DE3731412A1 - Hochspannungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsschalter nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es sind vollelektronische Zündanlagen für Verbrennungs­ motoren bekannt, bei denen nicht nur die Zündauslösung und die Zündwinkelbestimmung elektronisch erfolgen, sondern auch die Verteilung und Übertragung des Zündfun­ kens an die Zündkerze des richtigen Zylinders. Bei diesen Anlagen wird also die Hochspannung nicht mehr durch mechanische, rotierende Teile, sondern durch statisch arbeitende, elektronisch angesteuerte Komponen­ ten verteilt. Es liegt folglich eine statische oder ruhende Hochspannungsverteilung (RHV) vor. Nachteil dieser Anlagen ist, daß für jede Zündkerze je eine Zündspule und je ein Abschalttransistor vorgesehen werden muß. Dadurch sind die Anlagen nicht nur sehr schwer und teuer, sondern auch relativ aufwendig. Sie haben überdies einen großen Platzbedarf.

Vorteile der Erfindung

Der Hochspannungsschalter der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß lediglich eine Zündspule mit einem Abschalttransistor für sämtliche Zündkerzen einer Brenn­ kraftmaschine erforderlich sind. Die Kaskadenschaltun­ gen aus mehreren optoelektronischen Halbleiterelementen werden durch Lichteinstrahlung betätigt, d. h. die Halb­ leiterelemente werden bei Bestrahlung mit Licht aus dem sperrenden in leitenden Zustand gebracht, wodurch die von der Zündspule gelieferten Zündimpulse an die dem entsprechenden Halbleiterelement nachgeschaltete Zündkerze angelegt werden. Besonders bevorzugt sind als Hochspannungs-Phototransistoren, als Hochspannungs- Photothyristoren oder als Hochspannungs-Photo IC's ausgebildete Halbleiterelemente, wobei in einer Kaska­ denschaltung 3 bis 50 Elemente vorgesehen sind.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Licht zur Betätigung der Kaskadenschaltungen über Licht­ leitfasern an die lichtempfindlichen Halbleiterzonen geführt. Dadurch läßt sich die Anzahl der Licht emittie­ renden Elemente reduzieren.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kaskadenschaltungen der optoelektronischen Halbleiterelemente und die zugeordneten Licht emittie­ renden Elemente jeweils als Hybridschaltung aufgebaut.

Dabei ist zwischen den optoelektronischen Halbleiterele­ menten und den benachbarten Licht emittierenden Elemen­ ten ein lichtdurchlässiger Isolator angeordnet. Auf diese Weise läßt sich der Hochspannungsschalter beson­ ders raumsparend ausbilden. Die den Zündkerzen zugeord­ neten Hochspannungsschalter können in einem einzigen Gehäuse zusammengefaßt und vergossen sein, wodurch sich eine optimale Isolierung ergibt. Es ist auch mög­ lich, die Hochspannungsschalter in eine Motorsteuer­ schaltung einzubauen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Hochspannungsschalters möglich. Besonders vorteilhaft ist es, daß der Verlauf der an der Zündkerze anliegenden Spannung durch einen sog. Aufsteilerungseffekt verbessert werden kann, so daß Nebenschlüsse nicht mehr zu Zündaussetzern führen können. Dies wird dadurch erreicht, daß der zur Durch­ schaltung der Kaskadenschaltungen erforderliche Licht­ impuls erst dann abgegeben wird, wenn eine hohe Span­ nung an den Kaskaden anliegt. Es ist auch möglich, die Lichtintensität der Licht emittierenden Elemente so vorzuwählen, daß ein Durchschalten der Kaskadenschaltun­ gen aus lichtempfindlichen Halbleiterelementen erst bei der gewünschten Zündspannung erfolgt. Schließlich lassen sich die optoelektronischen Halbleiterelemente mit zweipoligen Thyristoren bzw. Kippdioden kombinieren.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen als Zündverteileranordnung ausgebildeten Hochspannungsschalter;

Fig. 2 das Prinzip eines Hochspannungsschalters mit Lichtleitfasern;

Fig. 3 einen Hochspannungsschalter mit mehreren Dar­ lington-Schaltungen und mit separaten Licht emittieren­ den Elementen;

Fig. 4 eine in Hybridtechnik aufgebaute Schaltungsan­ ordnung eines Hochspannungsschalters im Schnitt;

Fig. 5 eine Zündschaltung mit Hochspannungsschalter;

Fig. 6 einen Hochspannungsschalter mit in Kaskade angeordneten Thyristoren;

Fig. 7 ein Diagramm des Spannungsverlaufs an der Sekun­ därseite der Zündspule (durchgezogene Linie) und an einer von einem Hochspannungsschalter angesteuerten Zündkerze (gestrichelte Linie) und

Fig. 8 einen Hochspannungsschalter mit einer Kombina­ tion aus spannungsgesteuerten und lichtgesteuerten Halbleiterelementen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Hochspannungsschalter der eingangs genannten Art ist grundsätzlich beliebig einsetzbar zwischen einer Hochspannungsquelle und einem Hochspannungsverbraucher. Im folgenden soll die Verwendung in einem ruhenden Hochspannungsverteiler einer Brennkraftmaschine mit 4 Zylindern beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung eines Zündspan­ nungsverteilers, der 4 Kaskadenschaltungen 1 bis 4 enthält, die jeweils aus optoelektronischen Halbleiter­ elementen bestehen, die hier als Hochspannungs-Photo­ transistoren 5 ausgebildet sind. Jedem der Hochspan­ nungs-Phototransistoren 5 ist ein als Leuchtdiode 6 ausgebildetes Licht emittierendes Element zugeordnet. Jeweils einem der Transistoren ist ein Widerstand 7 parallel geschaltet. Diese bilden Spannungsteiler 8 bis 11, die zur Linearisierung der Kaskadenschaltungen 1 bis 4 dienen. Die kollektorseitigen Anschlüsse der Kaskadenschaltungen sind mit einem Hochspannungseingang HV verbunden, während die Emitter der letzten Elemente der Kaskadenschaltungen jeweils mit einer hier nicht dargestellten Zündkerze ZK 1 bis ZK 4 verbunden sind. Den Kaskadenschaltungen 1 bis 4 sind Reihenschaltungen 12 bis 15 von Leuchtdioden 6 zugeordnet, die über Steuer­ eingänge S 1 bis S 4 ansteuerbar sind. Wird einer der Steuereingänge S 1 bis S 4 mit einem Steuersignal ange­ steuert, so emittieren die Leuchtdioden 6 Licht, wel­ ches auf die lichtempfindliche Zone des jeweils zugeord­ neten Transistors 5 fällt. Dadurch wird die zugehörige Kaskadenschaltung durchgeschaltet, so daß die am Hoch­ spannungseingang HV anliegenden Hochspannungsimpulse von beispielsweise 15 bis 40 kV an die zugehörige Zünd­ kerze angelegt wird.

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Hochspannungs­ schalters, der eine Kaskade von 5 Hochspannungs-Photo­ transistoren 5 aufweist, die von einer einzigen Leucht­ diode 6 angesteuert werden. Das Licht der Leuchtdiode 6 wird den lichtempfindlichen Bereichen der Phototran­ sistoren über Lichtleitfasern 16 zugeführt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Hochspannungsschalters, bei dem an Stelle der einzelnen Phototransistoren der Kaskadenschaltung jeweils eine Darlington-Schaltung vorgesehen ist, die jeweils aus einem Transistor und einem Phototransistor besteht. Parallel zu jeder Darlington-Schaltung liegt ein Wider­ stand. Der dadurch entstehende Spannungsteiler dient wiederum zur Linearisierung der Kaskadenschaltung. Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 3 ist besonders für hohe Zündströme und für niedrige Lichtleistungen geeignet.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein praktisches Aus­ führungsbeispiel eines in Hybridtechnik aufgebauten Hochspannungsschalters, der 5 optoelektronische Halb­ leiterelemente 17 aufweist, denen 5 Leuchtdioden 18 zugeordnet sind. Zwischen den Dioden 18 und den Halblei­ terelementen 17 befindet sich eine als lichtdurchläs­ siger Isolator dienende Glasschicht 19. Die Halbleiter­ elemente 17 sind über Leiterbahnen und Widerstandsnetz­ werke 20 miteinander verbunden und über einen Träger- Substrat 21 angeordnet. Die Leiterbahnen 20 sind elek­ trisch leitend mit Hochspannungs-Anschlußfahnen 22, 23 verbunden, wobei eine der Anschlußfahnen den Hoch­ spannungsanschluß HV und die andere der Anschlußfahnen den zu einer Zündkerze führenden Anschluß darstellen kann.

Oberhalb der Leuchtdioden 18 befindet sich eine Wärme­ leitschicht 24, die beispielsweise aus Aluminium be­ stehen kann und der Wärmeableitung dient. Der Steuer­ anschluß S 1 für die Leuchtdioden 18 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel oben aus dem Gehäuse 25 herausgeführt. Dieses besteht beispielsweise aus Kunststoff und ist unten mit einem Deckel 26, beispiels­ weise aus Aluminium verbunden. Das Innere des Gehäuses ist mit einer Vergußmasse 27 ausgegossen, wodurch eine optimale Isolierung erreicht wird.

Fig. 5 zeigt eine Zündanlage eines Verbrennungsmotors mit vier Zylindern bzw. Zündkerzen ZK 1 bis ZK 4. Die Hochspannungsschalter sind wie in Fig. 1 als Kaskaden­ schaltungen 1 bis 4 ausgebildet, wobei zur Vereinfa­ chung hier lediglich jeweils ein Transistorelement mit einer zugehörigen Leuchtdiode 6 dargestellt ist.

In Fig. 5 ist eine Hochspannungs-Kondensatorzündan­ lage dargestellt. Die Verwendung des Hochspannungsschal­ ters ist nicht auf derartige Zündanlagen beschränkt, er ist vielmehr auch mit einer Zündspule, einer Transistor­ zündung kombinierbar, worauf unten genauer eingegangen wird.

Die in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie umrissene Zündanlage weist einen Transformator TR mit einer Pri­ märwicklung auf, die über einen Schalttransistor ST mit einer Batteriespannung UB verbunden ist. Die Basis des Schalttransistors ist mit einem Steuergerät S ver­ bunden. Zur Erzeugung einer sekundärseitigen Hochspan­ nung am Transformator TR wird der Schalttransistor von dem Steuergerät S z. B. mit einer Frequenz von 500 Hz aus- und eingeschaltet. Die Sekundärwicklung des Transistors liegt einerseits an Masse und ist anderer­ seits über eine Diode D und eine Induktivität I mit der Kaskadenschaltung 28 verbunden. Die Kathode der Diode D liegt an der Sekundärwicklung, ihre Anode an einem ersten Anschluß eines Hochspannungs-Kondensators C, dessen zweiter Anschluß an Masse liegt. Der Hochspan­ nungs-Kondensator C wird von dem Transformator TR über die Diode D aufgeladen, beispielsweise auf eine Gleich­ spannung von 25 kV.

Die Steuerung S ermittelt für jede Zündkerze ZK 1 bis ZK 4 den optimalen Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von verschiedenen, den jeweiligen Betriebszustand des Motors kennzeichnenden Parametern. Dabei werden unter anderem beispielsweise die Last und die Drehzahl n des Motors berücksichtigt. Soll beispielsweise die Zündkerze ZK 1 zünden, so wird die Leuchtdiode 6 der Kaskadenschaltung 1 von der Steuerung S über eine Steuerleitung SL 1 angesteuert. Durch das Licht der Diode wird die Kaskadenschaltung 1 durchgeschaltet, so daß die am Hochspannungs-Kondensator C liegende Hoch­ spannung zur Zündkerze ZK 1 gelangt. Entsprechend werden die übrigen Zündkerzen ZK 2 bis ZK 4 zum berechneten Zündzeitpunkt mit der Zündspannung beaufschlagt.

Die in der Kaskadenschaltung 28 vorgesehenen Leuchtdio­ den 6 können auch in der Steuerung S untergebracht sein. Die Kaskadenschaltungen sind dann, wie in Fig. 2 dargestellt, über Lichtleitfasern mit dem Steuergerät verbunden.

Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel Hochspan­ nungsschalter, die aus Photo-Thyristoren TH ausgebildet sind, die über Lichtleitfasern 16 jeweils mit einer Leuchtdiode 6 optisch gekoppelt sind. Es ist natürlich auch möglich, jedem der Thyristoren eine eigene Leucht­ diode 6 zuzuordnen. Es ist ersichtlich, daß die Schal­ tung für eine beliebige Anzahl von Zündkerzen ZK 1 bis ZKn verwendbar ist. Dies gilt auch für die in den übri­ gen Figuren dargestellten Schaltungen.

Es ist auch möglich, Hochspannungsschalter als Photo- IC's auszubilden. Diese IC's bestehen aus Photodioden oder Phototransistoren sowie vertärkenden Transistoren oder Thyristoren in Darlingtonschaltungen sowie aus Bauteilen, die das Durchschalten bei hohen Spannungsan­ stiegsgeschwindigkeiten ohne Licht verhindern.

Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 5 liegt die volle Zündspannung am Hochspannungsschalter an, wenn dieser vom Steuergerät durchgeschaltet wird.

Werden dagegen Hochspannungsschalter der oben beschrie­ benen Art mit Transistorzündanlagen nach Fig. 8 kombi­ niert, so liegen am Hochspannungseingang HV der Kaska­ denschaltungen die auf der Sekundärseite einer Zündspu­ le erzeugten Spannungsimpulse an. Der Verlauf dieser Spannungsimpulse ist mit einer durchgezogenen Linie in Fig. 7 dargestellt. Die Zündspannung von beispielswei­ se 20 kV wird nach einer Anstiegszeit von beispielswei­ se 40 µs erreicht. Wenn der Hochspannungsschalter wäh­ rend dieser Zeit durchgeschaltet ist, können sich bei­ spielsweise auf Verrußung der Zündkerzen beruhende Nebenschlüsse so auswirken, daß Energie abfließt. Das kann dazu führen, daß die Zündspannung nicht erreicht wird und sog. Zündaussetzer auftreten. Dies wird da­ durch verhindert, daß die Leuchtdioden 6 verzögert angesteuert werden. Dadurch gelangt die Halbleiter­ kaskade erst dann in leitenden Zustand, wenn die Zünd­ spannung am Hochspannungseingang der Kaskaden schon z. B. 20 kV erreicht hat. Wird die Zündspannung erst in diesem Moment an die Zündkerzen angelegt, so können sich Nebenschlüsse nicht auswirken und es tritt unmit­ telbar ein Funke ein. Eine die Leuchtdioden ansteuernde Steuerung S, wie sie beispielsweise in Fig. 8 dar­ gestellt ist, muß in diesem Fall so ausgelegt sein, daß nach definierter Verzögerung nach Ansteuerung der Basis des Schalttransistors die Leuchtdioden 6 angesteuert werden. Es läßt sich damit eine sehr kurze Anstiegszeit von mehreren zehn bis hundert ns, beispielsweise von 50 ns erreichen, wie dies die gestrichelte Kurve in Fig. 7 zeigt.

Ein derartiger Aufsteilerungseffekt läßt sich bei Kaska­ denschaltungen aus Thyristoren in Verbindung mit Leucht­ dioden erreichen, deren Lichtintensität so gewählt ist, daß die Photothyristorkaskade erst bei einer be­ stimmten an der Eingangsklemme HV liegenden Eingangs­ spannung von beispielsweise 20 kV durchschaltet. Dabei wird der Effekt ausgenützt, daß sich die Tyhristoren Sperrstrom und Photostrom zum Triggerstrom addieren. Der Sperrstrom ist umso höher, je höher die anliegende Spannung ist. Bei hoher anliegender Spannung ist folg­ lich die Lichtleistung, die zum Triggern bzw. Durch­ schalten der Kaskade nötig ist, geringer als bei niedri­ ger anliegender Spannung. Durch Einstellung der angebo­ tenen Lichtleistung kann also die Spannung eingestellt werden, bei welcher die Kaskade durchschaltet. Im vor­ liegenden Fall wird die Lichtleistung der Leuchtdioden 6 so gewählt, daß erst bei Erreichen der Zündspannung von beispielsweise 20 kV eine Durchschaltung der Kaska­ de erfolgt. Dadurch wird die Anstiegszeit wiederum auf einen Wert von etwa 50 ns abgekürzt, so daß auf Verunreinigungen beruhende Nebenschlüsse sich nicht auswirken können.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Hochspannungsschalters dargestellt. Er besteht aus zwei Halbleiter-Kaskadenschaltungen, die zwischen der Zündspule ZS einer Transistorzündanlage und einer Zünd­ kerze ZK liegen. Die eine Halbleiterkaskade K 1 wird von optoelektronischen Halbleiterelementen der oben be­ schriebenen Art gebildet, denen jeweils eine oder meh­ rere Leuchtdioden zugeordnet sind. Es sind hier sowohl Photothyristoren wie -Transistoren oder Photo-IC's verwendbar. Die andere Halbleiterkaskadenschaltung K 2 ist aus Thyristoren oder Kippdioden zusammengesetzt, die bei einer vorgegebenen Kippspannung schlagartig aus dem sperrenden in den leitenden Zustand übergehen. Die Sperrspannung der einzelnen Thyristoren oer Kippdioden ist je nach Bauart verschieden. Bei einer Sperrspannung von beispielsweise 1 kV wird für eine Kippspannung von z. B. 20 kV eine aus 20 Elementen zusammengesetzte Kas­ kadenschaltung gewählt. Die Kaskadenschaltung aus opto­ elektronischen Halbleiterelementen und Kippdiodenele­ menten ist so ausgelegt, daß sie im unbeleuchteten Zustand für die Zündspannung undurchlässig ist.

Soll eine Zündkerze zünden, so werden die Leuchtdioden vor dem Anstieg des Zündspannungsimpulses eingeschal­ tet, so daß die photoelektronischen Halbleiterelemente in den leitenden Zustand geraten. Dadurch kann an die­ sen keine Spannung abfallen. Die von der Zündspule gelieferte Spannung fällt dadurch ausschließlich an den unbeleuchteten Thyristoren oder Kippdioden ab. Sobald die durch die Anzahl der Halbleiterelemente vorgewählte Kippspannung von beispielsweise 20 kV er­ reicht wird, gelangen diese schlagartig in den lei­ tenden Zustand. Die Anstiegszeit der an der zugehörigen Zündkerze liegenden Spannung liegt bei mehreren zehn bis hundert ns, etwa bei 50 ns. Durch diesen Aufstei­ lerungseffekt können sich beispielsweise auf Ruß be­ ruhende Nebenschlüsse nicht auswirken.

Die Kaskade der unbeleuchteten Halbleiterelemente kann nicht nur aus Kippdioden und unsymmetrischen Thyristo­ ren bestehen, es können auch, um den positiven Ein­ schaltimpuls der Zündspule abzublocken, auch symmetri­ sche Thyristoren Verwendung finden. Am geeignetsten sind Bauteile mit Vertikalstruktur, da diese, ähnlich wie bei der Herstellung von Hochspannungsdioden, aufein­ andergestapelt und als Stapel vergossen werden können.

Anstelle der beschriebenen Leuchtdioden können hier wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen beliebige Licht emittierende Elemente verwendet werden. Mit Niederspan­ nung betreibbare Bauteile werden jedoch bevorzugt.

Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 8 hat den Vorteil, daß teure photoelektronische Bauteile eingespart werden können. Wenn die Sperrspannung der unbeleuchteten Schaltelemente auf die Zündspannung ausgelegt ist, so braucht die Anzahl der photoelektronischen Halblei­ terelemente nur so gewählt werden, daß die Sperrspan­ nung aller Halbleiterelemente des Hochspannungsschal­ ters so hoch ist, daß die maximale an der Zündspule auftretende Spannung gesperrt wird. Überdies kann der Einsatzpunkt des Aufsteilerungseffekts durch die Anzahl der unbeleuchteten Halbleiterelemente sehr genau vorge­ wählt werden. Er wird durch die Summe der Kippspannun­ gen der Einzelbauteile bestimmt, die nur geringfügig von der Temperatur und der Lebensdauer der Halbleiter­ kaskade abhängt.

Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß der beschriebene Hochspannungs-Halbleiterschalter überall dort einge­ setzt werden kann, wo eine galvanische Trennung zwi­ schen Steuerkreis und Hochspannungskreis gewünscht oder erforderlich ist.

Claims (14)

1. Hochspannungsschalter, insbesondere als Zündspan­ nungsverteiler zum Anlegen der Zündspannung an Zündker­ zen eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch mindestens eine aus wenigstens einem optoelektronischen Halbleiterelement bestehende Kaskadenschaltung (1-4), der jeweils mindestens ein Licht emittierendes Element (6) zum Durchschalten der zugehörigen Kaskadenschaltung zugeordnet ist.

2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halbleiterelemente als Hochspan­ nungs-Phototransistoren (5), -Photothyristoren (TH) und/oder -Photo-IC's ausgebildet sind.

3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kaskadenschaltungen (1-4) von mehreren Phototransistor-Darlington-Stufen und/oder Photothyristorverstärkerstufen gebildet werden.

4. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht zur Betäti­ gung der Kaskadenschaltungen (1-4) über Lichtleitfasern (16) an die lichtempfindlichen Halbleiterzonen geführt ist.

5. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Halbleiterele­ ment ein mit Niederspannung betätigbares Licht emittie­ rendes Element (18) zugeordnet ist.

6. Hochspannungsschalter nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kaskadenschaltungen der optoelek­ tronischen Halbleiterelemente (17) und die zugeordneten Licht emittierenden Elemente (18) als Hybridschaltung aufgebaut sind, bei der zwischen den optoelektronischen Halbleiterelementen (17) und den benachbarten Licht emittierenden Elementen (18) ein lichtdurchlässiger Isolator (19) angeordnet ist.

7. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittieren­ den Elemente (6, 18) mit Niederspannung betrieben wer­ den.

8. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zündkerze (ZK 1-ZK 4) eines Verbrennungsmotors eine Kaskadenschal­ tung (1-4) mit zugehörigen Licht emittierenden Elemen­ ten (6, 18) zugeordnet ist.

9. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder aus optoelek­ tronischen Halbleiterelementen bestehenden Kaskaden­ schaltung (1-4) eine in Reihe geschaltete Kaskadenschal­ tung aus spannungsgesteuerten Halbleiterelementen zuge­ ordnet ist.

10. Hochspannungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerten Halbleiter­ elemente als Kippdioden oder Thyristoren ausgebildet sind.

11. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenschal­ tungen (1-4) und die Licht emittierenden Elemente (6) gemeinsam mit Schutzbauelementen in Photo-IC's in­ tegrierbar sind.

12. Verfahren zur Ansteuerung von Hochspannungsverbrau­ chern, insbesondere von Zündkerzen eines Verbrennungs­ motors, mit Hilfe eines Hochspannungsschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierenden Elemente (6) erst dann angesteuert werden, wenn die an der Kaskadenschaltung (1-4 ) anliegende Spannung einen vorgegebenen Wert er­ reicht hat.

13. Verfahren zur Ansteuerung von Hochspannungsverbrau­ chern, insbesondere von Zündkerzen eines Verbrennungs­ motors, mit Hilfe eines Hochspannungsschalters nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierenden Elemente angesteuert werden, bevor die an der Kaskadenschaltung Zündspannungsimpulse anlie­ gen.

14. Verfahren zur Ansteuerung von Hochspannungsverbrau­ chern, insbesondere von Zündkerzen eines Verbrennungs­ motors mit Hilfe eines Hochspannungsschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleistung der Licht emittierenden Elemente so niedrig gewählt wird, daß die an der Kaskadenschal­ tung anliegende Spannung einen vorgegebenen Wert er­ reichen muß, damit die Kaskade durchschaltet.