DE19851652A1 - Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruckgasentladungslampen - Google Patents
Vorschaltgerät zum Betreiben von HochdruckgasentladungslampenInfo
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- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2921—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
- H05B41/2926—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
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Abstract
Beschrieben wird ein Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruck-Gasentladungslampen bei der die Hochdruck-Gasentladungslampe über eine H-Brückenschaltung angesteuert wird. Das Vorschaltgerät ist so aufgebaut, daß die H-Brückenschalter durch zwei zueinander invertierte digitale Signale gesteuert werden, wobei jedes Signal zueinander diagonal angeordnete H-Brückenschalter steuert und daß jedes Signal zusätzlich am Steuereingang eines Halbleiterschalters anliegt, welcher den Steuerkreis eines H-Brückenschalters der jeweils nichtangesteuerten Brückendiagonale kurzschließt oder niederohmig verbindet und so einen sehr schnellen Ladungsausgleich in der Steuerstrecke des H-Brückenschalters bewirkt. DOLLAR A Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden Querströme in den H-Brückenzweigen auf einfache Weise wirkungsvoll vermieden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät zum Betreiben von
Hochdruck-Gasentladungslampen gemäß dem Oberbegriff unseres Anspruchs 1.
Aus der deutschen Patentschrift DE 34 45 817 C2 ist eine Schaltungsanordnung
zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe an Niedervolt-Gleichspannung
bekannt. Diese Schaltungsanordnung verfügt über einen DC/DC-Wandler, der
eine gegenüber der positiven Eingangsspannung erhöhte Gleichspannung
erzeugt. Zudem weist die Schaltungsanordnung einen Wechselrichter auf, der als
eine H-Brückenschaltung ausgebildet ist, über die die
Hochdruck-Gasentladungslampe als Last aus der Gleichspannung des
DC/DC-Wandlers betrieben wird, wobei die H-Brückenschaltung niederfrequent
die Polarität der Lampenspannung kommutiert, so daß die
Hochdruck-Gasentladungslampe, bezogen auf ihre Eingangsklemmen, mit einer
niederfrequenten, rechteckförmigen Wechselspannung ohne den
Gleichspannungs-Anteil versorgt wird. Zwischen der H-Brückenschaltung und der
Hochdruck-Gasentladungslampe weist diese Schaltungsanordnung ein Zündgerät
auf, das als Überlagerungszündgerät ausgebildet ist. Des weiteren weist die
bekannte Schaltungsanordnung einen Pulsgenerator auf, der Rechteckpulse zur
Umsteuerung der H-Brückenschaltung erzeugt.
Bei der bekannten Schaltungsanordnung erweist es sich als nachteilig, daß
unerwünschte Brückenquerströme für den zuverlässigen Betrieb der
Hochdruck-Gasentladungslampe nicht oder nur bei Verminderung der
Umschaltgeschwindigkeit vermieden werden können, so daß bei dem Betrieb der
Hochdruck-Gasentladungslampe durch den Wechselrichter hohe Ansteuer- und
Verlustleistungen entstehen. Des weiteren erweist sich bei der bekannten
Schaltungsanordnung als nachteilig, daß diese durch die Verwendung mehrerer
Spannungswandler aufwendig und kostenintensiv ist.
Aus der DE 42 24 996 A1 ist ein Vorschaltgerät bekannt, bei dem der
Pulsgenerator Rechteckpulse liefert, aufgrund derer bei jedem Umschalten der
Brückenzweige eine Totzeit erzeugt wird, über die alle Schalttransistoren der
H-Brückenschaltung abgeschaltet sind, wobei die Pulsdauer der Rechteckpulse
von dem Pulsgenerator der Totzeit entspricht und die Pulswiederholungsfrequenz
der doppelten Rechteckfrequenz entspricht.
Dadurch daß der Pulsgenerator Rechteckpulse liefert, aufgrund derer bei jedem
Umschalter der Brückenzweige eine Totzeit erzeugt wird, über die alle
Schalttransistoren der H-Brückenschaltung abgeschaltet sind, wobei die
Pulsdauer der Rechteckpulse von dem Pulsgenerator der Totzeit entspricht und
die Pulswiederholfrequenz der doppelten Rechteckfrequenz entspricht, wird
erreicht, daß bei geringen Brückenquerströmen die Ansteuer- und
Verlustleistungen des Wechselrichters gering gehalten werden können.
Nachteilig hingegen ist, daß die Schaltung gegenüber rückwirkenden
Zündimpulsen störanfällig und zudem durch die zur Totzeiterzeugung
vorgesehenen Logikbausteine (Flip-Flop, NAND-Gatter) relativ kostenaufwendig
ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges
Vorschaltgerät zu schaffen, welches ohne ein spezielles Totzeitsignal eine
querstromfreie und gegen Störimpulse weniger anfällige H-Brücke für den Betrieb
von Wechselstrom-Xenon-Gasentladungslampen besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die H-Brückenschalter
durch zwei zueinander invertierte digitale Signale gesteuert werden, wobei jedes
Signal zueinander diagonal angeordnete H-Brückenschalter steuert, und daß
jedes Signal zusätzlich am Steuereingang eines Halbleiterschalters anliegt,
welcher den Steuerkreis eines H-Brückenschalters der jeweils nicht
angesteuerten Brückendiagonale kurzschließt oder niederohmig verbindet.
Erfindungsgemäß wird in jedem Halbbrückenzweig nur noch jeweils ein
Brückenschalter beschleunigt abgeschaltet, und die zwei
Abschaltbeschleunigungsschaltungen werden nicht mehr durch das zugehörige
Abschaltsignal, sondern durch das Einschaltsignal für den Brückenschalter im
jeweils anderen Brückenzweig gesteuert, wodurch eine geringere Störanfälligkeit
gegenüber Störimpulsen erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
In der einzigen Figur ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer H-Brücke
dargestellt. Die vier Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) sind hier als
Power-MOS-FET dargestellt. Es ist jedoch möglich und vorteilhaft, diese Schalter
als IGBT auszuführen, die sich insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen
sowie bei hohen Anlaufströmen durch eine besonders niedrige Verlustleistung
auszeichnen.
Die hier nicht gezeigte Hochdruck-Gasentladungslampe ist als ohmsche Last (ZL)
zwischen den Eingangsklemmen (A, B) dargestellt. Ein nicht dargestelltes
Zündgerät ist zwischen der Hochdruck-Gasentladungslampe und den
Eingangsklemmen (A, B) angeordnet. Das in der Figur dargestellte Vorschaltgerät
besteht aus einem DC/DC-Wandler (D) mit negativer Ausgangsspannung, einem
nicht dargestellten Pulsgenerator zur Erzeugung digitaler Signale (E1, E2), vier
schaltbaren Stromquellen (Q1, Q2, Q3, Q4) sowie vier H-Brückenschaltern (M1,
M2, M3, M4), die als Power-MOS-FET ausgebildet sind.
Zwischen den Brückendiagonalen sind die Eingangsklemmen (A, B) der Last
(ZL), bestehend aus der Hochdruck-Gasentladungslampe und dem Zündgerät,
angeordnet. Die Schaltstrecken der H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) sind
zwischen Fahrzeugmasse (GND) und der am Ausgang des DC/DC-Wandlers (D)
anliegenden negativen geregelten Gleichspannung (-UW) angeordnet. Der
DC/DC-Wandler (D) ist zum einen mit der positiven Bordspannung (+UB) und
zum anderen mit der Fahrzeugmasse (GND) verbunden.
Die vier H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) schalten die auf die
Fahrzeugmasse (GND) bezogene Spannung (-UW) wechselseitig über die
Eingangsklemmen (A, B) auf die Last (ZL) (Reihenschaltung aus Zündgerät und
Xenon-Lampe). Die H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) werden über die vier als
Stromquellen beschalteten Transistoren (Q1, Q2, Q3, Q4) angesteuert. Die vier
Stromquellen (Q1, Q2, Q3, Q4) werden über die beiden zueinander invertierten
digitalen Signale (E1, E2) geschaltet. Die Signale (E1, E2) können die beiden
Zustände (GND = low, UB = high) annehmen.
E1 = low bedeutet: die Stromquellen (Q1, Q2) sind aktiv; E2 = low bedeutet: die Stromquellen (Q3, Q4) sind aktiv.
E1 = low bedeutet: die Stromquellen (Q1, Q2) sind aktiv; E2 = low bedeutet: die Stromquellen (Q3, Q4) sind aktiv.
Die Stromquelle (Q2) schaltet mit dem Spannungsabfall an Widerstand (R9) den
H-Brückenschalter (M1). Die Stromquelle (Q3) schaltet mit dem Spannungsabfall
an Widerstand (R10) den H-Brückenschalter (M2). Die Stromquelle (Q1) erzeugt
mit dem Spannungsabfall an Widerstand (R13) und der Basis-Emitter-Spannung
vom Transistor (Q5) ein Schaltsignal, welches über den Widerstand (R11) den
H-Brückenschalter (M4) einschaltet; gleichzeitig wird der Transistor (Q5)
durchgeschaltet, welcher seinerseits den H-Brückenschalter (M3) beschleunigt
abschaltet. Die Stromquelle (Q4) erzeugt mit dem Spannungsabfall an
Widerstand (R15) und der Basis-Emitter-Spannung von Transistor (Q6) ein
Schaltsignal, welches über den Widerstand (R12) den H-Brückenschalter (M3)
einschaltet; gleichzeitig wird der Transistor (Q6) durchgeschaltet, welcher
seinerseits den H-Brückenschalter (M4) beschleunigt abschaltet.
Die beschleunigte Abschaltung der H-Brückenschalter (M3 bzw. M4) geschieht
dadurch, daß die angesteuerten Transistoren (Q5 bzw. Q6) die Steuerstrecke der
zugehörigen H-Brückenschalter kurzschließen bzw. niederohmig verbinden und
so einen sehr schnellen Ladungsausgleich bewirken. Durch die
erfindungsgemäße Maßnahme werden Querströme in den H-Brückenzweigen auf
einfache Weise wirkungsvoll vermieden.
A, B Eingangsklemmen der Last
D DC/DC-Wandler
M1, M2, M3, M4 H-Brückenschalter
R9, R10, R11, R12, R13, R15 , Widerstände
Q1, Q2, Q3, Q4 schaltbare Stromquellen (Transistoren)
Q5, Q6 Halbleiterschalter (Transistoren)
ZL Last
E1, E2 digitale Signale
GND Fahrzeugmasse
UAB Lampenspannung
+UB Bordspannung
-UW geregelte Gleichspannung
D DC/DC-Wandler
M1, M2, M3, M4 H-Brückenschalter
R9, R10, R11, R12, R13, R15 , Widerstände
Q1, Q2, Q3, Q4 schaltbare Stromquellen (Transistoren)
Q5, Q6 Halbleiterschalter (Transistoren)
ZL Last
E1, E2 digitale Signale
GND Fahrzeugmasse
UAB Lampenspannung
+UB Bordspannung
-UW geregelte Gleichspannung
Claims (3)
1. Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruck-Gasentladungslampen mit
niederfrequenter, rechteckförmiger Spannung in Kraftfahrzeugen, mit einem
DC/DC-Wandler (D), der aus einer auf die Fahrzeugmasse (GND)
bezogenen positiven Bordspannung (+UB) eine geregelte Gleichspannung
(-UW) erzeugt, mit einem Wechselrichter, der als eine H-Brückenschaltung,
welche vier H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) aufweist, ausgebildet ist,
über die die Hochdruck-Gasentladungslampe als Last (ZL) aus der
geregelten Gleichspannung (-UW) des DC/DC-Wandlers (D) betrieben wird,
wobei die H-Brückenschaltung niederfrequent die Polarität der
Lampenspannung (UAB) kommutiert, so daß die
Hochdruck-Gasentladungslampe, bezogen auf ihre Eingangsklemmen (A, B),
mit einer niederfrequenten, rechteckförmigen Wechselspannung ohne
Gleichspannungsanteil versorgt wird, und mit einem Pulsgenerator, der
Rechteckpulse zur Umsteuerung der H-Brückenschaltung erzeugt dadurch
gekennzeichnet, daß die H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) durch zwei
zueinander invertierte digitale Signale (E1, E2) gesteuert werden, wobei
jedes Signal (E1 bzw. E2) zueinander diagonal angeordnete
H-Brückenschalter (M1, M4 bzw. M2, M3) steuert, und daß jedes Signal (E1
bzw. E2) zusätzlich am Steuereingang eines Halbleiterschalters (Q5 bzw. Q6)
anliegt, welcher den Steuerkreis eines H-Brückenschalters (M3 bzw. M4) der
jeweils nichtangesteuerten Brückendiagonale kurzschließt oder niederohmig
verbindet.
2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) Leistungs-MOS-FET sind.
3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
H-Brückenschalter (M1, M2, M3, M4) IGBT sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998151652 DE19851652A1 (de) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruckgasentladungslampen |
EP99122183A EP1001663A3 (de) | 1998-11-10 | 1999-11-06 | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruckgasentladungslampen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998151652 DE19851652A1 (de) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruckgasentladungslampen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19851652A1 true DE19851652A1 (de) | 2000-05-11 |
Family
ID=7887204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998151652 Withdrawn DE19851652A1 (de) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruckgasentladungslampen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1001663A3 (de) |
DE (1) | DE19851652A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021205A1 (de) * | 2007-05-05 | 2008-11-06 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Ansteuerung für die Schalter einer H-Brückenschaltung zum Betreiben einer Hochdruck-Gasentladungslampe in Kraftfahrzeugen |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3905715A1 (de) * | 1988-02-26 | 1989-10-26 | Gen Electric | Verfahren und ballastschaltung zum betreiben einer gasentladungslampe |
US5087859A (en) * | 1989-05-17 | 1992-02-11 | U. S. Philips Corporation | Switching arrangement for high pressure discharge lamp |
DE4224996A1 (de) * | 1992-07-29 | 1994-02-03 | Hella Kg Hueck & Co | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruck-Gasentladungslampen mit niederfrequenter, rechteckförmiger Spannung in Kraftfahrzeugen |
EP0647085A1 (de) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | Steuerschaltung für eine Entladungslampe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
DE4442658A1 (de) * | 1993-11-30 | 1995-07-06 | Koito Mfg Co Ltd | Schaltkreis für eine Fahrzeugentladungslampe |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2604491C2 (de) * | 1976-02-03 | 1982-09-09 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schutzschaltung für einen Transistor- Gegentaktzerhacker |
FR2701339B1 (fr) * | 1993-02-08 | 1995-03-10 | Valeo Vision | Dispositif d'alimentation électrique délivrant une tension aux polarités alternées de manière cyclique. |
-
1998
- 1998-11-10 DE DE1998151652 patent/DE19851652A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-11-06 EP EP99122183A patent/EP1001663A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3905715A1 (de) * | 1988-02-26 | 1989-10-26 | Gen Electric | Verfahren und ballastschaltung zum betreiben einer gasentladungslampe |
US5087859A (en) * | 1989-05-17 | 1992-02-11 | U. S. Philips Corporation | Switching arrangement for high pressure discharge lamp |
DE4224996A1 (de) * | 1992-07-29 | 1994-02-03 | Hella Kg Hueck & Co | Vorschaltgerät zum Betreiben von Hochdruck-Gasentladungslampen mit niederfrequenter, rechteckförmiger Spannung in Kraftfahrzeugen |
EP0647085A1 (de) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | Steuerschaltung für eine Entladungslampe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
DE4442658A1 (de) * | 1993-11-30 | 1995-07-06 | Koito Mfg Co Ltd | Schaltkreis für eine Fahrzeugentladungslampe |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Treiber für Leistungsschalter. In: RFE, H.9, 1997, S.75 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021205A1 (de) * | 2007-05-05 | 2008-11-06 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Ansteuerung für die Schalter einer H-Brückenschaltung zum Betreiben einer Hochdruck-Gasentladungslampe in Kraftfahrzeugen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1001663A3 (de) | 2002-11-13 |
EP1001663A2 (de) | 2000-05-17 |
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