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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsschaltung
für eine
Entladungslampe die, wenn sich eine Entladungslampe von einem Anschlusselement
löst, die
Stromzuführung
zur Entladungslampe unterbricht, um dadurch die Stromversorgungsschaltung
der Entladungslampe zu schützen.
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In
den Druckschriften
DE
41 26 762 A1 ,
US 4,456,857 sowie
JP 04293630 A sind
jeweils Stromversorgungsschaltungen für Entladungslampen offenbart
mit einer Schutzschaltung, die die Stromversorgung zur Entladungslampe
unterbricht, wenn die Entladungslampe nicht an der zugehörigen Fassung angeschlossen
ist. Aus der
DE 196
18 931 A1 ist es bereits grundsätzlich bekannt, bei einer einschlägigen Stromversorgungsschaltung
einen "Leuchtzustandsdetektor" vorzusehen.
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In
einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe wird
häufig
eine Schutzschaltung verwendet, die die Stromversorgung zur Entladungslampe
unterbricht, wenn irgendein Fehler an oder in der Entladungslampe
oder im Betrieb der Stromversorgungsschaltung auftritt.
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Beispielsweise
kann die Stromversorgungsschaltung für die Entladungslampe derart
aufgebaut sein, daß ein
Detektor zur Erfassung des Herausnehmens der Entladungslampe aus
einem Anschlußelement,
beispielsweise einer Fassung oder dergleichen, vorhanden ist, und
wenn ein solcher Zustand erfaßt
wird, sofort die Stromversorgung zur Entladungslampe unterbrochen
wird, genauer gesagt die Stromversorgung zu eben jener Fassung.
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Bei
der obenbeschriebenen Stromversorgungsschaltung kann jedoch der
Detektor fehlerhaft ein Entnehmen der Entladungslampe erkennen,
obgleich die Entladungslampe nicht aus dem Anschlußelement
gelöst
ist, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, vorübergehend
schlechtem Kontakt oder dergleichen. Als Folge davon wird die Stromver sorgung
zur Entladungslampe unterbrochen, oder es kann ein Blinken, Flackern
der Lampe oder dergleichen auftreten.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Nachteile zu beseitigen,
die bei den obenerwähnten Stromversorgungsschaltungen
für Entladungslampen
festgestellt worden sind. Dementsprechend liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe
anzugeben, die fehlerfrei beurteilt, daß eine Entladungslampe aus
ihrem zugehörigen
Anschlußelement,
wie beispielsweise einer Fassung oder dergleichen, gelöst worden
ist, und die Stromzuführung
zur Entladungslampe unterbricht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Selbst
wenn der Anschlußzustandsdetektor zur
Steuerschaltung ein Signal überträgt, das
anzeigt, daß die
Entladungslampe sich nicht im Anschlußelement befindet, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die Stromzuführung
zur Entladungslampe nicht unterbrochen, es sei denn, daß der Leuchtzustandsdetektor
ermittelt, daß sich
die Entladungslampe im nicht leuchtenden Zustand (AUS-Zustand) befindet.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
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1 ist
ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine beispielhafte Ansicht für
die Erfassung eines Anschlußzustands
zwischen einer Entladungslampe und einem Anschlußelement, beispielsweise einer
Fassung.
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3 ist
eine Darstellung des Aufbaus des Steuerkreises für die Stromversorgung.
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4 ist
eine Schaltung des Aufbaus einer Signalmaskierungsschaltung, die
während
einer vorbestimmten Zeitdauer nach der ursprünglichen Zuführung von
Spannung zur Versorgungsschaltung der Entladungslampe ein Signal
mas kiert, das von einem Anschlußzustandsdetektor
zur Steuerschaltung gesandt wird.
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5 ist
ein Schaltbild einer alternativen Ausführungsform der Signalmaskierungsschaltung von 4.
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6 ist
eine Schaltung zur Erläuterung,
wie eine Zeit eingestellt wird, die für die Beurteilung bei der Unterbrechung
der Stromzuführung
zur Entladungslampe erforderlich ist.
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7 zeigt
eine Ausführungsform
einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe gemäß der Erfindung,
und insbesondere der Hauptteile des Schaltungsaufbaus der Stromversorgungsschaltung.
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8 ist
ein Satz von Signalverläufen über der
Zeit zur Erläuterung
des Betriebs der Schaltung von 7, und insbesondere
zeigt 8 einen Zustand unmittelbar nachdem die Spannungszuführung zur
Stromversorgungsschaltung unterbrochen wurde, nachdem die Entladungslampe
aus ihrer zugehörigen
Fassung entnommen wurde.
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9 zeigt
einen Zustand, bei dem ein Signal S5 in ein L-Signal übergeht,
nachdem das Signal S5 wiederholt invertiert worden ist aufgrund
einer falschen Erfassung durch einen Anschlußzustandsdetektor, nachdem
Spannung zur Stromversorgungsschaltung zugeführt wurde.
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10 zeigt
einen Zustand, bei dem die Entladungslampe aus ihrer Fassung entnommen
wird, während
die Entladungslampe brennt.
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11 zeigt
einen Zustand, in dem das Signal S5 in ein H-Signal ausklinkt, nachdem
das Signal S5 wiederholt invertiert worden ist aufgrund einer falschen
Erfassung durch den Anschlußzustandsdetektor,
während
die Entladungslampe brennt.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus einer Stromversorgungsschaltung 1 für eine Entladungslampe
mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Insbesondere enthält die Stromversorgungsschaltung 1 eine
Stromquelle 2, eine Steuerschaltung 3 für das Leuchten
der Lampe, einen Leuchtzustandsdetektor 4, einen Anschlußzustandsdetektor 5 und
eine Stromzuführungssteuerschaltung 6.
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Die
Leuchtsteuerschaltung 3 wird dazu verwendet, die der Entladungslampe 7 beispielsweise eine
Metallhalogenidlampe oder dergleichen, zugeführte elektrische Spannung in Übereinstimmung
mit einer Versorgungsspannung von einer Stromquelle 2 zu
steuern. In der Leuchtsteuerschaltung 3 befindet sich eine übliche Beleuchtungsschaltung
(beispielsweise ein Sinuswellenbeleuchtungssystem, ein Rechteckwellenbeleuchtungssystem
oder dergleichen). Als Beispiel kann die Steuerschaltung 3 elektrische
Spannung für
zwei Zustände
liefern, und zwar für
einen ersten, bei dem die Spannung die Nennspannung der Entladungslampe 7 in
einem frühen Leuchtzustand
der Entladungslampe 7 übersteigt, um
dadurch die Lichtemission der Entladungslampe 7 zu begünstigen,
und für
einen zweiten Zustand, bei dem die Stromzuführung zur Lampe stabil ist,
um ein stetiges Leuchten der Entladungslampe 7 zu ermöglichen.
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Die
Leuchtsteuerschaltung 3 enthält weiter in ihrer Eingangsstufe
eine Startvorrichtung (einen sogenannten "Zünder"), der zur Startzeit
der Entladungslampe 7 einen Startimpuls erzeugt und diesen dann
der Entladungslampe 7 zuführt. Ein solcher Startimpuls
kann zu jedem gegebenen Zeitzyklus (der hier als "Ttr" ausgedrückt ist)
durch die Startschaltung 8 während einer Zeitperiode erzeugt
werden, bis die Entladungslampe 7 gestartet ist.
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Der
Leuchtzustandsdetektor 4 dient der Erfassung, ob die Entladungslampe 7 sich
in einem Leuchtzustand oder in einem nicht leuchtenden Zustand (AUS-Zustand)
befindet. Insbesondere kann der Leuchtzustandsdetektor 4 den
leuchtenden oder AUS-Zustand der Entladungslampe 7 in Übereinstimmung
mit der Lampenspannung oder dem Lampenstrom beurteilen. Vorzugsweise
kann ein Signal in einem inneren Bereich der Leuchtsteuerschaltung 4 erfasst
werden, das der Lampenspannung oder dem Lampenstrom entspricht (beispielsweise
wenn die Leuchtsteuerschaltung 3 eine Gleichspan nungserhöhungs-und-Reduzierschaltung
enthält,
oder ein Signal, das als die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom
der Gleichspannungserhöhungs-und-Reduzierschaltung
erfaßt
wird). Alternativ kann ein Signal erfasst werden, das von einem
optischen Sensor 9 ermittelt wird, der in Nachbarschaft der
Entladungslampe 7 angeordnet ist. Auf jedem Fall muß der Leuchtzustandsdetektor 4 das
Ergebnis seiner Aktivität
an die Stromzuführungssteuerschaltung 6 abgeben.
Hier bedeutet der "AUS-Zustand", daß die Entladungslampe
nicht brennt, obgleich sie brennen sollte; der Ausdruck "AUS-Zustand" umfaßt nicht
den Fall, in dem die Entladungslampe nicht brennt, wenn sie nicht
brennen soll.
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Der
Anschlußzustandsdetektor 5 dient
der Erfassung, ob die Entladungslampe 7 mit einem Anschlußelement 10,
beispielsweise einer Fassung, einem Stecker oder dergleichen verbunden
ist. Bei der Ausführung
seiner Erfassungsfunktion kann der Anschlußzustandsdetektor 5 irgendeines
von zahlreichen Erfassungsverfahren verwenden. Wie durch eine Äquivalenzschaltung
in 2 gezeigt, kann beispielsweise bei einem Verfahren
das Öffnen
oder Schließen
von Detektorkontakten anzeigen, ob die Entladungslampe 7 mit
dem Anschlußelement 10 verbunden
ist, oder nicht. Zu diesem Zweck sind im inneren Abschnitt einer
Fassung 10a der Entladungslampe 7 nicht nur Stromzuführungsanschlüsse 11 für die elektrische
Versorgung der Entladungslampe 7 angeordnet (die mit den
Versorgungsleitungen der Leuchtsteuerschaltung 3 zu verbinden
sind), sondern auch ein Paar Detektorkontakte 12. Wie im
linken Teil von 2 ferner gezeigt, sind die Detektorkontakte 12 offen,
wenn die Entladungslampe 7 nicht mit der Fassung 10a verbunden
ist (in 2 ist dieses durch ein Symbol
dargestellt, das einen ausgeschalteten Schalter zeigt), während wie
im rechten Teil von 2 gezeigt ist, die Detektorkontakte 12 geschlossen
sind, wenn die Entladungslampe 7 mit der Fassung 10a verbunden
ist (in 2 ist dieses durch ein Symbol
dargestellt, das einen eingeschalteten Schalter zeigt). Dies bedeutet,
dass gemäß den binären Wertezuständen, die
durch die Detektorkontakte 12 gezeigt sind, der Anschlußzustand
der Entladungslampe 7 an der Fassung 10a beurteilt
werden kann. Neben diesem Verfahren gibt es andere Verfahren, beispielsweise
ein solches, bei dem ein Teil der Entladungslampe optisch oder magnetisch
erfaßt
wird, wenn die Entladungslampe mit der Fassung verbunden ist. In
diesem zweiten Fall sind die obenerwähnten Detektorkontakte 12 durch
optische oder magnetische Sensoren ersetzt.
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In
jedem Falle wird das Detektorergebnis, das von dem Anschlußzustandsdetektor 5 erhalten wird,
an die Stromzuführungssteuerschaltung 6 geliefert.
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Im
Betrieb unterbricht die Stromzuführungssteuerschaltung 6 die
Zuführung
von Spannung zur Entladungslampe 7, wenn die zwei folgenden
Zustände
(I) und (II) gleichzeitig erfüllt
sind. Die Stromzuführungssteuerschaltung 6 erlaubt
jedoch die Stromzuführung
zur Entladungslampe 7 in anderen Fällen, wenn nicht eine weitere
Unterbrechungsbedingung bestätigt
wird, beispielsweise wenn irgend etwas an oder in der Entladungslampe
oder in der Stromversorgungsschaltung der Lampe als falsch ermittelt
wird.
- (I) Die Stromzuführungssteuerschaltung 6 empfängt vom
Anschlußzustandsdetektor 5 ein
Signal, das angibt, daß die
Entladungslampe aus dem Anschlußelement
entnommen ist; und
- (II) Die Stromzuführungssteuerschaltung 6 empfängt vom
Leuchtzustandsdetektor 4 ein Signal, das angibt, daß sich die
Entladungslampe im vorerwähnten
AUS-Zustand befindet.
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Selbst
im Falle, daß die
Entladungslampe 7 nicht aus der Fassung entnommen ist,
jedoch eine fehlerhafte Erfassung durch den Anschlußzustandsdetektor 5 erfolgt
(beispielsweise durch einen schlechten Kontakt der Detektorkontakte 12 oder dergleichen)
aufgrund von Vibrationen oder dergleichen, liefert die die Stromzuführungssteuerschaltung 6 weiterhin
Spannung zur Entladungslampe, wenn nicht auch der AUS-Zustand der
Entladungslampe 7 erfaßt
wird.
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3 ist
eine beispielhaft Darstellung des Aufbaus der Stromzuführungssteuerschaltung 6.
Von dem Leuchtzustandsdetektor 4 wird ein Erfassungssignal
(das mit S4 bezeichnet ist) ausgegeben wenn der AUS-Zustand der
Entladungslampe erfaßt
wird. In der dargestellten Schaltung wird unter diesen Bedingungen
ein L-Signal vom Leuchtzustandsdetektor 4 ausgegeben und
dem einen Eingangsanschluß einer
ODER-Schaltung 13 mit zwei Eingängen zugeführt, die eine logische Summe
bildet. Weiterhin wird ein Signal, das dem Öffnen und Schließen der
Detektorkontakte 12 entspricht und das mit S12 bezeichnet ist,
dem negativen Eingangsanschluß eines
Komparators 14 zugeführt.
Der Pegel des Signals S12 wird dann mit einer Bezugsspannung verglichen,
die hier mit E1 bezeichnet ist und dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 14 zugeführt ist.
Anschließend
wird das Signal S12 dem anderen Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 13 als
ein Erfassungssignal S5 des Anschlußzustandsdetektors 5 zugeführt.
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Wenn
bei diesem Aufbau die Detektorkontakte 12 offen sind, gibt
der Komparator 14 ein L-Signal ab. Nur wenn das Detektorsignal
S4 des Leuchtzustandsdetektors 4 ein L-Signal ist, wird
somit das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 13, das mit S13
bezeichnet ist, als ein L-Signal ausgegeben. Unter dieser Bedingung
wird die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 durch das
L-Signal abgebrochen. Wenn wenigstens eines der beiden Eingangssignale zur
ODER-Schaltung 13 ein H-Signal ist, d.h. wenn die Entladungslampe 7 sich
im Leuchtzustand befindet und/oder wenn die Detektorkontakte 12 geschlossen
sind, liefert daher das Ausgangssignal S13 der ODER-Schaltung 13 ein
H-Signal, so daß die Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 ermöglicht ist.
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Zum
Unterbrechen der Stromzuführung
zur Entladungslampe 7 kann beispielsweise eine Schaltvorrichtung
(beispielsweise ein Relaiskontakt, ein Halbteiterschaltelement oder
dergleichen) in einer Spannungszuführungsleitung von der Stromquelle 2 zur
Leuchtsteuerschaltung 3 angeordnet werden, und die Schaltvorrichtung
wird so gesteuert, daß sie ein-
oder ausschaltet. Bei der Ausführung
dieses Verfahrens wird vorzugsweise eine Konstantspannungsschaltung
(Spannungskonstanter) 15 verwendet (siehe 1),
die dazu dient, eine gegebene konstante Versorgungsspannung von
der Spannungsquelle 12 zu erzeugen und diese der Leuchtsteuerschaltung 3 zuzuführen. Die
Stromversorgung zur Entladungslampe 7 kann daher ausgeschaltet
werden, indem der Betrieb des Spannungskonstanters 15 unterbrochen
wird oder indem die Ausgangsspannung vom Spannungskonstanter 15 zur
Leuchtsteuerschaltung 3 gemäß einem Steuersignal unterbrochen
wird, das von der Stromzuführungssteuerschaltung 6 an
den Spannungskonstanter 15 abgegeben wird. Dieses Verfahren
wirft keine Probleme bezüglich
der Kontaktkapazität,
des Kontaktwiderstandes und Kontaktdrucks der Schaltvorrichtung
auf. Die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 kann auf
relativ einfache Weise gesteuert werden, ohne daß der Schaltungsaufbau kompliziert
ist oder die Kosten der Stromversorgungsschaltung merklich ansteigen.
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Vorzugsweise
kann eine Signalmaskierschaltung vorgesehen sein, die dazu dient
zu verhindern, daß ein
Signal vom Anschlußzustandsdetektor 5 zur
Stromzuführungssteuerschaltung 6 übertragen wird,
oder dazu dieses Signal bezüglich
der Stromzuführungssteuerschaltung 6 während einer
vorbestimmten Zeitdauer – nach
Initialisieren der Stromzuführung
zur Stromversorgungsschaltung 1 – zu ignorieren. Wenn nämlich die
falsche Erfassung durch den Anschlußzustandsdetektor 5 während einer
Periode auftritt, die sich von dem Zeitpunkt, zu welchem die Stromzuführung zur
Stromversorgungsschaltung 1 durch Betätigen eines entsprechenden
Schalters oder in Übereinstimmung
mit einem Befehlssignal von einer automatischen Einschaltvorrichtung
in Gang gesetzt worden ist, bis zu dem Zeitpunkt erstreckt, zu welchem
die Entladungslampe 7 eingeschaltet ist, in welchem Zeitraum
somit die Entladungslampe 7 noch nicht leuchtet, wird ein
Zustand hervorgerufen, der die Stromzuführung zur Entladungslampe verhindert.
Bei einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeugs, die eine Entladungslampe
als Lichtquelle verwendet, besteht nämlich die Möglichkeit der Erfassung eines
falschen Zustands durch den Anschlußzustandsdetektor 5 aufgrund äußerer Störungen,
wie beispielsweise Vibrationen der Antriebseinheiten (z.B. die Brennkraftmaschine
und dergleichen) des Fahrzeugs, durch Schwankungen des magnetischen
Felds von Elektromotoren und dergleichen.
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Um
dieses Problem zu beseitigen besteht in diesem Falle beispielsweise
wie in 4 gezeigt die Signalmaskierschaltung 16 aus
einer Zeitkonstantenschaltung 17 und einem Komparator 18.
Die Zeitkonstantenschaltung 17 besteht aus einer Serienschaltung
aus einem Widerstand R und einem Kondensator C, wobei das eine Ende
des Widerstands R mit einem Stromquellenanschluß 180 verbunden ist
und das andere Ende des Widerstands R über den Kondensator C geerdet
ist. Die Anschlußspannung
des Kondensators C wird dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 18 zugeführt, und
eine gegebene Bezugsspannung (die mit E2 bezeichnet ist) liegt am
negativen Eingangsanschluß des
Komparators 18, während
der Ausgangsanschluß des
Komparators 18 mit einem Verbindungspunkt Pa verbunden ist,
der in 3 dargestellt ist (d.h. der Ausgangsanschluß des Komparators 18 ist
mit dem negativen Eingangsanschluß des Komparators 14 verbunden). Der
Kondensator C wird daher über
den Widerstand R vom Stromquellenanschluß 180 geladen, wenn
die Stromversorgung zur Schaltung 1 in Gang gesetzt wird.
Bis die Anschlußspannung
des Kondensators C Bezugsspannung E2 überschreitet, befindet sich
der Ausgang des Komparators 18 im L-Zustand, so daß der Komparator 14 in 3 denselben
Signaleingang erhält
wie im Falle, daß die
Detektorkontakte 12 in 2 geschlossen
sind. Wenn die Anschlußspannung
am Kondensator C die Bezugsspannung E2 überschreitet, bietet der Ausgang
des Komparators 18 einen offenen Kollektor, so daß das Signal
S12, das die offenen und geschlossenen Zustände der Detektorkontakte anzeigt,
ein negatives Eingangssignal dem Komparator 14 zuführt.
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In
der vorangehenden Schaltung wird die Beurteilungszeit der Signalmaskierschaltung 16 durch die
Widerstandsgröße des Widerstands
R, die elektrostatische Kapazität
des Kondensators C und die Bezugsspannung E2 bestimmt, und der Ausgang
der Signalmaskierschaltung 16 wird dem Komparator 14 zugeführt, der
in der Eingangsstufe der ODER-Schaltung 13 von 3 angeordnet
ist. Alternativ kann, wie in 5 gezeigt,
die Schaltung auch so aufgebaut sein, daß sie eine ODER-Verknüpfung des
Ausgangssignals der Signalmaskierungsschaltung 19 mit dem
Ausgangssignal S13 der ODER-Schaltung 13 ausführt.
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Wie
in 5 gezeigt, wird ein Taktsignal, das von einem
Taktsignalgenerator 21 abgegeben wird, einem Eingangsanschluß einer
ODER-Schaltung 20 mit zwei Eingängen zugeführt, und das Ausgangssignal
dieser ODER-Schaltung 20 wird dem Takteingangsanschluß (CK) eines
Zählers 22 zugeführt. Fernerhin
wird das H-Signal dem Setzeingang (S) des Zählers 22 zugeführt, nachdem
die Stromversorgung in Betrieb gesetzt ist, während ein Bit-Signal in einem gegebenen
Zustand des Zählers 22 vom
Ausgangsanschluß (Qn)
desselben abgenommen wird und einer NICHT-Schaltung 23 (Invertierschaltung)
zugeführt
wird. Gleichzeitig wird ein Bit-Signal auch dem anderen Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 20 zugeführt.
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Das
Ausgangssignal der NICHT-Schaltung 23 und das Ausgangssignal
S13 der ODER-Schaltung 13 werden
der ODER-Schaltung 24 zugeführt, wo ein ODER-Signal aus
den zwei Ausgangssignalen erhalten wird. Unter Verwendung dieses
Aufbaus zählt
der Zähler 22 zu
und ab dem Zeitpunkt, zu dem die Stromversorgung in Betrieb gesetzt
worden ist, die Taktsignale, die über die ODER-Schaltung 20 eingegeben
werden. Während dieses
Betriebs wird außerdem
ein H-Signal vom Ausgangsanschluß (Qn) des Zählers 22 über die
NICHT-Schaltung 23 der ODER-Schaltung 24 zugeführt, so
daß die ODER-Schaltung 24 ein
H-Signal abgibt. Daher findet eine Stromversorgung der Entladungslampe 7 statt.
Wenn weiterhin ein H-Signal vom Ausgangsanschluß (Qn) des Zählers 22 abgegeben
wird und dieses H-Signal als ein L-Signal über die NICHT-Schaltung 23 der
ODER-Schaltung 24 zugeführt
wird, dann wird das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 20 durch das Ausgangssignal
S13 der ODER-Schaltung 13 gesteuert. Das bedeutet, wenn
das Signal S13 der ODER-Schaltung 13 sich in einem L-(H-)Zustand
befindet, dann wird das Ausgangssignal (das mit S24 bezeichnet ist)
der ODER-Schaltung
zu einem L-(H-)Signal, wodurch die Stromzuführung zur Entladungslampe 7 unterbrochen
(zugelassen) wird. (Ist hier der alternative Zustand ausgedrückt).
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Eine
vorbestimmte Zeitdauer, von dem Zeitpunkt, zu welchem die Stromzuführungssteuerschaltung 6 sowohl
das Herausnehmen der Entladungslampe 7 aus dem Anschlußelement 10 anzeigende Signal
als auch das den AUS-Zustand der Entladungslampe 7 anzeigende
Signal empfängt,
bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 unterbrochen
wird, kann vorzugsweise kürzer
als die Periodendauer Ttr des Startimpulses gesetzt werden, der
durch die Starteinrichtung 8 zu erzeugen ist, wenn die
Entladungslampe 7 eingeschaltet wird.
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Das
bedeutet, in dem in 3 gezeigten Aufbau tritt gewöhnlich eine
Zeitverzögerung
zwischen der Erfassungszeit der obenerwähnten zwei Zustände (I)
und (II) und dem Zeitpunkt ein, zu welchem die ODER-Schaltung 13 das
L-Signal abgibt. Wenn die Zeitverzögerung größer ist als die Startimpulsperiodendauer
Ttr, dann besteht die Gefahr, daß ein unerwünschter Effekt auftritt (wie
beispielsweise ein elektrischer Schlag, eine elektromagnetische
Störung
mit einer äußeren Vorrichtung
oder dergleichen) wegen der Zuführung
des Startimpulses zur Entladungslampe. Als eine Bedingung zur Verhinderung dieses
Problems kann die Erzeugung des Startimpulses unterbrochen werden,
wenn eine Zeit, die zur Beurteilung notwendig ist, daß die zwei
Bedingungen (I) und (II) gleichzeitig erfüllt sind und als Td ausgedrückt ist,
verwendet wird, die Beziehung Td < Ttr
erfüllt.
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6 ist
ein Beispiel eines Schaltungsaufbaus für diesen Zweck. Bei Verwendung
dieses Schaltungsaufbaus wird bei Erfüllung der zwei Bedingungen
(I) und (II) die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 unterbrochen,
und dieser Unterbrechungszustand wird gehalten, bis die nächste Stromzuführung in
Betrieb gesetzt wird.
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Das
Signal S13 (oder S24) wird dem Rücksetzanschluß (RST)
eines Zählers 25 zugeführt, während ein
Taktsignal von einem Taktsignalgenerator 26 dem Taktsignaleingang
(CK) des Zählers 25 zugeführt wird.
Wenn das Signal S13 (oder S24) ein L-Signal ist, wird der Zählbetrieb
am Zähler 25 ausgeführt, und
ein Bit-Signal in einer gegebenen Stufe des Zählers 25 wird über eine
Verriegelungsschaltung 27 von einem Anschluß 28 ausgegeben.
Daher wird diese Schaltung in der folgenden Weise geregelt: die
Einstellung der Zeit Td wird durch Auswahl der Ausgabestufe des
Zählers 25 ausgeführt, und
die Taktsignale werden für
eine gegebene Anzahl gezählt
mit der Folge, daß die
Zeit, die notwendig ist, daß der
Ausgangsanschluß (Qn)
sich in ein H-Signal umwandelt, kürzer eingestellt ist, als die
Impulsperiodendauer Ttr. Daher wird das vom Zähler 25 auszugebende
H-Signal durch die Verriegelungsschaltung 27 während der
Zeitdauer, bis der nächste
Startimpuls erzeugt wird, gehalten. In diesem Falle kann daher der
letztgenannte Teil der Schaltung derart aufgebaut sein, daß die Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 zu dem Zeitpunkt unterbrochen werden kann,
zu welchem das H-Signal vom Anschluß 28 abgegeben wird.
Wenn also der Ausgang am Anschluß 28 sich in ein H-Signal
einmal umwandelt, bleibt der Anschluß 28 in dem Zustand,
der das H-Signal abgegeben hat, wenn nicht der Haltezustand an der Schaltung 27 durch
erneute Inbetriebsetzung der Stromversorgung aufgehoben wird.
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Eine
Schaltung kann derart aufgebaut sein, daß der Abschaltzustand der Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 nicht gehalten wird, bis die Stromversorgung
das nächste
Mal in Betrieb gesetzt wird, wenn aber eine oder keine der Bedingungen
(I) oder (II) nicht erfüllt
ist, kann die Stromversorgung zur Entladungslampe wieder aufgenommen
werden, wie durch eine gestrichelte Linie in 6 gezeigt. Insbesondere
wenn das Signal S13 (oder S24) dem Rücksetzanschluß (RST)
der Verriegelungsschaltung 27 zugeführt wird, wird die Verriegelungsschaltung 27 rückgesetzt,
wenn eine der Bedingungen (I) oder (II) nicht erfüllt ist,
so daß das
Halten des H-Signals durch die Verriegelungsschaltung 27 aufgehoben
wird.
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Die 7 bis 11 zeigen
jeweils eine alternative Ausführungsform
einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe gemäß der Erfindung,
die als Versorgungsschaltung verwendet werden kann in einem Lampenkreis
für ein
Fahrzeug, das eine Entladungslampe als Lichtquelle verwendet.
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Insbesondere
ist 7 ein Blockschaltbild der Hauptteile eines Schaltungsaufbaus
einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe gemäß der vorliegenden
Erfindung, die sich auf die Steuerung der Spannung bezieht, die
der Entladungslampe zugeführt
wird. Wenn die dargestellte Schaltung als ein IC (integrierte Schaltung)
ausgebildet und daher auf einem einzigen Chip aufgebaut ist, kann
die gesamte Stromversorgungsschaltung mit der darin integrierten
erfindungsgemäßen Schaltung kompakt
aufgebaut werden.
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In
der Schaltung 29 treten ab der Erzeugung eines Leuchtzustandsdetektorsignals
S4 (das ein L-Signal liefert, wenn ein AUS-Zustand erfaßt wird) mehrere
Ereignisse auf. Insbesondere werden ein Anschlußzustandserfassungssignal S5
(das ein L-Signal ist, wenn erfaßt wird, daß die Entladungslampe 7 aus
ihrem Anschlußelement 10 gelöst ist),
ein Ausgangssignal einer ODER-Schaltung 35, das später zu diskutieren
ist (was mit S35 ausgedrückt
ist und ein H-Signal ist, wenn die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 unterbrochen
ist), und ein Einschalt-Rücksetzsignal
(das mit SP bezeichnet ist und ein H-Signal nur während einer
gegebenen Zeitperiode gleich nach dem Einschalten der Stromversorgung
zur Stromversorgungsschaltung ist) den betreffenden Eingangsanschlüssen einer
ODER-Schaltung 30 mit mehreren Eingängen zugeführt. Das Ausgangssignal der
ODER-Schaltung 30 wird im Rücksetzanschluß (RST)
eines Ausgangssignalzählers 31 zugeführt (der
dem obenerwähnten
Zähler 25 entspricht).
Wenn das Ausgangssignal der ODER-Schalter 30 ein L-Signal
ist, zählt
der Zähler 31 die
Anzahl der Taktsignale, die vom Taktsignalgenerator 32 stammen,
und nach Zählung
einer gegebenen Anzahl Taktsignalen gibt er ein H-Signal am Ausgang
(Qn) an eine ODER-Schaltung 33 mit
mehreren Eingängen
ab, die stromabwärts
angeordnet ist.
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Nicht
nur das Ausgangssignal S31 des Zählers 31,
sondern auch ein Erfassungssignal Sab (das ein H-Signal ist, wenn
irgendein Fehler oder abnormer Zustand erfaßt wird), das von einer nicht
gezeigten Abnormitätsdetektorschaltung
abgegeben wird, die dazu dient, das Auftreten eines abnormen Zustands
an der Entladungslampe oder in der Stromversorgungsschaltung derselben
zu erfassen, werden dem Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 33 zugeführt. Wenn
irgendeines der Eingangssignal an der ODER-Schaltung 33 ein H-Signal ist,
wird daher dann das vorhandene H-Signal durch eine Verriegelungsschaltung 34 gehalten,
die stromabwärts
der ODER-Schaltung 33 angeordnet ist, und anschließend wird
das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 34 dem einen
Eingangsanschluß einer ODER-Schaltung 35 mit
zwei Eingängen
zugeführt, die
weiter stromabwärts
der Verriegelungsschaltung 34 angeordnet ist.
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Dem
anderen Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 35 wird
ein Signal S36 zugeführt (das
ein L-Signal ist, wenn eine Stromversorgungsspannung oder ein Versorgungsstrom
sich in einem zulässigen
Bereich befinden) von einer Stromquelleneingabemonitorschaltung 36 zugeführt, die überwacht,
ob die Versorgungsspannung oder der Versorgungsstrom, der der Versorgungsschaltung
zugeführt
wird, sich in einem gegebenen Bereich befinden.
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Wenn
das Ausgangssignal S35 der ODER-Schaltung 35 ein H-Signal
ist, dann wird die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 über den vorerwähnten Spannungskonstanter 15 abgebrochen,
und wie obenbeschrieben, das Ausgangssignal S35 der ODER-Schaltung 30 zugeführt.
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Die 8 bis 11 sind
jeweils Darstellungen des Betriebs der obenerwähnten Schaltung. In 8 bezeichnet
das Bezugszeichen VB eine Eingangsspannung für die Stromversorgungsschaltung 1,
während
Vcc für
eine Versorgungsspannung steht, die vom Spannungskonstanter 15 den
obenbeschriebenen Schaltungsteilen zugeführt wird. Die übrigen dargestellten
Signale sind dieselben, wie zuvor erläutert.
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8 zeigt
einen Zustand unmittelbar, nachdem die Stromversorgung zur Versorgungsschaltung aufgenommen
worden ist, während
die Entladungslampe aus ihrer Fassung gelöst ist. Während einer Zeitdauer, die
mit dem Einschalten der Stromzuführung
beginnt, steigt somit die Versorgungsspannung Vcc allmählich an,
wie die Eingangsspannung VB ansteigt, jedoch mit Beginn der Abfallzeit
des Einschaltrücksetzsignals
SP während
der Anstiegszeit der Eingangsspannung VB steigt die Versorgungsspannung
Vcc steil bis zu einem geregelten Spannungswert an, so daß die obenerwähnte Schaltung
mit Vcc als Versorgungsspannung veranlaßt wird zu arbeiten.
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Da
das Erfassungssignal S36 zunächst
ein H-Signal ist, ist während
derselben Zeit das Signal S35 ein H-Signal, so daß die Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 nicht geführt wird. Zu dem Zeitpunkt,
zu dem die Eingangsspannung VB jedoch einen gegebenen Wert übersteigt,
geht das Signal S36 in ein L-Signal über. Zur Abfallzeit des Signals
S35, das sich unten den Signalen S4, S5 und SP als letztes in ein
L-Signal umwandelt, beginnt der Zähler 31 somit seinen
Betrieb, und nach dem Zählen
einer gegebenen Anzahl (die als eine Zeit Td ausgedrückt ist) geht
das Signal S31 vorübergehend
in ein H-Signal über.
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Obgleich
in diesem Falle die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 vorübergehend
ausgeführt
wird (siehe Zeit Td), wird das Signal S35 zu einem H-Signal und
die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 wird hierdurch
abgebrochen, weil die Entladungslampe 7 aus der Fassung 10a entfernt
ist und die Entladungslampe 7 als im AUS-Zustand beurteilt
wird aufgrund der Verriegelung des Signals S31 (H-Signal). Dieser
Zustand wird gehalten, bis die Stromversorgung beim nächsten Mal
aufgenommen wird.
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Wenn
die Versorgungsspannung oder der Versorgungsstrom von dem zulässigen Bereich
abweicht, wird das Signal S36 zu einem H-Signal, um dadurch die
Stromversorgung zur Entladungslampe 7 zu unterbrechen.
Da das Signal S35 über
die ODER-Schaltung 30 jedoch
zu einem Rücksetzsignal
wird, wird das Ausgangssignal des Zählers 31 nicht verriegelt,
und das Signal S36 wird daher zu einem L-Signal, so daß die Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 wieder aufgenommen wird. Auch wenn
ein H-Signal, das von der ODER-Schaltung 31 abgegeben wird,
verriegelt wird, ändert
sich das Signal S35 über
die ODER-Schaltung 30 in ein Rücksetzsignal für den Zähler 31.
Weil jedoch das Signal S31 bereits von der Verriegelungsschaltung 34 gehalten
wird, entsteht im Betrieb ein Problem.
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In 8 wird
zu einem Zeitpunkt tc ein Vorgang ausgeführt, die Entladungslampe 7 mit
der Fassung 10a zu verbinden. Wenn die Detektorkontakte 12 der
Fassung 10a jedoch aufgrund schlechten Kontaktes oder dergleichen
offen bleiben, wie durch eine gestrichelte Linie in 8 gezeigt,
bleibt das Signal S5 ein L-Signal.
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9 zeigt
einen Zustand, bei dem das Signal S5 in ein L-Signal ausklinkt,
nachdem es wiederholt zwischen einem H-Signal und einem L-Signal
alternierend umgeschaltet wurde, weil durch den Anschlußzustandsdetektor 5 nach
Aufnahme der Stromversorgung zur Versorgungsschaltung eine falsche
Erfassung stattgefunden hat.
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In
diesem Falle beginnt zum Zeitpunkt, zu dem das Signal S5 endgültig von
einem H-Signal zu einem L-Signal wird, der Zählvorgang am Zähler 31, und
nach Verstreichen der Zeit Td wird das Signal S31 zu einem H-Signal,
und das H-Signal S31 wird von der Verriegelungsschaltung 34 gehalten,
so daß das
Signal S35 in ein H-Signal übergeht,
um dadurch die Stromversorgung zur Entladungslampe 7 abzubrechen,
während
dieser Zustand gehalten wird, bis die Stromversorgung zur Schaltung
das nächste
Mal in Betrieb genommen wird.
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10 zeigt
einen Zustand, in dem die Entladungslampe 7 aus der Fassung 10a entfernt
wird, während
die Entladungslampe 7 leuchtet. Aufgrund der Tatsache,
daß, während das
Signal S4 ein H-Signal ist, das Signal S5 sich von einem H-Signal
in ein L-Signal umwandelt, beginnt der Zählvorgang am Zähler 31 zur
Abfallzeit des Signals S4, und nach Verstreichen der Zeit Td wird
das Signal S31 vorübergehend
zu einem H-Signal, und dieses H-Signal S31 wird durch die Verriegelungsschaltung 34 gehalten. Das
Signal S35 wird daher in ein H-Signal umgewandelt, um dadurch die
Stromversorgung zur Entladungslampe 7 abzubrechen, während dieser
Zustand gehalten wird, bis die Stromversorgung zur Schaltung erneut
in Betrieb genommen wird.
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11 zeigt
einen Zustand, bei dem das Signal S5 in ein L-Signal ausklinkt,
nachdem es wiederholt zwischen einem H-Signal und einem L-Signal umgeschaltet
wurde aufgrund falscher Erfassung durch den Anschlußzustandsdetektor 5,
während
die Entladungslampe 7 leuchtet. Weil in diesem Falle das Signal
S4 ein H-Signal ist, d.h. weil die Entladungslampe 7 angeschaltet
bleibt, ist das Signal S35 ein L-Signal, um dadurch die Stromversorgung
zur Entladungslampe zu ermöglichen.
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Wie
man aus der vorangehenden Beschreibung klar ersieht, wird die Stromversorgung
zur Entladungslampe 7 selbst dann, wenn der Anschlußzustandsdetektor
ein Signal sendet, das angibt, daß die Entladungslampe aus dem
Anschlußelement
entnommen wird, nicht unterbrochen, es sei denn, der Leuchtzustandsdetektor
erfaßt,
daß sich
die Entladungslampe im AUS-Zustand befindet. Selbst wenn eine falsche
Erfassung im Anschlußzustandsdetektor erscheint,
während
die Entladungslampe leuchtet, wird daher die Stromversorgung zur
Lampe ausgeführt.
Aufgrund dieser Tatsache ist es daher möglich, eine plötzliche
Unterbrechung der Stromversorgung der Entladungslampe oder ein wiederholtes
Blinken der Entladungslampe aufgrund einer falschen Erfassung des
Anschlußzustandsdetektors
zu vermeiden ohne Rücksicht
auf die Leuchtzustände
der Entladungslampe.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist während einer Zeitdauer, die
ab der Stromzuführung
zur Versorgungsschaltung abläuft,
der Anschlußzustandsdetektor
daran gehindert, ein Signal zur Steuerschaltung zu liefern, oder
ein solches Signal kann ignoriert werden, wodurch der Nachteil beseitigt
ist, daß,
wenn eine falsche Erfassung am Anschlußzustandsdetektor während der
genannten Zeitdauer auftritt, die Stromzuführung zur Entladungslampe unterbrochen
werden kann, weil die Entladungslampe noch nicht gezündet ist.
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Weiterhin
ist die Zeit, die notwendig ist, die Stromzuführung zur Entladungslampe abzubrechen, bei
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kurzer eingestellt, als
die Periodendauer eines Startimpulses, der der Entladungslampe zugeführt wird, wenn
sie eingeschaltet wird, so daß hierdurch
verhindert wird, daß schädliche Wirkungen,
wie beispielsweise Stromschläge,
elektromagnetische Interferenz und dergleichen durch die Tatsache
hervorgerufen werden, daß der
Startimpuls während
des Zeitraums erzeugt wird, der notwendig ist, die Stromzuführung zur
Entladungslampe abzubrechen.