DE19924516A1 - Stromversorgungseinrichtung für eine Hochdruckentladungslampe und hieraus aufgebaute Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Stromversorgungseinrichtung für eine Hochdruckentladungslampe und hieraus aufgebaute Beleuchtungsvorrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe (7) und eine diese beiden Elemente umfassende Beleuchtungsvorrichtung. Ein Lampenspannungsermittlungsabschnitt (4) ermittelt die Lampenspannung der Hochdruckentladungslampe (7) und überträgt sie an einen Stromberechnungsabschnitt (8). Ein Lampenstromermittlungsabschnitt (5) ermittelt den Lampenstrom der Hochdruckentladungslampe (7) und überträgt ihn an eine Differenzverstärkungsschaltung (9). Ein der Hochdruckentladungslampe (7) zuzuführender Sollenergiewert wird in den Stromberechnungsabschnitt (8) von der Solleinstelleinrichtung (11) eingegeben. Der Stromberechnungsabschnitt (8) teilt den Sollenergiewert durch die Lampenspannung, ermittelt durch den Lampenspannungsermittlungsabschnitt (4), um einen Sollstromwert zu berechnen und überträgt den Sollstromwert zu der Differenzverstärkerschaltung (9). Ein Steuerabschnitt (10) steuert den Zerhackbetrieb bzw. den Unterbrechungsbetrieb eines Halbleiterschalters (Tr) derart, daß der Sollstromwert ungefähr gleich dem Lampenstromwert gemacht wird. Ein Kondensator (C2) einer Zeitgeberschaltung (12) wird mit einem Strom geladen, der mit dem Sollenergiewert übereinstimmt, und zwar gleichzeitig mit dem Betrieb der Sollenergieeinstelleinrichtung (11) und ein Entladen wird ausgeführt, wenn die Hochdruckentladungslampe (7) ausgeschaltet wird. Wenn der Betrieb gestartet wird, stellt die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) den Sollenergiewert auf ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvor­ richtung für eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere eine Stromversorgungsvorrichtung zur Stromversorgung einer Hoch­ druckentladungslampe, wie etwa für einen Fahrzeugschweinwer­ fer, eine Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungs­ lampe, eine Beleuchtungseinheit mit einer Stromversorgungs­ vorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe und ein Fahr­ zeug, das mit der Beleuchtungseinheit bestückt ist.
In einer herkömmlichen, beispielsweise für einen Fahrzeug­ scheinwerfer verwendeten Stromversorgungsvorrichtung zur Stromversorgung einer Hochdruckentladungslampe wird ein von der Hochdruckentladungslampe emittierter Lichtfluß veranlaßt, rasch anzusteigen, indem Überstrom der Hochdruckentladungs­ lampe in einer Periode unmittelbar nach Start der Stromver­ sorgung zugeführt wird, bis die Lampenspannung angemessen an­ gestiegen ist.
Die herkömmliche Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe ist außerdem dazu ausgelegt, der Hoch­ druckentladungslampe konstante Energie zuzuführen, um die Veränderung des Lichtflusses zu verringern, der von der Hoch­ druckentladungslampe emittiert wird in Übereinstimmung mit der Ungleichmäßigkeit der Eigenschaften oder der Eigen­ schaftsveränderung auf Grundlage der Standzeit und derglei­ chen in der Hochdruckentladungslampe in stabilem Zustand.
Wenn in der Hochdruckentladungslampe dieser Art Ein- und Aus­ schaltvorgänge wiederholt werden, führt ihre Temperaturverän­ derung dazu, daß der Dampfdruck eines Leuchtstoffmetalls, das in ihr enthalten ist, sich ändert, wodurch die Eigenschaften geändert werden.
Aus diesem Grund wird in einer Hochdruckentladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer, beispielsweise erläutert in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungs-Nr. 10-41075 (Stand der Technik) die der Lampe zuzuführende Energie bzw. der der Lampe zuzuführende Strom in Übereinstimmung mit einer kalten Lampe (Kaltzustand) oder einer heißen Lampe (Heißzustand) gesteuert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt eine Stromversorgungsvorrich­ tung 40 für eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Stand der Technik eine Stromversorgungs- bzw. Beleuchtungssteuerschal­ tung 41, eine Lade/Entladeschaltung 42, bestehend aus einer Reihenschaltung eines Widerstands R mit einem Kondensator C, eine eine stabile Beleuchtung bzw. eine stabile Stromzufuhr erkennende Schaltung 43, eine Energie- bzw. Stromzuführrück­ setzschaltung 44 und eine Pegelrücksetzschaltung 45.
Die Lade/Entladeschaltung 42 bildet eine Zeitmeßschaltung zum Messen der Ein-/Ausschaltzeit der Energie- bzw. Stromversor­ gung.
Die Beleuchtungs- bzw. Stromversorgungssteuerschaltung 41 stellt die Energie bzw. den Strom ein, die bzw. der einer (nicht gezeigten) Lampe durch eine (nicht gezeigte) Be­ leuchtungsschaltung bzw. Stromversorgungsschaltung auf Grund­ lage eines Werts der Anschlußspannung Vc des Kondensators C zugeführt werden soll.
Die Schaltung 43 zum Ermitteln stabiler Stromversorgung bzw. stabiler Beleuchtung entscheidet, ob die Lampe sich im heißen Zustand befindet oder nicht. Wenn die Anschlußspannung Vc hö­ her als der Feststellungsbezugswert ist, d. h. wenn die Lampe sich im heißen Zustand befindet, gibt die Schaltung 43 zur Feststellung der stabilen Beleuchtung bzw. Stromversorgung ein entsprechendes Signal Ss aus, das auf einem hohen Pegel in bezug auf die Pegelrücksetzschaltung 45 liegen muß.
Die Energiezufuhrrücksetzschaltung 44 betätigt die Beleuch­ tungs- bzw. Stromversorgungssteuerschaltung 41, wenn eine vorbestimmte Rücksetzperiode abgelaufen ist, wenn die Strom­ versorgung eingeschaltet ist.
Die Pegelrücksetzschaltung 45 lädt den Kondensator C während der Rücksetzperiode, wenn das Signal Ss betreffend die Fest­ stellung stabiler Beleuchtung bzw. Stromversorgung sich auf hohem Pegel befindet.
Das heißt, wenn die Strom- bzw. Energieversorgung eingeschal­ tet ist (oder wenn die Lampe erneut zum Leuchten gebracht ist), daß dann, wenn die Lampe sich im heißen Zustand befin­ det, der Kondensator C geladen wird und die Beleuchtungs­ steuerschaltung 41 die der Lampe zuzuführende Energie auf Grundlage der Anschlußspannung Vc des Kondensators C während einer vorbestimmten Rücksetzperiode beschränkt.
Die Stromversorgungsvorrichtung 40 für eine Hochdruckentla­ dungslampe gemäß dem vorstehend angeführten Stand der Technik vermag die Zufuhr der Energie bzw. des Stroms zu der Lampe mengenmäßig auf das Notwendige zu beschränken, wenn die Strom- bzw. Energieversorgung (d. h. das Ein- und Ausschalten der Lampe) in kurzer Zeit wiederholt wird, nachdem die Hoch­ druckentladungslampe in dem stabilen Zustand gewesen ist.
Der Feststellungsbezugswert wird verwendet, um festzustellen, ob die Lampe sich im heißen Zustand befindet oder nicht, und die der Lampe zuzuführende Energie bei der Spannung in der Nähe der Anschlußspannung Vc wird stufenweise verändert.
Wenn die Anschlußspannung Vc des Kondensators C höher ist als der Feststellungsbezugswert, wird der Kondensator C während einer vorbestimmten Rücksetzperiode selbst dann geladen, wenn der Wert der Anschlußspannung Vc einen Wert in der Nähe des Feststellungsbezugswerts oder eines Werts ist, bei welchem der Kondensator C vollständig geladen ist, weshalb die der Lampe zugeführte Energie im wesentlichen dieselbe ist, was bedeutet, daß die Energie sich im stabilen Zustand befindet.
Wenn andererseits die Anschlußspannung Vc des Kondensators C niedriger als der Feststellungsbezugswert ist, wird die Über­ spannung der Lampe selbst dann zugeführt, wenn der Wert der Anschlußspannung Vc nahe zum Feststellungsbezugswert liegt, bei welchem die Lampe sich im heißen Zustand befindet.
Wie vorstehend erläutert, hat die Stromversorgungsvorrichtung 40 für eine Hochdruckentladungslampe den Nachteil, daß die der Lampe zugeführte Energie stufenweise in bezug auf den Feststellungs- bzw. Entscheidungsbezugswert verändert wird, weshalb optimale Energie entsprechend der Lampentemperatur nicht zugeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend ange­ sprochenen Probleme gemacht worden. Eine Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung besteht demnach darin, eine Stromversor­ gungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe zu schaf­ fen, wobei die Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe der Lampe in Übereinstimmung mit dem Zu­ stand der Lampentemperatur beim Einschalten und Ausschalten der Lampe optimale Energie zuzuführen vermag, eine Beleuch­ tungsvorrichtung mit einer Hochdruckentladungslampe, eine Be­ leuchtungseinheit, aufweisend die Stromversorgungsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe, und ein Fahrzeug, das mit der Beleuchtungseinheit bestückt ist.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, schafft die vor­ liegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Stromver­ sorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe, auf­ weisend:
Eine Energiewandlungseinrichtung mit variablem Ausgang, auf­ weisend einen Halbleiterschalter zum Zerhacken von Gleich­ strom, und mit einer Ausgangsseite, die mit einer Hochdruck­ entladungslampe verbunden ist, und
eine Hochspannungserzeugungsschaltung zum Anlegen von Hoch­ spannung an die Hochdruckentladungslampe auf Grundlage des Ausgangssignals von der Energiewandlungseinrichtung, um die Hochdruckentladungslampe einzuschalten,
eine Sollenergieeinstelleinrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Sollenergiewert einzustellen, der von der Energiewand­ lungseinrichtung der Hochdruckentladungslampe zugeführt wer­ den soll,
eine Energieermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Elektri­ zitätsmenge in Übereinstimmung mit der Hochdruckentladungs­ lampe zugeführter Energie,
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des Halblei­ terschalters der Stromwandlungseinrichtung derart, daß der Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung eingestellt wird, ungefähr der Elektrizitätsmenge entspricht, welche durch die Energieermittlungseinrichtung ermittelt wird, und
eine Ladeschaltung mit einem Kondensator, der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert ge­ laden zu werden, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung eingestellt wird,
wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung den Sollenergiewert auf Grundlage einer Ladespannung des Kondensators in der La­ deschaltung einstellt, wenn der (Lampen)betrieb gestartet wird, und den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Be­ triebsdauer verringert.
Definitionen und technische Bedeutungen von Begriffen sind bei der vorliegenden Erfindung gemäß dem vorstehend genannten Aspekt sowie weiteren Aspekten so zu verstehen bzw. festge­ legt, wie nachfolgend ausgeführt, es sei denn, daß andere An­ gaben hierzu gemacht sind.
Die von der Hochspannungserzeugungsschaltung erzeugte Hoch­ spannung bezeichnet eine Spannung, die erforderlich ist, eine Hochdruckentladungslampe einzuschalten, die mit ihr verbunden ist, und sieht beispielsweise vor, daß die Hochspannung die Form einer Rechteckwelle, einer Sinuswelle und dergleichen aufweist.
Die Stromwandlungseinrichtung kann ein Gleichstrom-Gleich­ strom-Wandler, eine Zerhackerschaltung oder eine Inverter­ schaltung sein.
Die mit der Energie übereinstimmende bzw. korrelierende Elek­ trizitätsmenge bedeutet die Spannung entsprechend der Ener­ gie, dem Strom und der Energie.
Der mit dem Sollenergiewert korrelierende bzw. übereinstim­ mende Strom ist ein elektrischer Strom proportional zu oder ungefähr proportional zu dem Sollenergiewert.
Jegliche Lade- bzw. Aufladeeinrichtung und jeglicher Aufbau des Kondensators der Ladeschaltung kann verwendet werden, solange dieser mit elektrischem Strom in Übereinstimmung bzw. korrelierend mit dem Sollenergiewert geladen wird.
Es ist bevorzugt, daß die Entladung dieses Kondensators über einen langen Zeitraum hinweg (beispielsweise 5 Minuten) ausgeführt wird.
Bei dem vorstehend angeführten Aufbau erzeugt die Hochspan­ nungserzeugungsschaltung Hochspannung und legt sie an die Hochdruckentladungslampe an, um die Hochdruckentladungslampe einzuschalten.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung stellt den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators der Lade­ schaltung ein, wenn der Betrieb der Sollenergieeinstellein­ richtung gestartet wird.
Die Steuereinrichtung steuert den Betrieb mit gehackter Cha­ rakteristik bzw. den unterbrochenen Betrieb des Halbleiter­ schalters der Energiewandlungseinrichtung derart, daß der Sollenergiewert ungefähr auf die Energie eingestellt wird, die durch die Energieermittlungseinrichtung ermittelt wird.
Das Laden des Kondensators der Ladeschaltung mit dem Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert wird gestartet.
Daraufhin führt die Sollenergieeinstelleinrichtung eine Ak­ tualisierung durch, um den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Dauer des Betriebs zu verringern.
Optimale Energie wird dadurch der Hochdruckentladungslampe in Übereinstimmung mit der Dauer zugeführt, nachdem der Betrieb gestartet wurde.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt schafft die vorlie­ gende Erfindung eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe, aufweisend:
Eine Energiewandlungseinrichtung mit variablem Ausgang, auf­ weisend einen Halbleiterschalter zum Zerhacken von Gleich­ strom, dessen Ausgangsseite mit einer Hochdruck­ entladungslampe verbunden ist, und
eine Hochspannungserzeugungsschaltung zum Anlegen von Hoch­ spannung an die Hochdruckentladungslampe auf Grundlage des Ausgangssignals von der Energiewandlungseinrichtung, um die Hochdruckentladungslampe einzuschalten,
eine Sollenergieeinstelleinrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Sollenergiewert einzustellen, der von der Energiewand­ lungseinrichtung der Hochdruckentladungslampe zugeführt wer­ den soll,
eine Lampenspannungsermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Lampenspannung der Hochdruckentladungslampe,
eine Lampenstromermittlungseinrichtung zum Ermitteln des Lam­ penstroms der Hochdruckentladungslampe,
eine Stromberechnungseinrichtung zum Teilen eines Sollener­ giewerts, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung einge­ stellt wird, durch die Lampenspannung, welche durch die Lam­ penspannungsermittlungseinrichtung ermittelt wird, um einen Sollstromwert zu berechnen,
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des Halblei­ terschalters in der Energiewandlungseinrichtung, um den Soll­ stromwert, der durch die Stromberechnungseinrichtung berech­ net wird, an den Lampenstromwert anzunähern, der durch die Lampenstromermittlungseinrichtung ermittelt wird, und eine Zeitgeberschaltung mit einem Widerstand und einem Kon­ densator, der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstim­ mung mit dem Sollenergiewert geladen zu werden,
wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung dazu ausgelegt ist, den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kon­ densators in der Zeitgeberschaltung einzustellen, wenn der Betrieb gestartet wird, und dazu, den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer zu verändern.
Die Lampenspannungsermittlungseinrichtung vermag die Lampen­ spannung direkt oder indirekt zu ermitteln.
Die Lampenstromermittlungseinrichtung vermag den Lampenstrom direkt oder indirekt zu ermitteln.
Wenn bei dem vorstehend angeführten Aufbau der Betrieb ge­ startet wird bzw. Betriebsvorgänge gestartet werden, teilt die Stromberechnungseinrichtung den Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators der Zeitgeberschaltung einge­ stellt wird, durch die Lampenspannung, die durch die Lampen­ spannungsermittlungseinrichtung ermittelt wird, um den Soll­ stromwert zu berechnen.
Die Steuereinrichtung steuert den unterbrochenen Betrieb bzw. den Betrieb in Zerhackerart des Halbleiterschalters der Ener­ giewandlungseinrichtung so, daß der Sollstromwert ungefähr gleich dem Lampenstromwert ist, der durch die Lampenstromer­ mittlungseinrichtung ermittelt wird.
Das Laden des Kondensators der Zeitgeberschaltung, welche den Widerstand und den Kondensator umfaßt, mit elektrischem Strom in Übereinstimmung bzw. Korrelation mit dem Sollenergiewert wird ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform gestartet. Damit die Sollenergieeinstelleinrichtung den Sollenergiewert verändert, wird optimale Energie der Hochdruckentladungslampe in Übereinstimmung mit der Betriebsstartzeit zugeführt.
In Übereinstimmung mit dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Kondensator eine Entladeeigenschaft bzw. eine Entladekennlinie übereinstimmend bzw. korrelierend mit der Veränderung des Temperaturabfalls auf, nachdem die Hoch­ druckentladungslampe ausgeschaltet wurde, und zwar in der bzw. in bezug auf die Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem ersten bzw. zweiten Aspekt.
Da die Entladungskennlinie des Kondensators mit der Lampen­ temperatur übereinstimmt bzw. korreliert, wird die Spannung des Kondensators ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Tempe­ raturabfall in der Lampe verringert.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung stellt den Sollenergiewert ein, welcher der Lampe in Übereinstimmung mit der Spannung des Kondensators zugeführt werden soll, wenn sie eingeschal­ tet wird. Das heißt, da optimale Energie in Übereinstimmung mit der Lampentemperatur zugeführt wird, vermag in dem Zeit­ raum, nachdem die Lampe ausgeschaltet wurde, oder mit anderen Worten, wenn der Betrieb gestartet wird, der von der Lampe emittierte Lichtfluß rasch zuzunehmen bzw. anzusteigen und die Standzeit der Lampe kann verlängert werden.
In Übereinstimmung mit dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochspannungsentladungslampe gemäß den vorstehend genannten ersten bis dritten Aspekten eine Takteinrichtung zum Takten der Dauer des Betriebs und die Sollenergieeinstelleinrichtung aktualisiert den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der durch die Takteinrichtung getakteten Dauer.
Es ist bevorzugt, daß das Takten der Dauer des Betriebs syn­ chron mit dem Start der Stromversorgung der Hochdruckentla­ dungslampe gestartet werden sollte. Die Dauer kann jedoch in­ direkt gestartet werden.
Das heißt, nachdem in der vorstehend angeführten Struktur der Betrieb gestartet wurde, steigt die Lampentemperatur und die Lampenspannung steigt ebenfalls mit ablaufender Zeit. Aus diesem Grund erlaubt die Sollenergieeinstelleinrichtung eine Aktualisierung (Verringerung) des Sollenergiewerts in Über­ einstimmung mit der getakteten Dauer bzw. der Taktdauer.
Da optimale Energie der Hochdruckentladungslampe in Überein­ stimmung mit dem Zustand der Lampentemperatur zugeführt wird, kann die Standzeit der Lampe verlängert werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe ge­ mäß den fünften und sechsten Aspekten der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt die Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe gemäß den ersten und zweiten Aspekten und die Hochdruckentladungslampe, die durch die Energiewand­ lungsvorrichtung der Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe mit Energie versorgt wird.
Gebildet wird die Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentla­ dungslampe durch Hinzufügen der Hochdruckentladungslampe zu der Stromversorgungsvorrichtung für die Hochdruckentladungs­ lampe in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Aspekten, und sie hat die in den vorstehend genannten ersten und zwei­ ten Aspekten erläuterten Funktionen.
In Übereinstimmung mit der Beleuchtungsvorrichtung mit Hoch­ druckentladungslampe gemäß dem siebten Aspekt der vorliegen­ den Erfindung handelt es sich bei der Hochdruckentladungs­ lampe um eine quecksilberfreie Lampe, die kein Quecksilber in ihrer Bogenentladungsröhre in der Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe gemäß dem fünften oder sechsten Aspekt einschließt.
Die quecksilberfreie Lampe ist eine Lampe, in welcher so gut wie kein Quecksilber enthalten ist, und es handelt sich bei ihr beispielsweise um eine Lampe, in welcher Metallhalogenid hauptsächlich enthalten ist, bei dem es sich um ein leuchtfä­ higes Metall handelt.
Da der von der Lampe emittierte Lichtfluß in der quecksilber­ freien Lampe rascher ansteigt als in der Quecksilber enthal­ tenden Lampe, kann die Zeitperiode der Überspannungszufuhr zu der Lampe verkürzt werden, wenn sie eingeschaltet wird.
Die Beleuchtungseinheit in Übereinstimmung mit den achten und neunten Aspekten der vorliegenden Erfindung umfaßt außerdem die Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe ge­ mäß den vorstehend genannten fünften und sechsten Aspekten und einen Beleuchtungsbefestigungshauptkörper mit einer Lichtsteuereinrichtung zum Steuern des von der Hochdruckent­ ladungslampe emittierten Lichts.
In Übereinstimmung mit diesem Aufbau veranlaßt eine Beleuch­ tungseinheit, die optimale Energie in Übereinstimmung mit dem Zustand der Lampentemperatur empfängt, einen raschen Anstieg des Lichtflusses, und die Lampenstandzeit kann verlängert werden.
In Übereinstimmung mit der Beleuchtungseinheit gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Beleuch­ tungseinheit gemäß den achten und neunten Aspekten am Fahr­ zeug angebracht und die Lichtsteuereinrichtung der Beleuch­ tungseinheit wird bei einem Scheinwerfer für das Fahrzeug an­ gewendet.
Da in Übereinstimmung mit diesem Aufbau die Erfindung eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe umfaßt, weiche der Lampe in Übereinstimmung mit dem Zustand der Lampentemperatur optimale Energie zuzuführen vermag, wenn der Betrieb gestartet wird, kann deshalb ein Fahrzeug hoher Zuverlässigkeit (bezüglich der Beleuchtungsanlage) bereitge­ stellt werden, da der Lichtflußanstieg beibehalten wird und die Standzeit der Lampe verlängert ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Anordnung einer Beleuchtungs­ vorrichtung mit einer Hochdruckentladungslampe gemäß der er­ sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht zur Erläuterung eines Sollenergiewerts, der durch eine in Fig. 1 gezeigte Sollenergieeinstelleinrich­ tung eingestellt werden soll,
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Anordnung einer Beleuchtungs­ vorrichtung mit einer Hochdruckentladungslampe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 schematisch eine Querschnittansicht einer Anordnung einer Beleuchtungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5A eine Vorderansicht des Aufbaus eines Fahrzeugs, das mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit bestückt ist,
Fig. 5B schematisch eine Querschnittansicht des in Fig. 5A gezeigten Scheinwerfers des Fahrzeugs, und
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Anordnung einer herkömmlichen Stromversorgungsvorrichtung für eine Entladungslampe.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Stromversorgungs­ vorrichtung mit einer Hochdruckentladungslampe gemäß der er­ sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Beleuchtungsvorrichtung mit einer Hochdruckentladungs­ lampe ist in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet und ge­ bildet durch eine Gleichstromenergieversorgung 2, eine Ener­ giewandlereinrichtung 3, eine Lampenstromermittlungsschaltung 4, eine Lampenstromermittlungsschaltung 5, eine Hochspan­ nungserzeugungsschaltung 6, eine Hochdruckentladungslampe 7, eine Stromberechnungsschaltung 8, eine Differenzverstärkungs­ schaltung 9, eine Steuerschaltung 10, eine Sollenergieein­ stelleinrichtung 11, eine Zeitgeberschaltung 12, eine Takt­ schaltung 14 und dergleichen.
Eine Stromversorgungsvorrichtung 16 für eine Hochdruckentla­ dungslampe kann gewonnen werden, indem die Entladungslampe 7 oder die Gleichstromenergieversorgung 2 und die Entladungs­ lampe 7 auf der Beleuchtungsvorrichtung 1 mit Hochdruckentla­ dungslampe entnommen bzw. ausgelagert werden.
Bei der Gleichstromenergieversorgung 2 kann es sich um eine Batterie, eine Gleichstromenergieversorgungseinrichtung oder eine Stromversorgung handeln, die erhalten wird durch Gleich­ richten oder Gleichrichten und Glätten einer handelsüblichen Wechselstromenergieversorgung.
Eine Primärwicklung T1 eines Spannungserhöhungstransformators T in der Energiewandlungseinrichtung 3 und eine als Halblei­ terschalter dienende Reihenschaltung eines Transistors Tr sind mit der Gleichstromenergieversorgung 2 verbunden.
Ein Glättungskondensator C1 ist mit einer Sekundärwicklung T2 des Spannungserhöhungstransformators T durch eine Diode D1 verbunden.
Der Emitter des Transistors Tr und ein Ende a der Sekundär­ wicklung T2 in dem Spannungserhöhungstransformator T sind miteinander verbunden.
Bei der Energiewandlereinrichtung 3 handelt es sich um einen Rücklauf-Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, der den Gleichstrom von der Gleichstromenergieversorgung 2 zerhackt.
Die Hochdruckentladungslampe 7 ist mit der Ausgangsseite der Energiewandlungseinrichtung 3 verbunden, d. h. mit beiden En­ den des Glättungskondensators C1 durch die Hochspannungser­ zeugungsschaltung 6.
Bei der Hochdruckentladungslampe 7 handelt es sich beispiels­ weise um eine Metallhalogenidlampe einer Nennleistung von 35 W.
Die Hochspannungserzeugungsschaltung 6 erzeugt einen Hoch­ spannungsimpuls, legt den Hochspannungsimpuls an die Hoch­ druckentladungslampe 7 an und startet diese.
Die Lampenspannungsermittlungsschaltung 4, bei welcher es sich um eine Reihenschaltung aus Widerständen R1 und R2 han­ delt, und die als Spannungsermittlungseinrichtung dient, ist mit der Ausgangsseite der Energiewandlungsschaltung 3 ver­ bunden.
Die Lampenstromermittlungsschaltung 5 eines Transistors 3, die bzw. der als Lampenstromermittlungseinrichtung dient, ist zwischen der Lampenspannungsermittlungsschaltung 4 und der Hochspannungserzeugungsschaltung 6 angeordnet bzw. zwischen diese geschaltet.
Die Lampenspannungsermittlungsschaltung 4 und die Lampen­ stromermittlungsschaltung 5 ermitteln die Lampenspannung und den Lampenstrom der Hochdruckentladungslampe 7.
Ein Verbindungspunkt b, der zwischen den Widerständen R1 und R2 vorgesehen ist, ist mit der Eingangsseite der Stromberech­ nungsschaltung 8 verbunden, die als Stromberechnungseinrich­ tung dient.
Die Eingangsseite der Stromberechnungsschaltung 8 ist außer­ dem mit der Ausgangsseite der Sollenergieeinstelleinrichtung 11 verbunden.
Die Eingangsseite der Stromberechnungsschaltung 8 ist außer­ dem mit einem invertierenden Eingangsanschluß der Differenz­ verstärkungsschaltung 9 verbunden.
Die Lampenspannung von der Lampenspannungsermittlungsschal­ tung 4 und der Sollenergiewert von der Sollenergieeinstel­ lungseinrichtung 11 werden in die Stromberechnungsschaltung 8 eingegeben.
Die Stromberechnungsschaltung 8 berechnet den Sollstromwert und gibt ihn an den invertierenden Eingangsanschluß der Dif­ ferenzverstärkungsschaltung 9 aus, indem bzw. wobei der Sollenergiewert durch die Lampenspannung dividiert wird.
Ein nicht-invertierender Eingangsanschluß der Differenzver­ stärkungsschaltung 9 ist mit einem Verbindungspunkt c verbun­ den, der zwischen dem Widerstand R3 der Lampenstromermitt­ lungsschaltung 5 und der Hochspannungserzeugungsschaltung 6 angeordnet ist.
Der Lampenstromwert wird in den nicht-invertierenden Ein­ gangsanschluß der Differenzverstärkungsschaltung 9 eingege­ ben.
Die Ausgangsseite der Differenzverstärkungsschaltung 9 ist mit der Steuerschaltung 10 verbunden.
Die Differenzverstärkungsschaltung 9 berechnet damit die Dif­ ferenz zwischen dem Sollstromwert und dem Lampenstromwert und überträgt sie an die Steuerschaltung 10.
Eine Antriebsenergie- bzw. -stromversorgung der Steuerschal­ tung 10 ist mit der Gleichstromenergieversorgung 2 verbunden und die Steuerschaltung 10 wird betätigt, indem die Gleich­ stromenergieversorgung 2 eingeschaltet wird.
Eine Steuerleitung d der Steuerschaltung 10 ist mit der Basis des Transistors Tr verbunden.
Bei der Steuerschaltung 10 handelt es sich um eine PWM-Steu­ erschaltung, welche die Einschaltdauer des Transistors Tr steuert und den Ausgang bzw. das Ausgangssignal der Energie­ wandlungseinrichtung 3 derart verändert, daß der Diffe­ renzausgang der Differenzverstärkungsschaltung 9 zu Null oder nahezu zu Null gemacht wird.
Das heißt, das Differenzausgangssignal der Differenzverstärkungsschaltung 9 ungefähr zu Null zu machen, führt dazu, daß der Zielstromwert an den Lampenstromwert angenähert wird, der durch die Lampenstromermittlungs­ schaltung 5 ermittelt wird.
Bei der Differenzverstärkungsschaltung 9 und der Steuerschal­ tung 10 handelt es sich um Steuermittel zum Steuern des Halb­ leiterschalters der Energiewandlungsschaltung 3, um den Soll­ stromwert an den Lampenstromwert anzunähern, der durch die Lampenstromermittlungsschaltung 5 ermittelt wird.
Der Sollenergieeinstellungseinrichtung 11 wird Strom bzw. Energie von der Gleichstromenergieversorgung 2 zugeführt und sie wird dadurch betätigt bzw. betrieben.
Die Ausgangsseite der Sollenergieeinstellungseinrichtung 11 ist mit der Negativelektrodenseite der Gleichstromenergiever­ sorgung 2 durch eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R4 und einem Kondensator C2 verbunden.
Ein Entladungswiderstand R5 ist parallel zu dem Kondensator C2 geschaltet.
Ein Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R4 und dem Kon­ densator C2 ist außerdem mit der Eingangsseite der Sollener­ gieeinstelleinrichtung 11 verbunden.
Die Spannung an beiden Enden des Kondensators C2, d. h. seine Ladespannung wird in die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 eingegeben.
Der Kondensator C2 wird mit dem Strom aufgeladen, der mit dem Zielenergiewert korreliert bzw. übereinstimmt, der von der Zielenergieeinstelleinrichtung 11 der Stromberechnungsschal­ tung 8 zugeführt wird.
Insbesondere wird der Kondensator C2 mit dem Strom proportio­ nal zu oder ungefähr proportional zu dem Sollenergiewert auf­ geladen.
Die Reihenschaltung aus dem Widerstand R4 und dem Kondensator C2 und einem Entladungswiderstand R5 bildet die Zeitgeber­ schaltung 12.
Bei dem Kondensator C2 handelt es sich um einen Elektrolyt­ kondensator mit großer Kapazität und der Entladungswiderstand R5 hat einen großen Widerstandswert von beispielsweise eini­ gen hundert kΩ.
Die Ladespannung des Kondensators C2 wird durch den Entlade­ kondensator R5 entladen, und zwar proportional zu oder unge­ fähr proportional zu dem Temperaturabfall der Hochdruckentla­ dungslampe 7.
Die Entladezeit des Widerstands R5 ist lang, bis die Lampe abgekühlt ist und beträgt beispielsweise 5 Minuten.
Der Kondensator C2 hat Entladeeigenschaften, die mit der Ver­ änderung des Temperaturabfalls der Hochdruckentladungslampe 7 korrelieren, nachdem diese abgeschaltet wurde.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 überträgt, wenn sie eingeschaltet ist, den Sollenergiewert, welcher der Hoch­ druckentladungslampe 7 zugeführt werden soll, in Übereinstim­ mung mit der Ladespannung des Kondensators C2 zu der Strombe­ rechnungsschaltung 8.
Die Treiberenergieversorgung der Sollenergieeinstelleinrich­ tung 11 ist mit der Gleichstromenergieversorgung 2 verbunden; sie kann jedoch mit der anderen Stromversorgung zur Zufuhr von Energie verbunden sein.
Die Treiberenergieversorgung der Stromberechnungsschaltung 8, die vorstehend erläutert ist, und diejenige der Taktschaltung 14, die nachfolgend erläutert ist, sind nicht gezeigt, können jedoch mit der Gleichstromenergieversorgung 2 oder der ande­ ren Energie- bzw. Stromversorgung verbunden sein.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 ist mit der Taktschal­ tung 14 verbunden, die als Takt(gabel)einrichtung zum Takten der Betriebsdauer der Ausgangsseite dient.
Die Ausgangsseite der Taktschaltung 14 startet den Taktvor­ gang gleichzeitig mit der Übertragung des Sollenergiewerts von der Sollenergieeinstelleinrichtung 11 zu der Stromberech­ nungsschaltung 8.
Die Taktschaltung 14 taktet die Betriebsdauer und führt sie der Sollenergieeinstelleinrichtung 11 zu.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 umfaßt eine integrierte Schaltung (10) mit einer CPU, einen Speicher und dergleichen. Der interne Speicher speichert den Sollenergiewert, welcher der Hochdruckentladungslampe 7 zugeführt werden soll in Über­ einstimmung mit der in Fig. 2 gezeigten Dauer und speichert außerdem den Sollenergiewert, welcher der Hochdruckentla­ dungslampe 7 in Übereinstimmung mit der Entladungsspannung des Kondensators C2 der Zeitgeberschaltung 12 zugeführt werden soll.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 überträgt, wenn sie eingeschaltet ist, den Sollenergiewert entsprechend der La­ despannung des Kondensators C2 an die Stromberechnungsschal­ tung 8 und aktualisiert daraufhin den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der getakteten Dauer bzw. Taktdauer und überträgt ihn zu der Stromberechungsschaltung 8.
Das heißt, die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 ist dazu ausgelegt, den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators C2 der Taktgeberschaltung 12 einzustellen und den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Betriebs­ dauer zu verändern, wenn der Betrieb gestartet wird.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 ist demnach dazu ausge­ legt, die Energie einzustellen, die der Hochdruckentladungs­ lampe 7 von der Energiewandlereinrichtung 3 zugeführt werden soll.
Die Veränderung des der Hochdruckentladungslampe 7 in Über­ einstimmung mit der Betriebsdauer zugeführten Sollenergie­ werts hängt, wie in Fig. 2 gezeigt, von der Art, der Energie bzw. dem Energiebedarf, der Form und dergleichen der Hoch­ druckentladungslampe 7, von verschiedenen Bedingungen, wie etwa der Atmosphäre um die Hochdruckentladungslampe 7 herum und dergleichen ab.
Die Stromberechnungsschaltung 8, die Sollenergieeinstellein­ richtung 11, die Zeitgeberschaltung 12, die Taktschaltung 14 und dergleichen können mittels vorbestimmter Programme durch Mikrocomputer betätigt sein.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wenn die Gleichstromenergieversorgung 2 eingeschaltet wird, wird der Transistor Tr der Energiewandlungsschaltung 3 durch Antreiben bzw. Treiben der Steuerschaltung 10 unterbrochen bzw. zerhackt betrieben und auf der Ausgangsseite der Ener­ giewandlerwandlungsschaltung 3, d. h. an beiden Enden des Glättungskondensators C1 wird eine lastfreie Ausgangsspannung (400 bis 500 V) erzeugt.
Die Ausgangsspannung erregt die Hochdruckentladungslampe 7 bzw. versorgt diese mit Energie und erzeugt einen Hochspan­ nungsimpuls in der Hochspannungserzeugungsschaltung 6.
Die Hochdruckentladungslampe 7 startet den Betrieb, indem dieser Hochspannungsimpuls an die Hochdruckentladungslampe 7 angelegt wird.
Nach Starten des Betriebs empfängt die Hochdruckentladungs­ lampe 7 die Energie von dem Glättungskondensator C1 der Ener­ giewandlungsschaltung 3 und wird eingeschaltet gehalten.
Wenn die Hochdruckentladungslampe 7 eingeschaltet wird, stoppt die Hochspannungserzeugungsschaltung 6 die Erzeugung des Hochspannungsimpulses.
Die Gleichstromenergieversorgung 2 wird eingeschaltet, und die Energie wird der Stromberechnungsschaltung 8, der Soll­ energieeinstelleinrichtung 11 und der Taktschaltung 14 zuge­ führt, um diese zu treiben bzw. anzutreiben.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 stellt die von der Energiewandlungseinrichtung 3 der Hochdruckentladungslampe 7 zuzuführende Energie in Übereinstimmung mit der Ladespannung des Kondensators C2 der Zeitgeberschaltung 12 ein und über­ trägt sie zu der Stromberechnungsschaltung 8.
Das heißt, da die Ladespannung des Kondensators C2 beim anfänglichen Starten des Betriebs Null beträgt, überträgt die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 den Sollenergiewert, der erhalten wird, wenn die Betriebsdauer Null beträgt, wie in Fig. 2 gezeigt, und überträgt ihn zu der Stromberechnungs­ schaltung 8.
Der Sollenergiewert beim anfänglichen Starten des Betriebs beträgt 75 W für eine Metallhalogenidlampe mit einer Nennlei­ stung von 35 W, die als Hochdruckentladungslampe 7 dient.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 überträgt den Sollener­ giewert an die Stromberechnungsschaltung 8 und überträgt außerdem das Betriebs- bzw. Betätigungs- bzw. Berechnungs­ signal zu der Taktschaltung 14.
Die Taktschaltung 14 taktet die Betriebsdauer und überträgt sie zu der Sollenergieeinstelleinrichtung 11.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 überträgt den Sollener­ giewert entsprechend der Betriebsdauer, wie in Fig. 2 ge­ zeigt, zu der Stromberechnungsschaltung 8.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 führt den Strom in Übereinstimmung bzw. Korrelation mit dem Sollenergiewert, beispielsweise dem Strom proportional zum Sollenergiewert, zu der Serienschaltung aus dem Widerstand R4 und dem Kondensator C2 in der Zeitgeberschaltung 12, um den Kondensator C2 zu laden.
Der Kondensator C2 wird allmählich geladen und ist schließ­ lich vollständig aufgeladen.
Die Stromberechnungsschaltung 8 dividiert (subtrahiert) den Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 eingestellt ist, durch die Lampenspannung, die durch die Lampenspannungsermittlungsschaltung 4 ermittelt wird, um den Sollstromwert zu berechnen und überträgt ihn an den invertierenden Eingangsanschluß der Differenzverstärkungsschaltung 9.
Der durch die Lampenstromermittlungsschaltung 5 ermittelte Lampenstrom wird in den nicht-invertierenden Eingangsanschluß der Differenzverstärkungsschaltung 9 eingegeben.
Die Differenzverstärkungsschaltung 9 vergleicht den Soll­ stromwert mit dem Lampenstrom, berechnet deren Differenz, verstärkt die Differenz und überträgt sie zu der Steu­ erschaltung 10.
Die Steuerschaltung 10 gestaltet die Einschaltdauer des un­ terbrochenen Betriebs des Transistors Tr derart variabel, daß die von der Differenzverstärkungsschaltung 9 übertragene Dif­ ferenz zu Null oder ungefähr zu Null gemacht wird.
Das Ausgangssignal der Energiewandlungseinrichtung 3 wird da­ durch variabel bzw. veränderlich gemacht und die der Hoch­ druckentladungslampe 7 zuzuführende Energie nimmt den Soll­ energiewert ein oder nimmt diesen ungefähr ein.
Indem die von der Differenzverstärkungsschaltung 9 übertra­ gene Differenz zu Null oder nahezu zu Null gemacht wird, wird der Sollstromwert gleich oder ungefähr gleich zum Lampen­ stromwert gemacht, der durch die Lampenstromermittlungsschal­ tung 5 ermittelt wird.
Wenn die Gleichstromenergieversorgung 2 beschädigt oder ge­ stört ist, wird die Hochdruckentladungslampe 7 ausgeschaltet, da die Energie der Steuerschaltung 10, der Hochdruckentla­ dungslampe 7 oder dergleichen nicht zugeführt wird.
Die Lampentemperatur dieser Hochdruckentladungslampe 7 wird dadurch bei ablaufender Zeit allmählich verringert, nachdem die Hochdruckentladungslampe 7 ausgeschaltet wurde.
Andererseits wird die Ladespannung des Kondensators C2 in der Zeitgeberschaltung 12 durch den Entladewiderstand R5 entladen und abgesenkt.
Zu diesem Zeitpunkt korreliert die Steuerschaltung (10) der Sollenergieeinstelleinrichtung 11 die Lampentemperatur mit der Ladespannung des Kondensators C2.
Wenn die Gleichstromenergieversorgung 2 erneut eingeschaltet wird, stellt die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 den Soll­ energiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators C2 ein.
Das heißt, die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 stellt die Überspannung ein, wenn die Hochdruckentladungslampe 7 sich näher am Kaltzustand befindet, oder sie stellt die Energie nahe am Nennenergie- bzw. Leistungswert ein, wenn sie sich näher an einem heißen Zustand befindet.
Der Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstellein­ richtung 11 eingestellt wurde, wird an die Stromberechnungs­ schaltung 8 übertragen.
Gleichzeitig startet die Taktschaltung 14 den Taktbetrieb.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 verändert den Sollener­ giewert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer der Takt­ schaltung 14 und überträgt ihn zu der Stromberechnungsschal­ tung 8.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 stellt den Sollenergie­ wert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer ein, um ausge­ hend vom Sollenergiewert verändert bzw. variiert zu werden, der auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators C2 einge­ stellt wurde.
Nachdem die Leistung bzw. Energie am Punkt e in Fig. 2 beim Neustart eingestellt wurde, bildet der Punkt e den Start für die Betriebsdauer. Daraufhin wird der Sollstromwert auf Grundlage der in den Figuren gezeigten Eigenschaften bzw. Kennlinien in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer einge­ stellt.
Die von der Hochspannungserzeugungsschaltung 6 der Hoch­ druckentladungslampe 7 zugeführte Energie wird durch die Energiewandlungsschaltung 3 derart gesteuert, daß sie der Energie entsprechend dem Sollenergiewert entspricht.
Das heißt, in diesem Fall wird der Kondensator C2 in der Zeitgeberschaltung 12 mit dem Strom korrelierend zum Soll­ energiewert geladen und daraufhin wird das Entladen ausge­ führt, und zwar korrelierend mit der Lampentemperatur.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 vermag eine optimale Leistung entsprechend dem Zustand der Lampentemperatur von der Energiewandlungsvorrichtung 3 der Hochdruckentladungs­ lampe 7 zuzuführen, da die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kon­ densators C2 beim Starten einstellt und ihn in Übereinstim­ mung mit der Betriebsdauer verändert (verringert).
Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Beleuchtungsvor­ richtung mit einer Hochdruckentladungslampe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Dieselben Teile wie in Fig. 1 sind mit denselben Bezugszif­ fern bezeichnet, weshalb sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine Multiplizierschaltung bzw. Vervielfacherschaltung 15 ist der Beleuchtungsvorrichtung 20 mit einer Hochdruckentladungslampe von Fig. 3 als Energie­ ermittlungseinrichtung im Vergleich zu der Beleuchtungsvor­ richtung 1 mit Hochdruckentladungslampe hinzugefügt.
Der Verbindungspunkt b zwischen den Widerständen R1 und R2 der Lampenspannungsermittlungsschaltung 4 und der Verbin­ dungspunkt c zwischen dem Widerstand R3 der Lampenstromer­ mittlungsschaltung 5 und der Hochspannungserzeugungsschaltung 6 sind mit der Eingangsseite der Multiplizierschaltung 15 verbunden.
In diesem Fall ist die Ausgangsseite der Multiplizierschal­ tung 15 anstelle der Sollenergieeinstelleinrichtung 11 von Fig. 1 mit einer Ladeschaltung 13 (Zeitgeberschaltung 12), einschließlich einer Reihenschaltung verbunden, die durch den Widerstand R4 und den Kondensator C2 gebildet ist.
Die Multiplizierschaltung 15 berechnet den Energiewert auf Grundlage der Lampenspannung und des Lampenstroms der Hoch­ druckentladungslampe 7, der eingegeben werden soll, und führt den Strom in Übereinstimmung bzw. korrelierend mit diesem Energiewert dem Kondensator C2 der Ladeschaltung 13 zu.
Das heißt, der Kondensator C2 wird mit dem Strom in Überein­ stimmung mit dem Energiewert geladen.
Der durch die Multiplizierschaltung 15 berechnete Energiewert ist diejenige Energie (Elektrizitätsmenge), die übereinstimmt mit der der Hochdruckentladungslampe 7 zugeführten Energie.
Die Verwendung der Multiplizierschaltung 15 ist nicht hierauf beschränkt.
Das heißt, eine Schaltung zum Ermitteln der Elektrizitätsmen­ gen in Übereinstimmung mit der der Hochdruckentladungslampe 7 zugeführten Energie und zum Zuführen des Stroms in Überein­ stimmung mit der Elektrizitätsmenge zu dem Kondensator C2 der Ladeschaltung 13 kann anstelle der Verwendung der Multipli­ zierschaltung 15 verwendet werden.
Der Kondensator C2 wird mit dem Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert geladen, weil die Energie des Sollener­ giewerts, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 eingestellt wurde, der Hochdruckentladungslampe 7 von der Energiewandlungseinrichtung 3 zugeführt wird.
Die Stromberechnungsschaltung 8, die Differenzverstärkungs­ schaltung 9 und die Steuerschaltung 10 sind Steuermittel zum Steuern des Betriebs des Transistors Tr der Energiewandlungs­ einrichtung 3. Sie führen eine Steuerung durch, um den Soll­ energiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 eingestellt wurde, gleich zu oder ungefähr gleich zu der ermittelten Elektrizitätsmenge der Hochdruckentladungslampe 7 zu machen.
Wenn die Gleichstromenergieversorgung 2 eingeschaltet wird, wird der Hochspannungsimpuls, erzeugt von der Hochspannungs­ erzeugungsschaltung 6, an die Hochdruckentladungslampe 7 an­ gelegt und die Hochdruckentladungslampe 7 wird dadurch einge­ schaltet.
Die Lampenspannung und der Lampenstrom der Hochdruckentla­ dungslampe 7 werden durch die Lampenspannungsermittlungs­ schaltung 4 und die Lampenstromermittlungsschaltung 5 ermit­ telt und in die Multiplizierschaltung 15 eingegeben.
Die Multiplizierschaltung 15 multipliziert und wandelt die Lampenspannung und den Lampenstrom in Energiewerte und lädt den Kondensator C2 der Ladeschaltung 13 mit dem Strom in Übereinstimmung mit dieser Energie auf, beispielsweise mit dem Strom proportional zu der Energie.
Die folgenden Betriebsabläufe sind dieselben wie diejenigen, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Das heißt, der Kondensator C2 der Ladeschaltung 13 wird mit dem Strom in Übereinstimmung mit der Lampenenergie geladen und daraufhin entladen, während eine Korrelation bzw. Über­ einstimmung mit der Lampentemperatur ausgeführt wird.
Die Sollenergieeinstelleinrichtung 11 stellt den Sollenergie­ wert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators C2 beim Starten ein und verändert (verringert) den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer.
Optimale Energie entsprechend dem Zustand der Lampentempera­ tur kann demnach von der Energiewandlungseinrichtung 3 der Hochdruckentladungslampe 7 zugeführt werden.
Die Hochdruckentladungslampe 7 kann durch eine quecksilber­ frei abgedichtete Lampe in der in Fig. 1 gezeigten Beleuch­ tungsvorrichtung mit einer Hochdruckentladungslampe oder in der Beleuchtungsvorrichtung 20 mit einer Hochdruckentladungs­ lampe ersetzt sein.
In diesem Fall ist die quecksilberfrei abgedichtete Lampe ge­ bildet durch Aufnehmen von zumindest einigen Sorten von Halo­ geniden in einem abgedichteten Behälter und es ist im wesent­ lichen kein Quecksilber darin enthalten bzw. dicht einge­ schlossen.
Diese quecksilberfrei abgedichtete Lampe ist eine Lampe, die beispielsweise eine oder mehrere Sorten von Halogeniden ent­ hält, die ausgewählt sind aus der Na, Sc und Seltene-Erden- Metalle umfassenden Gruppe, und aus einer oder mehreren Sorten von Halogeniden von Metallen, welche so gut wie kein Licht in dem sichtbaren Bereich im Vergleich zu Metallen der Halogenide zu emittieren vermögen.
Insbesondere ist die quecksilberfrei abgedichtete Lampe, die kein Quecksilber enthält, bevorzugt im Hinblick auf die Ver­ meidung eine Umweltverschmutzung.
Da der Anstieg des Licht- bzw. Leuchtflusses in der quecksil­ berfrei abgedichteten Lampe rascher verläuft als in einer Quecksilber-enthaltenden Lampe, ist die quecksilberfrei abge­ dichtete Lampe auch bevorzugt im Hinblick auf eine Verkürzung der Zeitdauer des Zustands der Überspannung, die der Lampe beim Start zugeführt werden soll.
Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Be­ leuchtungseinheit in Übereinstimmung mit der dritten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine in Fig. 4 gezeigte Beleuchtungseinheit 22 liegt in Ge­ stalt eines Farbflüssigkristallprojektors vor, und die Beleuchtungsvorrichtung 1 mit Hochdruckentladungslampe, die in Fig. 1 gezeigt ist, oder die Beleuchtungsvorrichtung 20 mit Hochdruckentladungslampe, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist in dem Beleuchtungseinheithauptkörper 23 enthalten.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 mit Hochdruckentladungslampe oder die Beleuchtungsvorrichtung 20 mit Hochdruckentladungs­ lampe umfaßt eine Gleichstromenergieversorgung zum Gleich­ richten und Glätten der Wechselspannung von der (Wechsel­ strom-)Energieversorgung 24 eines Stromanbieters, wie der vorstehend genannten Gleichstromenergieversorgung 2.
Die Beleuchtungseinheit 22 umfaßt außerdem eine Projektions­ lichtquelle 26 mit der Hochdrucklampe 7 und einem Reflexions­ spiegel 25 zum Reflektieren von von der Hochdruckentladungs­ lampe ausgestrahltem Licht und eine Linse 27 zum Sammeln beziehungsweise Zerstreuen des von dem Reflexionsspiegel 25 reflektierten Lichts.
Bei dem Reflexionsspiegel 25 handelt es sich um eine Licht­ steuereinrichtung, welche das ausgestrahlte Licht der Hoch­ druckentladungslampe 7 steuert.
Das von der Projektionslichtquelle 26 in Vorwärtsrichtung ausgestrahlte Licht beleuchtet eine Farbflüssigkristallplatte (LCD) 28 zum Projizieren eines Bilds der Lichtflüssigkri­ stallplatte (LCD) 28, gebildet durch die drei Grundfarben, R, G, B bzw. Rot, Grün und Blau, auf einen Schirm 29 durch den Kondensor 27.
Die Flüssigkristalltreiber- bzw. -antriebseinrichtung 30 um­ faßt eine Gleichstromenergieversorgung zum Gleichrichten und Glätten der Wechselspannung von der (Wechselstrom-)Energie­ versorgung 24 eines marktüblichen Stromlieferunternehmens und außerdem eine Flüssigkristalltreiber- bzw. -antriebsschaltung zum Steuern des Bilds der Farbflüssigkristallplatte (LCD) 28 durch Empfangen bzw. Aufnehmen der von der Energieversorgung 24 des Energieversorgungsunternehmens zugeführten Energie.
Bilder aus drei Farben werden damit von der Farbflüssigkri­ stallplatte (LCD) 28 durch den Kondensor 27 projiziert und auf dem Bildschirm 29 zum Überlappen bzw. zur Überlagerung gebracht.
Die Beleuchtungseinheit 22 ist nicht auf einen Flüssigkri­ stallprojektor beschränkt; vielmehr kann es sich bei ihr um eine beliebige Beleuchtungseinheit handeln, die eine Beleuch­ tungsvorrichtung 1 mit Hochdruckentladungslampe enthält, wie in Fig. 1 gezeigt, oder eine Beleuchtungsvorrichtung 20 mit Hochdruckentladungslampe, wie in Fig. 3 gezeigt, in dem Be­ leuchtungseinheithauptkörper 23.
Da in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform die Pro­ jektionslichtquelle 26 die Hochdruckentladungslampe 7 umfaßt, welche die optimale Energie ansprechend auf den Zustand der Lampentemperatur empfängt, erfolgt der Lichtflußanstieg rasch und die Standzeit der Lampe ist verlängert, so daß es möglich ist, eine Beleuchtungseinheit 22 bereitzustellen, die zahl­ reiche vorteilhafte Eigenschaften aufweist, und so gut wie keinen Aufwand beim Austausch der Lampe erfordert.
Fig. 5A zeigt eine Vorderansicht eines Fahrzeugs, auf welches die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ange­ wendet ist, und Fig. 5B zeigt schematisch eine Querschnittan­ sicht des in Fig. 5A gezeigten Scheinwerfers.
Bei dem in Fig. 5A gezeigten Fahrzeug 31 handelt es sich um ein Kraftfahrzeug, das vier Scheinwerfer umfaßt, die ein Paar von Fahrlichtern bzw. Aufblendlichtern 33, 33 und ein Paar von Standlichtern bzw. Abblendlichtern 34, 34 auf der Vorder­ seite der Fahrzeugkarosserie 32 bilden.
Die Scheinwerfer 33, 33 für das Aufblendlicht enthalten Halo­ genlampen und die Scheinwerfer 34, 34 für das Standlicht ent­ halten Hochdruckentladungslampen 35.
Außerdem ist die in Fig. 1 gezeigte Stromversorgungsvorrich­ tung 16 für eine Hochdruckentladungslampe oder die in Fig. 3 gezeigte entsprechende Vorrichtung 21 unter dem Scheinwerfer 34 für das Standlicht vorgesehen.
Wie in Fig. 5B gezeigt, umfaßt der Scheinwerfer 34 für das Standlicht eine Linse 37 auf der Vorderseite des Gehäuses 36 und die Hochdruckentladungslampe 35 ist in dem Gehäuse 36 über einen Lampensockel 38 aufgenommen.
Die Hochdruckentladungslampe 35 wird durch die Stromversor­ gungsvorrichtung 16 oder 21 mit Hochdruckentladungslampe in der vorstehend genannten Weise mit Energie versorgt und ein­ geschaltet.
Das heißt, daß die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform es möglich macht, dem Fahrzeug 31 eine hohe Zuverlässigkeit zu verleihen, weil die vorliegende Erfindung die Beleuchtungsvorrichtung 16 oder 21 mit Hochdruckentladungslampe umfaßt, die eine optimale Energie bzw. Leistung entsprechend dem Zustand der Lampentemperatur der Hochdruckentladungslampe 35 beim Starten zuführen kann, die den Lichtfluß in vorbestimmter bzw. gewünschter Weise ansteigen lassen kann und die Standzeit der Lampe länger machen kann.
Da in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensa­ tors eingestellt und in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer beim Starten des Betriebs verringert wird, kann der Hoch­ druckentladungslampe optimale Energie zugeführt werden.
Da in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in Über­ einstimmung mit dem Zustand der Lampentemperatur optimale Energie zugeführt werden kann, kann der Leucht- bzw. Licht­ fluß rasch erhöht werden und die Standzeit der Lampe kann verlängert werden.
Da außerdem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Sollenergiewert durch die Sollenergieeinstelleinrichtung in Übereinstimmung mit der getakteten Dauer aktualisiert wird, wird der Hochdruckentladungslampe optimale Energie zu­ geführt, wodurch die Standzeit der Lampe verlängert werden kann.
Da außerdem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Kondensator mit dem Strom in Übereinstimmung bzw. in Kor­ relation mit dem Sollenergiewert geladen wird, wird der Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensa­ tors durch die Sollenergieeinstelleinrichtung beim Starten eingestellt und der Sollenergiewert wird variiert bzw. verän­ dert (verringert) und zwar in Übereinstimmung mit der Dauer der Betriebsabläufe. Die vorliegende Erfindung vermag deshalb eine Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe be­ reitzustellen, welche optimale Energie in Übereinstimmung mit dem Zustand der Lampentemperatur der Hochdruckentladungslampe zuzuführen vermag.
Da außerdem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die quecksilberfreie Lampe, die kein Quecksilber enthält, als Hochdruckentladungslampe (bevorzugt) verwendet wird, kann eine mit Quecksilber verbundene Umweltverschmutzung verhin­ dert werden. Da außerdem der Anstieg des Lichtflusses rascher in der quecksilberfreien Lampe verläuft als in der Quecksil­ ber-enthaltenden Lampe, kann die Zeitdauer der Überspannung bzw. Überenergie, die der Lampe zugeführt wird, beim Starten verkürzt werden.
Außerdem umfaßt die vorliegende Erfindung eine Stromversor­ gung für eine Hochdruckentladungslampe, die optimale Energie ansprechend auf den Zustand der Lampentemperatur der Lampe zuzuführen vermag, den Lichtfluß rasch zum Ansteigen bringen kann und die Standzeit der Lampe verlängert. Die vorliegende Erfindung vermag deshalb ein Fahrzeug (in bezug auf dessen Beleuchtung) mit hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen erschließen sich dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik, da die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschränkt, sondern zahlreichen Abwandlungen in dem Umfang der Erfindung zugänglich ist, wobei der Umfang durch die anliegenden Ansprüche festgelegt ist.

Claims (10)

1. Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentla­ dungslampe, aufweisend:
Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Aus­ gang, aufweisend einen Halbleiterschalter (Tr) zum Zer­ hacken von Gleichstrom, und mit einer Ausgangsseite, die mit einer Hochdruckentladungslampe (7) verbunden ist, und
eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anlegen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals von der Energiewandlungs­ einrichtung (3), um die Hochdruckentladungslampe (7) einzuschalten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem aufweist:
Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu aus­ gelegt ist, einen Sollenergiewert einzustellen, der von der Energiewandlungseinrichtung (6) der Hochdruckentla­ dungslampe (7) zugeführt werden soll,
eine Energieermittlungseinrichtung (15) zum Ermitteln der Elektrizitätsmenge in Übereinstimmung mit der Hoch­ druckentladungslampe (7) zugeführter Energie,
eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters (Tr) der Stromwandlungseinrichtung derart, daß der Sollenergiewert, der durch die Sollener­ gieeinstelleinrichtung (11) eingestellt wird, ungefähr der Elektrizitätsmenge entspricht, welche durch die Energieermittlungseinrichtung (15) ermittelt wird, und
eine Ladeschaltung (12) mit einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert geladen zu werden, der durch die Soll­ energieeinstelleinrichtung (11) eingestellt wird, wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) den Soll­ energiewert auf Grundlage einer Ladespannung des Konden­ sators (C2) in der Ladeschaltung (12) einstellt, wenn der (Lampen)betrieb gestartet wird, und den Sollenergie­ wert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer verrin­ gert.
2. Stromversorgungsvorrichtung für eine Hochdruckentla­ dungslampe, aufweisend:
Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Aus­ gang, aufweisend
einen Halbleiterschalter (Tr) zum Zer­ hacken von Gleichstrom, dessen Ausgang mit einer Hoch­ druckentladungslampe (7) verbunden ist, und
eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anlegen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals aus der Energiewandlungs­ einrichtung (3), um die Hochdruckentladungslampe (7) einzuschalten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem aufweist:
Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu aus­ gelegt ist, eine Energie einzustellen, die von der Energiewandlungseinrichtung (3) der Hochdruckentla­ dungslampe (7) zugeführt werden soll,
eine Lampenspannungsermittlungseinrichtung (4) zum Er­ mitteln der Lampenspannung der Hochdruckentladungslampe,
eine Lampenstromermittlungseinrichtung (5) zum Ermitteln des Lampenstroms der Hochdruckentladungslampe (7),
eine Stromberechnungseinrichtung (8) zum Teilen eines Sollenergiewerts, der durch die Sollenergieeinstellein­ richtung (11) eingestellt wird, durch die Lampenspan­ nung, welche durch die Lampenspannungsermittlungsein­ richtung (4) ermittelt wird, um einen Sollstromwert zu berechnen,
eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters (Tr) in der Energiewandlungseinrich­ tung (3), um den Sollstromwert, der durch die Strombe­ rechnungseinrichtung (8) berechnet wird, an den Lampen­ stromwert anzunähern, der durch die Lampenstromermitt­ lungseinrichtung (5) ermittelt wird, und
eine Zeitgeberschaltung (13) mit einem Widerstand (R4) und einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert geladen zu werden,
wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) dazu aus­ gelegt ist, den Sollenergiewert auf Grundlage der La­ despannung des Kondensators in der Zeitgeberschaltung (14) einzustellen, wenn der Betrieb gestartet wird, und dazu, den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Be­ triebsdauer zu verändern.
3. Stromversorgungseinrichtung für eine Hochdruckentla­ dungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator (C2) eine Entladekennlinie in Übereinstimmung mit einer Veränderung des Temperaturab­ falls aufweist, nachdem die Hochdruckentladelampe (7) ausgeschaltet ist.
4. Stromversorgungseinrichtung für eine Hochdruckentla­ dungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stromversorgungsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe (7) außerdem eine Taktein­ richtung (14) zum Takten der Dauer des Betriebs aufweist und die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) den Soll­ energiewert in Übereinstimmung mit der Dauer aktuali­ siert, welche durch die Takteinrichtung (14) getaktet ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe, aufweisend:
  • a) Eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe, aufweisend:
    Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Ausgang, aufweisend einen Halbleiterschalter (Tr) zum Zerhacken von Gleichstrom, dessen Ausgangsseite mit einer Hochdruckentladungslampe (7) verbunden ist, und
    eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anle­ gen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals von der Ener­ giewandlungseinrichtung (3), um die Hochdruckentla­ dungslampe (7) einzuschalten, und
  • b) die durch die Energiewandlungseinrichtung (3) mit Energie versorgte Hochdruckentladungslampe (7), dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrich­ tung außerdem aufweist:
    Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, einen Sollenergiewert einzustellen, der von der Energiewandlungseinrichtung (3) zuge­ führt wird, um an die Hochdruckentladungslampe (7) angelegt zu werden,
    eine Energieermittlungseinrichtung (15) zum Ermit­ teln der Elektrizitätsmenge in Übereinstimmung mit der Hochdruckentladungslampe (7) zugeführter Ener­ gie,
    eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters (Tr) der Stromwandlungsein­ richtung (3) derart, daß der Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) einge­ stellt wird, ungefähr der Elektrizitätsmenge ent­ spricht, welche durch die Energieermittlungseinrich­ tung (15) ermittelt wird, und
    eine Ladeschaltung (12) mit einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert geladen zu werden, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) eingestellt wird,
    wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) den Sollenergiewert auf Grundlage einer Ladespannung des Kondensators (C2) in der Ladeschaltung (12) ein­ stellt, wenn der (Lampen)betrieb gestartet wird, und den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Be­ triebsdauer verringert.
6. Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe, aufweisend:
  • a) Eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe, aufweisend:
    Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Ausgang, aufweisend einen Halbleiterschalter zum Zerhacken von Gleichstrom, und mit einer Ausgangs­ seite, die mit einer Hochdruckentladungslampe (7) verbunden ist, und
    eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anle­ gen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals von der Ener­ giewandlungseinrichtung (3), um die Hochdruckentla­ dungslampe (7) einzuschalten, und
  • b) die durch die Energiewandlungseinrichtung (3) mit Energie versorgte Hochdruckentladungslampe, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrich­ tung außerdem aufweist:
    Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, Energie einzustellen, welche von der Energiewandlungseinrichtung (3) der Hochdruckent­ ladungslampe (7) zugeführt werden soll,
    eine Lampenspannungsermittlungseinrichtung (4) zum Ermitteln der Lampenspannung der Hochdruckentla­ dungslampe (7),
    eine Lampenstromermittlungseinrichtung (5) zum Er­ mitteln des Lampenstroms der Hochdruckentladungs­ lampe (7),
    eine Stromberechnungseinrichtung (8) zum Teilen eines Sollenergiewerts, der durch die Sollenergie­ einstelleinrichtung (11) eingestellt wird, durch die Lampenspannung, welche durch die Lampenspannungser­ mittlungseinrichtung (4) ermittelt wird, um einen Sollstromwert zu berechnen,
    eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters in der Energiewandlungsein­ richtung (3), um den Sollstromwert, der durch die Stromberechnungseinrichtung (8) berechnet wird, an den Lampenstromwert anzunähern, der durch die Lam­ penstromermittlungseinrichtung (5) ermittelt wird, und
    eine Zeitgeberschaltung (13) mit einem Widerstand (R4) und einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollener­ giewert geladen zu werden,
    wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators in der Zeitgeberschal­ tung (13) einzustellen, wenn der Betrieb gestartet wird, und dazu, den Sollenergiewert in Übereinstim­ mung mit der Betriebsdauer zu verändern.
7. Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Hochdruckentladungslampe (7) um eine queck­ silberfreie Lampe handelt, die in ihrer Bogenentladungs­ röhre kein Quecksilber dicht einschließt.
8. Beleuchtungseinheit aufweisend:
  • a) Eine Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentla­ dungslampe, aufweisend:
    • a1) Eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe aufweisend:
      Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Ausgang, aufweisend einen Halbleiterschalter (Tr) zum Zerhacken von Gleichstrom, und mit einer Ausgangsseite, die mit einer Hochdruckentladungslampe (7) verbunden ist, und
      eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anle­ gen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals von der Ener­ giewandlungseinrichtung (3), um die Hochdruckentla­ dungslampe (7) einzuschalten, und
    • a2) die durch die Energieversorgungseinrichtung (3) mit Energie versorgte Hochdruckentladungslampe (7), und
  • b) einen Beleuchtungsbefestigungshauptkörper (23) mit einer Lichtsteuereinrichtung (1, 20) zum Steuern von von der Hochdruckentladungslampe (7) emittiertem Licht,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsvor­ richtung außerdem aufweist:
    Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, einen Sollenergiewert einzustellen, der von der Energiewandlungseinrichtung (3) zuge­ führt wird, um an die Hochdruckentladungslampe (7) angelegt zu werden,
    eine Energieermittlungseinrichtung (15) zum Ermit­ teln der Elektrizitätsmenge in Übereinstimmung mit der Hochdruckentladungslampe (7) zugeführter Ener­ gie,
    eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters (Tr) der Stromwandlungsein­ richtung (3) derart, daß der Sollenergiewert, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) einge­ stellt wird, ungefähr der Elektrizitätsmenge ent­ spricht, welche durch die Energieermittlungseinrich­ tung (15) ermittelt wird, und
    eine Ladeschaltung (12) mit einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Sollenergiewert geladen zu werden, der durch die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) eingestellt wird,
    wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators (C2) in der Ladeschaltung (12) ein­ stellt, wenn der (Lampen)betrieb gestartet wird, und den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Be­ triebsdauer verringert.
9. Beleuchtungseinheit aufweisend:
  • a) Eine Beleuchtungsvorrichtung mit Hochdruckentla­ dungslampe, aufweisend:
    • a1) Eine Stromversorgungsvorrichtung für eine Hoch­ druckentladungslampe aufweisend:
      Eine Energiewandlungseinrichtung (3) mit variablem Ausgang, aufweisend einen Halbleiterschalter (Tr) zum Zerhacken von Gleichstrom, und mit einer Aus­ gangsseite, die mit einer Hochdruckentladungslampe (7) verbunden ist, und
      eine Hochspannungserzeugungsschaltung (6) zum Anle­ gen von Hochspannung an die Hochdruckentladungslampe (7) auf Grundlage des Ausgangssignals von der Ener­ giewandlungseinrichtung (3), um die Hochdruckentla­ dungslampe (7) einzuschalten, und
    • a2) die durch die Energiewandlungseinrichtung (3) mit Energie versorgte Hochdruckentladungslampe,
  • b) einen Beleuchtungsbefestigungshauptkörper (23) mit einer Lichtsteuereinrichtung (1, 20) zum Steuern von von der Hochdruckentladungslampe (7) emittiertem Licht,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsvor­ richtung außerdem aufweist:
    Eine Sollenergieeinstelleinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, eine Energie einzustellen, die von der Energiewandlungseinrichtung (3) der Hochdruckentladungslampe (7) zugeführt werden soll,
    eine Lampenspannungsermittlungseinrichtung (4) zum Ermitteln der Lampenspannung der Hochdruckentla­ dungslampe (7),
    eine Lampenstromermittlungseinrichtung (5) zum Ermitteln des Lampenstroms der Hochdruckentla­ dungslampe (7),
    eine Stromberechnungseinrichtung (8) zum Teilen eines Sollenergiewerts, der durch die Sollenergie­ einstelleinrichtung (11) eingestellt wird, durch die Lampenspannung, welche durch die Lampenspannungs­ ermittlungseinrichtung (4) ermittelt wird, um einen Sollstromwert zu berechnen,
    eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern des Betriebs des Halbleiterschalters (Tr) in der Energiewand­ lungseinrichtung (3), um den Sollstromwert, der durch die Stromberechnungseinrichtung (8) berechnet wird, an den Lampenstromwert anzunähern, der durch die Lampenstromermittlungseinrichtung (5) ermittelt wird, und
    eine Zeitgeberschaltung (13) mit einem Widerstand (R4) und einem Kondensator (C2), der dazu ausgelegt ist, mit Strom in Übereinstimmung mit dem Soll­ energiewert geladen zu werden,
    wobei die Sollenergieeinstelleinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, den Sollenergiewert auf Grundlage der Ladespannung des Kondensators (C2) in der Zeitgeber­ schaltung (13) einzustellen, wenn der Betrieb ge­ startet wird, und dazu, den Sollenergiewert in Übereinstimmung mit der Betriebsdauer zu verändern.
10. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheit (34) auf einem Fahrzeug (31) angeordnet ist, und die Lichtsteuerein­ richtung (16, 21) der Beleuchtungseinrichtung (34) ange­ wendet ist auf ein Fahrlicht bzw. einen Scheinwerfer des Fahrzeugs (31).
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