DE4002334C2

DE4002334C2 - Schaltung zum Betreiben einer elektrischen Entladelampe in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4002334C2
Application number: DE4002334A
Authority: DE
Inventors: Goichi Oda; Masaya Shidoh; Atsushi Toda; Akiyoshi Ozaki; Akihiro Matsumoto; Soichi Yagi; Atsuhiko Murata
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: GB2229873A; GB9001706D0; DE4002334A1; US5068570A; GB2229873B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Betreiben einer elektrischen Entladelampe, in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Beleuchtungsschaltkreis zum automatischen Abschalten der Lampe von der Stromversorgung im Falle eines abnormen Schaltzu standes, wie beispielsweise eines Lampendefekts oder einer übermäßigen Versorgungsspannung.

Glühlampen, wie Halogenlampen, waren lange Zeit die Standardlichtquelle für Kraftfahrzeugscheinwerfer. Die bekannten Schaltkreise für solche Glühlampen ha ben einen sehr einfachen Aufbau, wobei die Lampen an eine Batterie über Relaiskontakte angeschlossen sind und ein Lampenschalter mit der Batterie über eine Re laisspule verbunden ist. Es sind keinerlei Einrichtungen für Überlastschutz bei solchen bekannten Beleuch tungsschaltkreisen vorgesehen.

Bei einem Kraftfahrzeug-Beleuchtungsschaltkreis treten unvermeidbar eine Reihe von Störungen auf, wie beispielsweise bei Ende der Lebensdauer der Glühlam pen und bei Batterieüberspannung. Auch kann die Bat terie mit falscher Polarität an den Beleuchtungsschalt kreis angeschlossen werden. Schlimmstenfalls rissen bei den herkömmlichen Beleuchtungsschaltkreisen die Glühfäden der Lampen. Ein Überlastschutz mußte des halb nicht vorgesehen werden.

Neuerdings werden Halogen-Metalldampflampen als Lichtquelle für Fahrzeugscheinwerfer anstelle von Glühlampen verwendet. Dieser neue Typ von Entla dungslampen erfordert eine Startspannung von 10 bis 20 kV, damit sie augenblicklich aufleuchten und für Fahrzeugscheinwerfer geeignet sind. Eine derart hohe Spannung kann ohne Überlastschutz ernste Konse quenzen nach sich ziehen.

Sollte die Lampe aufgrund eines eigenen Fehlers beim Betätigen des Lampenschalters nicht aufleuchten, so würde die hohe Spannung zwischen den Ausgangs klemmen des Beleuchtungsschaltkreises weiterhin auf gebaut, wenn kein Überlastschutz vorhanden ist. Die nicht abgebaute hohe Spannung kann die Isolation zwi schen den Kontakten in der Lampenfassung zerstören. Dadurch kann Feuer entstehen oder derjenige, der die Lampen auswechseln will, kann einen starken Schlag durch die hohe Spannung erhalten. Überspannung der Batterie oder ein falscher Anschluß der Batterie kann ebenfalls die Schaltelemente zerstören, wobei sich eine gefährliche Hochspannung aufbauen kann und eventu ell die Lampen zerstört werden.

Der Beleuchtungsschaltkreis für Halogen-Metall dampflampen bringt eine zusätzliche Störungsquelle in Verbindung mit der Gleichspannungs-Zusatzschaltung mit sich, die für die steuerbare Erhöhung der Batterie spannung vor der Umwandlung in Wechselstrom, die für die Halogen-Metalldampflampen erforderlich ist, darin enthalten ist. Die Zusatzschaltung neigt dazu, Überspannung oder einen Überstrom in Abhängigkeit von verschiedenen abnormen Schaltkreisbedingungen zu entwickeln. Der Beleuchtungsschaltkreis und die Lampen müssen also auch gegen eine solche Überspan nung und einen Überstrom der Zusatzschaltung ge schützt werden.

Die DE 34 45 817 C2 zeigt eine Schaltung zum Betreiben einer elektrischen Entladelampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die GB 897 891 zeigt eine Überspannungsschaltung in Form einer Transistorschaltung zum Überwachen der von einer Batterie abgegebenen Spannung. Ein Schalter im Schaltkreis wird bei einer Überspannung geöffnet und bei einem Abfall auf eine Normal spannung wieder geschlossen.

Die US 4 206 385 zeigt eine Verzögerungsschaltung für ein Relais.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung zum Betrieb einer elektrischen Entladelampe mit einem umfassenden Schutz gegen Störungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 4 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Insbesondere ist es durch die erfindungsgemäße Schaltung möglich, ein Relais zum Unterbrechen des Lampenschaltkreises bei Auftreten einer Fehlfunktion in einen offenen Zustand zu versetzen, wobei dieser Zustand je nach aufgetretener Fehlfunktion entweder beibehalten wird, bis der Lampenschalter erneut betätigt wird, oder das Relais automatisch wieder in den geschlossenen Zustand versetzt wird, wenn die Fehlfunktion nicht mehr vorliegt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungs form des Lampen-Beleuchtungsschaltkreises nach der Erfindung,

Fig. 2 schematisch den Lampen-Beleuchtungsschalt kreis nach Fig. 1 im einzelnen, und

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Lam pensteuerschaltung im Lampen-Beleuchtungsschalt kreis nach Fig. 1 wiedergibt.

In Fig. 1, welche den allgemeinen Aufbau des Beleuchtungsschaltkreises 101 wiedergibt, ist eine Batterie 102 zwischen zwei Eingangsklemmen 103 und 103' geschaltet, um eine Halogen-Metalldampflampe 110 zu versorgen. Die Eingangsklemmen 102 und 103' sind an eine positive Gleichstromversorgungsleitung 104 und an eine negative Gleichstromversorgungslei tung 104' angeschlossen. Ein Lampenschalter 105 liegt in der positiven Versorgungsleitung 104.

Eine Abschaltrelaisschaltung 106 mit einem Relais schalter 107 in der positiven Versorgungsleitung 104 arbeitet als Schaltkreisunterbrecher zum automatischen Öffnen des Beleuchtungsschaltkreises 101 im Falle ver schiedener abnormer Schaltkreiszustände. Eine Relai streiber- bzw. Relaisverstärkerschaltung 108 aktiviert die Abschaltrelaisschaltung 106, damit diese den Be leuchtungsschaltkreis in Abhängigkeit von den Ausgän gen einer Batterieüberspannungs-Detektorschaltung 109 und verschiedener anderer Störungsdetektorschal tungen öffnet.

Eine Gleichspannungszusatzschaltung 111, eine Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung 112 und eine Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 sind nacheinander an der nachfolgenden Stufe der Abschaltrelaisschaltung 106 angeschlossen. Die Lampe 110 ist austauschbar an die beiden Wechselstromaus gangsklemmen 114 und 114' der Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 angeschlossen. Diese Schal tung 113 ist auch mit einer Zündstarterschaltung 115 verbunden.

Gleichspannungs-Zusatzschaltung

Allgemein dargestellt als Gleichstrom-Gleichstrom- Umformer vom Zerhacker-Typ umfaßt die Zusatzschal tung 111 einen Induktor bzw. eine Spule 160, deren eines Ende an den zweiten festen Kontakt des Relais schalters 107 angeschlossen ist. Das andere Ende des Induktors 160 ist sowohl an einen n-Kanal-Feldeffekt transistor (FET) 162 als auch an eine Gleichrichterdiode 161 angeschlossen. Diese Gleichrichterdiode ist mit ihrer Anode an den Kollektor des FET 162 ange schlossen. Das Gatter bzw. Tor des FET 162 ist an die Steuerschaltung 116 und dessen Quelle an die negative Versorgungsleitung 104' angeschlossen. Ein Glättungs kondensator 163 ist zwischen der Kathode und der Gleichrichterdiode 161 und der negativen Versorgungs leitung 104' angeschlossen.

Bei diesem Aufbau der Zusatzschaltung 111 speichert der Induktor 160 Energie, wenn der FET 162 in Abhängig keit von einem Steuerimpuls von der Lampensteuer schaltung 116 leitend ist. Wenn der FET 162 nicht leitend ist, gibt der Induktor 160 die gespeicherte Energie ab, mit der Folge, daß die entsprechende Spannung an der Ein gangsspannung überlagert wird, wodurch die Gleich spannung aufgebaut wird.

Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung

Die Umformerschaltung 112 formt die Ausgangsgleich spannung der Zusatzschaltung 111 in eine entsprechende sinusförmige Wechselspannung um. Diese Schaltung 112 ist schematisch dargestellt und kann einen an sich be kannten Aufbau haben. Beispielsweise kann sie eine selbsterregte NEIN-Schaltung auf der Basis von Induk tivität-Kapazität-Resonanz sein.

Im Falle eines Gegentaktwechselrichters umfaßt die Umformerschaltung 112 einen Transformator, der eine Primärwicklung mit einem Mittenabgriff aufweist, der an die positive Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 über eine Drosselspule angeschlossen ist. Zwischen den gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung des Transformators sind ein Kondensator und parallel dazu zwei aktive Schaltelemente, wie Transistoren, ange schlossen. Wenn diese Schaltelemente durch eine Rück kopplungswicklung gegenläufig an- und abgeschaltet werden, die an die Primärwicklung des Transformators angeschlossen ist, kann man eine sinusförmige Hochfre quenzspannung zwischen den gegenüberliegenden En den der Sekundärwicklung des Transformators erhal ten.

Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung

Diese Schaltung 113 umfaßt einen Transformator 191 mit Wicklungen 193 und 192. Die Transformatorwicklung 193 ist mit einem Ende an eine Wechselstromausgangs leitung 190 der Umformerschaltung 112 angeschlossen und das andere Ende an die Ausgangsklemme 114. Die Wechselstromausgangsleitung 190 ist auch an die Zündstarterschaltung 115 angeschlossen.

Zündstarterschaltung

Die Zündstarterschaltung 115 umfaßt eine Gleichrich terdiode 210, deren Anode an die Strombegrenzer- und Lampen zündschaltung 113 angeschlossen ist. Die Kathode der Di ode 210 ist über einen Kondensator 214 geerdet, um eine Gleichrichterschaltung zu bilden.

Vorzugsweise werden die Strombegrenzer und Lam penzündschaltung 113 und die Zündstarterschaltung 114 auf einer Grundplatte vorgesehen, während alle an deren Schaltungen auf einer anderen Grundplatte ange bracht werden. Die beiden Gruppen von Schaltungen können über Leitungen mit Anschlüssen miteinander verbunden werden.

Eine Lampensteuerschaltung 116 ist an die Gleichspannungs-Zusatz schaltung 111 über eine Torsteuerschaltung 117 zum steuerbaren Verändern der Zusatzausgangsspannung angeschlossen. Zu diesem Zweck liefert die Lampen steuerschaltung 116 Impulse an die Torsteuerschaltung 117. Das Tastverhältnis der Impulse wird bestimmt durch die Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 111, die über Spannungsteilerwiderstände 118 und 118' zwi schen den beiden Ausgangsleitungen der Zusatzschal tung erhalten wird, und durch den Ausgangsstrom der Zusatzschaltung. Ein Widerstand 119 ist an der geerde ten Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 vorgese hen, um den Ausgangsstrom in eine Spannung umzuset zen, die durch die Lampensteuerschaltung 116 benötigt wird. Die Lampensteuerschaltung 116 und die Batterie 102 sind gemeinsam geerdet.

Eine Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120, eine Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 und eine Lampenfehler-Detektorschaltung 122 sind an die Re laisverstärkerschaltung 108 angeschlossen, um diese zu veranlassen, die Abschaltrelaisschaltung zu aktivieren, wenn eine zugeordnete abnorme Schaltkreisbedingung auftritt.

Die Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 102 stellt ei nen übermäßigen Anstieg des Ausgangsstroms der Zu satzschaltung 111 fest. Ein derartiger übermäßiger An stieg des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung kann bei zufälligem Außereingriffbringen und Kurzschließen der Kabelverbindungen zwischen der Umformerschaltung 112 und der Strombegrenzer- und Lampenzündschal tung 113 auftreten.

Die Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 gibt ein Signal an die Relaisverstärkerschaltung 108, wenn die Zusatzschaltung 111 den Aufbau einer vorbe stimmten maximalen Ausgangsspannung für eine vor bestimmte Zeitdauer fortsetzt.

Die Zusatzschaltung 111 erzeugt die höchste Aus gangsspannung, wenn das Tastverhältnis der Impulse, die durch die Lampensteuerschaltung 116 erzeugt wer den, ein Maximum erreicht, wie im Falle des Kurzschlie ßens der Lampe 110 oder der Wechselstromausgangs klemmen 114 und 114', oder auch bei Bruch oder Außer eingriffkommen der Kabel zwischen Umformerschal tung 112 und Strombegrenzer- und Lampenzündschal tung 113. Sollte diese maximale Spannung zulange er zeugt werden, so können einige Schaltkreiselemente zerstört werden oder es können die Transformatoren überhitzt und zerstört werden.

Die Lampenfehler-Detektorschaltung 122 verläßt sich auf die Zündstarterschaltung 115 zum Feststellen, ob die Lampe 110 innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Schließen des Lampenschalters aufleuchtet oder nicht. Wenn sie nicht aufleuchtet, gibt die Lampenfehler-De tektorschaltung 122 ein Signal an die Relaisverstärker schaltung 108, um Störungen zu vermeiden, die sich aus einem Lampenfehler ergeben können.

Im folgenden wird im wesentlichen auf Fig. 2 Bezug genommen.

Abschaltrelaisschaltung

Die Abschaltrelaisschaltung 106 umfaßt ein Relais 123 mit einer Spule 124 und dem normalerweise offenen Relais- Schalter 107 in der positiven Versorgungsleitung 104. Die Relaisspule 124 ist mit einem Ende an die Kathode einer Diode 125 und mit dem anderen Ende an den Kollektor eines npn-Transistors 126 angeschlossen. Die Diode 125, deren Anode an die positive Versorgungslei tung 104 angeschlossen ist, arbeitet so, daß das Relais 123 den Schaltkreis öffnet, wenn die Batterie 102 zufäl lig mit falscher Polarität zwischen den Eingangsklem men 103 und 103' angeschlossen wird.

Der Transistor 126 mit geerdetem Emitter bildet ei nen Teil der Relaisverstärkerschaltung 108. Solange der Transistor 126 leitend ist, während der Lampenschalter 105 geschlossen gehalten wird, kann die Relaisspule 123 erregt werden, um den Relaisschalter 107 zu schließen, wobei die Batteriespannung an die Zusatzschaltung 111 gelegt werden kann. Die Relaisspule 123 wird entregt, wenn der Transistor 126 nicht leitend wird. Der Relais schalter 107 öffnet dann.

Der Tran sistor 126 bildet deshalb den Schutzschalter. Der Schutzschalter wird durch Signale von der Batterie überspannungs-Detektorschaltung 109, der Überstrom- Zusatzdetektorschaltung 120, der Überspannungs-Zu satzdetektorschaltung 121 und der Lampenfehler-De tektorschaltung 122 geöffnet.

Die Relaisspule 124 ist parallel zu einer Diode 127 geschaltet. Die Kathode dieser Diode 127 ist an eine Versorgungsklemme 128 angeschlossen.

Relaisverstärkerschaltung

Die Relaisverstärkerschaltung 108 umfaßt einen pnp- Transistor 129, dessen Emitter an eine Versorgungs klemme 130, dessen Kollektor an die Anode einer Diode 131 und dessen Basis über einen Widerstand 132 an die Kollektoren von npn-Transistoren 271, 286, 239 angeschlossen sind, welche die Endstufen der Überstrom-Zusatzdetektor schaltung 120, der Überspannungs-Zusatzdetektor schaltung 121 und der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 bilden. Die Versorgungsklemme 130 ist über eine Diode 133 an die positive Versorgungsleitung 104 an einer Stelle hinter dem Relaisschalter 107 angeschlos sen. Ein Widerstand 134 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 129 geschaltet.

Ein npn-Transistor 135 ist mit seinem Emitter geerdet, mit dem Kollektor an die Versorgungsklemme 128 über eine Reihenschaltung von Widerständen 136 und 137 angeschlossen, und seine Basis ist mit der Kathode der Diode 131 über einen Widerstand 138 verbunden. Ein anderer Widerstand 139 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 135 geschaltet.

Ein anderer kleiner pnp-Transistor 140 ist mit dem Emitter an die Versorgungsklemme 128 angeschlossen, mit dem Kollektor an die Kathode der Diode 131 und mit der Basis zwischen den Widerständen 136 und 137.

Eine Diode 141 ist mit der Kathode an den Kollektor des Transistors 135 und mit der Anode an die Basis des Transistors 126, der den Schutzschalter bildet, über ei nen Widerstand 142 angeschlossen. Ein Widerstand 143 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 126 geschaltet. Ein Widerstand 144 liegt zwischen der Anode und der Diode 141 und der Versorgungsklemme 128.

In der Relaisverstärkerschaltung 108 ergibt die Lei tung des Transistors 129 die Leitung der Transistoren 135 und 140 und die Nichtleitung des Transistors 126. Die Signalhalteaktion des Transistors 140 dient zur Ver hinderung von Unregelmäßigkeiten bei der Störungs feststellung und ist in Fällen von Bedeutung, bei denen die Lampe 110 über eine vorbestimmte Zeit hinaus nicht aufleuchtet oder die Zusatzschaltung 111 die Erzeugung eines übermäßigen Ausgangsstroms oder der maxima len Ausgangsspannung über eine vorbestimmte Zeit hinaus fortsetzt. Diese Signalhaltewirkung ergibt eine Energieeinsparung, da nur eine minimale Anzahl von Schaltungen, einschließlich die Relaisverstärkerschal tung 107, von der positiven Vorsorgungsleitung 104 über die Diode 125 während abnormer Schaltkreisbe dingungen versorgt werden muß.

Batterieüberspannungs-Detektorschaltung

Die durch eine gestrichelte Linie umrandete Batterie überspannungs-Detektorschaltung 109 umfaßt eine Ze ner-Diode 150, deren Kathode an die Versorgungsklem me 128 angeschlossen und deren Anode über eine Rei henschaltung von Widerständen 151 und 152 geerdet ist. Ferner ist ein npn-Transistor 153 vorgesehen, dessen Emitter geerdet ist, während der Kollektor zwischen den Widerständen 142 und 144 der Relaisverstärker schaltung 108 und die Basis zwischen den Widerständen 151 und 152 angeschlossen ist.

Die Zener-Diode 150 ist leitend, wenn die Batterie spannung eine vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wobei sich die Leitung des Transistors 153 ergibt. Die Leitung des Transistors 153 wiederum führt zur Nicht leitung des Transistors 126 der Relaisverstärkerschal tung 108 und deshalb zur Entregung der Relaisspule 124.

Gleichspannungs-Zusatzschaltung

Die Zusatzschaltung 111 ist als Gleichstrom-Gleich strom-Umformer vom Zerhackertyp dargestellt. Somit umfaßt die Zusatz schaltung 111 einen Induktor 160 und eine Gleichrich terdiode 161 in der positiven Versorgungsleitung 104, einen n-Kanal-FET 162 zwischen den beiden Versor gungsleitungen 104 und 104' und einen Glättungskon densator 163 ebenfalls zwischen den beiden Versor gungsleitungen 104 und 104'. Der FET 162 ist mit seinem Tor an die Lampensteuerschaltung 116 über die Tor steuerschaltung 117 angeschlossen.

Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung

Die als selbsterregte Gegentaktumkehrstufe darge stellte Umformerschaltung 112 umfaßt einen Transfor mator 170 mit einer Primärwicklung 171 und einer Se kundärwicklung 172 Die Primärwicklung 171 ist in der Mitte mit einem Abgriff für die Verbindung mit einem Ende einer Drosselspule 173 versehen, deren anderes Ende an die positive Ausgangsleitung der Zusatzschal tung 111 angeschlossen ist.

Die gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung 171 sind an die Abzüge bzw. Kollektoren zweier FET 174 und 174' angeschlossen. Die Quellen dieser FET sind jeweils mit der negativen Versorgungsleitung 104' über den Widerstand 119 verbunden. Das Tor des FET 174 ist an ein Ende einer Rückkopplungswicklung 175 über ei nen Widerstand 176 und das Tor des anderen FET 174' an das andere Ende der Rückkopplungswicklung 175 über einen anderen Widerstand 177 angeschlossen.

Ein Kondensator 178 und zwei entgegengesetzte Ze ner-Dioden 179 sind zwischen das Tor und die Quelle des FET 174 geschaltet. In gleicher Weise sind ein Kon densator 178' und zwei entgegengesetzte Zener-Dioden 179' zwischen Tor und Quelle des anderen FET 174' geschaltet. Die Zener-Dioden 179 und 179' sind als Schutz gegen Spannungsstöße vorgesehen.

Zwei Konstantstromdioden 180 und 180' sind zur Mi nimierung des Energieverlusts durch zeitliche Abstim mung des Schaltbetriebs der FET 174 und 174' vorgese hen. Die Diode 180 ist zwischen dem Tor des FET 174 und der positiven Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Die andere Diode 180' liegt zwi schen dem Tor des anderen FET 174' und der positiven Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111.

Ein Widerstand 181 ist zwischen dem Tor und der Quelle des FET 174 angeschlossen, und ein anderer Wi derstand 181' liegt zwischen Tor und Quelle des anderen FET 174'. Ein Kondensator 182 ist zwischen den gegen überliegenden Enden der Primärwicklung 171 des Transformators und ein anderer Kondensator 183 zwi schen die gegenüberliegenden Enden der Sekundär wicklung 172 angeschlossen.

Die Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung 112 mit diesem Aufbau ergibt eine sinusförmige Aus gangsspannung zwischen den gegenüberliegenden En den der Sekundärwicklung 172 wenn die zwei FET 174 und 174' durch die Rückkopplungswicklung 175, die an die Primärwicklung 171 angeschlossen ist, gegenläufig an- und abgeschaltet werden.

Die Resonanzfrequenz der Umformerschaltung 112, die von der Induktivität der Primärwicklung 171 und der Kapazität des Kondensators 182 oder 183 abhängt, kann auf 20 kHz eingestellt werden. Höhere Resonanz frequenzen sind nur vom Standpunkt der Reduktion der Größe des Transformators 170 sowie eines Trigger transformators in der Strombegrenzer- und Lampen zündschaltung 113 vorteilhaft. Sollte jedoch die Reso nanzfrequenz zu hoch sein, so kann akustische Reso nanz auftreten, die der stabilen Beleuchtung der Lampe 110 entgegenläuft. Die angegebene Resonanzfrequenz von 20 kHz ist höher als der übliche Wert von 10 kHz für eine 35 W Lampe, aber innerhalb des Bereichs (klei ner als 30 kHz), in der keine akustische Resonanz auf tritt.

Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung

Die oben beschriebene Umformerschaltung 112 hat zwei Wechselstromausgangsleitungen 190 und 190', welche die gegenüberliegenden Enden der Sekundär wicklung 172 jeweils mit den zwei Wechselstromaus gangsklemmen 114 und 114' verbinden.

Die Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 umfaßt einen Triggertransformator 191 mit einer Pri märwicklung 192 und einer Sekundärwicklung 193, die an der Wechselstromleitung 190 vorgesehen ist. Ein Kondensator 194 ist in der anderen Wechselstromlei tung 190' vorgesehen. Die Sekundärwicklung 193 und der Kondensator 194 dienen als Strombegrenzungslast. Der Kondensator 194 hat die zusätzliche Funktion der Lampenstromfeststellung. Die zusätzliche Verwendung des Kondensators 194 für die Lampenstromfeststellung macht die Schaltung 113 einfacher und weniger teuer, als wenn ein Stromtransformator für diesen Zweck ver wendet würde.

Die Primärwicklung 192 ist mit einem Ende an die Wechselstromausgangsleitung 190 der Umformerschal tung 112 angeschlossen und mit dem anderen Ende über einen Widerstand 195 mit der Anode eines Thyristors 196 verbunden. Die Verwendung des Thyristors als Schaltelement wird wegen seiner größeren Wider standsfähigkeit gegenüber Stromstößen als ein SSS vor gezogen. Die Kathode des Thyristors 196 ist an einen Kondensator 197 und damit an die Wechselstromleitung 190 angeschlossen. Ein Widerstand 198 ist parallel zum Kondensator 197 geschaltet.

An die Wechselstrom-Ausgangsleitung 190 der Um formerschaltung 112 ist auch die Kathode einer Zener- Diode 199 angeschlossen, deren Anode mit der Kathode des Thyristors 192 über eine Reihenschaltung von Wi derständen 200 und 201 verbunden ist. Das Tor des Thy ristors 196 ist zwischen den Widerständen 200 und 201 angeschlossen. Ein Kondensator 202 liegt parallel zum Widerstand 201.

Die Kathode des Thyristors 196 ist auch an die Anode einer Diode 203 über eine Parallelschaltung von Wider ständen 204 und 205 angeschlossen. Die Kathode der Diode 203 liegt an der Anode eines anderen Thyristors 205. Die Kathode dieses Thyristors 208 ist mit der Wechselstromleitung 190' verbunden. Das Tor und die Kathode des Thyristors 205 sind zum An- und Abschal ten an die Zündstarterschaltung 115 angeschlossen.

Wenn somit die Lampe 110 eingeschaltet oder wieder eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgegan gen war, wird der Thyristor 206 leitend in Abhängigkeit von einem Signal von der Zündstarterschaltung 115. Der Thyristor 206 ermöglicht bei Leitung die Aufladung des Kondensators 197 während der Halbewellenperio de des Wechselstromausgangs von der Umformerschal tung 112. Die Spannung über den Kondensator 197 wird durch die Reihenschaltung der Zener-Diode 199 und der Widerstände 200 und 201 festgestellt. Die Zener-Diode 199 ist in Abhängigkeit von einem vorbestimmten An stieg der Spannung am Kondensator 197 leitend, wobei die Leitung durch den Thyristor 196 verursacht wird. Der Kondensator 197 entlädt sich bei Leitung des Thyri stors 196.

Der Triggertransformator 191 transformiert die bei Entladung des Kondensators 197 erzeugte Spannung aufwärts für die Überlagerung an dem sinusförmigen Ausgang von der Umformerschaltung 112 Der sich er gebende Hochspannungsstartimpuls wird an die Lampe 110 zum Zünden gegeben.

Zündstarterschaltung

Die Zündstarterschaltung 115 umfaßt eine Gleich richterdiode 210, deren Anode an die Wechselstromaus gangsklemme 114' angeschlossen ist. Die Kathode der Gleichrichterdiode 210 ist mit der Basis eines npn-Tran sistors 211 über eine Reihenschaltung von Widerstän den 212 und 213 verbunden. Ein Kondensator 214 ist zwischen den Widerständen 212 und 213 und an Erde angeschlossen. Der Widerstand 212 und der Kondensa tor 214 bilden zusammen eine integrierende Schaltung.

Der npn-Transistor 211 ist mit seinem Emitter geer det und sein Kollektor liegt an einer Versorgungsklem me 215 über einen Widerstand 216. Ein Widerstand 217 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 211. Die Versorgungsklemme 215 ist, wie dargestellt, an die positive Versorgungsleitung 104 über eine Diode 218 an einer Stelle zwischen dem Relaisschalter 107 und der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Beim Schließen so wohl des Lampenschalters 105 als auch des Relaisschal ters 107 wird somit eine Spannung an die Versorgungs klemme 215 gegeben.

Ein anderer npn-Transistor 219, der ein Emitterfolger ist, ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors 211 und mit seinem Emitter an das Tor des Thyristos 206 der Schaltung 113 über einen Widerstand 220 ange schlossen. Eine Parallelschaltung aus Widerstand 221 und Kondensator 222 liegt zwischen dem Tor und der Kathode des Tyristors 206.

Ein weiterer npn-Transistor 223 ist mit seinem Emit ter geerdet, während seine Basis an den Emitter des Transistors 219 über einen Widerstand 224 und sein Kollektor an die Versorgungsklemme 215 über einen Widerstand 225 und an den Eingang der Lampenfehler- Detektorschaltung 122 angeschlossen ist. Ein Wider stand 226 liegt zwischen Basis und Emitter des Transi stors 223.

In der Zündstarterschaltung 115 mit diesem Aufbau ist der Transistor 211 unmittelbar nach dem Schließen des Lampenschalters nicht leitend, weil keine Spannung um Kondensator 194 der Lampenzündschaltung 113 aufgebaut wurde. Da der Transistor 219 während der Nichtleitung des Transistors 211 leitend ist, wird der Thyristor 206 der Lampenzündschaltung 113 leitend, so daß ein Startimpuls erzeugt wird, wie dies in Verbin dung mit der Lampenzündschaltung erläutert wurde.

Der Transistor 223 ist ebenfalls leitend bei Leitung des Transistors 219. Der Ausgang vom Kollektor dieses Transistors 223 wird mittels eines Signals an die Lam penfehler-Detektorschaltung 222 gegeben, das angibt, daß die Lampe 110 noch nicht aufleuchtet.

Beim anschließenden Aufleuchten der Lampe 110 verursacht eine Spannung, die am Kondensator 194 auf gebaut wurde, die Leitung durch den Transistor 211 und die Nichtleitung durch die Transistoren 219 und 223. Die Erzeugung des Startimpulses wird unterbrochen, wenn der Thyristor 206 nicht leitend wird. Die Lampenfehler- Detektorschaltung 122 gibt ein Signal, daß die Lampe 110 aufleuchtet.

Lampenfehler-Detektorschaltung

Diese Schaltung 122 umfaßt einen npn-Transistor 230, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis über einen Widerstand 231 an den Kollektor des Transistors 223 der Zündstarterschaltung 115 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 230 ist über einen Widerstand 232 mit der Anode einer Diode 233 verbunden, deren Kathode an der Versorgungsklemme 130 liegt. Ein Wi derstand 234 liegt zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 230, und ein anderer Widerstand 235 ist parallel zur Diode 233 geschaltet.

Ein zeitbestimmender Kondensator 236 ist zwischen Anode der Diode 233 und Erde angeschlossen. Eine zweite Diode 237 ist mit ihrer Anode an die Anode der erstgenannten Diode 233 über einen Widerstand 238 angeschlossen. Die Kathode der zweiten Diode 237 ist mit der Basis eines zweiten npn-Transistors 239 verbun den. Der Emitter des zweiten Transistors 239 ist geer det, und sein Kollektor ist an den Basiswiderstand 132 des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 angeschlossen. Ein Widerstand 240 liegt zwischen Basis und Emitter des zweiten Transistors 239.

Wie aus der Beschreibung der Zündstarterschaltung 115 hervorgeht, bleibt der Transistor 223 im Fall eines Lampenfehlers leitend. Da der erste Transistor 230 der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 während der Lei tung des Transistors 223 nicht leitend ist, wird der Kon densator 236 von der Versorgungsklemme 130 aufgela den, bis nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit der zwei te Transistor 239 leitend ist, wodurch sich die Leitung durch den Transistor 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 ergibt.

Lampensteuerschaltung

Die Schaltung 116 erzeugt Steuerimpulse mit einem Tastverhältnis, das durch die Ausgangsspannung und den Strom der Zusatzschaltung 111 bestimmt ist für die Lieferung an das Tor des FET 162 der Zusatzschaltung über die Torsteuerschaltung 117. Zu diesem Zweck um faßt die Lampensteuerschaltung 116 eine Steuerschalt tung 250 für die Impulsbreitenmodulation (PWM), die vorzugsweise die Form einer integrierten Schaltung (IC) hat.

Fig. 3 ist eine detailliertere Darstellung, wenn auch in schematischer Blockform, dieser PWM-Steuerschaltung 250. Sie umfaßt einen ersten Differentialverstärker 251 und einen zweiten Differentialverstärker 252. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist der erste Differentialverstär ker 251 mit seinem nicht-invertierenden Eingang 253 zwischen den zwei Spannungsteilerwiderständen 118 und 118' an der Ausgangsstufe der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Der invertierende Eingang des ersten Differentialverstärkers 251 ist mit einer Referenzspan nungsquelle 254 verbunden.

Der zweite Differentialverstärker 252 ist mit seinem nichtinvertierenden Eingang 255 über ein Tiefpaßfilter (LPF) 256 und einen Verstärker 257 an den Stromfest stellwiderstand 119 an der Ausgangsstufe der Zusatz schaltung 111 angeschlossen. Der invertierende Eingang des zweiten Differentialverstärkers 252 ist mit einer Re ferenzspannungsquelle 258 verbunden.

Die Ausgänge der beiden Differentialverstärker 251 und 252 sind jeweils an den Minus-Eingang eines PWM- Komparators 239 für die Impulsbreitenmodutation an geschlossen. Der Plus-Eingang dieses PWM-Kompara tors 259 ist mit einem Oszillator 260 für die Eingabe einer Sägezahnwelle verbunden.

Ein anderer Komparator 261 ist mit einem Minus- Eingang an eine Steuerklemme 262 und mit einem Plus- Eingang an den Oszillator 260 angeschlossen. An die Steuerklemme 262 wird eine vorbestimmte Spannung angelegt, um die obere Grenze des Tastverhältnisses der Steuerimpulse zu bestimmen, die an den FET 162 der Zusatzschaltung 111 gegeben werden.

Beide Komparatoren 259 und 261 sind mit ihren Aus gängen an ein UND-Tor 263 angeschlossen. Der Aus gang dieses UND-Tors ist über eine Ausgangsart-Selek torschaltung 264 und einen Puffer 265 mit einer Aus gangsklemme 266 verbunden. Die Ausgangsklemme 266 ist an die Torsteuerschaltung 117 und damit an das Tor des FET 162 der Zusatzschaltung 111 angeschlossen.

Überstrom-Zusatzdetektorschaltung

Diese Schaltung 120 umfaßt einen Komparator 270 zum Vergleichen der Ausgangsspannung des Tiefpaß Fil ters 255 mit einer Referenzspannung Vref. Der Ausgang des Komparators 270 ist an die Basis eines npn-Transi stors 271 über einen Widerstand 272 angeschlossen. Der Transistor 271 ist mit seinem Emitter geerdet, und sein Kollektor ist mit dem Basiswiderstand 132 des Transi stors 229 der Relaisverstärkerschaltung 108 verbunden. Ein Widerstand 273 ist zwischen Basis und Emitter des Transistors 271 geschaltet.

Der Transistor 271 wird leitend, wenn der Ausgangss trom der Zusatzschaltung abnorm groß ist, d. h. wenn die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 256 höher ist als die Referenzspannung Vref. Die Leitung des Transi stors 271 ergibt die Leitung des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108.

Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung

Diese Schaltung 121 umfaßt eine Zener-Diode 280, deren Kathode an die positive Ausgangsleitung der Zu satzschaltung 111 angeschlossen und deren Anode über eine Reihenschaltung eines Widerstands 281 und eines zeitbestimmenden Kondensators 282 geerdet ist. Eine Diode 283 ist mit ihrer Kathode an die Kathode der Zener-Diode 280 und mit ihrer Anode zwischen dem Widerstand 281 und dem Kondensator 282 angeschlos sen.

Die Verbindung zwischen Widerstand 281 und Kon densator 282 ist auch an die Basis eines npn-Emitterfol gertransistors 284 angeschlossen. Dieser Transistor ist mit seinem Kollektor mit der Kathode einer Diode 285 verbunden und sein Emitter mit der Basis eines anderen npn-Transistors 286 über einen Widerstand 287. Die Di ode 285 ist mit ihrer Anode an die Versorgungsklemme 215 angeschlossen. Der Transistor 286 ist mit seinem Emitter geerdet, und sein Kollektor liegt an dem Basis widerstand 132 des Transistors 129 der Relaisverstär kerschaltung 108. Ein Widerstand 288 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 286.

Wenn die Zusatzschaltung 111 die Erzeugung der ma ximalen Ausgangsspannung fortsetzt, wird der Konden sator 282 durch die Zener-Diode 280 aufgeladen. Dann werden nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit die Tran sistoren 284 und 286 nacheinander leitend. Die Leitung des Transistors 286 ergibt die Leitung des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108.

Die Arbeitsweise des Lampenbeleuch tungsschaltkreises 101 wird ebenfalls in einen Normal betrieb und in einen Betrieb unterteilt, bei dem Störun gen auftreten. Die Störungen, auf die die Abschaltrelaisschaltung für den Schalt kreisschutz anspricht sind Lampenfehler, Zusatzüber strom, Zusatzüberspannung und Batterieüberspannung.

Normaler Betrieb

Wenn der Lampenschalter 105 geschlossen ist, ist der Transistor 126 (Schutzschalter) der Relaisverstärker schaltung 108 bei Fehlen einer abnormen Schaltkreisbe dingung leitend, so daß die Relaisspule 124 zum Schlie ßen des Relaisschalters 107 in der positiven Gleich stromversorgungsleitung 104 erregt werden kann. Die Batteriespannung wird deshalb an der Gleichspan nungs-Zusatzschaltung 111 angelegt.

Die Halogen-Metalldampflampe 110 leuchtet nicht unmittelbar bei Schließen des Lampenschalters 105 auf. Da der Ausgangsstrom der Zusatzschaltung 111 für eine gewisse Zeit nach dem Schließen des Lampenschalters sehr klein ist, ist das Tastverhältnis der Steuerimpulse, die von der PWM-Steuerschaltung 250 an das Tor des FET 162 über die Torsteuerschaltung 117 gegeben wer den, allein durch die Zusatzausgangsspannung be stimmt, wie sie durch die Spannungsteilerwiderstände 118 und 118' festgestellt wird. Das Ergebnis ist ein An stieg der Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 111. Diese Ausgangsspannung wird anschließend in eine si nusförmige Wechselspannung durch die Umformer schaltung 112 zum Anlegen an die Lampe 110 umge formt.

Bevor sich eine Spannung am Kondensator 194 der Lampenzündschaltung 113 entwickelt, arbeitet die Zündstarterschaltung 115, um die Leitung durch den Thyristor 206 der Lampenzündschaltung herzustellen. Der Kondensator 197 wird deshalb aufgeladen. Wenn der Thyristor 196 dann leitend wird, wird der sich erge bende Hochspannungsimpuls dem Wechselstromaus gang von der Umformerschaltung 112 zum Triggern der Halogen-Metalldampflampe 110 überlagert.

Der Transistor 223 der Zündstarterschaltung 115 ist leitend geworden, bevor die Lampe 110 zu leuchten beginnt. Der Transistor 230 der Lampenfehler-Detek torschaltung 122 ist deshalb nicht leitend, so daß der Kondensator 236 von der Versorgungsklemme 130 auf geladen werden kann. Wenn jedoch die Lampe 110 vor der Leitung des Transistors 239 zu leuchten beginnt, wird der Transistor 223 nicht leitend, da die Zündstar terschaltung 115 diese Tatsache in Verbindung mit dem Kondensator 194 der Lampenzündschaltung 113 fest stellt. Der Kondensator 236 wird entladen, wenn der Transistor 230 bei Nichtleitung des Transistors 223 lei tend wird. Auf diese Weise gibt die Lampenfehler-De tektorschaltung 122 kein Signal an die Relaisverstärker schaltung 108, wenn die Lampe 110 innerhalb einer vor bestimmten Zeit nach dem Schließen des Lampenschal ters 105 aufleuchtet.

Der Transistor 271 der Überstrom-Zusatzdetektor schaltung 120 und die Zener-Diode 280 sowie die Tran sistoren 284 und 288 der Überspannungs-Zusatzdetek torschaltung 121 bleiben alle nicht leitend, solange der Beleuchtungsschaltkreis 101 normal arbeitet. Diese De tektorschaltungen 120 und 121 geben auch kein Signal an die Relaisverstärkerschaltung 108.

Dementsprechend bleibt der Transistor 129 der Re laisverstärkerschaltung 108 nicht leitend bei Ausbleiben von Signalen von der Überstrom-Zusatzdetektorschal tung 120, der Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 sowie der Lampenfehler-Detektorschaltung 122. Der Transistor 126 der Relaisverstärkerschaltung 108 bleibt leitend, so daß die Relaisspule 124 zum Geschlos senhalten des Relaisschalters 107 erregt werden kann.

Die integrierte PWM-Steuerschaltung 250 erzeugt Steuerimpulse mit einem Tastverhältnis, das durch die Ausgangsspannung und den Strom der Zusatzschaltung 111 bestimmt ist. Diese Steuerimpulse werden über die Torsteuerschaltung 117 an das Tor des FET 162 der Zusatzschaltung 111 zur Steuerung ihrer Ausgangss pannung gegeben.

Die Intensität des von der Lampe 110 emittierten Lichts steigt für eine gewisse Zeitdauer nach Beginn des Aufleuchtens. Der Ausgangsstrom der Zusatzschaltung 111 steigt mit der Lampenspannung. Die PWM-Steuer schaltung 250 verringert das Tastverhältnis der Steuer impulse in Abhängigkeit von einem derartigen Anstieg des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung 111. Die Aus gangsspannung der Zusatzschaltung 111 nimmt dem entsprechend ab, bis die Beleuchtungsintensität der Lampe 110 einen Nennwert erreicht, wobei der Aus gangsstrom der Zusatzschaltung konstant gehalten wird.

Lampenfehler

Beim Schließen des Lampenschalters 105 leuchtet die Lampe 110 aufgrund eines eigenen Fehlers nicht auf oder es kann der Lampenschalter geschlossen werden, wobei keine Lampe zwischen den beiden Wechsel stromausgangsklemmen 114 und 114' angeschlossen ist. In Verbindung mit dem Kondensator 194 der Lampen zündschaltung 113 verursacht die Zündstarterschaltung 115 die Leitung durch den Thyristor 206 bei Feststel lung, daß die Lampe nicht aufleuchtet, mit der Folge der Erzeugung eines Startimpulses.

Wie bei Beschreibung des Normalbetriebs angege ben, ist der Transistor 223 der Zündstarterschaltung 115 leitend, solange die Lampe 110 nicht aufleuchtet. Der Transistor 230 der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 ist deshalb nicht leitend, so daß der Kondensator 236 von der Versorgungsklemme 130 aufgeladen wer den kann. Danach wird bei Ablauf einer vorbestimmten Zeit der Transistor 239 leitend.

Die Leitung des Transistors 239 verursacht die Lei tung durch den Transistor 129 der Relaisverstärker schaltung 108 und dementsprechend die Nichtleitung durch den Transistor 126. Wenn die Relaisspule 124 durch Öffnen des Schutzschalters entregt wird, öffnet der Relaisschalter 107, um die Batterie 102 von der Zu satzschaltung 111 zu trennen. Der Beleuchtungsschalt kreis 101 bleibt unterbrochen bis zum Wiederschließen des Lampenschalters 105 nach Ersetzen der schadhaften Lampe 110 oder bis zur Wiederherstellung der Verbin dung zwischen den beiden Wechselstromausgangsklem men 114 und 114', wenn die Lampe gefehlt hatte.

Zusatzüberstrom

Überschüssiger Strom fließt von der Batterie 102 zur Umformerschaltung 112 durch die Zusatzschaltung 111, wenn ein Kurzschluß an der Ausgangsstufe der Zusatz schaltung auftritt. Der Überstrom wird in eine äquiva lente Spannung durch den Widerstand 119 in der negati ven Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 umge setzt. Diese dem Zusatzüberstrom entsprechende Span nung wird an den Komparator 270 der Überstrom-Zu satzdetektorschaltung 120 über den Verstärker 257 und das Tiefpaßfilter 256 angelegt. Sobald die Komparator eingangsspannung die Referenzspannung Vref über steigt, verursacht der Komparator 270 die Leitung durch den Transistor 271.

Die Leitung des Transistors 271 wiederum veranlaßt die Leitung durch den Transistor 129 der Relaisverstär kerschaltung 108 und damit Nichtleitung durch den Transistor 126. Auf diese Weise öffnet das Relais 123 seinen Schalter 107, um die Batterie 102 abzutrennen. Der Beleuchtungsschaltkreis 101 bleibt unterbrochen, bis der Lampenschalter 105 wieder geschlossen wird.

Zusatzüberspannung

Die Lampensteuerschaltung 116 maximiert das Tast verhältnis der Steuerimpulse an die Zusatzschaltung 111 über die Vorsteuerschaltung 117 in den Fällen, in denen die Lampe 110 kurzgeschlossen ist oder der Beleuch tungsschaltkreis 1 auf der Ausgangsseite der Zusatz schaltung geöffnet worden ist. Hierauf beginnt die Zu satzschaltung 111, die höchste Ausgangsspannung zu erzeugen, mit dem Ergebnis, daß die Zener-Diode 280 der Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 lei tend wird.

Der zeitbestimmende Kondensator 282 der Über spannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 wird dann auf geladen, wobei die Leitung durch den Transistor 284 und damit durch den Transistor 286 bei Ablauf einer vorbestimmten Zeit verursacht wird. Somit wird der Transistor 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 wie der leitend mit der Folge der Nichtleitung des Transi stors 126. Wenn das Relais 123 den Schalter 107 öffnet, bleibt der Beleuchtungsschaltkreis 101 unterbrochen, bis der Lampenschalter 105 wieder geschlossen wird.

Batterieüberspannung

Wenn die Batterie 102 eine Überspannung entwickelt, erfolgt Leitung durch die Zener-Diode 150 der Batterie überspannungs-Detektorschaltung 109. Somit verur sacht beim Anschalten der Transistor 153 Nichtleitung durch den Transistor 126 der Relaisverstärkerschaltung 108, so daß sich die Entregung der Relaisspule 124 und damit das Öffnen des Relaisschalters 107 ergibt.

Entgegen den oben erläuterten Fällen von Lampen fehler, Zusatzüberspannung oder Zusatzüberstrom ist der Relaisschalter 107 aber nicht im offenen Zustand gesperrt. Der Transittor 153 wird wieder nicht leitend, wenn die Batteriespannung auf einen Normalwert ab fällt, so daß die Relaisspule 124 wieder erregt werden kann. Der Relaisschalter 107 wird dann automatisch wieder geschlossen, damit die Lampe 110 wieder auf leuchten kann.

Ein automatisches Wiederschließen des Relaisschal ters wird bei Batterieüberspannung vorgezogen. Die Batterieüberspannungs-Detektorschaltung 109 spricht selbst auf eine augenblickliche Überspannung an, die sich ergibt, wenn Spannungsstöße der Batteriespannung überlagert werden. Wenn der Beleuchtungsschaltkreis geöffnet werden sollte und jedes Mal offen gehalten werden sollte, wenn solche Stöße auftreten, würde das Fahrzeug im Dunkeln fahren, bis der Fahrer den Lam penschalter wieder einschaltet. Diese Gefahr ist ausge schaltet, da die Batterieüberspannungs-Detektorschal tung 109 so ausgelegt ist, daß der Schaltkreis automa tisch unmittelbar dann wieder geschlossen wird, wenn die Versorgungsspannung auf einen Normalwert abfällt. Wenn die Batterie 102 mit falscher Polarität an die Eingangsklemmen 103 und 103' angeschlossen wird, blockiert die Diode 125 den Strom vom Relais 123, wenn der Lampenschalter 105 geschlossen wird. Der Relais schalter 107 wird deshalb offen gelassen.

Ein Beleuchtungsschaltkreis für eine Halogen-Metall dampflampe für Fahrzeugscheinwerfer umfaßt zwei Eingangsklemmen, zwischen denen eine Batterie zur Versorgung der Lampe über einen normalerweise offe nen Relaisschalter angeschlossen ist, der bei Erregung einer zugeordneten Relaisspule geschlossen wird. Die Relaisspule ist in Reihe mit einem von einer Bedie nungsperson zu betätigenden Lampenschalter und ei nen Schutzschalter geschaltet, so daß sowohl der Lam penschalter als auch der Schutzschalter zum Erregen der Relaisspule und damit zum Schließen des Relais schalters geschlossen sein müssen.

Claims

1. Schaltung zum Betreiben einer elektrischen Entladelampe (110) in einem Kraftfahrzeug mit einer Abschalt-Relais-Schaltung (106) mit einem in Reihe zu einem Lampenschalter (105) geschalteten Relaisschalter (107) und einer Relaisspule (124); die Abschaltrelais-Schaltung (106) dient zum Abschalten der Leistungszufuhr von einer Batterie (102) zur elektrischen Entladelampe (110) durch Öffnen des Relaisschalters (107) auf der Grundlage von über eine Relaisverstärkerschaltung (108) geleiteten Ausgangssignalen einer Lampenfehler-Detektorschaltung (122) oder eines Batterieüberspannungsdetektors (109),
wobei die Relaisverstärker-Schaltung (108) eine Signalhaltefunktion aufweist, die den Relaisschalter (107) bei einer abnormalen Funktion der Entladelampe (105) öffnet und im offenen Zustand hält bis der Lampenschalter (105) erneut be tätigt wird und/oder bei einer Batterieüberspannung öffnet, und mit einer Gleichspannungs-Zusatzschaltung (111), deren Ausgangsspannung und -strom der Spannung und dem Strom der elektrischen Entladelampe (110) entsprechen,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Überspannungs-Detektorschaltung (121) zum Erfassen der Ausgangsspannung der Gleichspannungs- Zusatzschaltung (111), und
eine Überstrom-Detektorschaltung (120) zum Erfassen des Ausgangsstroms der Gleichspannungs zusatzschaltung (111) vorgesehen sind,
wobei die Überspannungs-Detektorschaltung (121) und die Überstrom-Detektorschaltung (120) über die Relaisverstärkerschaltung (108) ein Signal an die Abschaltrelaisschaltung (106) abgeben, um den Relaisschalter (107) bis zu einem erneuten Betätigen des Lampenschalters (105) im offenen Zustand zu halten, und daß der Batterieüberspannungsdetektor (109) über die Relaisverstärkerschaltung (108) ein Signal an die Abschaltrelaisschaltung (106) abgibt, um den Relaisschalter (107) nur so lange im offenen Zustand zu halten, bis die Batteriespannung auf einen Normalwert abfällt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenfehler-Detektorschaltung (122) das Signal an die Abschaltrelaisschaltung (106) erst nach einer vorbestimmten Zeit nach Schließen des Lampenschalters (105) abgibt.

3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überspannungs- Detektorschaltung (121) das Signal an die Abschaltrelaisschaltung (106) abgibt, wenn die erfaßte Spannung einen vorbestimmten Maximalwert für eine vorbestimmte Zeit beibehält.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung weiterhin eine Einrichtung aufweist, die eine falsche Polarität beim Anschließen an die Batterie (102) erfaßt und dann ein Signal an die Abschaltrelaisschaltung (106) abgibt, um den Relaisschalter (107) im offenen Zustand zu halten.