DE4313195C2

DE4313195C2 - Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe

Info

Publication number: DE4313195C2
Application number: DE4313195A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ueda; Himeji Jigyosho
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2013-04-23
Also published as: US5589742A; KR930022931A; JPH065376A; JP3187163B2; KR970002286B1; DE4313195A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck- Entladungslampe, wie Natriumdampf-Hochdrucklampen oder Metalldampflampen, für die Verwendung in Schein werfern von Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1. Derartige Schaltungsanordnungen sind aus der DE 40 33 664 A1 und der JP 2-215090 A bekannt.

Eine Hochdruck-Entladungslampe ist eine Lampe, in der Metalldämpfe aus beispielsweise Metallhalogeniden oder Natrium als lichtemittierendes Material einge schlossen sind, um ihre Entladung für die Lichtemis sion zu verwenden. In den Hochdruck-Entladungslampen wird Hochspannung über die Elektroden angelegt, wenn sie zu leuchten beginnen. Hochdruck-Entladungslampen werden für die Scheinwerfer von Fahrzeugen verwendet, da sie mit kleinen Abmessungen hergestellt werden können und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.

Allerdings ist es ein Nachteil, daß sie ungefähr ei nen Zeitraum von mehreren Sekunden brauchen, um nach dem Starten der Lichtaussendung ihren stabilen Entla dungszustand zu erreichen. Wenn darüber hinaus eine konstante Steuerung zu dem Zeitpunkt, wenn die Lampe beginnt, Licht auszusenden, festgelegt wird, damit sie die gewünschte Lichtmenge nach einem kürzeren Zeitraum erreicht, wird die Lichtmenge zu hoch, wenn sie den stabilen Entladungszustand erreicht. Dadurch tritt der andere Nachteil ein, daß die Lebensdauer der Entladungslampe verringert wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Beleuch tungsvorrichtung mit Entladungslampe nach dem Stand der Technik zeigt, die die obigen Probleme vermeidet und die beispielsweise in der eingangs genannten ja panischen Offenlegungsschrift Nr. 2-215090 offenbart ist. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 2 einen Inverter-Schaltkreis zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom bei einer vorbestimmten Frequenz, 4 eine LC-Reihen-Resonanzschaltung zum Aufbringen einer Hochspannung auf eine Entladungslampe 5, einschließ lich einer Drosselspule L und Kondensatoren C₁, C₂, 21 eine Wechselspannungsquelle, die als Energiever sorgungsquelle dient, 22 einen Vollweg-Gleichrichter kreis zum Durchführen einer Vollweg-Gleichrichtung in bezug auf die Wechselspannung von der Wechselspan nungsquelle 21, und 23 eine Steuervorrichtung zur Ausgabe eines Signals Si, die den Inverterkreis 2 steuert. Weiterhin ist ein mit der Entladungslampe 5 verbundener Widerstand R vorgesehen, der den Entla dungsstrom durch die Entladungslampe 5 als Spannungs wert abtastet.

Im folgenden wird die Betriebsweise beschrieben. Wenn ein nicht dargestellter Lichtschalter zum Ein- und Ausschalten der Entladungslampe 5 eingeschaltet wird, beginnt der Steuerkreis 23 damit, eine Frequenz des Signals S₁ auf 100 kHz festzulegen. Der Inverterkreis 2 erzeugt eine Wechselspannung von 100 kHz entspre chend der Frequenz des Signals S₁. Diese Wechselspan nung wird der LC-Reihen-Resonanzschaltung 4 zuge führt.

Die LC-Reihen-Resonanzschaltung 4 erzeugt eine Hoch spannung in der Größenordnung von 10 kV, und die Hochspannung wird der Entladungslampe 5 zugeführt. Darüber hinaus bewirkt die Hochspannung einen dielek trischen Durchschlag in dem eingeschlossenen Gas der Entladungslampe 5. Da über den Widerstand R aufgrund des Entladungsstroms, der durch das Auftreten des dielektrischen Durchbruches erzeugt wird, eine Span nung abfällt, kann der Steuerkreis 23 den Zeitpunkt des Auftretens des dielektrischen Durchbruches durch Abtasten der Spannung feststellen.

Wenn der Steuerkreis 23 das Auftreten des dielektri schen Durchschlages feststellt, setzt er die Frequenz des Signals S₁ auf einen niedrigeren Wert von bei spielsweise 4 kHz, um den Wert des Entladungsstroms zu erhöhen. Somit wird eine Spannung mit 4 kHz der LC-Reihen-Resonanzschaltung 4 zugeführt. Wenn die Frequenz erhöht wird, verringert sich der Integral wert des Stroms durch die Drosselspule L der LC- Reihen-Resonanzschaltung 4, so daß der durch die Ent ladungslampe 5 fließende Strom verringert wird. Das bedeutet, daß, wenn die Frequenz verringert wird, der Entladungsstrom erhöht ist, um die für die Entla dungslampe 5 benötigte Zeit zur Erzielung ihres sta bilen Zustandes zu verringern.

Allerdings wird der Entladungsstrom in dem stabilen Zustand weiter erhöht, wenn die Frequenz beibehalten und die Lichtmenge zu hoch gehalten wird. Somit wird der Steuerkreis 23 betätigt, um die Frequenz des Si gnals S₁ auf einen vorbestimmten Wert von beispiels weise 10 kHz festzusetzen, um den Entladungsstrom zu steuern, damit zu einem vorbestimmten Zeitpunkt eine Bedingung erzeugt wird, bei der der Entladungsstrom entsprechend einer gewünschten Lichtmenge durch die Entladungslampe 5 fließen kann.

Wenn in diesem Fall die Frequenz schnell von 4 kHz auf 10 kHz geändert wird, wird die Lichtmenge auch schnell geändert. Folglich kann, wenn die Entladungs lampe 5 für Scheinwerfer eines Fahrzeuges verwendet wird, die Entladungslampe 5 einen Vorbeigehenden oder den Fahrer eines anderen Fahrzeuges blenden. Somit wird die Steuervorrichtung 23 so betätigt, daß sie die folgende Steuerung durchführt, um allmählich die Lichtmenge zu verändern.

Die Steuervorrichtung 23 stellt fest, ob eine Zeit von 100 ms abgelaufen ist oder nicht, und erhöht die Frequenz des Signals S₁ um 50 Hz jedesmal, wenn die Zeit von 100 ms abgelaufen ist. Nachdem die Frequenz des Signals S₁ 6 kHz erreicht, erhöht die Steuervor richtung 23 die Frequenz des Signals S₁ jedesmal, wenn die Zeit von 100 ms abgelaufen ist, um 100 Hz. Wenn endlich 10 kHz erreicht sind, wird die Frequenz auf diesem Wert festgehalten.

Wie oben festgestellt wurde, ist es möglich, die An stiegs-Charakteristiken der Lichtmenge zu verbessern und die Veränderung der Lichtmenge langsamer zu ge stalten.

Bei der Beleuchtungsvorrichtung mit Entladungslampe nach dem beschriebenen Stand der Technik ist der End wert der Frequenz des Signals SI ein fester Wert von beispielsweise 10 kHz. Wenn daher beispielsweise eine Veränderung im Zeitablauf in der Charakteristik der Entladungslampe 5 auftritt oder eine Entladungslampe 5 ausgetauscht wird, tritt der Nachteil auf, daß die Lichtmenge abhängig von der Veränderung oder der neu en Entladungslampe zu hoch ist und die Lebensdauer der Entladungslampe dadurch verringert werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck- Entladungslampe zu schaffen, die eine optimale An stiegs-Charakteristik der Lichtmenge von Entla dungslampen mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung stellt, und die kontinuierlich an verän derte Eigenschaften einer Entladungslampe angepaßt werden kann, selbst wenn sich die Eigenschaften der Entladungslampe verändern, so daß schnell der stabile Zustand für die Lichtmenge erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schal tungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruckentla dungslampe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Wei terbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanord nung werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck- Entladungslampe mit einer steuerbaren Leistungsver sorgungseinrichtung zum Zuführen von Leistung an die Hochdruck-Entladungslampe geschaffen.

Gemäß der Erfindung steuert die Steuervorrichtung die Leistung der Entladungslampe entsprechend einem Lei stungssteuermuster, bei dem der Abgleich mit einer gespeicherten stabilen Spannung nach dem Zünden (die lektrischen Durchschlag) der Entladungslampe durchge führt wird.

In einer Weiterbildung dient die Schaltungsanordnung der Durchführung der Leistungssteuerung der Entla dungslampe entsprechend einem Leistungssteuermuster, bei dem ein Abgleich mit der minimalen Nennspannung der Entladungslampe durchgeführt wird, wenn noch kei ne stabile Spannung nach dem dielektrischen Durch bruch der Hochdruck-Entladungslampe gespeichert ist.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruc kentladungslampe vorgesehen, bei der die Speichervor richtung eine Zeitschaltung zur Messung der Zeit und eine Entscheidungs-Vorrichtung aufweist, welche ent scheidet, daß die Hochdruck-Entladungslampe stabili siert ist, wenn die von der Zeitschaltung nach dem Starten der Beleuchtung gemessene Zeit einen vorbe stimmten Zeitraum überschreitet.

Folglich wird bei dieser Form durch die Speichervor richtung entschieden, ob eine Spannung abhängig von der abgelaufenen Zeit nach dem Starten der Beleuch tung gespeichert werden soll oder nicht.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die eine Ab tastvorrichtung zum Abtasten, ob eine Entladungslampe montiert ist oder nicht, und eine Steuervorrichtung aufweist, die die zusätzliche Funktion des Löschens von in der Speichervorrichtung für den stabilen Span nungswert gespeicherten Inhalten aufweist, wenn die Abtastvorrichtung feststellt, daß die Entladungslampe einmal entfernt wurde, wobei die Steuervorrichtung danach die Leistungssteuerung der Entladungslampe von einem Anfangszustand aus durchführt.

Entsprechend dieser Form löscht die Steuervorrichtung den gespeicherten Inhalt in der Speichervorrichtung für die stabile Spannung, wenn abgetastet wird, daß die Entladungslampe entfernt war, und steuert das Licht der Entladungslampe von dem Anfangszustand aus.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord nung zum Betrieb einer Hochdrucks- Entladungslampe nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines ersten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 ein Flußdiagramm für die Betriebsweise ei ner Steuervorrichtung nach dem Ausführungs beispiel 1,

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Leistungssteuerung bei dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine erläuternde Darstellung des Leistungs steuermusters nach dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 eine erläuternde Darstellung der Strom/Spannungskennlinie einer Entladungs lampe nach dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 eine erläuternde Darstellung der Anstiegs Charakteristiken der Entladungslampe nach dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teiles des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 9 ein Flußdiagramm der Betriebsweise der Steuervorrichtung nach dem Ausführungsbei spiel 2.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord nung zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe nach der vorliegenden Erfindung. Dabei bezeichnen die Be zugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Inverterkreis, 3 einen Treiberkreis, beispielsweise zum Durchführen einer Signalverstärkung, 4 eine LC-Reihen- Resonanzschaltung, 5 eine Entladungslampe, 6 einen selbsterregten Oszillatorkreis, der als Primär schwingungskreis zum Ausgeben der Resonanzfrequenz dient, 7 einen TTL-Pegelumwandlungskreis zum Umwan deln des Pegels des Eingangssignals auf dem TTL- Pegel, 8 einen Schalter, 9 einen Spannungserfassungs kreis zum Abtasten eines Wertes entsprechend der Spannung über die Elektroden der Entladungslampe 5, 10 einen Stromwandler, 11 einen Stromerfassungskreis zum Abtasten des durch die Entladungslampe 5 über den Stromwandler 10 fließenden Stroms, 12 einen Erfas sungskreis zum Abtasten eines dielektrischen Durch schlages der Entladungslampe 5 über den Stromwandler 10, 13 eine Steuerschaltung und 14 einen Lichtschal ter, der sich in einem Fahrzeug befindet.

In dem Inverterkreis 2 bezeichnen die Bezugszeichen 2a, 2b Schaltervorrichtungen, die alternativ auf EIN und AUS geschaltet werden, damit sie den Gleichstrom der Batterie 1 in Wechselstrom umwandeln, 2c bezeich net einen Zusatz- oder Saugtransformator, der den Wechselstrom auf einen vorbestimmten Wert anhebt, und 2d ist ein Koppelkondensator, über den der Wechsel strom an die nächste Stufe gegeben wird.

In der LC-Reihen-Resonanzschaltung 4 bezeichnet das Bezugszeichen 4a eine Drosselspule, 4b, 4c Kondensa toren und 4d einen Widerstand. Um eine Verringerung des Q-Faktors (Qualitäts-Faktors) des Resonanzkreises zu vermeiden, ist der Widerstandswert des Widerstan des 4d so festgelegt, daß er im Vergleich zu dem ef fektiven Widerstand aufgrund der Drosselspule 4a und den Kondensatoren 4b, 4c in Resonanz vernachlässigbar ist.

Die Steuerschaltung 13 umfaßt beispielsweise einen Microcomputer und dient zur Steuerung des EIN/AUSSchaltens des Schalters 8 und zur Steuerung der dem Inverterkreis 2 zugeführten Frequenz, abhän gig von den Ausgangssignalen von dem Spannungserfas sungkreis 9, dem Stromerfassungskreis 11 und dem Er fassungskreis 12 für den dielektrischen Durchschlag. In diesem Fall wird die Spannungsversorgungsvorrich tung implementiert durch die Batterie 1, den Inver terkreis 2 und die LC-Reihen-Resonanzschaltung 4, die Vorrichtung zur Erfassung des dielektrischen Durch schlages wird implementiert durch den Stromwandler 10 und den Schaltkreis 12 zur Erfassung des dielektri schen Durchschlages, und die Spannungserfassungsvor richtung wird implementiert durch den Spannungserfas sungskreis 9 und den Stromwandler 10. Darüber hinaus bilden der Steuerkreis 13 wie ein Microcomputer die Steuereinrichtung, und der Speicherkreis für die sta bile Spannung wird gleichfalls durch den Steuerkreis 13 gebildet. Zusätzlich wird eine Zeitschaltung der Speichervorrichtung für die stabile Spannung bei spielsweise durch die Zeit des Microcomputers imple mentiert, und der Steuerkreis 13 umfaßt darüber hin aus einen Entscheidungsabschnitt.

Die Beschreibung der Betriebweise wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme nach den Fig. 3 und 4 gegeben. Der Steuerkreis 13 entscheidet, ob der Lichtschalter 14 auf EIN geschaltet ist oder nicht (Schritt ST 1). Wenn der Lichtschalter 14 auf EIN geschaltet ist, öffnet der Steuerkreis 13 den Schalter 8, so daß ein Eingangsanschluß des Span nungserfassungskreises 9 (Schritt ST 2) geöffnet wird. Andererseits ist der selbsterregte Oszillator kreis 6 in einem betriebsbereiten Zustand, so daß er ein Signal mit der selbsterregten Oszillatorfrequenz ausgibt entsprechend dem EIN-Zustand des Lichtschal ters 14. Das Signal wird dem Inverterkreis 2 über den Steuerkreis 13 und den Treiberkreis 3 zugeführt.

Der Inverterkreis 2 versorgt die LC-Reihen- Resonanzschaltung 4 mit Wechselstrom mit einer Fre quenz entsprechend der Schwingungsfrequenz, so daß die LC-Reihen-Resonanzschaltung 4 Hochspannung er zeugt. Darauf wird die Hochspannung der Entladungs lampe 5 zugeführt, so daß der dielektrische Durch schlag in der Entladungslampe 5 bewirkt wird, d. h. die Zündspannung erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Entladungslampe 5 in einem im wesentlichen kurzgeschlossenen Zustand während eines Momentes, und ein Strom fließt durch die Entladungslampe 5. Danach erhöht sich die Impedanz der Entladungslampe 5, wenn die Gastemperatur in der Entladungslampe 5 steigt.

Zu diesem Zeitpunkt ist der fließende Strom ein Ent ladungsstrom mit einem Spitzenwert von 20 bis 50 A, und eine Schwingungsperiode von Hunderten von ns. Der Stromerfassungskreis 11 dient zur Überwachung des Stroms von der Entladungslampe 5 über den Stromwand ler 10, um den Entladungsstrom abzutasten. Der Steu erkreis 13 bestimmt, daß der dielektrische Durch schlag auftritt, wenn das Ausgangssignal vom Stromer fassungskreis 11 die Abtastung des Entladungsstroms angibt (Schritt ST 3).

Der Steuerkreis 13 stoppt die Zufuhr des Signals von dem selbsterregten oszillatorkreis 6 an den Inverter kreis 2, wenn das Auftreten des dielektrischen Durch schlages erkannt wurde. Darüber hinaus wird der Schalter 8 auf EIN geschaltet, so daß der Spannungs erfassungskreis 9 in dem Spannungsabtastzustand ist. Darauf versorgt der Steuerkreis 13 den Inverterkreis 2 mit einem Signal mit einer Frequenz entsprechend dem maximalen Nennstrom über den Treiberkreis 3, so daß der maximale Nennstrom durch die Entladungslampe 5 fließt.

Hier erkennt der Steuerkreis 13 einen durch die Ent ladungslampe 5 Über den Stromerfassungskreis 11 flie ßenden Stromwert und entscheidet durch Vergleich des aktuellen Wertes mit einem vorbestimmten Wert, ob die Entladungslampe auf EIN geschaltet ist oder nicht. Wenn die Entladungslampe 5 nicht auf EIN geschaltet ist, geht das Arbeitsverfahren auf Schritt ST 1 zu rück, um noch einmal die oben beschriebene Verarbei tung durchzuführen, und die folgende Spannungssteue rung wird durchgeführt, wenn die Entladungslampe 5 auf EIN geschaltet ist.

Zuerst bestimmt der Steuerkreis 13, ob die endgültige Spannung der Entladungslampe gespeichert ist oder nicht (Schritt ST 4). Wenn sie nicht gespeichert ist, wird der Steuerabgleich mit dem minimalen Nennspan nungswert der Entladungslampe durchgeführt (Schritt ST 5), wenn die Spannung gespeichert ist, wird der Steuerabgleich mit der gespeicherten Spannung durch geführt (Schritt ST 6).

Der Steuerabgleich mit dem minimalen Nennspannungs wert wird entsprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 4 durchgeführt. Das heißt, der Steuerkreis 13 setzt die minimale Nennspannung als Zielspannung Vx fest, so daß ein Spannungssteuermuster entsprechend der Zielspannung Vx eingestellt wird (Schritt ST 11). Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel kann das Spannungs steuermuster das folgende Muster umfassen. Der durch die Entladungslampe fließende Strom wird allmählich von einem Stromwert, bei dem der Leistungsverbrauch der Entladungslampe 5 den maximalen Nennwert einnimmt (der in diesem Ausführungsbeispiel zu 75 W definiert ist), auf einen Stromwert gesenkt, bei dem die Span nung der Entladungslampe die Zielspannung V_x bei der Nennleistung (die in dem Ausführungsbeispiel zu 35 W definiert ist) wird.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Leistungs steuermusters. Wenn die Zielspannung Vx V₃₅ ist, ist die Leistung vorzugsweise 35 W, wenn die Zielspannung erreicht wird. Daher ist es möglich, den Strom I₃₅ in der folgenden Weise auszudrücken:

I₃₅ = 35(W)/V₃₅

wobei der Leistungsfaktor zu 1 definiert ist.

Unter der Voraussetzung, daß V₇₅ die erfaßte Spannung beim Start der Steuerung ist, kann der Strom I₃₅ in der folgenden Weise ausgedrückt werden:

I₇₅ = 75(W)/V₇₅

da die Leistung zu der Zeit definiert ist als 75 W.

Zu Beginn stellt der Steuerkreis 13 die Frequenz des zu dem Inverterkreis 2 abgegebenen Signals derart ein, daß der Strom I₇₅ durch die Entladungslampe 5 fließt.

Da danach die Impedanz der Entladungslampe 5 im Laufe der Zeit sich erhöht, erhöht sich die Spannung an der Entladungslampe 5. Der Steuerkreis 13 setzt den Strom der Entladungslampe 5 in der Weise fest, daß der Strom Stromwerte auf der Linie von Fig. 5 bei regel mäßigen Zeitintervallen (beispielsweise von 100 ms) einnimmt. Der Strom I kann in folgendem Ausdruck aus gedrückt werden:

I = (V - V₃₅).(I₃₅ - I₇₅)/(V₃₅ - V₇₅) + I₃₅

wobei V die zu dem Zeitpunkt abgetastete Spannung ist.

Der Steuerkreis 13 stellt die Frequenz so ein, daß der Stromwert der Entladungslampe 5 zu dem Zielwert wird (Schritt ST 13). Dann vergleicht der Steuerkreis 13 den wirklich fließenden Strom mit dem Zielwert (Schritt ST 14).

Wenn der von dem Stromerfassungskreis 11 abgetastete Stromwert kleiner als der Zielstrom ist, verringert der Steuerkreis 13 die Frequenz des für den Inverter kreis 2 vorgesehenen Signals (Schritt ST 15). Wenn der Stromwert größer als der Zielstrom ist, erhöht der Steuerkreis 13 die Frequenz (Schritt ST 16). Die se Leistungssteuerung wird so lange wiederholt, bis die aktuelle Spannung der Entladungslampe 5 die Zielspannung Vx erreicht und ist beendet, wenn die Zielspannung V_X erreicht wurde (Schritt ST 17).

Auf diese Weise wird der Stromwert von einem Wert entsprechend der Leistung von 75 W auf einen Wert entsprechend der Leistung von 35 W verändert. Bei der Beendigung der Leistungssteuerung wird die Leistung von 35 W der Entladungslampe 5 zur Verfügung ge stellt. Danach erhält der Steuerkreis 13 die Leistung von 35 W aufrecht, indem die Frequenz des Signals eingestellt wird. Das heißt, eine konstante Lei stungssteuerung wird durchgeführt. Wenn die Spannung der Entladungslampe die Zielspannung V_x während der Leistungssteuerung überschreitet, wird die Frequenz danach eingestellt, um die Leistung vom 35 W auf rechtzuerhalten.

Der Lichtsteuerabgleich mit dem gespeicherten Span nungswert wird auch entsprechend der Verarbeitung in dem Flußdiagramm nach Fig. 4 durchgeführt. In diesem Fall wird der gespeicherte Spannungswert als Zielspannung V_x verwendet.

Fig. 6 stellt einen Zustand der Leistungssteuerung entsprechend unterschiedlicher Zielspannungen dar. In Fig. 6 gibt der Pfeil mit der durchgezogenen Linie eine Steuerung an in dem Falle, daß die Endspannung der Entladungslampe gespeichert ist. V₀ bezeichnet die stabile Spannung der Entladungslampe bei der Nennleistung (von beispielsweise 35 W). Daraufhin wird die stabile Endspannung der Entladungslampe zu V₀ definiert. In Fig. 6 bedeutet die Spannung auf der Querachse die Spannung der Entladungslampe 5, die von dem Spannungserfassungskreis 9 abgetastet wird, und der Strom auf der Längsachse ist der Strom der durch die Entladungslampe 5 fließt und der von dem Stromer fassungskreis 11 abgetastet wird.

Die gestrichelte Linie in Fig. 6 stellt einen Steuer zustand im Falle der Verwendung der Spannung V₁, die kleiner als die Spannung V₀ ist, als Zielspannung V_x dar. Dieser Fall entspricht der üblichen Steuerung und dem Steuerabgleich mit dem minimalen Spannungs nennwert in der Beleuchtungsvorrichtung mit Entla dungslampe. In diesem Fall führt der Steuerkreis 13 die Leistungskontrolle unter Verwendung des Lei stungssteuermusters mit der Spannung V₁ aus. Aller dings wird der Steuerkreis 13 auf die Konstantlei stungssteuerung zum Zeitpunkt umgeschaltet, wenn ab getastet wird, daß die Spannung der Entladungslampe 5 sich bei Schritt ST 17 auf die Zielspannung V_x ein stellt (die in diesem Fall V₁ ist)). Somit wird die Spannung der Entladungslampe allmählich auf die sta bile Spannung verändert. Daher wird die Lichtmenge graduell auf 100% der Lichtmenge erhöht, wie in Fig. 7(b) gezeigt wird. Die Bezeichnung "100% der Licht menge" bedeutet die Lichtmenge, bei der die Entla dungslampe 5 bei der Nennleistung auf EIN geschaltet ist.

Die strichpunktierte Linie nach Fig. 6 zeigt den Steuerzustand im Falle der Verwendung der Spannung V₂, die größer ist als die Spannung V₀, als Zielspan nung V_x. Der Steuerkreis 13 führt die Leistungssteue rung unter Verwendung des Leistungssteuermusters bei Abgleich mit der Spannung V₂. Wenn allerdings die Spannung der Entladungslampe 5 die Spannung V₀ er reicht, wird die Spannung nicht weiter als die Span nung V₀ erhöht. Die Leistung zum Zeitpunkt, an dem die Spannung der Entladungslampe 5 die Spannung V₀ erreicht, ist größer als die Nennleistung. Daher kann ein Überschwingen in der Ansteigcharakteristik der Entladungslampe 5 erzeugt werden, und die Lichtmenge im stabilen Zustand kann die Nennleistung überstei gen, wie in Fig. 7(c) gezeigt wird.

Fig. 7(a) zeigt die Anstiegs-Charakteristik der Lichtmenge entsprechend der Steuerung in dem Fall, daß die Endspannung der Entladungslampe gespeichert ist. Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, stabilisiert sich die Lichtmenge schnell, wenn die Endspannung der Entladungslampe gespeichert ist.

Nachdem die Leistungssteuerung bei Beleuchtung been det ist, stellt der Steuerkreis 16 die Frequenz ein, um die der Entladungslampe 5 zugeführte Leistung auf der Nennleistung zu halten. Wenn der Steuerkreis 13 das Ausschalten des Lichtschalters 14 (Schritt ST 7) feststellt, bestimmt der Steuerkreis 13, daß die Ent ladungslampe 5 im stabilen Zustand ist (Schritt ST 8). Somit speichert der Steuerkreis 13 die Spannung der Entladungslampe 5, die in dem Moment von dem Spannungserfassungskreis 9 abgetastet wurde (Schritt ST 9). Der gespeicherte Spannungswert wird als End spannung der Entladungslampe verwendet, wenn die nächste Beleuchtungssteuerung durchgeführt wird. Der Steuerkreis 13 kann den stabilen Zustand der Entla dungslampe 5 abhängig von dem Zeitablauf, der von der Zeitschaltung vom Beginn der Beleuchtung gemessen wird und einen gewissen Wert überschreitet, erfassen. Der vorbestimmte Wert kann durch Experimente im vor hinein gefunden werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann, wenn der Licht schalter 14 ausgeschaltet wird, bevor die Entladungs lampe 5 in ihrem stabilen Zustand ist, keine Spannung gespeichert werden. somit ist es möglich, die Spei cherung der Spannung bei einem instabilen Zustand zu vermeiden. Da darüber hinaus die Spannung der Entla dungslampe für jede Beleuchtungsoperation gespeichert wird, ist es möglich, die optimale Steuerung wie ge wünscht durchzuführen, selbst wenn die stabile Span nung der Entladungslampe sich aufgrund der Verände rung der Entladungslampe 5 ändert. Wenn der Lichtschalter 14 während der Verarbeitung der Schritte ST 3 bis ST 6 abgeschaltet wird, geht das Verfahren zum Schritt ST 1 zurück.

Ausführungsbeispiel 2

Im folgenden wird die Beschreibung des Ausführungs beispieles 2 unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ge geben. Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild eines wesent lichen Teiles des Ausführungsbeispieles 2 der vorlie genden Erfindung. Die zu den Bauteilen nach Fig. 2 identischen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibung wird ausgelassen. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszeichen 15 einen Sockel zum Befestigen der Entladungslampe 5, und 16 eine Be festigungsvorrichtung zum Befestigen des Sockels 15 einschließlich der Entladungslampe 5. Das Bezugszei chen 17 bezeichnet eine Abtastvorrichtung zum Abta sten, ob die Entladungslampe 5 eingebaut ist oder nicht. Die Abtastvorrichtung 17 umfaßt einen Sensor schalter, der auf AUS geschaltet ist, wenn die Entla dungslampe mit ihrem Sockel 15 in der Befestigungs vorrichtung 16 befestigt ist, und der automatisch auf EIN geschaltet ist, wenn die Entladungslampe 5 ent fernt ist.

Im folgenden wird die Betriebsweise beschrieben. Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das die Betriebsweise des Kontrollkreises 13 im Ausführungsbeispiel 2 zeigt. In Fig. 9 sind die mit ST 1 bis ST 9 bezeichneten Schritte identisch mit denen in der Fig. 3, und die Beschreibung dieser Schritte wird fortgelassen. Im Falle, daß die Entladungslampe 5 aufgrund ihres Aus falles oder eines Fehlers nicht auf EIN geschaltet werden kann, wird die Entladungslampe 5 durch eine normale Entladungslampe ersetzt. Zu der Zeit, bei dem die Entladungslampe 5 mit ihrem Sockel von der Befe stigungsvorrichtung 16 entfernt ist, wird der Sensor schalter 17 auf EIN geschaltet, und es wird ein Ein gangssignal hohen Pegels an den Steuerkreis 13 gege ben. Der Steuerkreis 13 stellt durch Überwachung des Signals fest, daß der Sensorschalter 17 auf EIN ge schaltet ist (Schritt ST 10), und löscht die in der Speichervorrichtung für die stabile Spannung gespei cherte End-Spannung der Entladungslampe in dem Steu erkreis 13 (Schritt ST 11).

Bei der späteren Betriebsweise wird die Verarbeitung der Schritte ST 1 bis ST 9 in der gleichen Weise wie in dem Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt. In diesem Fall springt die Verarbeitung auf Schritt ST 5 ent sprechend der Entscheidung in ST 4, da die End- Spannung der Entladungslampe in der Speichervorrich tung für die konstante Spannung durch die Verarbei tung im Schritt ST 11 gelöscht ist, um die Beleuch tungssteuerung der Entladungslampe 5 mit dem minima len Nennspannungswert abzugleichen. Danach wird die End-Spannung der Entladungslampe in der Speichervor richtung für den stabilen Wert in Schritt ST 9 ge speichert, und die Beleuchtungssteuerung der Entla dungslampe 5 durch Abgleichen mit der End-Spannung der Entladungslampe wird in der folgenden Operation durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der je weiligen Ausführungsbeispiele für den Fall beschrie ben, daß eine LC Reihenresonanzschaltung 4 als Gene rator für die Hochspannung zum Zwecke des dielektri schen Durchbruchs verwendet wird. Es muß allerdings angemerkt werden, daß eine andere Art der Hochspan nungserzeugung verwendet werden kann.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hoch druck-Entladungslampe mit einer steuerbaren Lei stungsversorgungseinrichtung (1, 2, 4) zum Zu führen von Leistung an die Hochdruck- Entladungslampe (5), einer Vorrichtung (10, 11) zum Erfassen des Zündens der Hochdruck- Entladungslampe (5), einer Spannungserfassungs vorrichtung (9) zum Erfassen der Spannung der Hochdruck- Entladungslampe (5) und einer Steuervorrichtung (13), die den Einschaltvorgang der Hochdruck- Entladungslampe (5) derart steuert, daß die zuge führte Leistung von einer erhöhten Anfangslei stung auf die Nennleistung der Hochdruck- Entladungslampe (5) im stationären Zustand reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß wei terhin eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, die die Spannung der Hochdruck-Entladungslampe (5) im stationären Zustand speichert und daß die Steuervorrichtung (13) nach Erfassen des Zündens der Hochdruck-Entladungslampe (5) die beim vor hergehenden Betrieb gespeicherte Spannung der Hochdruck-Entladungslampe (5) im stationären Zustand als Zielspannung bestimmt und die Leistungsver sorgungseinrichtung (1, 2, 4) derart steuert, daß der durch die Hochdruck-Entladungslampe (5) fließende Strom gemäß einer im wesentlichen linearen Strom-Spannungs-Kennlinie auf einen Wert verringert wird, bei dem die Spannung der Hoch druck-Entladungslampe (5) bei ihrer Nennleistung zu der Zielspannung wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (13) eine minimale Nennspan nung als Zielspannung bestimmt, wenn noch keine Spannung der Hochdruck-Entladungslampe (5) im sta tionären Zustand gespeichert ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Speichervorrich tung eine Zeitschaltung zur Messung der Zeit und eine Entscheidungsvorrichtung aufweist, welche entscheidet, daß die Hochdruck-Entladungslampe (5) im stationären Zustand ist, wenn die von der Zeitschaltung vom Beginn des Betriebs der Hoch druck-Entladungslampe (5) gemessene Zeit eine vorbe stimmte Zeit überschreitet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastvorrich tung (17) für die Hochdruck-Entladungslampe (5) vorgesehen ist, die feststellt, ob die Hochdruck-Entladungslampe (5) montiert ist oder nicht, wobei die Steuervor richtung (13) die in der Speichervorrichtung ge speicherten Inhalte löscht und die minimale Nennspannung als Zielspannung bestimmt, wenn die Abtastvorrichtung (17) feststellt, daß die Hochdruck-Entladungslampe (5) entfernt wurde.