DE4015400A1 - Schaltungsanordnung zum zuenden einer hochdruckgasentladungslampe in fahrzeugen - Google Patents
Schaltungsanordnung zum zuenden einer hochdruckgasentladungslampe in fahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden
einer Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen, mit einer
Gleichspannungsquelle, mit einem Wechselspannungserzeuger,
der zum einen mit der Gleichspannungsquelle und zum anderen
mit einer parallel zu den Ausgängen des
Wechselspannungserzeugers angeordneten
Hochdruckgasentladungslampe verbunden ist, und mit einem
Resonanzzündkreis, bestehend aus einer ersten Induktivität
in Reihe mit der Hochdruckgasentladungslampe und einem
Zündkondensator parallel zu der
Hochdruckgasentladungslampe.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 37 19 357 A1
ist eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Betreiben einer
Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen bekannt, die eine
Gleichspannungsquelle aufweist, die elektrisch leitend mit
einem Wechselspannungserzeuger verbunden ist. Der
Wechselspannungserzeuger erzeugt eine Wechselspannung, die
eine parallel zu den Ausgängen des
Wechselspannungserzeugers angeordneten
Hochdruckgasentladungslampe zur Verfügung gestellt wird.
Zum Zünden der Hochdruckgasentladungslampe weist die
Schaltungsanordnung einen Resonanzzündkreis auf, der aus
einer ersten Induktivität in Reihe mit der
Hochdruckgasentladungslampe und einem Zündkondensator
parallel zu der Hochdruckgasentladungslampe besteht.
Bei der Inbetriebnahme der Hochdruckgasentladungslampe
erzeugt der Wechselspannungserzeuger eine Wechselspannung.
Solange die Hochdruckgasentladungslampe nicht gezündet hat,
befindet sich der Resonanzzündkreis in Resonanz und die
Spannung am Zündkondensator wächst solange bis die
Hochdruckgasentladungslampe zündet. Im Augenblick der
Zündung der Hochdruckgasentladungslampe wird die
Hochdruckgasentladungslampe sehr niederohmig und der
Zündkondensator entlädt sich schlagartig über die
Hochdruckgasentladungslampe.
Als nachteilig erweist sich bei der bekannten
Schaltungsanordnung, daß sich der Zündkondensator
schlagartig über die Hochdruckgasentladungslampe entlädt
und der Zündstrom nur durch die Verluste im Zündkondensator
sowie die kleinen Widerstände der
Hochdruckgasentladungslampe begrenzt wird.
Hierbei erweist sich als besonders nachteilig, daß somit
die Spannung am Zündkondensator extrem schnell abfällt und
somit energiereiche, magnetische und elektrische Oberwellen
bis in den Gigahertzbereich entstehen, welche als
transiente Hochspannungsimpulse den
Wechselspannungserzeuger und benachbart angeordnete
elektronische Schaltungen stören.
Besonders nachteilig ist dabei, daß aufgrund des hohen
Induktivitätswertes der ersten Induktivität und der damit
verbundenen Wickelkapazität der Wechselspannungserzeuger
durch die transienten Hochspannungsrückwirkungen geschädigt
oder zerstört werden kann.
Zudem entstehen wegen der schnellen Strom- und
Spannungsänderung bei dem Zünden der
Hochdruckgasentladungslampe erhebliche Energieverluste in
dem Zündkondensator, so daß die in dem Zündkondensator
gespeicherte Energie nicht vollständig für die Zündung zur
Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltungsanordnung zum Zünden einer
Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen zu schaffen, die
auf besonders einfache und kostengünstige Weise während des
Zündens der Hochdruckgasentladungslampe den
wirksamwerdenden Zündstrom bei einem sicheren,
zuverlässigen Zündverhalten ohne Zündenergieverluste
begrenzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in
der Verbindung zwischen dem Zündkondensator und der
Hochdruckgasentladungslampe eine zweite Induktivität
angeordnet ist, die mit dem Zündkondensator und der
Hochdruckgasentladungslampe einen Begrenzungsresonanzkreis
bildet.
Es ist vorteilhaft, daß in der Verbindung zwischen dem
Zündkondensator und der Hochdruckgasentladungslampe eine
zweite Induktivität angeordnet ist, die mit dem
Zündkondensator und der Hochdruckgasentladungslampe einen
Begrenzungsresonanzkreis bildet, weil somit bei der Zündung
der Hochdruckgasentladungslampe die Erzeugung eines
energiereichen, magnetischen und elektrischen
Oberwellenspektrums auf die Resonanzfrequenz des
Begrenzerresonanzkreises begrenzt wird, wodurch transiente
Hochspannungsrückwirkungen auf den Wechselspannungserzeuger
und benachbart angeordnete elektronische
Schaltungsanordnungen, die diese zerstören könnten,
vermieden werden und gleichzeitig der maximale Zündstrom
und der Spannungsanstieg durch den Begrenzungsresonanzkreis
begrenzt werden. Hierbei erweist sich als besonders
vorteilhaft, daß zum einen durch die Begrenzung des
wirksamwerdenden Zündstroms die Lebensdauer der
Hochdruckgasentladungslampe erhöht wird und zum anderen die
Hochdruckgasentladungslampe wegen der verringerten
Zündenergieverluste zuverlässiger zündet.
Die gleichen Vorteile ergeben sich bei den Weiterbildungen
des Erfindungsgegenstands durch die Ansprüche 2 und 3.
Dadurch, daß die Reihenschaltung, bestehend aus dem
Zündkondensator und der zweiten Induktivität parallel zu
der Hochdruckgasentladungslampe angeordnet ist, ergibt sich
zudem der Vorteil, daß transiente
Hochspannungsrückwirkungen auf den Wechselspannungserzeuger
möglichst gut reduziert werden.
Dadurch, daß die erste Induktivität einen großen
Induktivitätswert aufweist und daß die zweite Induktivität
einen kleinen Induktivitätswert aufweist, ergibt sich der
Vorteil, daß die Zündspannung nur geringfügig reduziert
wird.
Dadurch, daß die zweite Induktivität in der Verbindung
zwischen der ersten Induktivität und der
Hochdruckgasentladungslampe angeordnet ist, ergibt sich
dabei zudem der Vorteil, daß keine Reduzierung der
Zündspannung erfolgt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind dabei mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Zünden und
Betreiben einer Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Schaltungsanordnung zum Zünden und Betreiben einer
Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen, mit einer
Gleichspannungsquelle (B), deren positiver Pol über einen
ersten Eingang (E1) und deren negativer Pol über einen
zweiten Eingang (E2) mit einem Wechselspannungserzeuger (W)
verbunden ist. Der Wechselspannungserzeuger (W) kann dabei
vorteilhaft als ein DC/AC-Wandler ausgebildet sein, der an
seinen Ausgängen (A1, A2) ein Wechselspannungssignal
erzeugt.
Parallel zu den beiden Ausgängen (A1, A2) des
Wechselspannungserzeugers (W) ist eine
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) angeordnet. Die
Hochdruckgasentladungslampe (GOL) benötigt zum Zünden eine
Zündspannung von einigen KV. Um der
Hochdruckgasentladungslampe eine solch hohe Zündspannung
bereitstellen zu können, ist der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) ein Resonanzzündkreis
zugeordnet. Der Resonanzzündkreis besteht hier aus einer
ersten Induktivität (L1), die hier beispielhaft zwischen
dem ersten Ausgang (A1) des Wechselspannungserzeugers (W)
und der Hochdruckgasentladungslampe (GDL) angeordnet ist
und einem Zündkondensator (C1) parallel zu der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) .
Zur Begrenzung des maximal wirksam werdenden Zündstroms und
zur Vermeidung transienter Hochspannungsrückwirkungen auf
den Wechselspannungserzeuger (W) bei dem Zünden der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) weist die
Schaltungsanordnung einen Begrenzungsresonanzkreis auf.
Dieser Begrenzungsresonanzkreis besteht aus dem
Zündkondensator (C1) und einer zweiten Induktivität (L2) in
der Verbindung zwischen dem ersten Kondensator (C1) und der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL), wobei die
Reihenschaltung, bestehend aus der zweiten Induktivität
(L2) und dem Zündkondensator (C1), hier parallel zu der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) angeordnet ist.
Der Induktivitätswert der ersten Induktivität (L1) ist hier
beispielhaft etwa um einen Faktor 1000 größer als der
Induktivitätswert der zweiten Induktivität (L2). Je nach
Ausführungsbeispiel kann die Relation der
Induktivitätswerte variieren.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes, wobei hier lediglich die zweite
Induktivität (L2) in der Verbindung zwischen der ersten
Induktivität (L1) und der Hochdruckgasentladungslampe (GDL)
angeordnet ist. Im übrigen trifft das zu dem
Ausführungsbeispiel, das unter Fig. 1 beschrieben wurde,
Gesagte auch für das unter Fig. 2 gezeigte
Ausführungsbeispiel zu.
Im folgenden wird kurz der Ablauf des Zündens der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) beschrieben.
Bei der Inbetriebnahme der Hochdruckgasentladungslampe
(GDL) befindet sich der Resonanzzündkreis, bestehend aus
der ersten Induktivität (L1) und dem Zündkondensator (C1),
in Resonanz. Die Spannung am Zündkondensator (C1) wächst
solange, bis die Hochdruckgasentladungslampe (GDL) zündet.
Im Augenblick der Zündung, wenn die
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) niederohmig geworden ist,
bildet die Hochdruckgasentladungslampe (GDL) mit der
zweiten Induktivität (L2) und dem Zündkondensator (C1)
einen Begrenzungsresonanzkreis, der mit der
Resonanzfrequenz (f) schwingt. Die Resonanzfrequenz (f) ist
durch folgende Formel gegeben:
Durch eine durch vorgegebene Bedingungen bestimmte Wahl der
Resonanzfrequenz (f) wird zum einen die Erzeugung eines
energiereichen Oberwellenspektrums auf die Frequenz der
Resonanzfrequenz (f) begrenzt und zum anderen gleichzeitig
eine schlagartige Entladung des Zündkondensators (C1)
vermieden. Statt dessen wirkt die zweite Induktivität (L2)
mit ihrem Scheinwiderstand den Stromänderungen entgegen,
wodurch der maximale Zündstrom begrenzt wird und die
Lebensdauer der Hochdruckgasentladungslampe (GDL)
heraufgesetzt wird. Zudem werden die Energieverluste im
Resonanzzündkreis minimiert, so daß der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) die gesamte im
Zündkondensator (C1) gespeicherte Energie beim Zünden zur
Verfügung gestellt werden kann, was zu einem besonders
sicheren und zuverlässigen Zünden führt. Weiterhin wird der
extrem schnelle Spannungsabfall an dem Zündkondensator (C1)
begrenzt, so daß transiente Hochspannungsrückwirkungen über
die Wickelkapazität der ersten Induktivität (L1) auf den
Wechselspannungserzeuger minimiert werden.
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zum Zünden einer
Hochdruckgasentladungslampe in Fahrzeugen, mit einer
Gleichspannungsquelle, mit einem
Wechselspannungserzeuger, der zum einen mit der
Gleichspannungsquelle und zum anderen mit einer parallel
zu den Ausgängen des Wechselspannungserzeugers
angeordneten Hochdruckgasentladungslampe verbunden ist,
und mit einem Resonanzzündkreis, bestehend aus einer
ersten Induktivität in Reihe mit der
Hochdruckgasentladungslampe und einem Zündkondensator
parallel zu der Hochdruckgasentladungslampe, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem
Zündkondensator (C1) und der Hochdruckgasentladungslampe
(GDL) eine zweite Induktivität (L2) angeordnet ist, die
mit dem Zündkondensator (C1) und der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) einen
Begrenzungsresonanzkreis bildet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung, bestehend aus
dem Zündkondensator (C1) und der zweiten Induktivität
(L2), parallel zu der Hochdruckgasentladungslampe (GDL)
angeordnet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Induktivität (L2) in der
Verbindung zwischen der ersten Induktivität (L1) und der
Hochdruckgasentladungslampe (GDL) angeordnet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Induktivität (L1) einen
großen Induktivitätswert aufweist, und daß die zweite
Induktivität (L2) einen kleinen Induktivitätswert
aufweist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904015400 DE4015400A1 (de) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Schaltungsanordnung zum zuenden einer hochdruckgasentladungslampe in fahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904015400 DE4015400A1 (de) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Schaltungsanordnung zum zuenden einer hochdruckgasentladungslampe in fahrzeugen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4015400A1 true DE4015400A1 (de) | 1991-11-21 |
Family
ID=6406333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904015400 Withdrawn DE4015400A1 (de) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Schaltungsanordnung zum zuenden einer hochdruckgasentladungslampe in fahrzeugen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4015400A1 (de) |
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