DE19721149A1 - Zündvorrichtung für eine Entladungslampe und Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Entladungslam­ pe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 12 und ein Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe.

I. Technisches Gebiet

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe beispielsweise eine niederwattige Halo­ gen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahr­ zeugscheinwerfer. Die Hochdruckentladungslampe besitzt ein gas­ dicht verschlossenes Entladungsgefäß. In den Entladungsraum ragen zwei Gasentladungselektroden hinein, die elektrisch leitend mit ex­ ternen Stromzuführungen verbunden sind. Während des Betriebes der Entladungslampe bildet sich zwischen ihren Gasentladungselek­ troden ein lichtemittierender Entladungsbogen aus. Zum Lampenbe­ trieb ist ein Betriebsgerät erforderlich, das die Entladungslampe mit elektrischer Energie versorgt und das den Entladungsstrom über den Entladungsbogen begrenzt. Das Betriebsgerät umfaßt auch eine die Gasentladung initiierende Zündvorrichtung für die Entladungslampe. Zum Zünden der Gasentladung in einer Hochdruckentladungslampe ist bei kalter Lampe eine Zündspannung von einigen Kilovolt nötig, während zum Heiß-Wiederzünden derselben Lampe - das heißt, zum Zünden im noch heißen Zustand - eine Zündspannung von mehr als 20 kV erforderlich sein kann. Nach erfolgter Zündung der Gasentla­ dung sinkt die Betriebsspannung der Hochdruckentladungslampe, das heißt der zur Aufrechterhaltung des Entladungsbogens erforder­ liche Spannungsabfall über der Entladungsstrecke, auf nur noch ca. 80 V bis 100 V. Die Zündvorrichtung kann beispielsweise als Impuls-Zünd­ gerät ausgebildet sein, das eine der beiden Gasentladungselek­ troden der Hochdruckentladungslampe während der Zündphase mit unipolaren Hochspannungsimpulsen beaufschlagt.

II. Stand der Technik

In der PCT-Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungs­ nummer WO 97/04624 ist eine dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1 entsprechende Zündvorrichtung offenbart. Bei dieser Zünd­ vorrichtung handelt es sich um eine Impuls-Zündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe. Die Impuls-Zündvorrichtung weist ei­ nen Zündtransformator mit einer Primär- und einer Sekundärwick­ lung, einen Zündkondensator, ein Widerstandselement, über den der Zündkondensator aufgeladen wird, und einen automatischen Schal­ ter auf. Ein Anschluß der Sekundärwicklung ist mit einer der Gasent­ ladungselektroden der Hochdruckentladungslampe verbunden, wäh­ rend ihr anderer Anschluß an den Spannungseingang der Zündvor­ richtung angeschlossen ist. Die Primärwicklung des Zündtransforma­ tors und die Schaltstrecke des automatischen Schalters sind derart angeordnet, daß sie von dem Entladestrom des Zündkondensators durchflossen werden.

Da die zum Heiß-Wiederzünden der Hochdruckentladungslampe er­ forderliche Zündspannung erheblich höher als die am Spannungs­ eingang der Zündvorrichtung anliegende Spannung ist, muß der Zündtransformator ein entsprechend großes Übersetzungsverhältnis aufweisen. Das große Übersetzungsverhältnis des Zündtransforma­ tors hat zur Folge, daß die bekannten und handelsüblichen Zünd­ vorrichtungen aufgrund des großvolumigen Zündtransformators ei­ nen hohen Platzbedarf beanspruchen. Deshalb ist es bei niederwatti­ gen Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe, die zum Ein­ satz in Kraftfahrzeugscheinwerfern vorgesehen sind, nicht möglich, die Zündvorrichtung für diese Lampen im Lampensockel unterzu­ bringen.

III. Darstellung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Zündvorrichtung für eine Entladungslampe und ein verbessertes Verfahren zum Zün­ den einer Entladungslampe bereitzustellen. Insbesondere soll die Zündvorrichtung einen möglichst kompakten Aufbau besitzen, so daß sie selbst bei den in Kraftfahrzeugscheinwerfern verwendeten nieder­ wattigen Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen, die eine sehr kleine Bauweise aufweisen, noch im Lampensockel unterge­ bracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 oder 12 gelöst. Besonders vorteil­ hafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.

Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung weist erfindungsgemäß einen Transformator auf, der eine aus mindestens zwei Primärwicklungen bestehende Parallelschaltung und mindestens eine Sekundärwick­ lung besitzt, wobei die Parallelschaltung der Primärwicklungen in­ duktiv an die mindestens eine Sekundärwicklung gekoppelt ist. Diese Maßnahme erlaubt es, bei vorgegebenem Übersetzungsverhältnis des Transformators, die Windungszahl auf der Sekundärseite des Trans­ formators erheblich zu reduzieren, ohne daß die induktive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite durch die geringe Windungszahl der Primärwicklungen beeinträchtigt wird. Die auf der Sekundärseite verfügbare Induktionsspannung ändert sich nicht, wenn das Über­ setzungsverhältnis beibehalten wird.

Die Primärwicklungen besitzen vorteilhafterweise jeweils höchstens zwei Windungen. Dadurch verringert sich auch die Windungszahl der mindestens einen Sekundärwicklung entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis. Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise ein Transformator mit zwei parallel geschalteten Primärwicklungen, die jeweils zwei Windungen besitzen, eine genauso gute induktive Kopp­ lung zwischen Primär- und Sekundärseite aufweist wie ein Transfor­ mator mit nur einer Primärwicklung, die vier Windungen besitzt. Al­ lerdings sind, bei vorgegebenem Übersetzungsverhältnis des Trans­ formators, für den Fall der zwei parallel geschalteten Primärwicklun­ gen mit jeweils zwei Windungen auf der Sekundärseite nur halb so viele Windungen erforderlich wie für den Fall der einen Primärwick­ lung mit vier Windungen. Um die induktive Kopplung zwischen Pri­ mär- und Sekundärseite des Transformators noch weiter zu verbes­ sern, können die parallel geschalteten Primärwicklungen vorteilhaf­ terweise jeweils aus einem Kupferband bestehen.

Die Verringerung der Windungszahl auf der Sekundärseite ermöglicht einen kompakten Aufbau des Transformators und der gesamten Zündvorrichtung, so daß sämtliche Bauteile der Zündvorrichtung, einschließlich des Transformators, im Lampensockel untergebracht werden können. Dadurch entfallen die aufwendigen, mit hochspan­ nungsfesten Isolierungen versehenen elektrischen Verbindungen zwi­ schen der Lampenfassung und dem Zündgerät. Die Hochspan­ nungsimpulse zum Zünden der Gasentladung werden dann inner­ halb des Lampensockels erzeugt und sind daher von außen nicht mehr zugänglich.

Als vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Transformators mit ei­ nem Ferritkern und einem Spulenkörper, der mindestens eine Kam­ mer für die Transformatorwicklungen besitzt, erwiesen. Zur Vermei­ dung von elektrischen Durchschlägen und zur Verhinderung von Wirbelströmen in dem Ferritkörper besteht der Ferritkern vorteilhaf­ terweise aus einem hochohmigen Material, so daß der Ferritkern ei­ nen elektrischen Widerstand von mehr als 1 MΩ aufweist. Als Ferrit­ körper werden vorteilhafterweise E-Kerne oder zylindrische Kerne, wie zum Beispiel Zylinderkerne, Rohrkerne oder Gewindekerne einge­ setzt.

Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung umfaßt einen Kondensator, ein Widerstandselement, einen automatischen Schalter und einen Transformator mit mindestens zwei parallel geschalteten Primärwick­ lungen und mit mindestens einer Sekundärwicklung. Die Komponen­ ten der Zündvorrichtung sind derart angeordnet und miteinander verschaltet, daß der Kondendensator sich zum Zünden der Gasentla­ dung in der Lampe stoßartig entlädt, wobei der Entladestrom des Kondensators über die Parallelschaltung der Primärwicklungen und über die Schaltstrecke des automatischen Schalters fließt, so daß ei­ ne der Gasentladungselektroden der Lampe mit den in der minde­ stens einen Sekundärwicklung induzierten Spannungsimpulsen be­ aufschlagt wird.

Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zündvorrichtung als asymmetrische Impuls-Zündvorrichtung ausgebildet, die nur eine der Lampenelektroden mit unipolaren Zündspannungsimpulsen beaufschlagt. Bei dieser Zündvorrichtung besitzt der Transformator nur eine Sekundärwicklung, die mit einem Anschluß des Zündspannungsausgangs für die Entladungslampe verbunden ist.

Bei dem zweiten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung ist die Zündvorrichtung als symmetrische Impuls-Zündvor­ richtung ausgeführt, die beide Gasentladungselektroden der Lampe simultan mit unipolaren Zündspannungsimpulsen entgegengesetzter Polarität beaufschlagt. Diese Betriebsweise hat gegenüber der asym­ metrischen Impuls-Zündvorrichtung den Vorteil geringerer Leitungs­ verluste und geringerer Anforderungen an die elektrische Isolation der Hochspannung führenden Lampenteile. Das besonders bevorzug­ te zweite Ausführungsbeispiel der Impuls-Zündvorrichtung besitzt einen Transformator mit zwei parallel geschalteten Primärwicklun­ gen, die während der Zündphase der Lampe beide vom Entladestrom des sich stoßartig über die Schaltstrecke des automatischen Schal­ ters entladenden Kondensators der Zündvorrichtung durchflossen werden, und zwei Sekundärwicklungen, die beide induktiv an die Parallelschaltung der Primärwicklungen gekoppelt sind. Die beiden Sekundärwicklungen sind jeweils über einen Anschluß des Zünd­ spannungsausgang mit einer Gasentladungselektrode der Lampe verbunden und derart angeordnet, daß durch den vorgenannten Entladestrom in den beiden Sekundärwicklungen unipolare Hoch­ spannungsimpulse entgegengesetzter Polarität induziert werden.

Eine andere Lösung der Aufgabenstellung der Erfindung ist in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 12 und dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Impuls-Zündvorrichtung weist der zur Zündvorrichtung gehörende Transformator eine Pri­ märwicklung mit höchstens zwei Windungen auf, die erfindungsge­ mäß aus einem breiten Metallband besteht, das die mindestens eine Sekundärwicklung und vorteilhafterweise auch den Ferritkörper des Transformators umschließt. Diese Maßnahme gestattet es, bei vorge­ gebenem Übersetzungsverhältnis des Transformators, die Windungs­ zahl auf der Sekundärseite des Transformators erheblich zu reduzie­ ren, ohne daß die induktive Kopplung zwischen Primär- und Sekun­ därseite durch die geringe Windungszahl der Primärwicklung beein­ trächtigt wird. Als vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Trans­ formators mit einem Ferritkern und einem Spulenkörper, der minde­ stens eine Kammer für die mindestens ein Sekundärwicklung besitzt, erwiesen. Zur Vermeidung von elektrischen Durchschlägen und zur Verhinderung von Wirbelströmen in dem Ferritkörper besteht der Ferritkern vorteilhafterweise aus einem Material, das einen elektri­ schen Widerstand von mehr als 1 MΩ aufweist. Als Ferritkörper wer­ den vorteilhafterweise E-Kerne oder zylindrische Kerne, wie zum Bei­ spiel Zylinderkerne, Rohrkerne oder Gewindekerne eingesetzt.

IV. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Aus­ führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schaltskizze einer asymmetrischen Zündvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung

Fig. 2 eine schematische Schaltskizze einer symmetrischen Zünd­ vorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Transformators der er­ findungsgemäßen Zündvorrichtung mit einem 4-Kammer­ spulenkörper und Ferritkern

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Transformators der er­ findungsgemäßen Zündvorrichtung mit einem 5-Kammer­ spulenkörper und Ferritkern.

In Fig. 1 ist der Schaltplan einer asymmetrischen Impuls-Zünd­ vorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung abgebildet. Diese Zündvorrichtung dient zur Zündung einer Gasent­ ladung in einer Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe LP1, die eine elektrische Nennleistung von 35 Watt besitzt und die beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer betrieben wird. Die Zündvorrichtung besteht aus einem Transformator TR1 mit zwei Pri­ märwicklungen N10, N11 und einer Sekundärwicklung N12, einem Kondensator C1, einem Widerstandselement R1, einer Funkenstrecke F1 und einer Diode D1. Außerdem weist die Zündvorrichtung einen Gleichspannungseingang mit einem ersten j10 und einem zweiten Gleichspannungsanschluß j11 sowie einen Zündspannungsausgang mit einem ersten j12 und einem zweiten Zündspannungsanschluß j13 auf.

Am Gleichspannungseingang wird der Zündvorrichtung eine Gleich­ spannung von ca. 400 V, die beispielsweise von einem Spannungs­ wandler (nicht abgebildet) aus der Bordnetzspannung des Kraftfah­ zeuges generiert wird, bereitgestellt. Der Gleichspannungsanschluß j10 liegt auf +400 V und der andere Gleichspannungsanschluß liegt auf Massepotential. Der positive Anschluß j10 ist über einen Verzwei­ gungspunkt V10 mit einem Anschluß des Kondensators C1 verbun­ den. Der andere Anschluß des Kondensators C1 ist über einen weite­ ren Verzweigungspunkt V11 und über den ohmschen Widerstand R1 sowie über die in Vorwärtsrichtung gepolte Diode D1 mit dem auf Massepotential liegende Gleichspannungsanschluß j11 verbunden. Dadurch fließt über das Widerstandselement R1 und die Diode D1 ein Ladestrom für den Kondensator C1, so daß der Kondensator C1 auf ca. 350 V aufgeladen wird. Der Verzweigungspunkt V10 ist mit dem Wicklungsanfang der Sekundärwicklung N12 des Transforma­ tors TR1 und mit den Wicklungsanfängen der in einer Parallelschal­ tung angeordneten Primärwicklungen N10, N11 des Transformators TR1 verbunden. Das Wicklungsende der Sekundärwicklung N12 ist an den Zündspannungsanschluß j12 des Zündspannungsausgangs angeschlossen, der seinerseits, bei eingebauter Lampe LP1, mit einer Gasentladungselektrode E10 der Lampe LP1 verbunden ist. Der an­ dere Zündspannungsanschluß j13, der bei eingebauter Lampe die zweite Gasentladungselektrode E11 der Lampe kontaktiert, ist mit dem auf Massepotential liegenden Gleichspannungsanschluß j11 des Gleichspannungseinganges der Zündvorrichtung verbunden.

Die beiden Primärwicklungen N10, N11 des Transformators TR1 sind parallel geschaltet. Das heißt, der Wicklungsanfang der ersten Pri­ märwicklung N10 ist mit dem Wicklungsanfang der zweiten Primär­ wicklung N11 und das Wicklungsende der ersten Primärwicklung N10 ist mit dem Wicklungsende der zweiten Primärwicklung N11 ver­ bunden. Die Wicklungsanfänge der Transformatorwicklungen N10, N11, N12 sind in Fig. 1 jeweils durch einen Punkt oberhalb der ent­ sprechenden Wicklung gekennzeichnet. Der Wicklungsanfang beider parallel geschalteten Primärwicklungen N10, N11 ist an den Verzwei­ gungspunkt V10 angeschlossen, während das Wicklungsende beider Primärwicklungen N10, N11 mit einem Anschluß der Funkenstrecke F1 verbunden ist. Der andere Anschluß der Funkenstrecke F1 ist an den zweiten Verzweigungspunkt V11 angeschlossen.

Der Transformator TR1 besitzt einen Spulenkörper S mit vier Kam­ mern S1, S2, S3, S4 und einen zylindrischen Ferritkern K1, der in einer axial verlaufenden Aussparung des Spulenkörpers S angeordnet ist. Die Sekundärwicklung N12 besitzt 320 Windungen und besteht aus einer Kupferlitze mit einem Durchmesser von 0,3 mm. Sie ist gleichmäßig über die vier Kammern S1 bis S4 des Spulenkörpers S gewickelt. Die beiden Primärwicklungen N10, N11 besitzen jeweils zwei Windungen und bestehen jeweils aus einer zwanzig-aderigen Kupferlitze, wobei jede Ader der Kupferlitze einen Durchmesser von 0,1 mm aufweist. Beide Primärwicklungen N10, N11 sind, durch eine elektrische Isolierung getrennt, über die Sekundärwicklung N12 ge­ wickelt. Der Ferritkern K1 ist annähernd in der Wickelachse der Transformatorwicklungen N10, N11, N12 angeordnet. Der Ferritkör­ per besitzt einen elektrischen Widerstand von mehr als 1 MΩ.

Zu Beginn der Zündphase wird der Kondensator C1 über den Wider­ stand R1 und über die in Vorwärtsrichtung gepolte Diode D1 aufge­ laden. Erreicht der Spannungsabfall am Kondensator C1 einen Wert von ungefähr 350 V, so bricht die Funkenstrecke F1 durch, das heißt, es treten an der Funkenstrecke Sprühentladungen auf, so daß sich der Kondensator C1 über die Parallelschaltung der beiden Pri­ märwicklungen N10, N11 und über die Funkenstrecke F1 stoßweise entlädt. Dieser über die beiden Primärwicklungen N10, N11 fließende Entladestrom induziert in der Sekundärwicklung N12, die induktiv an beide Primärwicklung gekoppelt ist, Hochspannungsimpulse posi­ tiver Polarität, mit denen die an das Wicklungsende der Sekundär­ wicklung N12 angeschlossene Gasentladungselektrode E10 der Ent­ ladungslampe LP1 beaufschlagt wird, und die die Gasentladung in der Lampe LP1 zünden. Die Spannungsimpulse am Zündspannungs­ ausgang j12 und an der Lampenelektrode E10 erreichen Werte von bis zu +25 kV und haben eine Breite von ca. 300 ns. Die andere Lampenelektrode E11 liegt auf Massepotential.

In Fig. 2 ist der Schaltplan einer symmetrischen Impuls-Zünd­ vorrichtung gemäß des besonders bevorzugten zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung abgebildet. Diese Zündvorrichtung dient ebenfalls zur Zündung einer Gasentladung in einer Halogen-Metall­ dampf-Hochdruckentladungslampe LP2, die eine elektrische Nenn­ leistung von 35 Watt besitzt und die beispielsweise in einem Kraft­ fahrzeugscheinwerfer betrieben wird. Die Zündvorrichtung besteht aus einem Transformator TR2 mit zwei Primärwicklungen N20, N21 und zwei Sekundärwicklungen N22, N23 einem Kondensator C2, ei­ nem Widerstandselement R2, einer Funkenstrecke F2 und einer Di­ ode D2. Außerdem weist die Zündvorrichtung einen Gleichspan­ nungseingang mit einem ersten j20 und einem zweiten Gleichspan­ nungsanschluß j21 sowie einen Zündspannungsausgang mit einem ersten j22 und einem zweiten Zündspannungsanschluß j23 auf.

Am Gleichspannungseingang wird der Zündvorrichtung eine Gleich­ spannung von ca. 400 V, die beispielsweise von einem Spannungs­ wandler (nicht abgebildet) aus der Bordnetzspannung des Kraftfah­ zeuges generiert wird, bereitgestellt. Der Gleichspannungsanschluß j20 liegt auf +400 V und der andere Gleichspannungsanschluß j21 liegt auf Massepotential. Der positive Anschluß j20 ist über einen Verzweigungspunkt V20 mit einem Anschluß des Kondensators C2 verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators C2 ist über einen weiteren Verzweigungspunkt V21 und über den ohmschen Wider­ stand R2 sowie über die in Vorwärtsrichtung gepolte Diode D2 mit dem auf Massepotential liegende Gleichspannungsanschluß j21 ver­ bunden. Dadurch fließt über das Widerstandselement R2 und die Di­ ode D2 ein Ladestrom für den Kondensator C2, so daß der Kondensa­ tor C2 auf ca. 350 V aufgeladen wird. Der Verzweigungspunkt V20 ist mit dem Wicklungsanfang der ersten Sekundärwicklung N22 des Transformators TF2 und mit den Wicklungsanfängen der in einer Parallelschaltung angeordneten Primärwicklungen N20, N21 des Transformators TR2 verbunden. Das Wicklungsende der ersten Se­ kundärwicklung N22 ist an den Zündspannungsanschluß j22 des Zündspannungsausgangs angeschlossen, der seinerseits, bei einge­ bauter Lampe LP2, mit einer Gasentladungselektrode E20 der Lampe LP2 verbunden ist. Der andere Zündspannungsanschluß j23, der bei eingebauter Lampe die zweite Gasentladungselektrode E21 der Lam­ pe LP2 kontaktiert, ist mit dem Wicklungsanfang der zweiten Sekun­ därwicklung N23 verbunden. Das Wicklungsende der zweiten Sekun­ därwicklung N23 ist an den auf Massepotential liegenden Gleich­ spannungsanschluß j21 des Gleichspannungseinganges der Zünd­ vorrichtung angeschlossen.

Die beiden Primärwicklungen N20, N21 des Transformators TR2 sind parallel geschaltet. Das heißt, der Wicklungsanfang der ersten Pri­ märwicklung N20 ist mit dem Wicklungsanfang der zweiten Primär­ wicklung N21 und das Wicklungsende der ersten Primärwicklung N20 ist mit dem Wicklungsende der zweiten Primärwicklung N21 ver­ bunden. Die Wicklungsanfänge der Transformatorwicklungen N20, N21, N22, N23 sind in Fig. 2 jeweils durch einen Punkt oberhalb der entsprechenden Wicklung gekennzeichnet. Der Wicklungsanfang beider parallel geschalteten Primärwicklungen N20, N21 ist an den Verzweigungspunkt V20 angeschlossen, während das Wicklungsende beider Primärwicklungen N20, N21 mit einem Anschluß der Fun­ kenstrecke F2 verbunden ist. Der andere Anschluß der Funkenstrec­ ke F2 ist an den zweiten Verzweigungspunkt V21 angeschlossen. Die beiden Sekundärwicklungen N22, N23 sind derart induktiv an die Parallelschaltung der Primärwicklungen N20, N21 gekoppelt, daß in ihnen Induktionsspannungen entgegengesetzter Polarität erzeugt werden.

Der Transformator TF2 der Zündvorrichtung besitzt einen Spulen­ körper S' mit fünf Kammern S1', S2', S3', S4', S5' und einen zylindri­ schen Ferritkern K2, der in einer axial verlaufenden Aussparung des Spulenkörpers S, angeordnet ist. Die beiden Primärwicklungen N20, N21 des Transformators TR2 besitzen jeweils zwei Windungen und bestehen jeweils aus einer zwanzig-aderigen Kupferlitze, wobei jede Ader der Kupferlitze einen Durchmesser von 0, 1 mm aufweist. Die beiden Sekundärwicklungen N22, N23 des Transformators TR2 besit­ zen jeweils 160 Windungen und bestehen jeweils aus einer Kupferlit­ ze mit einem Durchmesser von ungefähr 0,3 mm. Die beiden Pri­ märwicklungen N20, N21 sind in der mittleren Kammer S3' des Spu­ lenkörpers S' angeordnet, während die erste Sekundärwicklung N22 gleichmäßig über die ersten beiden Kammern S1', S2' und die zweite Sekundärwicklung N23 über die letzten beiden Kammern S4', S5' des Spulenkörpers S' verteilt gewickelt sind. Die beiden Sekundärwick­ lungen N22, N23 sind gegensinnig gewickelt. Der Ferritkern K2 ist annähernd in der Wickelachse der Transformatorwicklungen N20, N21, N22, N23 angeordnet. Der Ferritkörper K2 besitzt einen elektri­ schen Widerstand von mehr als 1 MΩ.

Zu Beginn der Zündphase wird der Kondensator C2 über den Wider­ stand R2 und über die in Vorwärtsrichtung gepolte Diode D2 aufge­ laden. Erreicht der Spannungsabfall am Kondensator C2 einen Wert von ungefähr 350 V, so bricht die Funkenstrecke F2 durch, das heißt, es treten an der Funkenstrecke Sprühentladungen auf, so daß sich der Kondensator C2 über die Parallelschaltung der beiden Pri­ märwicklungen N20, N21 und über die Funkenstrecke F2 stoßweise entlädt. Dieser über die beiden Primärwicklungen N20, N21 fließende Entladestrom induziert in den beiden Sekundärwicklungen N22 und N23, die beide induktiv an beide Primärwicklungen N20, N21 gekop­ pelt sind, unipolare Hochspannungsimpulse. Da die beiden Sekun­ därwicklungen N22, N23 einen entgegengesetzten Wicklungssinn besitzen, weisen die in ihnen induzierten Hochspannungsimpulse ei­ ne entgegengesetzte Polarität auf, so daß die erste Lampenelektrode E20 über den Anschluß j22 von der ersten Sekundärwicklung N22 mit postiven Hochspannungsimpulsen und die zweite Lampenelek­ trode E21 über den Anschluß j23 von der zweiten Sekundärwicklung N23 simultan mit negativen Hochspannungsimpulsen beaufschlagt werden. Die positiven Spannungsimpulse am Zündspannungsaus­ gang j22 und an der Lampenelektrode E20 erreichen Werte von bis zu + 11 kV, während die negativen Spannungsimpulse am Zündspan­ nungsausgang j23 und an der Lampenelektrode E2 1 Werte von bis zu -11 kV annehmen, so daß der Spannungsabfall über der Entla­ dungsstrecke der Lampe LP2 während der Zündphase bis zu 22 kV beträgt.

Die folgende Tabelle enthält Angaben zu der Dimensionierung der Bauteile der beiden oben näher beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Tabelle Dimensionierung der in den Ausführungsbeispielen verwendeten Bauteile

C1, C2	330 nF, 400 V
R1, R2	4,7 kΩ, 1 W
D1, D2	UF 4007
F1, F2	KAS 03

Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist weitgehend iden­ tisch mit dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur durch den Transformator. Der Transformator des dritten Ausführungsbeispiels besitzt, wie der in Fig. 3 abgebildete Transformator des ersten Aus­ führungsbeispiels, einen Spulenkörper mit vier Kammern und einen zylindrischen Ferritkern, der in einer axial verlaufenden Aussparung des Spulenkörpers angeordnet ist. Die Sekundärwicklung besitzt 320 Windungen und besteht aus einer Kupferlitze mit einem Durchmes­ ser von 0,3 mm. Sie ist gleichmäßig über die vier Kammern des Spu­ lenkörpers gewickelt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbei­ spiel weist der Transformator gemäß des dritten Ausführnngsbei­ spiels aber nur eine Primärwicklung auf. Diese Primärwicklung be­ sitzt zwei Windungen und besteht aus einem breiten Kupferband, das, getrennt durch eine elektrisch isolierende Lackschicht, gleich­ mäßig über die Sekundärwicklung gewickelt ist, so daß es die Se­ kundärwicklung umschließt. Der Ferritkern des Transformators ist annähernd in der Wickelachse der Primär- und Sekundärwicklungen angeordnet. Der Ferritkörper besitzt einen elektrischen Widerstand von mehr als 1 MΩ. In allen anderen Details stimmt das dritte Aus­ führungsbeispiel mit dem ersten überein.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beiden oben näher erläu­ terten Ausführungsbeispiele. Beispielsweise kann in allen oben erläu­ terten Ausführungsbeispielen für den Transformator anstelle eines zylindrischen Ferritkerns auch ein E-Kern verwendet werden. Außer­ dem ist es auch möglich, die Funkenstrecke durch einen gleichwerti­ gen automatischen Schalter, beispielsweise einen Halbleiterschalter zu ersetzen. Die Diode D1 bzw. D2 dient zum Schutz des Kondensa­ tors C1 bzw. C2 für den Fall, daß die Gleichspannungsanschlüsse des Gleichspannungseinganges der Zündvorrichtung miteinander vertauscht werden. Sie ist für die Funktionstüchtigkeit der erfin­ dungsgemäßen Zündvorrichtung nicht unbedingt erforderlich.

Claims (18)

1. Zündvorrichtung für eine Entladungslampe (LP1; LP2) mit

• - einem Gleichspannungseingang (j10, j11; j20, j21) mit einem ersten (j10; j20) und einem zweiten Gleichspannungsan­ schluß (j11; j21),
• - einem Zündspannungsausgang mit zwei Zündspannungsan­ schlüssen (j12, j13; j22, j23) für die Entladungslampe (LP1; LP2),
• - einem Kondensator (C1; C2) mit zwei Anschlüssen,
• - einem automatischen Schalter (F1; F2),
• - einem Transformator (TR1; TR2) mit mindestens einer Pri­ märwicklung (N10; N20) und mindestens einer Sekundär­ wicklung (N12; N22), die jeweils einen Wicklungsanfang und ein Wicklungsende aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (TR1; TR2) ei­ ne Parallelschaltung von mindestens zwei Primärwicklungen (N10, N11; N20, N21) besitzt, die induktiv an die mindestens eine Sekundärwicklung (N12; N22) gekoppelt ist.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsanfänge aller Primärwicklungen (N10, N11; N20, N21) untereinander verbunden sind und die Wicklungs­ enden aller Primärwicklungen (N10, N11; N20, N21) unterein­ ander verbunden sind.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (TR1) genau eine Sekundärwicklung (N12) besitzt, deren Wicklungsanfang oder Wicklungsende mit einem der Zündspannungsanschlüsse (j12) für die Entladungs­ lampe (LP1) verbunden ist.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (N10, N11; N20, N21) jeweils höch­ stens zwei Windungen besitzen.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der erste Gleichspannungsanschluß (j10) mit einem ersten Anschluß des Kondensators (C1) verbunden ist,
• - der zweite Anschluß des Kondensators (C1) über ein Wider­ standselement (R1) mit dem zweiten Gleichspannungsan­ schluß (j11) verbunden ist,
• - der erste Anschluß des Kondensators (C1) über die Parallel­ schaltung der Primärwicklungen (N10, N11) und über die Schaltstrecke des automatischen Schalters (F1) mit dem zweiten Anschluß des Kondensators (C1) verbunden ist,
• - der Wicklungsanfang bzw. das Wicklungsende der minde­ stens einen Sekundärwicklung (N12) mit dem ersten An­ schluß des Kondensators (C1) und das Wicklungsende bzw. der Wicklungsanfang der mindestens einen Sekundärwick­ lung (N12) mit dem ersten Zündspannungsanschluß (j12) verbunden ist,
• - der zweite Gleichspannungsanschluß (j11) mit dem zweiten Zündspannungsanschluß (j13) verbunden ist.

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Schalter (F1; F2) eine Funkenstrecke oder ein Halbleiterschalter ist.

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (TR2) mindestens zwei Sekundärwick­ lungen (N22, N23) besitzt, wobei

• - wenigstens eine erste (N22) der mindestens zwei Sekundär­ wicklungen (N22, N23) an den ersten Zündspannungsan­ schluß (j22) angeschlossen ist,
• - wenigstens eine zweite (N23) der mindestens zwei Sekun­ därwicklungen (N22, N23) an den zweiten Zündspannungs­ anschluß (j23) angeschlossen ist,
• - die wenigstens eine erste (N22) und die wenigstens eine zweite Sekundärwicklung (N23) derart angeordnet sind, daß in diesen Sekundärwicklungen (N22, N23) Induktionsspan­ nungen entgegengesetzter Polarität erzeugt werden.

8. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine erste (N22) und die wenigstens eine zweite Sekundärwicklung (N23) des Transformators (TR2) einen entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen.

9. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der

• - der erste Gleichspannungsanschluß (j20) mit einem ersten Anschluß des Kondensators (C2) verbunden ist,
• - der zweite Anschluß des Kondensators (C2) über ein Wider­ standselement (R2) mit dem zweiten Gleichspannungsan­ schluß (j21) verbunden ist,
• - der erste Anschluß des Kondensators (C2) über die Parallel­ schaltung der Primärwicklungen (N20, N21) und über die Schaltstrecke des automatischen Schalters (F2) mit dem zweiten Anschluß des Kondensators (C2) verbunden ist,
• - der Wicklungsanfang bzw. das Wicklungsende der wenig­ stens einen ersten Sekundärwicklung (N22) mit dem ersten Anschluß des Kondensators (C2) und das Wicklungsende bzw. der Wicklungsanfang der mindestens einen ersten Se­ kundärwicklung (N22) mit dem ersten Zündspannungsan­ schluß (j22) verbunden ist,
• - das Wicklungsende bzw. der Wicklungsanfang der wenig­ stens einen zweiten Sekundärwicklung (N23) an den zweiten Gleichspannungsanschluß (j21) und der Wicklungsanfang bzw. das Wicklungsende der wenigstens einen zweiten Se­ kundärwicklung (N23) an den zweiten Zündspannungsan­ schluß (j23) angeschlossen ist.

10. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator einen Ferritkörper (K1; K2) und einen Spulenkörper (S; S') mit mindestens einer Kammer für die Transformatorwicklungen besitzt.

11. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Primärwicklungen als Kupferband ausgebildet ist, das elektrisch isoliert über die mindestens eine Sekundärwick­ lung des Transformators gewickelt ist.

12. Zündvorrichtung für eine Entladungslampe mit

• - einem Gleichspannungseingang mit einem ersten und einem zweiten Gleichspannungsanschluß,
• - einem Zündspannungsausgang mit zwei Zündspannungsan­ schlüssen für die Entladungslampe,
• - einem Kondensator mit zwei Anschlüssen,
• - einem automatischen Schalter,
• - einem Transformator mit einer Primärwicklung und minde­ stens einer Sekundärwicklung, die jeweils einen Wicklungs­ anfang und ein Wicklungsende aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung höchstens zwei Windungen besitzt und aus einem Metallband besteht, das die mindestens eine Sekundärwicklung umschließt.

13. Zündvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator einen Ferritkörper und einen Spulen­ körper mit mindestens einer Kammer für die mindestens eine Sekundärwicklung des Transformators besitzt, wobei die min­ destens eine Primärwicklung den Ferritkörper und die minde­ stens eine Sekundärwicklung umschließt.

14. Zündvorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ferritkörper (K1; K2) ein Zylinderkern, ein Rohrkern, ein Gewindekern oder ein E-Kern ist.

15. Zündvorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ferritkörper (K1; K2) einen elektrischen Wi­ derstand von mehr als 1 MΩ besitzt.

16. Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe (LP1; LP2) an einer Zündvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Zünden der Entladungslampe (LP1; LP2) die an dem ersten Zündspannungsanschluß (j12; j22) angeschlos­ sene Elektrode (E10; E20) der Entladungslampe (LP1; LP2) mit Spannungsimpulsen beaufschlagt wird, die in der mindestens einen Sekundärwicklung (N12; N22) durch den über die Paral­ lelschaltung der mindestens zwei Primärwicklungen (N10, N11; N20, N21) und über die Schaltstrecke des automatischen Schalters (F1; F2) fließenden Entladestrom des Kondensators (C1; C2) induziert werden.

17. Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe an einer Zünd­ vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden der Entladungslampe (LP2) die an den beiden Zündspannungsanschlüssen angeschlossenen Elektroden (E20, E21) der Entladungslampe (LP2) mit Spannungsimpulsen ent­ gegengesetzter Polarität beaufschlagt werden, die in den min­ destens zwei Sekundärwicklungen (N22, N23) durch den über die Parallelschaltung der mindestens zwei Primärwicklungen (N20, N21) und über die Schaltstrecke des automatischen Schalters (F2) fließenden Entladestrom des Kondensators (C2) induziert werden.

18. Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Zündspan­ nungsanschlüssen (j22, j23) angeschlossenen Elektroden (E20, E21) der Entladungslampe (LP2) simultan mit unipolaren Spannungsimpulsen entgegengesetzter Polarität beaufschlagt werden.