folglich das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 auf den hohen Pegel wechselt. Daher wechselt der NPN-Transistor 218 in den EIN-Zustand, so daß der Kondensator 230 entladen wird und somit auf den Anfangszustand zurückgesetzt wird, bei dem die Spannung F über dem Kondensator gleich Null Volt ist. In diesem Zeitpunkt wechselt der NPN-Transistor 220 in den EIN-Zustand, so daß der Kondensator 231 entladen wird, und er somit in den Anfangszustand zurückgesetzt wird, bei dem seine darüber anliegende Spannung F gleich Null Volt ist. Demzufolge wird beim Anlegen eines Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe 2 eine Sequenz der vorherstehend genannten Prozesse im Zeitpunkt t1 erneut gestartet.
  • Zweites Ausführungsbeispiel,
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist dem im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 ähnlich, mit Ausnahme, daß eine Brückensteuerschaltung 7a die Brückensteuerschaltung 7 (siehe 1 und 2) ersetzt. Die 4 zeigt Einzelheiten der Brückensteuerschaltung 7a.
  • Gemäß 4 besitzt die Brückensteuerschaltung 7a Teile und Einrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 201–204, 206–210, 212–221, 227–231, 234, 236–254 und 256 in gleicher Weise wie die Brückensteuerschaltung 7. Ein Ausgangssignal E eines zweiten Komparators 203 in der Brückensteuerschaltung 7a entspricht der Steuersignalspannung J gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3. Mit anderen Worten wird das Ausgangssignal E mit dem zweiten Komparators 203 in der Brückensteuerschaltung 7a anstelle der Steuersignalspannung J im Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 verwendet. Der die Zeitgeberschaltung 205 (siehe 2) und die entsprechenden Teile aufweisende Multivibrator wird in der Brückensteuerschaltung 7a weggelassen.
  • Die Brückensteuerschaltung 7a ist grundsätzlich der Brückensteuerschaltung 7 (siehe 2) ähnlich mit Ausnahme der nachfolgend aufgeführten Designänderungen.
  • Gemäß 4 bildet der zweite Komperator 203 einen Schwingkreis. Die Basis eines NPN-Transistors 302 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Komperators 203 über einen Widerstand 308 verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 303 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 302 verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 221 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 303 verbunden. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 302 in einem Ein-Zustand. Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 302 in einem Aus-Zustand. Wenn sich der NPN-Transistor 302 im Ein-Zustand befindet, befindet sich der NPN-Transistor 303 in einem Aus-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 303 die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 auf einen hohen Pegel vorausgesetzt, daß sich ein NPN-Transistor 304 in einem Aus-Zustand befindet. Der NPN-Transistor 304 wird später beschrieben. Wenn sich der NPN-Transistor 302 im Aus-Zustand befindet, befindet sich der NPN-Transistor 303 im Ein-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 303 die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 auf einen niedrigen Pegel.
  • Der Kollektor des NPN-Transistors 221 ist mit dem Ausgangsanschluß eines dritten Komperators 204 verbunden. Die Basis des NPN-Transistors 304 ist über einen widerstand 311 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komperators 204 und dem Kollektor des NPN-Transistors 221 verbunden. Wenn eine Spannung G am Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komperators 204 und dem Kollektor des NPN-Transistors 221 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 304 in einem Ein-Zustand. in diesem Fall setzt der NPN-Transistor 304 die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 auf den niedrigen Pegel. Wenn die Spannung G einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 304 in einem Aus-Zustand. In diesem Fall setzt der NPN-Transistor 304 die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 auf den hohen Pegel, vorausgesetzt, daß sich der NPN-Transistor 303 im Aus-Zustand befindet.
  • Die Basis des NPN-Transistors 301 ist über einen Widerstand 307 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komperators 204 und dem Kollektor des NPN-Transistors 221 verbunden. Ein Widerstand 306 ist in Reihe mit dem NPN-Transistor 301 verbunden. Eine Reihenkombination eines NPN-Transistors 210 und eines Widerstands 234 ist parallel mit einer Reihenkombination bestehend aus dem NPN-Transistor 301 und dem Widerstand 306 verbunden. Wenn die Spannung G am Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß des dritten Komperators 204 und dem Kollektor des NPN-Transistors 221 einem hohen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 301 in einem Ein-Zustand. In diesem Fall dient der NPN-Transistor 301 dem Vergrößern eines durch einen PNP-Transistor 206 fließenden Stromes. Wenn die Spannung G einem niedrigen Pegel entspricht, befindet sich der NPN-Transistor 301 in einem Aus-Zustand. In diesem Fall stellt der NPN-Transistor 301 einen durch den PNP-Transistor 206 fließenden Strom auf einen relativ kleinen Wert ein, der von einem Lampenstrom IL abhängt.
  • Die Brückensteuerschaltung 7A gemäß 4 besitzt ferner Widerstände 305, 309 und 310.
  • Die Brückensteuerschaltung 7A gemäß 4 arbeitet wie folgt. Gemäß 5 wird in einem Zeitpunkt t0 ein Startschalter 3 (siehe 1) in eine Ein-Position bewegt. Im Zeitpunkt t0 ist die Spannung D über einem Kondensator 230 gleich Null, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 oder die Steuersignalspannung E einem niedrigen Pegel entspricht. Die Steuersignalspannung E mit niedrigem Pegel ermöglicht die Einstellung der Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d (siehe 1) in den Ein-Zustand.
  • Im Zeitpunkt t0 entspricht das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 dem niedrigen Pegel, weshalb sich folglich ein NPN-Transistor 212 in einem Aus-Zustand befindet. Daher entspricht eine Spannung C am Kollektor des Transistors 212 einem hohen Pegel und ein NPN-Transistor 214 befindet sich in Abhängigkeit vom Betrieb eines NPN-Transistors 213 in einem Aus-Zustand. Ferner befindet sich ein NPN-Transistor 217 in Abhängigkeit vom Betrieb eines NPN-Transistors 215 in einem Aus-Zustand. Daher befindet sich im Zeitpunkt t0 der Kondensator 230 in einem Zustand, bei dem der Ladevorgang in Abhängigkeit von einem späteren Wechsel des NPN-Transistors 218 in einen Aus-Zustand gestartet werden kann.
  • Im Zeitpunkt t0 entspricht das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 dem niedrigen Pegel und der NPN-Transistor 303 befindet sich in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 302 im Ein-Zustand. Demzufolge entspricht die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 dem niedrigen Pegel, weshalb sich NPN-Transistor 221 im Aus-Zustand befindet.
  • Im Zeitpunkt t0 ist die Spannung F über einem Kondensator 231 gleich Null Volt, so daß das Ausgangssignal des dritten Komperators 204 oder die Spannung G einem niedrigen Pegel entspricht. Daher entspricht die Spannung G dem niedrigen Pegel, selbst wenn sich der NPN-Transistor 221 im Aus-Zustand befindet, da der dritte Komperator 204 das Signal mit niedrigem Pegel ausgibt. Die Spannung G mit niedrigem Pegel bewirkt, daß sich der NPN-Transistor 301 im Aus-Zustand befindet. Demzufolge wird der durch den PNP-Transistor 206 fließende Strom auf einen Wert eingestellt, der vom Lampenstrom IL abhängt.
  • Gemäß 5 steigt die Spannung B über einem Kondensator 19 (siehe 1) nachdem der Startschalter 3 in die Ein-Position bewegt wurde (Zeitpunkt t0) aufgrund der Betriebsweise eines Zeilenkipptransformators 11 (siehe 1) und weiterer Teile an.
  • In einem dem Zeitpunkt t0 nachfolgenden Zeitpunkt t1 erzeugt ein Entladungsspalt 20 (siehe 1) einen Funken, so daß ein effektiver Lampenstrom (positiv gerichteter Lampenstrom) IL durch eine Entladungslampe 2 (siehe 1) zu fließen beginnt. Der durch die Entladungslampe 2 fließende Lampenstrom IL verursacht einen Abfall einer Lampenspannung VL. Das Ausgangssignal eines ersten Komperators 202 wechselt in Abhängigkeit vom Abfall der Lampenspannung VL auf einen niedrigen Pegel, weshalb folglich der NPN-Transistor 218 in den Aus-Zustand wechselt. Folglich beginnt das Aufladen des Kondensators 230 mittels eines Stromes, der vom Lampenstrom IL abhängt. Daher beginnt im Zeitpunkt t1 die Spannung D über dem Kondensator 230 mit einem Betrag anzusteigen, der vom Lampenstrom IL abhängt. Der Ladestrom in den Kondensator 230 wird über einen PNP-Transistor 208 und eine Diode 227 zugeführt.
  • Wenn das Ausgangssignal des ersten Komperators 202 auf einen niedrigen Pegel wechselt, wechselt ein NPN-Transistor 220 in einen Aus-Zustand. Folglich beginnt das Aufladen des Kondensators 231 mittels eines Stromes, der vom Lampenstrom IL abhängt. Damit beginnt im Zeitpunkt t1 das Anwachsen der Spannung F über dem Kondensator 231 mit einem Betrag, der vom Lampenstrom IL abhängt. Der Ladestrom in den Kondensator 231 wird über einen PNP-Transistor 209 zugeführt.
  • Gemäß 5 steigt in einem dem Zeitpunkt t1 nachfolgenden Zeitpunkt t2 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder über eine erste Referenzspannung V1, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komperators oder die Steuersignalspannung E auf einen hohen Pegel wechselt. Eine Einstellung der Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b (siehe 1) wechselt in die Ein-Zustände in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung E mit hohem Pegel. Demzufolge wird im Zeitpunkt t2 der positiv gerichtete Lampenstrom iL durch einen negativ gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt ein NPN-Transistor 219 auf einen Ein-Zustand. Dadurch wechselt die Eingangsspannung am invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komperators 203 von der ersten Referenzspannung V1 auf eine zweite Referenzspannung V2.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf einen hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 212 auf den Ein-Zustand. Daher wechselt die Spannung C auf den niedrigen Pegel und der NPN-Transistor 214 wechselt in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 213 in einen Ein-Zustand. Damit ist der Strom vom PNP-Transistor 208 nunmehr eher auf den NPN-Transistor 214 gerichtet als auf den Kondensator 230. Mit anderen Worten wird nunmehr der Ladestromfluß vom PNP-Transistor 208 in den Kondensator 230 verhindert. Wenn die Spannung C auf einen niedrigen Pegel wechselt, wechseln ein NPN-Transistor 216 und der NPN-Transistor 217 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 215 in einen Ein-Zustand. Folglich beginnt das Entladen des Kondensators 230 mit einem Strom, der vom Lampenstrom IL abhängt. Damit beginnt der Abfall der Spannung D über dem Kondensator 230 mit einem Betrag, der vom Lampenstrom IL abhängt. Der Entladestrom vom Kondensator 230 fließt über den NPN-Transistor 217.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf einen hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 303 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 302 in den Aus-Zustand. Im Zeitpunkt t2 entspricht die Spannung G dem niedrigen Pegel, weshalb sich der NPN-Transistor 304 im Aus-Zustand befindet. Demzufolge wechselt im Zeitpunkt t2 die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 auf den hohen Pegel und der NPN-Transistor 221 in den Ein-Zustand.
  • Gemäß 5 steigt in einem dem Zeitpunkt t2 nachfolgenden Zeitpunkt t3 die Spannung F über dem Kondensator 231 auf oder über eine dritte Referenzspannung V3, so daß das Ausgangssignal des dritten Komperators 204 auf den hohen Pegel wechselt. Da sich der NPN-Transistor 221 im Ein-Zustand befindet, bleibt die Spannung G auf dem niedrigen Pegel unabhängig vom Wechsel des Ausgangssignals des dritten Komperators 204 auf den hohen Pegel.
  • Gemäß 5 fällt in einem dem Zeitpunkt t3 nachfolgenden Zeitpunkt t4 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder unter die zweite Referenzspannung V2, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 oder die Steuersignalspannung E auf den niedrigen Pegel wechselt. Die Steuersignalspannung E mit niedrigem Pegel ermöglicht die erneute Einstellung der Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d (siehe 1) in die Ein-Zustände. Demzufolge wird im Zeitpunkt t4 der negativ gerichtete Lampenstrom iL durch einen positiv gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf den niedrigen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 212 in den Aus-Zustand. Folglich wechselt die Spannung C am Kollektor des NPN-Transistors 212 auf den hohen Pegel. Die NPN-Transistoren 214 und 217 wechseln in Abhängigkeit des Wechsels der Spannung C auf den hohen Pegel in den Aus-Zustand, so daß der Kondensator 230 mit einem über den PNP-Transistor 208 und die Diode 227 zugeführten Strom geladen werden kann. Der Ladestrom in den Kondensator 230 ist größer als der Ladestrom, der vor dem Zeitpunkt t2 auftritt. Daher beginnt im Zeitpunkt t4 das Aufladen des Kondensators 230, weshalb die Spannung D über den Kondensator 230 mit einem Betrag ansteigt, der größer ist als der vor dem Zeitpunkt t2 auftretende Betrag.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf den niedrigen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 303 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 302 in den Ein-Zustand. Folglich wechselt im Zeitpunkt t4 die Basisspannung R des NPN-Transistors 221 auf den niedrigen Pegel. Der NPN-Transistor 221 wechselt in Abhängigkeit von der Basisspannung K mit niedrigem Pegel in den Aus-Zustand. Im Zeitpunkt t4 gibt der dritte Komperator 204, wie vorherstehend beschrieben, ein Signal mit hohem Pegel aus. Damit wechselt im Zeitpunkt t4 die Spannung G zum ersten Mal auf den hohen Pegel. Beim Wechsel der Spannung G auf den hohen Pegel wechselt der NPN-Transistor 301 in den Ein-Zustand. Der Wechsel des NPN-Transistors 301 in den Ein-Zustand erhöht den Stromfluß durch den PNP-Transistor 206 um einen Wert, der dem Stromfluß durch den NPN-Transistor 301 entspricht. Demzufolge werden nach dem Zeitpunkt t4 auch die durch die PNP-Transistoren 207, 208 und 209 fließenden Ströme erhöht.
  • Gemäß 5 steigt in einem dem Zeitpunkt t4 nachfolgenden Zeitpunkt t5 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder über die erste Referenzspannung V1, so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 oder die Steuersignalspannung E auf den hohen Pegel wechselt. Damit wechselt die Einstellung der Leistungs-MOS-Transistoren 23a und 23b (siehe 1) in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung E mit hohem Pegel in die Ein-Zustände. Demzufolge wird im Zeitpunkt t5 der positiv gerichtete Lampenstrom iL durch einen negativ gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komperators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 212 in den Ein-Zustand, so daß die Spannung C auf einen niedrigen Pegel wechselt. Folglich wechseln im Zeitpunkt t5 die NPN-Transistoren 214 und 217 in den Ein-Zustand, während der Kondensator 230 mit einem vergrößerten Strom entladen wird. Somit beginnt im Zeitpunkt t5 der Abfall der Spannung D über dem Kondensator 230 mit einem vergrößerten Betrag.
  • Wenn das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 auf den hohen Pegel wechselt, wechselt der NPN-Transistor 303 in Abhängigkeit vom Betrieb des NPN-Transistors 302 in den Aus-Zustand. Da sich der NPN-Transistor 304 im Ein-Zustand befindet, entspricht die Basisspannung K des NPN-Transistors 221 dem niedrigen Pegel, sodaß der NPN-Transistor 221 im Aus-Zustand bleibt. Daher bleibt im Zeitpunkt t5 die Spannung G auf dem hohen Pegel und es tritt weiterhin ein erhöhter Strom durch den PNP-Transistor 206 auf.
  • Gemäß 5 fällt in einem dem Zeitpunkt t5 nachfolgenden Zeitpunkt t6 die Spannung D über dem Kondensator 230 auf oder unter die zweite Referenzspannung V2; so daß das Ausgangssignal E des zweiten Komparators 203 oder die Steuersignalspannung E auf den niedrigen Pegel wechselt. Daher wechseln die Einstellungen der Leistungs-MOS-Transistoren 23c und 23d (siehe 1) in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung E mit niedrigem Pegel erneut in die Ein-Zustände. Damit wird im Zeitpunkt t6 der negativ gerichtete Lampenstrom iL durch einen positiv gerichteten Lampenstrom iL ersetzt.
  • Der NPN-Transistor 212 wechselt in Abhängigkeit vom Wechsel des Ausgangssignals E des zweiten Komparators 203 auf den niedrigen Pegel in den Aus-Zustand. Folglich wechselt die Spannung C auf den hohen Pegel. Daher wechseln die NPN-Transistoren 214 und 217 in den Aus-Zustand und das Laden des Kondensators 230 mit einem erhöhten Strom beginnt erneut. Damit beginnt im Zeitpunkt t6 die Spannung D über dem Kondensator 230 mit einem erhöhten Betrag zu steigen.
  • Während eines Zeitintervalls nach dem Zeitpunkt t6 werden die vorherstehend beschriebenen Prozesse im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 wiederholt. Darüberhinaus wechselt die Steuersignalspannung E regelmäßig zwischen dem hohen Pegel und dem niedrigen Pegel innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode. Damit wird die Entladungslampe 2 mit einem Wechselstrom aktiviert, der eine rechteckige Kurvenform aufweist.
  • Die Brückenansteuerschaltung 24 steuert und versorgt die Leistungs-MOS-Transistoren 23a, 23b, 23c und 23d in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung E. Gemäß 5 wechselt der durch die Entladungslampe 2 fließende Lampenstrom iL in Abhängigkeit von der Steuersignalspannung E.
  • Die Brückensteuerschaltung 7A gemäß 4 besitzt einen Schwingkreis bzw. eine Oszillationsschaltung und eine Steuervorrichtung. Der Schwingkreis in der Brückensteuerschaltung 7A wird durch den zweiten Komparator 203 ausgebildet. Der Schwingkreis 203 bestimmt die Arbeitsfrequenz einer Invertiererschaltung 5 (siehe 1). Die Steuervorrichtung in der vorliegenden Steuerschaltung 7A dient zum Steuern der Schwingfrequenz des Schwingkreises 203, die als niederfrequente Spannungsversorgung der Entladungslampe 2 während eines Zeitintervalls beim Starten der Entladungslampe 2 zugeführt wird. Darüberhinaus dient die Steuervorrichtung in der Brückenschaltung 7A dem Einstellen des vorherstehend beschriebenen Zeitintervalls in Abhängigkeit vom Lampenstrom IL. Die Steuervorrichtung in der Brückensteuervorrichtung 7A besitzt den Kondensator 230 und eine Stromsteuerschaltung. Die Stromsteuerschaltung in der Steuervorrichtung besitzt die Einrichtungen 201, 206, 207, 208, 210, 215, 216, 217 und 234. Die Stromsteuerschaltung in der Steuervorrichtung dient dem Auf- und Entladen des Kondensators 230 mit einem Lade- und einem Entladestrom, der vom Lampenstrom IL abhängt. Die Steuervorrichtung in der Brückensteuerschaltung 7A stellt das Verhältnis zwischen den Abschnitten der vorherstehend beschriebenen Zeitintervalle ein, die einer positiven Stromflußzeit und einer jeweiligen negativen Stromflußzeit entsprechen. Die durch die Steuervorrichtung durchgeführte Einstellung des Verhältnisses wird derart durchgeführt, daß der Integrationswert des Lampenstroms IL auf einer positiven Seite und der Integrationswert des Lampenstroms IL auf einer negativen Seite ungefähr gleich groß sind.
  • Für den Fall des Startens der Entladungslampe, bei dem der Lampenstrom IL relativ groß ist, ist die Zeitdauer, in der ein Strom in einer Richtung der Entladungslampe 2 zugeführt wird relativ kurz. Andererseits ist für den Fall des Startens der Entladungslampe, bei dem der Lampenstrom IL relativ klein ist, die Zuführzeitdauer für den Strom zur Entladungslampe 2 in einer Richtung relativ lang. Diese Prozesse können das Erlöschen der Entladungslampe 2 aufgrund eines Wechsels der Polarität oder Richtung des Lampenstroms zwischen der positiven und negativen Seite wirkungsvoll verhindern.
  • Wie vorherstehend beschrieben ist der Integrationswert des positiven Lampenstroms und der Integrationswert des negativen Lampenstroms ungefähr gleich groß. Dadurch kann die größenmäßige Abtragung der Elektroden der Entladungslampe 2 wirkungsvoll verhindert werden.
  • Für den Fall, daß die Entladungslampe 2 erlischt, steigt die Lampenspannung VL an, weshalb das Ausgangssignal des ersten Komparators 202 auf den hohen Pegel wechselt. Daher wechselt der NPN-Transistor 218 in den Ein-Zustand, so daß der Kondensator 230 entladen wird und in den Anfangszustand zurückgesetzt wird, bei dem seine darüber anliegende Spannung D gleich 0 Volt ist. Zum gleichen Zeitpunkt wechselt der NPN-Transistor 220 in den Ein-Zustand, so daß der Kondensator 231 entladen und somit in den Anfangszustand zurückgesetzt wird, bei dem die darüber abfallende Spannung F gleich 0 Volt ist. Demzufolge wird beim Anlegen eines Hochspannungsimpulses an die Entladungslampe 2 eine Sequenz der vorherstehend beschriebenen Prozesse in diesem Zeitpunkt t1 erneut gestartet.
  • 3. Ausführungsbeispiel
  • Die 6 zeigt ein Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, welches mit einer Hochspannung-Entladungslampe 2 arbeitet. Das dritte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel kann einer Modifikation des Ausführungsbeispiels gemäß der 1 bis 3 oder einer Modifikation des Ausführungsbeispiels gemäß der 4 und 5 entsprechen. Das Entladungslampen-Beleuchtungsgerät gemäß 6 besitzt eine Batterie 1, einen Startschalter 3, eine AC/DC-Wechselvorrichtung (1 AC/DC-Wechselgerät) 100, einen Speicher (Speichervorrichtung) 101 und eine DC-Wechselvorrichtung (DC-Wechselgerät) 102.
  • Die AC/DC-Wechselvorrichtung 100 ist mit der Batterie 1, der Entladungslampe 2, dem Startschalter 3 und der DC-Wechselvorrichtung 102 verbunden. Der Speicher 101 ist mit dem Startschalter 3 und der DC-Wechselvorrichtung 102 verbunden.
  • Die AC/DC-Wechselvorrichtung 100 aktiviert kontinuierlich die Entladungslampe 2 mittels eines Gleichstroms (DC) für ein vorgegebenes Zeitintervall ab dem Zeitpunkt, bei dem der Startschalter 3 in eine Ein-Position bewegt wird. Nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls aktiviert die AC/DC-Wechselvorrichtung 100 die Entladungslampe 2 mittels eines Wechselstroms (AC). Der Speicher 101 speichert die Informationen eines jeden Wechsels des Startschalters 3 in seine Ein-Position. Die DC-Wechselvorrichtung 102 steuert die AC/DC-Wechselvorrichtung 100 in Abhängigkeit von der im Speicher 101 abgelegten Information derart, daß die Richtung des der Entladunglampe 2 direkt zugeführten Stroms jedesmal geändert wird, wenn der Startschalter 3 in seine Ein-Position bewegt wird.
  • Da sich die Richtung des der Entladungslampe 2 zugeführten Gleichstroms zwischen entgegengesetzten Richtungen jedesmal ändert, wenn der Startschalter 3 in die Ein-Position bewegt wird, kann ein größenmäßiges Abtragen von einer der Elektroden der Entladungslampe 2 verhindert werden.
  • 4. Ausführungsbeispiel
  • Die 7 zeigt ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, welches dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 ähnlich ist mit Ausnahme, daß eine nachfolgend beschriebene Schaltungsänderung erfolgte. Das Ausführungsbeispiel gemäß 7 benützt eine Brückensteuerschaltung 7B anstelle der Brückensteuerschaltung 7 (siehe 1 und 2). Ferner verwendet das Ausführungsbeispiel gemäß 7 eine Leistungsberechnungsschaltung 15A anstelle der Leistungsberechnungsschaltung 15 (siehe 1). Die Brückensteuerschaltung 7B besitzt einen Ausgangsanschluß 7f, der mit der Leistungsberechnungsschaltung 15A verbunden ist.
  • Die Brückensteuerschaltung 7B ist der Brückensteuerschaltung 7 (siehe 1 und 2) ähnlich mit Ausnahme, daß, wie in 8 dargestellt der Ausgangsanschluß 7f der Brückensteuerschaltung 7B mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß eines dritten Komparators 204 und dem Kollektor eines NPN-Transistors 221 zum Empfangen einer Spannung G verbunden ist.
  • Demzufolge wird gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 7 die Leistungsberechnungsschaltung 15A hinsichtlich der Spannung G informiert.
  • Die Leistungsberechnungsschaltung 15A steuert eine PWM-Schaltung 13 (siehe 1) in Abhängigkeit von der Spannung G, so daß, wie in 9 dargestellt ist, während eines Zeitintervalls unmittelbar nach dem Starten einer Hochspannungs-Entladungslampe 2 (siehe 1), ein gegenüber einem normalen Pegel erhöhter Lampenstrom iL verbleibt, wenn die Spannung G weiterhin gering ist. Der erhöhte Lampenstrom iL erleichtert das Aufwärmen bzw. Aufheizen der Elektroden der Entladungslampe 2 auf eine angemessen hohe Temperatur. Demzufolge kann die Entladungslampe 2 stabil gestartet werden.
  • Gemäß 9 wird die Entladungslampe 2 für ein Zeitintervall T2 mit dem erhöhten Strom iL versorgt. Eine Verzögerung bzw. eine Zeitverschiebung in der Steuerung der Leistungsberechnungsschaltung 15A bewirkt, daß das Zeitintervall T2 länger ist als die Zeitdauer T1 eines ersten Zyklus des Lampenstromes iL. Auf diese Weise wird das Zeitintervall T2 für das Zuführen des erhöhten Stromes zum Entladungslampe 2 mittels der Zeitverschiebung in der Steuerung der Leistungsberechnungsschaltung 15A verlängert.
  • 5. Ausführungsbeispiel
  • Die 10 zeigt ein fünftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, welches dem Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 ähnlich ist, mit Ausnahme, daß eine nachfolgend beschriebene Designänderung durchgeführt wurde. Das Ausführungsbeispiel gemäß 10 verwendet eine Brückensteuerschaltung 7C anstelle der Brückensteuerschaltung 7B (siehe 7 und 8). Die Brückensteuerschaltung 7C besitzt einen Ausgangsanschluß 7f, der mit einer Leistungsberechnungsschaltung 15A (siehe 7) verbunden ist.
  • Die Brückensteuerschaltung 7C ist der Brückensteuerschaltung 7A (siehe 4) ähnlich, mit Ausnahme, daß, wie in 10 dargestellt, der Ausgangsanschluß 7f der Brückensteuerschaltung 7E mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Ausgangsanschluß eines dritten Komparators 204 und dem Kollektor eines NPN-Transistors 221 zum Empfangen einer Spannung G verbunden ist. Demzufolge wird gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 10 die Leistungsberechnungsschaltung 15A über die Spannung A informiert.
  • Die Leistungsberechnungsschaltung 15A steuert eine PWM-Schaltung 13 (siehe 1) in Abhängigkeit von der Spannung G derart, daß, wie in 11 dargestellt, während eines Zeitintervalls unmittelbar nach dem Start einer Hochspannungsentladungslampe 2 (siehe 1), ein gegenüber einem normalen Pegel erhöhter Lampenstrom iL verbleibt, wenn die Spannung G weiterhin relativ gering bleibt. Der erhöhte Lampenstrom iL erleichtert das Aufheizen der Elektroden der Entladungslampe 2 auf eine angemessen hohe Temperatur. Demzufolge ist ein stabiles Starten der Entladungslampe 2 möglich.
  • Gemäß 11 wird der Entladungslampe 2 für ein Zeitintervall T2 der erhöhte Strom iL zugeführt. Eine Verzögerung oder Zeitverschiebung bei der Steuerung durch die Leistungsberechnungsschaltung 15A bewirkt, daß das Zeitintervall T2 länger ist, als die Zeitdauer T1 eines ersten Zyklus des Lampenstromes iL. Auf diese Weise wird das Zeitintervall T2 bei dem der Entladungslampe 2 der erhöhte Strom zugeführt wird, mittels der Zeitverschiebung in der Steuerung durch die Leistungsberechnungsschaltung 15A verlängert.
  • Eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungslampe besitzt eine Spannungsversorgungsschaltung zum Zuführen elektrischer Energie zur Entladungslampe. Eine Strommeßschaltung arbeitet derart, daß ein durch die Entladungslampe fließender Lampenstrom gemessen wird. Eine Steuerschaltung arbeitet derart, daß der Spannungsversorgungsschaltung die Zufuhr einer elektrischen Gleichstromleistung und einer niederfrequenten Leistung zur Entladungslampe während eines Zeitintervalles beim Starten der Entladungslampe ermöglicht wird. Darüberhinaus arbeitet die Steuerschaltung derart, daß eine Zeitdauer, in der der Entladungslampe eine unipolare Leistung zugeführt wird, entsprechend der von der Strommeßschaltung gemessenen Größe des Lampenstroms eingestellt wird. Darüberhinaus ermöglicht die Steuerschaltung, daß die Spannungsversorgungsschaltung der Entladungslampe nach Ablauf des Zeitintervalls eine elektrische Wechselstromleistung zuführt.

Claims (5)

  1. Schaltung zum Starten und Betreiben einer Hochspannungs-Entladungslampe mit: einer Spannungsversorgungsschaltung (4, 5), die der Hochspannungs-Entladungslampe (2) elektrische Leistung zuführt, um einen Lampenstrom (IL) zu entwickeln, der ein elektrischer Strom ist, der in einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart, die der ersten Betriebsart folgend aufzunehmen ist, durch die Hochspannungs-Entladungslampe (2) fließt; einer Stromerfassungsschaltung (6) zum Erfassen des Stroms, der durch die Hochspannungs-Entladungslampe (2) fließt; und einer Steuerschaltung (7), die einen Betrieb der Hochspannungs-Entladungslampe (2) steuert, wobei die Steuerschaltung (7) das Starten der Hochspannungs-Entladungslampe (2) erkennt und einen sich ergebenden Wert des Lampenstroms (IL) überwacht, wie er von der Stromerfassungsschaltung (6) erfasst wird, wobei die Steuerschaltung (7) nach dem Starten die erste Betriebsart aufnimmt, um der Hochspannungs-Entladungslampe (2) einen ersten elektrischen Wechselstrom zuzuführen und eine Frequenz des ersten elektrischen Wechselstroms und eine gegebene Zeitdauer, für welche der erste elektrische Wechselstrom der Hochspannungs-Entladungslampe (2) zuzuführen ist, jeweils als gegebene Funktionen des sich ergebenden Werts des Lampenstroms (IL) bestimmt, um eine Stabilität des Betriebs der Hochspannungs-Entladungslampe (2) in der ersten Betriebsart sicherzustellen und wobei die Steuerschaltung (7) die zweite Betriebsart aufnimmt, um der Hochspannungs-Entladungslampe (2) der Zeitdauer folgend, während welcher die Spannungsversorgungsschaltung (4, 5) unter der ersten Betriebsart gearbeitet hat, einen zweiten elektrischen Wechselstrom als eine weitere gegebene Funktion des sich ergebenden Werts des Lampenstroms (IL) zuzuführen, dessen Frequenz höher als die des ersten elektrischen Wechselstroms ist.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei der erste elektrische Wechselstrom aus einem positiven Teil besteht, in welchem ein Augenblickswert des ersten elektrischen Wechselstroms positiv ist, und einem negativen Teil besteht, in welchem ein Augenblickswert des ersten elektrischen Wechselstroms negativ ist, und die Steuerschaltung (7) die Spannungsversorgungsschaltung (4, 5) unter der ersten Betriebsart steuert, um ein Verhältnis zwischen einer Flusszeit eines positiven Stroms, über welche die Spannungsversorgungsschaltung (4, 5) den positiven Teil des ersten elektrischen Wechselstroms zuführt, und einer Flusszeit eines negativen Stroms, über welche die Spannungsversorgungsschaltung (4, 5) den negativen Teil des ersten elektrischen Wechselstroms zuführt, derart zu steuern, dass positive und negative Abschnitte des Zeitintegrals des Lampenstroms (IL), welche Werten entsprechen, die durch Integrieren des Lampenstroms (IL) über die Flusszeit eines positiven Stroms bzw. die Flusszeit eines negativen Stroms erzielt werden, nahezu gleich groß sind.
  3. Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Spannungsversorgungsschaltung (4, 5) weiterhin aufweist: eine Gleichstromversorgungsschaltung (4), die einen elektrischen Gleichstrom zuführt; und eine Wechselrichterschaltung (5), die den elektrischen Gleichstrom, der von der Gleichstromversorgungsschaltung (4) zugeführt wird, zu entweder dem ersten oder zweiten elektrischen Wechselstrom wechselrichtet, und die Steuerschaltung (7) einen Kondensator (230) aufweist, der derart durch einen konstanten elektrischen Ladestrom geladen wird, der eine Funktion des Lampenstroms (IL) ist, und derart durch einen konstanten elektrischen Entladestrom entladen wird, der eine Funktion des Lampenstroms (IL) ist, dass eine Ladezeit und eine Entladezeit, welche erforderlich sind, um den Kondensator (230) zu laden bzw. zu entladen, die Frequenz des ersten elektrischen Wechselstroms bestimmen, der der Hochspannungs-Entladungslampe (2) während der Zeitdauer zugeführt wird, nachdem die Hochspannungs-Entladungslampe (2) aktiviert worden ist.
  4. Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltung (7) einen Kondensator (230), eine Stromsteuerschaltung (201, 206, 207, 208, 210, 215, 216, 217, 234) zum Laden und Entladen des Kondensators (230) mit von dem Lampenstrom (IL) abhängigen Lade- und Entladeströmen während des Zeitintervalls und eine Stromverstärkungsschaltung (301, 306) aufweist, die den Lade- und Entladestrom nach Ablauf des Zeitintervalls anhebt.
  5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuerschaltung (7) eine Lampenstromanhebeschaltung (15) zum Anheben des Lampenstroms (IL) während der Zeitdauer aufweist, nachdem die Hochspannungs-Entladungslampe (2) aktiviert worden ist.
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