DE4322384A1 - Entladungslampen-Zündvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampen-Zündvor
richtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 3, 8,
15, 19, 21 oder 23.
Eine derartige, beispielsweise aus der japanischen
Patentanmeldungs-Veröffentlichung No. Hei 3-8299 be
kannte Zündvorrichtung ist in Fig. 34 dargestellt.
Hierin sind gezeigt: eine Gleichspannungs-Erhöhungs
schaltung 1 zur Erhöhung der Gleichspannung einer
Batterie 2, eine HF(Hochfrequenz)-Spannungs-
Erhöhungsschaltung 3 zur Umwandlung der Ausgangsspan
nung der Gleichspannungs-Erhöhungsschaltung 1 in eine
sinusförmige Wechselspannung, eine Zündschaltung 4
zum Anlegen einer Hochspannung an eine Entladungslam
pe 5, eine Zündungs-Startschaltung 6 zur Ausgabe ei
nes Startsignals an die Zündschaltung 4 und eine
Steuerschaltung 7 zur Steuerung der Ausgangsspannung
der Gleichspannungs-Erhöhungsschaltung 1.
Die Steuerschaltung 7 besteht aus einem Spannungsbe
rechnungsteil 7a zur Erfassung der Ausgangsspannung
der Gleichspannungs-Erhöhungsschaltung 1, einem
Stromberechnungsteil 7b zur Erfassung des Ausgangs
stroms der Gleichspannungs-Erhöhungsschaltung 1 und
einem Pulsdauer-Modulationsteil 7c. Der Pulsdauer-
Modulationsteil 7c dient zur Erzeugung eines recht
eckigen Impulses mit einem Tastverhältnis
entsprechend jedem der vom Spannungsberechnungsteil
7a und vom Stromberechnungsteil 7b ausgegebenen Si
gnale. Weiterhin ist ein Stecker 8 gezeigt.
Wenn ein Zündschalter S geschlossen wird, wird mit
tels der Zündungs-Startschaltung 6 in der Zündschal
tung 4 ein Hochspannungs-Triggerimpuls erzeugt. Die
ser bewirkt eine Zündung der Entladungslampe 5, und
dann wird die Ausgangsspannung der Gleichspannungs-
Erhöhungsschaltung 1 zu jeder Zeit von der Steuer
schaltung 7 gesteuert. Dies führt zu einem stationä
ren Zustand der Entladungslampe 5.
Da jedoch die bekannte Entladungslampen-Zündvorrich
tung keine Rückkopplungssteuerschaltung aufweist, um
die zu einer Last (beispielsweise der Entladungslampe
5) gelieferte elektrische Leistung einzustellen,
braucht es viel Zeit, bis die Entladungslampe 5 nach
dem Schließen des Schalters S einen normalen Entla
dungszustand erreicht. Das heißt, daß die bekannte
Vorrichtung einen Mangel insoweit aufweist, als sie
eine lange Anstiegszeit benötigt.
Weiterhin besitzt die bekannte Vorrichtung den fol
genden Mangel. Wenn die Entladungslampe 5 gezündet
wird, wird ein Zeitglied (nicht gezeigt) betätigt.
Nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, stoppt
das Zeitglied die Zündungs-Startschaltung 6. Die An
ordnung verhindert, daß der Hochspannungs-Triggerim
puls länger als eine vorgegebene Zeit eine Spannung
an die Lampe 5 oder den Stecker 8 anlegt. Wenn daher
die Verbindung über den Stecker 8 vorübergehend auf
gehoben wird, beispielsweise durch Vibrationen, wird
die Entladung der Lampe 5 gedämpft und demgemäß wird
die Lampe 5 durch von der HF-Spannungs-Erhöhungs
schaltung ausgegebene Spannung nicht wieder gezündet.
Dadurch erlischt die Lampe 5 vorübergehend oder voll
ständig.
Weiterhin besitzt die bekannte Vorrichtung noch den
folgenden Mangel. Die HF-Spannungs-Erhöhungsschaltung
3 gibt bedingungslos eine Wechselspannung als eine
Lampenspannung aus ungeachtet eines Abfalls der Quel
lenspannung der Vorrichtung. Wenn daher beispielswei
se die HF-Spannungs-Erhöhungsschaltung 3 eine Wech
selspannung durch das Schalten von vier Transistoren
ausgibt, wenn die Ausgangsspannung der Gleichspan
nungs-Erhöhungsschaltung 1 abfällt und dann die Lam
penspannung auf eine Entladungs-Aufrechterhaltungs
spannung oder so abfällt, kann die Lampe 5 aufgrund
eines durch das Schalter verursachten flüchtigen
Spannungsabfalls leicht verlöschen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Entladungslampen-Zündvorrichtung zu schaffen,
durch die Anstiegszeit zum Zünden einer Entladungs
lampe verkürzt wird und diese ein gleichförmiges
Licht ausgibt, durch die ein vorübergehendes oder
andauerndes Verlöschen der Entladungslampe vermieden
wird, selbst wenn die Steckerkontakte vorübergehend
unterbrochen sind, und die eine fortdauernde Licht
emission der Entladungslampe sicherstellt, selbst
wenn die Spannung der Leistungsquelle abfällt.
Die Entladungslampen-Zündvorrichtung nach der Erfin
dung ist gekennzeichnet durch:
eine Vorrichtung zur Erfassung der an eine Entla dungslampe angelegten Spannung,
eine Vorrichtung zur Erfassung des durch die Entla dungslampe fließenden Stroms,
eine Vorrichtung zum Multiplizieren des von der Vor richtung zur Erfassung der Spannung ausgegebenen Si gnals und des von der Vorrichtung zur Erfassung des Stroms ausgegebenen Signals,
eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Vergleichssignals, das durch Vergleich eines von der Vorrichtung zum Multiplizieren ausgegebenen Multiplikationswertes mit einem vorgegebenen Bezugswert erhalten wurde, und eine Vorrichtung zum Steuern der Impulsbreite einer Impulsspannung, so daß das Vergleichssignal einen vorgegebenen Wert hat.
eine Vorrichtung zur Erfassung der an eine Entla dungslampe angelegten Spannung,
eine Vorrichtung zur Erfassung des durch die Entla dungslampe fließenden Stroms,
eine Vorrichtung zum Multiplizieren des von der Vor richtung zur Erfassung der Spannung ausgegebenen Si gnals und des von der Vorrichtung zur Erfassung des Stroms ausgegebenen Signals,
eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Vergleichssignals, das durch Vergleich eines von der Vorrichtung zum Multiplizieren ausgegebenen Multiplikationswertes mit einem vorgegebenen Bezugswert erhalten wurde, und eine Vorrichtung zum Steuern der Impulsbreite einer Impulsspannung, so daß das Vergleichssignal einen vorgegebenen Wert hat.
Weiterhin ist die Entladungslampen-Zündvorrichtung
nach der Erfindung gekennzeichnet durch:
eine Vorrichtung zur Erfassung eines augenblicklichen Zustands, in welchem der Entladungslampe keine Lei stung zugeführt wird, und
eine Vorrichtung zur Betätigung einer Zündungs-Start vorrichtung, wenn die Vorrichtung zur Erfassung eines augenblicklichen Zustands feststellt, daß der Entla dungslampe keine Leistung zugeführt wird.
eine Vorrichtung zur Erfassung eines augenblicklichen Zustands, in welchem der Entladungslampe keine Lei stung zugeführt wird, und
eine Vorrichtung zur Betätigung einer Zündungs-Start vorrichtung, wenn die Vorrichtung zur Erfassung eines augenblicklichen Zustands feststellt, daß der Entla dungslampe keine Leistung zugeführt wird.
Die Entladungslampen-Zündvorrichtung nach der Erfin
dung ist ferner gekennzeichnet durch:
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung zur Er fassung eines augenblicklichen Spannungsabfalls der Gleichspannungsquelle, und
eine Vorrichtung zum Fixieren eines Ein/Aus-Zustands von Transistoren und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Entladungslampe, wenn die Niedrigspannungs- Erfassungsvorrichtung einen augenblicklichen Span nungsabfall an der Gleichspannungsquelle erfaßt.
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung zur Er fassung eines augenblicklichen Spannungsabfalls der Gleichspannungsquelle, und
eine Vorrichtung zum Fixieren eines Ein/Aus-Zustands von Transistoren und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Entladungslampe, wenn die Niedrigspannungs- Erfassungsvorrichtung einen augenblicklichen Span nungsabfall an der Gleichspannungsquelle erfaßt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem er
sten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 3 die Startcharakteristik einer Entla
dungslampe gemäß der Erfindung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem
dritten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 5 ein Schaltbild einer nichtlinearen
Schaltung,
Fig. 6 eine Übergangskennlinie der nichtli
nearen Schaltung,
Fig. 7 die Kennlinie eines Differentialver
stärkers,
Fig. 8 das Diagramm einer Ansprechcharakteri
stik,
Fig. 9 das Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem
vierten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 10 ein Diagramm, das die Unstimmigkeit
zwischen einer Lampenspannung und ei
ner elektrischen Leistung wiedergibt,
Fig. 11 ein detailliertes Schaltbild der Vor
richtung nach Fig. 9,
Fig. 12 das Diagramm einer Ansprechcharakteri
stik,
Fig. 13 das Schaltbild einer Entladungslampen-
Zündvorrichtung nach dem fünften Aus
führungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 14 ein Diagramm des Stufen-Ansprechver
haltens eines Operationsverstärkers,
Fig. 15 das Diagramm einer Ansprechcharakteri
stik, bei der nur der Strom während
einer Anstiegszeit erhöht wird,
Fig. 16 ein Diagramm eines Stufen-Ansprechver
haltens des Operationsverstärkers,
Fig. 17 ein Diagramm einer Ansprechcharakteri
stik, bei der nur der Anstieg einer
Spannung beschleunigt ist,
Fig. 18 ein Diagramm einer Ansprechcharakteri
stik, bei der der Strom während der
Anstiegszeit erhöht wird und der An
stieg der Spannung beschleunigt ist,
Fig. 19 ein Schaltbild einer Entladungslampen-
Zündvorrichtung nach einem sechsten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 20 ein Diagramm, das die Unstimmigkeit
zwischen einer Lampenspannung und ei
ner elektrischen Leistung beim sech
sten Ausführungsbeispiel wiedergibt,
Fig. 21 ein Schaltbild einer Entladungslampen-
Zündvorrichtung nach einem siebenten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 22 ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen einer Lampenspannung und einer
elektrischen Leistung für die Lampe
wiedergibt,
Fig. 23 ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen einer Lampenspannung und einer
elektrischen Leistung der Lampe gemäß
Fig. 21 wiedergibt,
Fig. 24 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem ach
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 25 ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen einem Ausgangssignal eines Dämp
fungsgliedes und einer von einer Span
nungserfassungsschaltung erfaßten
Spannung wiedergibt,
Fig. 26 ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen einer Lampenspannung und einer
der Lampe zugeführten elektrischen
Leistung wiedergibt,
Fig. 27 das Schaltbild des Dämpfungsgliedes,
Fig. 28 ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen einem Ausgangssignal des Dämp
fungsgliedes und einer von der Span
nungserfassungsschaltung erfaßten
Spannung wiedergibt,
Fig. 29 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem
neunten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 30 Zeitdiagramme für das neunte Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 31 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem
zehnten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 32 ein Diagramm, das eine an die Lampe
angelegte Spannung wiedergibt,
Fig. 33 ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung nach einem elf
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
und
Fig. 34 ein Schaltbild einer bekannten Entla
dungslampen-Zündvorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Gleichspannungswandler 11 zum Er
höhen einer Gleichspannung einer Batterie 12, einen
PWM(Pulsbreitenmodulations)-Regler 13 zur Erzeugung
einer Impulsspannung aus der erhöhten Gleichspannung,
und eine Brückenschaltung zur Umwandlung der Impuls
spannung in eine Wechselspannung mit einer Rechteck
form und zum Anlegen der Wechselspannung an eine Ent
ladungslampe 15 mit großer Helligkeit.
Eine Spannungserfassungsschaltung 16 erfaßt die an
die Entladungslampe 15 angelegte Spannung und eine
Stromerfassungsschaltung 17 erfaßt den durch die Ent
ladungslampe 15 fließenden Strom. Ein Multiplizierer
18 multipliziert den Wert eines von der Spannungser
fassungsschaltung 16 ausgegebenen Signals mit dem
Wert eines von der Stromerfassungsschaltung 17 ausge
gebenen Signals. Ein Komparator 19 vergleicht das vom
Multiplizierer 18 ausgegebene Multiplikationssignal
mit einem vorbestimmten Bezugswert Vr (ein Wert ent
sprechend der spezifizierten elektrischen Leistung Er
der Entladungslampe 15) und gibt ein Vergleichssignal
aus.
Der PWM-Regler 13 dient zur Modulation der Impuls
breite einer Impulsspannung, so daß das vom Kompara
tor 19 ausgegebene Vergleichssignal zu null wird. Der
PWM-Regler 13 wirkt als eine Vorrichtung zur Erzeu
gung einer Impulsspannung mit einer gegebenen Impuls
breite und als eine Vorrichtung zur Modulation der
Impulsbreite der Impulsspannung.
Es wird nun die Arbeitsweise der Vorrichtung dieses
Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wenn ein Zündschalter S geschlossen wird, wird die
Gleichspannung der Batterie 12 durch den Gleichspan
nungswandler 11 erhöht. Der PWM-Regler 13 verändert
die erhöhte Gleichspannung in eine Impulsspannung mit
einer gegebenen Impulsbreite und gibt diese aus. An
dererseits erfolgt die anfängliche Zündung der Entla
dungslampe 15 durch eine Hochspannungs-Triggerschal
tung (nicht gezeigt), und dann verändert die Brücken
schaltung 14 die Impulsspannung in eine Wechselspan
nung mit einer Rechteckform und führt diese Wechsel
spannung der Entladungslampe 15 zu.
Die Spannungserfassungsschaltung 16 gibt ein Span
nungssignal entsprechend der an die Entladungslampe
15 angelegten Wechselspannung ab, während die Strom
erfassungsschaltung 17 ein Stromsignal entsprechend
dem durch die Entladungslampe 15 fließenden Strom
abgibt. Es wird angenommen, daß die Spannung V1 des
von der Spannungserfassungsschaltung 16 ausgegebenen
Spannungssignals gleich β Vb und die Spannung V2 des
von der Stromerfassungsschaltung 17 ausgegebenen
Stromsignals gleich α I sind, wobei Vb die an die
Entladungslampe 15 angelegte Spannung und I der durch
die Entladungslampe 15 fließende Strom sind.
Der Multiplizierer 18 gibt ein Multiplikationssignal
aus, das das Produkt von V1 und V2 ist. Die Spannung
Vp des Multiplikationssignals hat die folgende Bezie
hung:
Vp = V1 × V2 = α β Vb × I.
Der Komparator 19 gibt ein Vergleichssignal aus, das
sich aus dem Vergleich des Bezugswertes Vr mit der
Spannung Vp ergibt. Wenn Vp größer als Vr ist, wird
die Impulsbreite des PWM-Reglers 13 enger, um die der
Entladungslampe 15 zugeführte elektrische Leistung
herabzusetzen. Wenn Vb kleiner als Vr ist, wird die
Impulsbreite des PWM-Reglers 13 größer, um die zur
Entladungslampe 15 gelieferte elektrische Leistung zu
erhöhen. Als Ergebnis wird Vb gleich Vr, so daß die
Impulsbreite ausgeglichen ist.
Da hier eine Rückkopplungsschleife gebildet ist, in
welcher Vr einen Bezugswert darstellt, wird immer die
Nennleistung der Entladungslampe 15 zu dieser gelie
fert, wenn Vr auf den Wert der Nennleistung der Ent
ladungslampe 15 eingestellt ist.
Bei der anfänglichen Zündung der Entladungslampe 15
beträgt deren Anschlußspannung etwa 25 Volt, da die
Entladungslampe 15 mit Xenon gefüllt ist, das eine
gasförmige Entladungskomponente darstellt. Die An
schlußspannung ist beträchtlich niedriger als die
Nennspannung (85 Volt) und daher ist die zur Entla
dungslampe 15 gelieferte elektrische Leistung her
kömmlicherweise klein. Da jedoch die Entladungslampe
15 über die Rückkopplungsschleife mit der Nennlei
stung beliefert wird, ist selbst bei der anfänglichen
Zündung eine Zeit, die erforderlich ist, um der Ent
ladungslampe 15 die Nennleistung zuzuführen, oder die
Anstiegszeit relativ kurz, nachdem der Zündschalter S
geschlossen wurde.
Fig. 2 zeigt eine Entladungslampen-Zündvorrichtung,
bei der Verzögerungsschaltungen 20, 21 zwischen dem
Multiplizierer 18 und der Spannungserfassungsschal
tung 16 sowie zwischen dem Multiplizierer 18 und der
Stromerfassungsschaltung 17 vorgesehen sind. Die An
sprechgeschwindigkeit der jeweiligen Erfassungssigna
le wird durch die Verzögerungsschaltungen 20, 21 ver
zögert und demgemäß wird ein Rückkopplungssignal zur
Durchführung einer Regelung auf konstante Leistung
verzögert. Daher wird die der Entladungslampe 15 zu
geführte elektrische Leistung bei der ursprünglichen
Zündung erhöht, so daß die Menge des von der Entla
dungslampe 15 emittierten Lichts plötzlich erhöht
wird, wie durch die strichlierte Linie in Fig. 3 ge
zeigt ist. Die Anstiegszeit wird noch kürzer. Die
ausgezogene Linie G1 zeigt die Beziehung zwischen der
Menge des emittierten Lichts und der Zeit für den
Fall, daß die Verzögerungsschaltungen 20 und 21 nicht
vorgesehen sind.
Fig. 4 zeigt zusätzlich eine nichtlineare Schaltung
22 und einen Differentialverstärker 23. Die nichtli
neare Schaltung und der Differentialverstärker dienen
zur Veränderung einer Bezugsspannung Vc des Kompara
tors 19 in Übereinstimmung mit einer an die Entla
dungslampe 15 angelegten Spannung. Das heißt, daß,
wenn die an die Entladungslampe 15 angelegte Spannung
niedrig ist, die Bezugsspannung Vc erhöht wird.
Die vom Differentialverstärker 23 ausgegebene Bezugs
spannung Vc wird wie folgt ausgedrückt:
Vc = Vr+β Vi-(β Vb)n (1),
wobei β Vb die Ausgangsspannung der Spannungserfas
sungsschaltung 16, (β Vb)n eine durch nichtlineare
Verarbeitung der Ausgangsspannung β Vb erhaltene
Spannung, Vr + β Vi eine Bezugsspannung Er des Diffe
rentialverstärkers 23, Vi eine Spannung zum Anhalten
der Zuführung von übermäßiger elektrischer Leistung,
und β und n wahlweise reelle Zahlen darstellen.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, enthält die nichtlineare
Schaltung 22 drei Zener-Dioden 25, 25 und 27 sowie
drei Widerstände 28, 29 und 30. Unter der Vorausset
zung, daß die nichtlineare Schaltung 22 eine Verstär
kungscharakteristik mit einer solchen Sättigungscha
rakteristik wie in Fig. 6 gezeigt aufweist, fällt die
durch die Gleichung (1) ausgedrückte Ausgangsspannung
Vc des Differentialverstärkers 23 plötzlich in die
Nähe des Punktes 0 in Fig. 7 ab entsprechend dem An
stieg der Eingangsspannung der nichtlinearen Schal
tung 22 (Ausgangsspannung der Spannungserfassungs
schaltung). Die Spannung Vc hält dann nach der Span
nung β Vi einen konstanten Wert, wie in Fig. 7 ge
zeigt ist. Daher ist die Differenz zwischen der in
den Komparator 19 eingegebenen Spannung Vc und der
vom Multiplizierer 18 ausgegebenen Spannung Vb groß,
wenn der Wert β Vb etwa null ist (d. h. zu Beginn der
Zündung der Entladungslampe 15). Daher führt der PWM-Regler
13 mit elektrische Leistung als die Nennlei
stung zu und zeigt ein solches Ansprechverhalten wie
in Fig. 8 dargestellt ist. Mit anderen Worten, da die
Entladungslampe 15 zu Beginn mit dem Zwei- oder Drei
fachen der Nennleistung P0 beliefert wird, ist es
möglich, die Anstiegszeit außerordentlich zu verkür
zen. Da weiterhin die elektrische Leistung der Entla
dungslampe 15 konstant ist, nachdem die Spannung β Vb
die Spannung β Vi überstiegen hat, wird eine Gleich
förmigkeit in der Intensität des von der Entladungs
lampe 15 emittierten Lichts erhalten.
Die alternative strichpunktierte Linie in Fig. 8
zeigt die Charakteristik der Schaltung nach Fig. 21
an, die später beschrieben wird.
Fig. 9 zeigt eine Entladungslampen-Zündvorrichtung,
bei der ein von der Spannungserfassungsschaltung 16
ausgegebenes Spannungserfassungssignal und ein von
der Stromerfassungsschaltung 17 ausgegebenes Strom
erfassungssignal durch einen Addierer 30 addiert wer
den, und dann wird die Impulsbreite einer durch den
PWM-Regler 13 ausgegebenen Impulsspannung moduliert,
so daß sein resultierendes Additionssignal einen vor
gegebenen Wert hat. Das heißt, daß die Vorrichtung so
ausgebildet ist, daß die zu der Entladungslampe 15 zu
liefernde elektrische Leistung selbst am Beginn der
Zündung der Entladungslampe 15 konstant ist. Fig. 9
zeigt weiterhin Verstärker 31 und 32 (erste und zwei
te Verstärkungsvorrichtung).
Wenn die vom Verstärker 31 ausgegebene Spannung VA1
gleich -α Vv und die vom Verstärker 32 ausgegebene
Spannung VA2 gleich -β Vi sind, wird die vom Addierer
30 ausgegebene Spannung VA3 wie folgt ausgedrückt:
VA3 = α Vv + β Vi,
worin Vv die Spannung eines von der Spannungserfas
sungsschaltung 16 ausgegebenen Erfassungssignals, Vi
die Spannung eines von der Stromerfassungsschaltung
17 ausgegebenen Erfassungssignals, und α und β die
Verstärkungsgrade der Verstärker 31 und 32 darstel
len.
Der PWM-Regler 13 steuert eine "Ein"-Dauer, welche
die Impulsbreite der Impulsspannung darstellt, um zu
bewirken, daß die Gesamtsumme eines von der Span
nungserfassungsschaltung 16 erhaltenen Erfassungssi
gnals und eines von der Stromerfassungsschaltung 17
erhaltenen Erfassungssignals konstant ist, oder um
die folgende Beziehung zu erhalten:
Er = VA3 = α Vv+β Vi (A).
Es wird angenommen, daß der durch die Entladungslampe
15 fließende Strom auf den Nennstrom It eingestellt
ist, so daß Vt gleich α Vv ist, wenn die an die Ent
ladungslampe 15 angelegte Spannung gleich der Nenn
spannung Vt ist, und daß zwischen diesen die folgende
Beziehung besteht:
α Vv = β Vi = I/2 Er (B),
worin Vi die Spannung eines von der Stromerfassungs
schaltung 17 erhaltenen Erfassungssignals ist, wenn
der durch die Entladungslampe 15 fließende Strom
gleich It ist. Wenn dies so ist, dann ist die zur
Entladungslampe 15 gelieferte elektrische Leistung Pt
gleich
Pt = Vt × It = α Vv × β Vi.
Dies bedeutet, daß die Ausgangssignale der Verstärker
31 und 32 einander gleich sind und jeweils Er/2 be
tragen.
Wenn die Spannung V der Entladungslampe 15 von der
Nennspannung Vt um ± X% versetzt ist, wird die Span
nung Vi auch auf Vi′ verändert. Daher werden gemäß
(A) und (B) die folgenden Gleichungen erhalten:
Er = α Vt (1±X/100)+β vi (C)
β Vi′ = Er-α Vt(1±X/100) = Er {1-1/2(1±X/100)} = β Vi(1∓X/100) (D).
β Vi′ = Er-α Vt(1±X/100) = Er {1-1/2(1±X/100)} = β Vi(1∓X/100) (D).
Die Gleichungen (C) und (D) bedeuten, daß der Lampen
strom ansteigt, wenn die Lampenspannung abfällt, oder
umgekehrt der Lampenstrom abfällt, wenn die Lampen
spannung ansteigt.
Die elektrische Leistung Px wird in diesem Fall wie
folgt ausgedrückt:
Px = Vt(1±X/100)It(1∓X/100) = VtIt(1-(X/100)²)
= Pt(1-(X/100)²)
= {Er²(1-(X/100)²)/4} αβ
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist die elektrische Lei
stung Px in der Nähe des Scheitelpunkts des Diagramms
oder in der Nähe der Nennspannung der Entladungslampe
15 fast konstant. Wenn beispielsweise die Spannung Vt
um 20% geändert wird, fällt die elektrische Leistung
Px nur um 4% entsprechend der Beziehung 1-(X/100)2 =
1- (0,2)2 = 0,96. Dies zeigt eine gewünschte Verbes
serung an. Im Falle des Konstantstrombetriebs ist die
Größe der Änderung der Leistung Px gleich ± 20%.
Da weiterhin die Lampenspannung am Beginn niedrig ist
und der Lampenstrom das Zweifache des Nennstroms sein
kann, ist die Anstiegszeit kürzer als beim Konstant
strombetrieb.
Fig. 11 zeigt das Schaltbild der Entladungslampen
zündvorrichtung nach Fig. 9. Eine Brückentreiber
schaltung 33 schaltet Transistoren Q1 bis Q4 der Brü
ckenschaltung 14 ein und aus. Um eine Wechselspannung
im Frequenzbereich von einigen zehn bis einigen hun
dert Hz an die Entladungslampe 15 anzulegen, werden
die Transistoren Q1 bis Q4 ein- und ausgeschaltet.
Der PWM-Regler 13 enthält einen Transistor Qf und
einen Pulsbreitenmodulator 35. Die Impulsbreite einer
Impulsspannung wird durch die "Ein"-Dauer des Transi
stors Qf bestimmt. Der Pulsbreitenmodulator 35 be
stimmt die "Ein"-Dauer in der Weise, daß er zuerst
ein vom Addierer 30 ausgegebenes Additionssignal Vc
mit einer vorbestimmten internen Bezugsspannung ver
gleicht, und dann, wenn das Additionssignal Vc nied
riger ist als die interne Bezugsspannung, die "Ein"-
Dauer verlängert oder umgekehrt, wenn das Additions
signal Vc größer ist als die interne Bezugsspannung,
die "Ein"-Dauer verkürzt. Das heißt, daß der Puls
breitenmodulator 35 dazu dient, die Impulsbreite der
Impulsspannung zu steuern, um die Ausgangsspannung Vc
des Addierers 30 konstant zu halten. Eine Trigger
schaltung legt eine Triggerspannung an die Entla
dungslampe 15 an und startet eine Entladung, wenn der
Zündschalter S geschlossen wird.
Die Brückentreiberschaltung 33 und die Triggerschal
tung 36 sind in den Fig. 1, 2, 4, 9 und 24 nicht
gezeigt. Die Beschreibung der Fig. 24 erfolgt später.
Wenn die an die Entladungslampe 15 angelegte Spannung
gleich V0 ist (diese Spannung kann als Äquivalent zu
der Eingangsspannung der Brückenschaltung 14 angese
hen werden), ist die Ausgangsspannung V1 des Verstär
kers 31 gleich:
V1 = -v0 · (R2/(R1+R2)) · R4/r3 (2),
worin R2 gleich oder geringer ist als R3 (R2 « R3).
Wenn andererseits der durch die Entladungslampe 15
fließende Strom gleich Ir ist, ist die Ausgangsspan
nung V2 des Verstärkers 32 gleich:
V2 = -Ir · Rr · R6/R5 (3),
worin Rr gleich oder niedriger als R5 ist (Rr « R5).
Daher ist die Ausgangsspannung Vc des Addierers 30
gleich:
Vc = {V0 · R2 · R4/(R3(R1+R2))}+(Ir · Rr · R6/R5) (4).
Die Gleichung (4) kann wie folgt umgewandelt werden:
Vc = hV0+1 Ir (5).
Wenn Vc, h und l durch Er, α und β (Vc=Er, h=α und
l=β) ersetzt werden, ist die Gleichung (5) vollstän
dig äquivalent der Gleichung (A), obwohl Vi als Ir
angezeigt ist.
Bei der vorerwähnten Anordnung kann die in Fig. 12
gezeigte Startcharakteristik erhalten werden. Dies
zeigt an, daß die Startcharakteristik schnell ist und
die Lichtemissionscharakteristik stabil ist. In Fig.
12 stellt Φ eine von der Entladungslampe 15 emittier
te Lichtmenge dar, V0 ist eine an die Entladungslam
pe 15 angelegte Spannung und Ir ist der durch die
Entladungslampe 15 fließende Strom.
Die in Fig. 13 gezeigte Entladungslampen-Zündvorrich
tung enthält einen Widerstand R4, einen Kondensator
Cv, einen Widerstand Rv, einen Widerstand R6, einen
Kondensator Ci und einen Widerstand Ri. Der Wider
stand R4 des Verstärkers 31 ist parallel mit dem Kon
densator Cv und Rv geschaltet, die in Reihe mitein
ander verbunden sind. Der Widerstand R6 des Verstär
kers 32 ist parallel zum Kondensator Ci und dem Wi
derstand Ri geschaltet, die in Reihe miteinander ver
bunden sind. Diese Kondensatoren Cv, Ci und Wider
stände Rv, Ri haben die Wirkung, daß die Anstiegszeit
der Startcharakteristik verkürzt wird. Der Widerstand
Rv und der Kondensator Cv bilden eine erste Verzöge
rungsvorrichtung, während der Widerstand Ri und der
Kondensator Ci eine zweite Verzögerungsvorrichtung
bilden.
Die Funktion des Kondensators Ci und des Widerstandes
Ri, die jeweils dem Verstärker 32 zugeordnet sind,
wird nachfolgend beschrieben.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, hat das Stufenansprech
verhalten eines Operationsverstärkers 32a eine Zeit
verzögerung aufgrund der Einwirkung des Kondensators
Ci und des Widerstandes Ri, bis es einen stationären
Wert erreicht, d. h., einen Wert in der Konstantlei
stungssteuerung.
Aufgrund der Zeitverzögerung geht die Ausgangsspan
nung Vc des Addierers 30 ebenfalls auf einen Wert,
der für eine lange Zeit geringer ist als der statio
näre Wert. Demgemäß ist die "Ein"-Dauer des Transi
stors Qf des PWM-Reglers 13 verlängert und somit wird
V0 (die an die Entladungslampe 15 angelegte Spannung)
angehoben. Da jedoch die Spannung V0 kaum angehoben
werden kann, wenn sich die gasförmigen Entladungssub
stanzen in der Qualität nicht verändern, wird der
Lampenstrom Ir in der Nähe des Zeitpunktes t0 plötz
lich erhöht, wie in Fig. 15 gezeigt ist.
Der plötzliche Anstieg des Lampenstroms Ir bewirkt
den Anstieg der zur Entladungslampe 15 geführten
elektrischen Leistung und damit wird die Anstiegszeit
der Entladungslampe 15 am Anfang mehr verkürzt.
Vorzugsweise ist der Wert des Widerstands Ri etwa
zweimal so groß wie bei der Nennleistungssteuerung,
d. h. fast gleich R6. Weiterhin wird der Wert des Kon
densators Ci so eingestellt, daß die Zeitkonstante
zwischen dem Widerstand Ri und dem Kondensator Ci
etwa 2 bis 6 Sekunden beträgt.
Der Kondensator Ci und der Widerstand Ri können nicht
das Auftreten eines Durchhangs oder eine Buckels ei
ner von der Entladungslampe 15 emittierten Lichtmenge
verhindern, wenn ein Übergangsstrom gedämpft wird.
Jedoch kann durch Vorsehen des Kondensators Cv und
des Widerstands Rv zusätzlich zum Verstärker 31 ein
derartiger Durchhang oder Buckel entfernt werden. In
diesem Fall wird die Zeitkonstante zwischen Cv und Rv
so eingestellt, daß sie groß ist.
Wenn der Kondensator Cv und der Widerstand Rv nur
beim Verstärker 31 vorgesehen sind, zeigt das Stufen
ansprechverhalten des Operationsverstärkers 31a einen
langsamen Anstieg, wie in Fig. 16 dargestellt ist, da
die Zeitkonstante groß ist. Die Startcharakteristik
in diesem Fall ist in Fig. 17 gezeigt, bei welcher
der Strom Ir für die anfängliche Dauer der Zündung
weiterläuft ungeachtet des Anstiegs der an die Entla
dungslampe 15 angelegten Spannung V0, da der Anstieg
der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 31a
durch die Wirkung des Kondensators Cv und des Wider
standes Rv verzögert wird. Daher ist die zur Entla
dungslampe 15 geführte elektrische Leistung, bis die
Übergangscharakteristik gedämpft ist, größer als bei
der Konstantleistungssteuerung. Und die Spannung V0
steigt plötzlich an nach dem Ablauf einer bestimmten
Zeitspanne seit dem Startvorgang (in der Nähe des
Zeitpunktes t1 in Fig. 17).
Vorzugsweise ist als Ergebnis von Experimenten der
Wert des Widerstandes Rv etwa gleich dem Wert von R6,
und der Wert von Cv ist derart, daß die Zeitkonstante
etwa 10 bis 15 Sekunden beträgt.
Durch Kombination der Diagramme nach den Fig. 15 und
17 wird eine Charakteristik erhalten, bei der die
Anstiegszeit noch kürzer ist und der Durchhang oder
Buckel nach dem stationären Zustand der Zündung kaum
auftreten.
Die Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Fig. 19
enthält Widerstände Rf, Rf und Zener-Dioden ZD1, ZD2
anstelle der Kondensatoren Cv, Ci und der Widerstände
Rv, Ri nach Fig. 13. Rf und ZD1, die in Reihe mitein
ander verbunden sind, bilden eine erste Steuervor
richtung, während Rf und ZD2, die in Reihe miteinan
der verbunden sind, eine zweite Steuervorrichtung
bilden. Eine für die Zener-Dioden ZD1 und ZD2 erfor
derliche Durchbruchspannung ist höher als Er/2.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, geht, wenn die Ausgangs
spannung des Operationsverstärkers 31a höher oder
niedriger als Er/2 ist, die Ausgangsleistung des PWM-Reglers
13 von der Nennleistung nach unten entspre
chend einer Differenz vom Punkt X = 0. Daher wird ZD1
auf etwas mehr als Er/2 eingestellt. Wenn die an die
Entladungslampe 15 angelegte Spannung angehoben wird,
damit die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
31a höher ist als Er/2 und damit die Ausgangsspannung
des Addierers 30 vom Punkt 1 zum Punkt 2 in Fig. 20
versetzt wird, wird ein Rückkopplungswiderstand ein
paralleler Wert von Rf und R4 durch die Wirkung von
ZD1 und Rf, und dann wird der Verstärkungsfaktor des
Operationsverstärkers 31a herabgesetzt. Demgemäß
fällt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
31a ab und die Differenz (X) zwischen der Spannung
und einem Bezugswert wird tatsächlich klein. Wie in
Fig. 20 gezeigt ist, nimmt die Kurve vom Punkt 2 zum
Punkt 3 allmählich ab und daher ist der Bereich der
Konstantleistungssteuerung erweitert. Gemäß dem Wert
Rf kann die elektrische Leistung P0 erhöht werden,
wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 20 ge
zeigt ist.
In gleicher Weise wird, wenn der durch die strich
lierte Linie gezeigte Bereich erhöht wird (d. h. wenn
eine Zener-Diode und ein Widerstand hinzugefügt wer
den), eine viel stärker erhöhte Wirkung erhalten.
Wenn der gleiche Vorgang hinsichtlich des Operations
verstärkers 32a durchgeführt wird, wird eine Wirkung
für den Fall erhalten, daß die Spannung an der Entla
dungslampe 15 abfällt. Weiterhin kann die Konstant
leistungssteuerung durchgeführt werden, selbst wenn
dort eine große Differenz (X) ist.
Die in Fig. 21 gezeigte Entladungslampen-Zündvorrich
tung enthält Analogschalter 41 und 42 anstelle der
Zener-Dioden ZD1 und ZD2. Eine Spannungserfassungs
schaltung 43 stellt die von der Spannungserfassungs
schaltung 16 ausgegebene Spannung fest. Der Schalter
41 wird geschlossen, wenn die von der Spannungserfas
sungsschaltung 43 festgestellte Spannung größer ist
als eine vorgegebene Spannung, und der Schalter 42
wird geschlossen, wenn die von der Spannungserfas
sungsschaltung 43 festgestellte Spannung niedriger
ist als die vorgegebene Spannung. Weiterhin ist ein
Inverter 44 vorgesehen.
Wenn der Zündschalter S geschlossen wird, beginnt der
Zündvorgang der Entladungslampe 15 durch die Trigger
schaltung 36. Die Anschlußspannung der Entladungslam
pe 15 beträgt in diesem Moment 25 Volt oder so. Diese
Spannung ist weit niedriger als die Nennspannung
(85 Volt).
Die Lampenspannung Vv wird von der Spannungserfas
sungsschaltung 43 überwacht. Wenn die Spannung Vv
weniger als 65 Volt beträgt, wird der Analogschalter
41 geöffnet, während der Analogschalter 42 geschlos
sen wird, so daß die Ausgangsspannung des Operations
verstärkers 32a niedrig wird. Die Ausgangsspannung V3
des Addierers 30 ist:
V3 = V1+2 (10),
worin V1 die Ausgangsspannung des Verstärkers 31a
und V2 die Ausgangsspannung des Verstärkers 32a be
deuten. Der Pulsbreitenmodulator 35 vergleicht die
Spannung V3 mit einer internen Bezugsspannung. Wenn
V3 größer als die interne Bezugsspannung ist, d. h.,
daß die zu der Entladungslampe 15 geführte elektri
sche Leistung größer ist als ein Bezugswert, wird die
Impulsbreite verringert, um die zu der Entladungslam
pe 15 geführte Leistung herabzusetzen. Wenn anderer
seits V3 niedriger ist als die interne Bezugsspan
nung, d. h., daß die zu der Entladungslampe 15 geführ
te elektrische Leistung geringer ist als der Bezugs
wert, wird die Impulsbreite vergrößert, um die zu der
Entladungslampe 15 geführte Leistung zu erhöhen. Im
Ergebnis wird die Impulsbreite konstant, wenn Er
gleich V3 ist. Mit anderen Worten, es wird ein
Gleichgewicht erzielt mit einer eine konstante elek
trische Leistung bewirkenden Impulsbreite.
Es wird angenommen, daß die Ausgangsspannung des Ope
rationsverstärkers 31a gleich -V1, der Lampenstrom
gleich I1 und die Ausgangsspannung des Operationsver
stärkers 32a gleich V2 sind, wenn die Lampenspannung
gleich V0 ist. Die zu der Entladungslampe 15 geführte
Leistung P1 ist:
P1 = V0×I1 (11).
Die Ausgangsspannung V3 des Addierers 30 ist in die
sem Moment
V3 = V1-V2 (12).
Unter der Annahme, daß V1 = V2 = Er/2 ist, wird, wenn
die Entladungsspannung der Entladungslampe 15 allmäh
lich ansteigt, V1 ebenfalls angehoben. Jedoch nimmt
V2 unter der folgenden Bedingung ab:
V2 = Er-V1 (13).
Mit anderen Worten, es nehmen sowohl der Lampenstrom
als auch die zur Entladungslampe 15 geführte Leistung
ab.
Da V1 gleich A1Vv ist und V2 (=Er-V1) entsprechend
A2αI1 ist, kann die Veränderung der Leistung in die
sem Fall wie folgt ausgedrückt werden:
P1 = V1×I1 = V1(Er-V1)/A1 · A2 · α =
A(ErV1-V1²) = A{-(V1-Er/2)²+Er/4}
worin A1 und A2 die Verstärkungsgrade der Operations
verstärker 31a und 32a bedeuten.
Da A und Er jeweils konstant sind, kann die Beziehung
zwischen P1 und V1 als eine negative sekundäre Funk
tion ausgedrückt werden, wie in Fig. 22 gezeigt ist.
Das heißt, daß unter der Bedingung V1 = V2 = Er/2 die
zu der Entladungslampe 15 geführte Leistung an dem
Punkt, an dem V1 gleich Er/2 ist, ihren Spitzenwert
hat, und die Leistung nimmt ab unabhängig von einem
Anstieg oder Abfall von V1 (entsprechend der Lampen
spannung). Die Veränderung der Leistung in der Nähe
des Punktes Er/2 ist geringfügig. Um die zu der Ent
ladungslampe 15 geführte Leistung entsprechend der
Spannungs- und Stromcharakteristik (Impedanz) der
Entladungslampe 15 einzustellen, wird P1 zuerst auf
den zwei- bis dreifachen Wert der Nennleistung ge
setzt. Und dann werden die Verstärkungsgrade der Ver
stärker 31 und 32 umgeschaltet und die Entladungslam
pe 15 wird gezündet. Wenn V1 erhöht wird und P1 in
die Nähe der Nennleistung P0 gelangt, werden die Ver
stärkungsgrade der Verstärker 31 und 32 so geschal
tet, daß die Nennspannung und die Nennleistung in
diesem Moment jeweils ihren Spitzenwert haben.
Um dies genauer darzustellen, wird, wenn die Lampen
spannung Vv geringer ist als 65 Volt, d. h., wenn die
Lampe 15 beginnt zu zünden, der Schalter 41 geöffnet
und der Schalter 42 wird geschlossen, um die Dämpfung
der Lampenspannung Vv relativ klein und die Dämpfung
des Lampenstroms I groß zu machen. Wenn die Lampen
spannung Vv gleich V1 ist, wird eine hohe elektrische
Leistung zugeführt. Wenn die Lampenspannung Vv 65
Volt überschreitet, wird der Schalter 41 geschlossen
und der Schalter 42 wird geöffnet, um die Dämpfung
der Lampenspannung Vv relativ groß und die Dämpfung
des Lampenstroms I klein zu machen und die Nennlei
stung P0 in Abhängigkeit von der Nennspannung V0 ein
zustellen.
Eine derartige Anordnung ermöglicht eine starke Ver
kürzung der Anstiegszeit der Entladungslampe 15, da
eine elektrische Leistung nahezu gleich der Nennlei
stung zugeführt werden kann.
In Fig. 24 sind nichtlineare Dämpfungsglieder 51 und
52 dem Addierer 30 vorgeschaltet. Das Dämpfungsglied
52 dient als eine erste Dämpfungsvorrichtung, während
das Dämpfungsglied 51 als eine zweite Dämpfungsvor
richtung dient.
Wenn die Zündung der Entladungslampe 15 durch die
Triggerschaltung (nicht gezeigt) gestartet wird, ist
die Spannung an der Entladungslampe 15 niedrig, da
der Hauptbestandteil des Entladungsgases in der Ent
ladungslampe 15 Xenon ist. Daher ist die Spannung V1
eines von der Spannungserfassungsschaltung 16 festge
stellten Spannungserfassungssignals niedrig und dem
gemäß wird der Strom I durch die Entladungslampe 15
erhöht, da die Ausgangsspannung des Addierers 30
gleich der Bezugsspannung Er wird.
Unter der Annahme, daß der Wert des Widerstandes Rr
(Fig. 21) gleich α ist, beträgt die Spannung V2 eines
von der Stromerfassungsschaltung 17 ausgegebenen
Stromerfassungssignals
V2 = α I.
Da die Spannung V2 durch das Dämpfungsglied 51 ge
dämpft wird, wird der durch die Entladungslampe 15
fließende Strom stärker erhöht.
Wie in Fig. 25 gezeigt ist, ist das Dämpfungsglied 51
so angeordnet, daß eine Abhängigkeit von einer großen
Strommenge sehr gering ist. Da die Lampenspannung Vv
und die von der Spannungserfassungsschaltung 16 fest
gestellte Spannung V1 am Beginn der Zündung sehr ge
ring sind, benötigt die Entladungslampe 15 eine große
Strommenge, um der folgenden Gleichgewichtsbedingung
zu genügen:
V1′ + V2′ = Er.
Wie in Fig. 26 gezeigt ist, wird der Lampenstrom zu
Beginn der Zündung so eingestellt, daß eine elektri
sche Leistung von 100 W der Lampe von 35 W zugeführt
wird. Wenn die der Entladungslampe 15 zugeführte Lei
stung entlang der zulässigen Leistungskurve (ausgezo
gene Linie) nach Fig. 26 eingestellt wird, kann das
schnellste Ansprechverhalten erzielt werden. In die
sem Ausführungsbeispiel ist die Kurve kontinuierlich
angenähert, um die Anstiegszeit zu verkürzen. Die
gestrichelte Linie in Fig. 26 zeigt eine charakteri
stische Kurve der in Fig. 21 dargestellten Schaltung.
Wenn die Entladungslampe 15 sich erwärmt und die Lam
penspannung erhöht wird, nimmt der Lampenstrom ab und
dann wird die Spannung V2 des von der Stromerfas
sungsschaltung 17 ausgegebenen Stromerfassungssignals
verringert, um der Gleichgewichtsbedingung zu genü
gen. Das heißt, daß, wie in Fig. 25 gezeigt ist, der
Lampenstrom einer großen Veränderung (entsprechend
dem Bereich 3a), dann einer mäßigen Änderung (ent
sprechend dem Bereich 2a) und einer linearen Änderung
unterworfen ist.
Wie in Fig. 27 dargestellt ist, sind die Dämpfungs
glieder 51 und 52 nichtlineare Dämpfungsschaltungen,
die Komparatoren C1 bis C4 mit offenem Kollektor ver
wenden. Die Dämpfungsglieder 51 und 52 haben bessere
Charakteristiken hinsichtlich der Stabilität und Ein
stellgenauigkeit als solche, die Transistoren oder
Dioden verwenden. Das Dämpfungsglied 51 teilt die
Bezugsspannung Es bei Ra, Rb und Rc, und gibt dann
die erhaltenen Teilspannungen als jeweilige Bezugs
spannungen der Komparatoren C1, C2 und C3 an die
nichtinvertierenden Anschlüsse. Die Ausgangsanschlüs
se der Komparatoren C1 bis C3 sind über Widerstände
R1 bis R3 und R mit der Stromerfassungsschaltung ver
bunden. Weiterhin ist ein Rechenverstärker A4 darge
stellt. Wenn die Ausgangsspannung V2 der Stromerfas
sungsschaltung 17 gleich null ist, werden die Kompa
ratoren C1 bis C3 abgeschaltet und die Verbindung der
Widerstände R1 bis R3 wird unterbrochen.
Wenn die Ausgangsspannung V2 der Stromerfassungs
schaltung 17 erhöht wird, übersteigt eine Eingangs
spannung mit negativer Phase über die Widerstände R
und R1 die Teilspannungen von Es und dann wird der
Komparator C1 eingeschaltet. Demgemäß wird die Span
nung V2 einer Dämpfung entsprechend R1/(R+R1) unter
zogen. Der Punkt, an dem diese Dämpfung durchgeführt
wird, ist der Punkt 1 in Fig. 26. Rc wird so gewählt,
daß die Teilspannungen von Es am Punkt 1 überschrit
ten werden.
Wenn die Ausgangsspannung V2 weiterhin erhöht wird,
wird der Komparator C2 eingeschaltet, und dann wird
die Spannung Vb einer Dämpfung entsprechend einer
Parallelkombination der Widerstände R1 und R2 unter
worfen. Diese Dämpfung wird wie folgt ausgedrückt:
{R1R2/(R1+R2)}/{R+(R1R2/(R1+R2))} =
R1R2/{R(R1+R2)+R1R2}.
Der Punkt, an dem diese Dämpfung stattfindet, ist der
Punkt 2 in Fig. 26. Rb ist so gewählt, daß die Teil
spannungen von Es am Punkt 2 überschritten werden.
Wenn die Ausgangsspannung V2 weiter erhöht wird, wird
der Komparator C3 eingeschaltet, und dann wird die
Spannung V2 einer Dämpfung entsprechend einer Paral
lelkombination der Widerstände R1, R2 und R3 unter
worfen. Der Punkt, an dem diese Dämpfung durchgeführt
wird, ist der Punkt 3 in Fig. 26. Es wird so gewählt,
daß die Dämpfung am Punkt 3 gestartet wird.
Wenn die Lampenspannung niedriger ist als die Nenn
spannung (85 Volt), wird die Entladungslampe 15
schnell betätigt und wechselt dann in einen stationä
ren Zustand.
Wenn die Lampenspannung die Nennspannung übersteigt,
wird die der Entladungslampe 15 zugeführte Leistung
allmählich verringert entlang der quadratischen Kur
ve. Andererseits wird die Ausgangsspannung V1 der
Spannungserfassungsschaltung 16 erhöht. Da jedoch die
Spannung V1 durch das Dämpfungsglied 52 gedämpft
wird, wird die Herabsetzung des durch die Entladungs
lampe 15 fließenden Stroms unterdrückt und daher wird
die Konstantleistungs-Charakteristik verbessert.
Das heißt, daß, wenn die Spannung V2 erhöht und C4
eingeschaltet werden, die Spannung V2 der folgenden
Dämpfung unterliegt:
(R5R6/(R5+R6))/{R+(R5R6/(R+R6))}.
Wenn die Lampenspannung größer ist als die Nennspan
nung, wird die Ausgangsspannung V2 der Stromerfas
sungsschaltung 17 geringer als die spezifizierte
Spannung. Demgemäß nimmt die Spannung V2 linear ab,
wie in Fig. 28 gezeigt ist. Nachdem die Lampenspan
nung die Spannung V0 erreicht hat, wird die der Ent
ladungslampe 15 zugeführte Leistung allmählich ver
ringert, wie in Fig. 23 dargestellt ist. Das Dämp
fungsglied 52 dient dazu, einen derartigen Nachteil
zu verhindern.
Wie in Fig. 25 gezeigt ist, kann, wenn die Dämpfung
vom Punkt 2 vergrößert ist, an dem die Spannung etwas
höher als die Nennspannung (85 Volt) und geringer als
125 Volt ist (an dem die Spannung beispielsweise 92
Volt beträgt), der Abfall der Lampenspannung unter
drückt werden, und daher kann die der Entladungslampe
15 zugeführte Leistung erhöht werden.
Bei der Spezifizierung der Betriebsspannung der Ent
ladungslampe 15 ist die obere Grenze 102 Volt, wäh
rend die Standard-Nennspannung 85 Volt beträgt. Da
der Bereich eng ist, reicht nur ein Punkt für die
Korrektur aus.
Wie vorerwähnt ist, kann, da die Dämpfungsglieder 51
und 52 ein schnelles Starten der Zündung der Entla
dungslampe 15 bewirken und weiterhin eine Konstant
leistungssteuerung über einen weiten Bereich durch
führen, eine gleichförmige Lichtemission selbst bei
einer streuenden Entladungslampe erhalten werden. Der
Komparator 19 ist in den Fig. 1, 2, 4 und 24 gezeigt,
während er in den Fig. 9, 11, 13, 19 und 21 nicht
dargestellt ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß
der Pulsbreitenmodulator 35 des PWM-Reglers 13 übli
cherweise als Komparator 19 dient. In den Fig. 1, 2,
4 und 24 ist der Komparator 19 zur besseren Illustra
tion gezeigt.
Fig. 29 zeigt eine Entladungslampen-Zündvorrichtung,
bei der ein Trigger unmittelbar auf die Entladungs
lampe 15 einwirkt, um diese wieder zu zünden, selbst
wenn die Entladungslampe 15 aufgrund einer vorüberge
henden Unterbrechung am Stecker 8 und dergleichen
erloschen war.
Fig. 29 zeigt eine Steuervorrichtung 80, die aus der
Spannungserfassungsschaltung 17, dem Multiplizierer
18 und dem Komparator 19, die jeweils in Fig. 1 ge
zeigt sind, besteht. Ein Zeitglied 81 betätigt die
Triggerschaltung (Startvorrichtung) 36 innerhalb ei
ner gegebenen Zeit, nachdem der Schalter S geschlos
sen wurde, und weiterhin sind UND-Glieder 82 und 83
dargestellt. Die Widerstände R11 und R21 bilden eine
Schaltung zur Erfassung eines augenblicklichen Zu
stands, in welchem keine Leistung zu der Entladungs
lampe 15 geliefert wird. Anstelle der Widerstände R11
und R21 kann die Spannungserfassungsschaltung 16 ver
wendet werden. Wenn der Schalter S geschlossen wird,
erzeugt der Gleichspannungswandler 11 eine Gleich
spannung von etwa 300 Volt und dann stellt der Regler
13 eine Impulsspannung von 20 bis 300 Volt ein ent
sprechend dem Lastwiderstand (dem Zündzustand) der
Entladungslampe 15 und gibt diese aus. Die Brücken
schaltung 14 wandelt die Impulsspannung von 20 bis
300 Volt um in eine Wechselspannung und liefert diese
über den Stecker 8 zur Entladungslampe 15. Die Steu
ervorrichtung 80 steuert die Entladungslampe 15 so,
daß nicht mehr als die Nennspannung an diese angelegt
wird, und sie steuert weiterhin den Regler 13 ent
sprechend dem Zündzustand der Entladungslampen 15.
Andererseits gibt die Erfassungsschaltung 84 für die
fehlende Leistungszuführung ein Signal mit dem Pegel
H (hoch) aus, da die Ausgangsspannung des Reglers 13
300 Volt annimmt, wenn die Entladungslampe 15 nicht
gezündet wird. Das von der Erfassungsschaltung 84 aus
gegebene Signal mit dem Pegel H wird jeweils einem
Eingangsanschluß jedes der UND-Glieder 82 und 83 zu
geführt. Da durch das Schließen des Schalters S ein
Signal mit dem Pegel H an den anderen Eingangsan
schluß des UND-Gliedes 82 angelegt ist, wird von die
sem ein Signal mit dem Pegel H ausgegeben. Dieses
Signal betätigt das Zeitglied 81, um ein Signal mit
dem Pegel H auszugeben. Das Ausgangssignal des Zeit
gliedes 81 mit dem Pegel H wird dem anderen Eingangs
anschluß des UND-Gliedes 83 zugeführt. Das Ausgangs
signal des UND-Gliedes 83 mit dem Pegel H betätigt
die Triggerschaltung 36. Die Triggerschaltung 36
wirkt in der Weise, daß ein Hochspannungs-Triggerim
puls an die Entladungslampe 15 angelegt wird, um die
se zu zünden. Wenn die Entladungslampe 15 gezündet
ist, fällt die Ausgangsspannung des Reglers 13 sofort
auf 20 bis 30 Volt, und das Ausgangssignal der Erfas
sungsschaltung 84 nimmt den Pegel L (niedrig) an. Die
Ausgangssignale der UND-Glieder 82 und 83 nehmen
ebenfalls jeweils den Pegel L an und demgemäß beendet
die Triggerschaltung 36 die Zuführung des Hochspan
nungs-Triggerimpulses zu der Entladungslampe 15. Das
Zeitdiagramm nach Fig. 30 zeigt diesen Ablauf.
Das Zeitglied 81 stoppt den Betrieb der Triggerschal
tung 36, wenn eine vorgegebene Zeit nach dem Schlie
ßen des Schalters S vergangen ist. Wenn daher die
Entladungslampe 15 nicht gezündet hat, kann das Zeit
glied 81 die Gefahr vermeiden, daß der Hochspannungs-
Triggerimpuls ständig der Entladungslampe 15 und dem
Stecker 8 zugeführt wird.
Wenn, nachdem die Entladungslampe 15 gezündet hat,
der Stecker 8 und dergleichen eine vorübergehende
Unterbrechung, beispielsweise aufgrund von Vibratio
nen, bewirken und demgemäß die Entladung der Entla
dungslampe 15 gedämpft wird, gehen die Ausgangssigna
le der Erfassungsschaltung 84 und des UND-Gliedes 82
vom Pegel L zum Pegel H über, da die Ausgangsspannung
des Reglers 13 mittels der Steuervorrichtung 80 so
fort 300 Volt annimmt. Und dann bewirkt das Zeit
glied, daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 82 den
Pegel H erhält und die Triggerschaltung 36 ausgelöst
wird. Daher kann ein vorübergehendes oder vollständi
ges Erlöschen der Entladungslampe 15 vermieden wer
den.
Fig. 31 zeigt eine Entladungslampen-Zündvorrichtung,
bei der die Entladungslampe 15 gezündet bleiben kann,
selbst wenn die Spannung (Quellenspannung) der Batte
rie 12 abfällt. Eine Steuerschaltung 55 enthält eine
Pulsbreiten-Modulationsschaltung und eine Brücken-
Treiberschaltung (jeweils nicht gezeigt) sowie eine
Übertragungsschaltung 56 zur Bestimmung einer Schalt
frequenz für die Brücken-Treiberschaltung, einen Ana
logschalter 57, ein Flip-Flop 58, Pufferschaltungen
59, 60, die mit den Basisanschlüssen der Transistoren
Q4 und Q3 verbunden sind, um diese in den leitenden
Zustand zu versetzen und Fotokoppler 61, 62, die mit
den Transistoren Q1, Q2 verbunden sind, um diese in
den leitenden Zustand zu versetzen.
Eine Niedrigspannungs-Erfassungsschaltung 72 erfaßt
die Spannung der Batterie 12, wenn diese unterhalb
eines vorgegebenen Wertes ist, und öffnet den Analog
schalter 57. Eine Stromerfassungsschaltung 73 stellt
den durch die Brückenschaltung 14 fließenden Strom
fest.
Die Niedrigspannungs-Erfassungsschaltung 72 erfaßt die
Spannung der Batterie 12 über den Schalter S und be
wirkt, daß der Analogschalter 57 geschlossen ist,
wenn die Spannung der Batterie 12 einen gegebenen
Wert übersteigt (z. B. 8 Volt). Dieser überträgt das
Ausgangssignal (einige 10 bis einige 100 Hz) der
Übertragungsschaltung 56 zum Flip-Flop 58. Das Flip-
Flop 58 halbiert die Ausgangsfrequenz der Übertra
gungsschaltung 56 und ändert das Tastverhältnis eines
Ausgangsimpulses in 50%.
Wenn der Ausgangsanschluß F1 des Flip-Flop 58 den
Pegel H hat, sind die Transistoren Q1 und Q4 durch
den Fotokoppler 61 und die Pufferschaltung 59 einge
schaltet, während die Transistoren Q2, Q3 ausgeschal
tet sind, da der Ausgangsanschluß F2 den Pegel L hat.
Demgemäß fließt der Strom I′ durch die Entladungslam
pe 15.
Wenn andererseits der Anschluß F2 den Pegel H auf
weist, sind die Transistoren Q2, Q3 eingeschaltet,
während die Transistoren Q1, Q4 ausgeschaltet sind.
Demgemäß fließt der Strom I′′ in der zum Strom I′ ent
gegengesetzten Richtung durch die Entladungslampe 15.
Es ist festzustellen, daß das Potential der Batterie
12 durch einen Startermotor (nicht gezeigt) extrem
absinkt (4 bis 6 Volt). Die an die Entladungslampe 15
angelegte Lampenspannung, wenn das Potential abgesun
ken ist, ist durch die strichpunktierte Linie in Fig.
32 dargestellt. Wenn das Potential der Batterie 12
nicht abgesunken ist, wird eine Lampenspannung mit
einem plötzlichen Anstieg und Abfall angelegt, wie
durch die ausgezogene Linie in Fig. 32 gezeigt ist.
Wenn das Potential der Batterie 12 nicht abgesunken
ist, ist die Zeit TH, die erforderlich ist, damit die
Lampenspannung eine die Entladung aufrechterhaltende
Spannung Vh erreicht, kurz. Wenn jedoch das Potential
der Batterie 12 abgesunken ist, ist die Zeit TL, die
erforderlich ist, damit die Lampenspannung eine die
Entladung aufrechterhaltende Spannung Vh erreicht,
lang. Daher ist aufgrund der Schaltübergangserschei
nungen der Transistoren Q1 bis Q4 der Lampenstrom für
eine lange Zeit unterbrochen und weiterhin ist die
Entladungslampe 15 leicht erloschen.
Um diesen Fehler zu vermeiden, bewirkt die in Fig. 31
gezeigte Niedrigspannungs-Erfassungsschaltung 72, daß
der Analogschalter 57 geöffnet wird, wenn die Schal
tung 72 den vorerwähnten Abfall der Spannung fest
stellt. Dadurch wird der Betrieb des Flip-Flops 58
gestoppt. Demgemäß hat das Ausgangssignal an einem
der Anschlüsse F1 oder F2 des Flip-Flops 58 den Pegel
H, und das Ausgangssignal an dem anderen Anschluß hat
den Pegel L.
Dadurch wird ein Zustand festgehalten, bei dem die
Transistoren Q1, Q4 eingeschaltet sind, während die
Transistoren Q2, Q3 ausgeschaltet sind oder, im Ge
gensatz hierzu, die Transistoren Q1, Q4 ausgeschaltet
sind, während die Transistoren Q2, Q3 eingeschaltet
sind. Mit anderen Worten, ohne die Änderung der Rich
tung des durch die Entladungslampe 15 fließenden
Stroms fließt kontinuierlich ein Gleichstrom durch
diese. Da keine Unterbrechung des Lampenstroms statt
findet, kann die Entladungslampe 15 kaum erlöschen.
Fig. 33 zeigt ein Blockschaltbild einer Entladungs
lampen-Zündvorrichtung, bei der die Vorrichtung nach
Fig. 1 mit der Steuerschaltung 55 und der Niedrig
spannungs-Erfassungsschaltung 72 versehen ist.
Claims (24)
1. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zur Erhöhung einer
eingegebenen Gleichspannung, einer Impulserzeu
gungsvorrichtung zum Verändern der von der Span
nungserhöhungsvorrichtung ausgegebenen Ausgangs
spannung in eine Impulsspannung mit einer gege
benen Impulsbreite und zum Ausgeben dieser Im
pulsspannung, und einer Brückenschaltung zum
Anlegen der Impulsspannung an eine Entladungs
lampe, gekennzeichnet durch
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (17) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich eines von der Multiplika tionsvorrichtung (18) ausgegebenen Multiplika tionswertes mit einem vorbestimmten Bezugswert erhaltenen Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (17) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich eines von der Multiplika tionsvorrichtung (18) ausgegebenen Multiplika tionswertes mit einem vorbestimmten Bezugswert erhaltenen Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
2. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch eine Spannungsverzöge
rungsvorrichtung (20) zum Verzögern eines von
der Spannungserfassungsvorrichtung (16) ausgege
benen Spannungserfassungssignals, eine Stromver
zögerungsvorrichtung (21) zum Verzögern eines
von der Stromerfassungsvorrichtung (17) ausgege
benen Stromerfassungssignals, wobei die von der
Spannungserfassungsvorrichtung (16) und der
Stromerfassungsvorrichtung (17) ausgegebenen
Signale von der Multiplikationsvorrichtung (18)
multipliziert werden.
3. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zur Erhöhung einer
eingegebenen Gleichspannung, einer Impulserzeu
gungsvorrichtung zum Verändern der von der Span
nungserhöhungsvorrichtung ausgegebenen Ausgangs
spannung in eine Impulsspannung mit einer gege
benen Impulsbreite und zum Ausgeben dieser Im
pulsspannung, und einer Brückenschaltung zum
Anlegen der Impulsspannung an eine Entladungs
lampe, gekennzeichnet durch
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (17) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine nichtlineare Verstärkungsvorrichtung (22) zur Ausgabe eines durch Verstärken des Span nungserfassungssignals mit nichtlinearen Charak teristika erhaltenen nichtlinearen Ausgangs signals,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich des nichtlinearen Ausgangs signals mit einem von der Multiplikationsvor richtung (18) ausgegebenen Multiplikationssignal erhaltenen Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (17) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine nichtlineare Verstärkungsvorrichtung (22) zur Ausgabe eines durch Verstärken des Span nungserfassungssignals mit nichtlinearen Charak teristika erhaltenen nichtlinearen Ausgangs signals,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich des nichtlinearen Ausgangs signals mit einem von der Multiplikationsvor richtung (18) ausgegebenen Multiplikationssignal erhaltenen Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
4. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
3, gekennzeichnet durch eine Differentialver
stärkervorrichtung (23) zur Verstärkung einer
Differenz zwischen dem nichtlinearen Ausgangs
signal und einem vorbestimmten Bezugssignal,
wobei die Vergleichsvorrichtung (19) ein von der
Differentialverstärkervorrichtung (23) ausgege
benes Ausgangssignal mit einem von der Multipli
kationsvorrichtung (18) ausgegebenen Ausgangs
signal vergleicht.
5. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungs
grad der nichtlinearen Verstärkungsvorrichtung
(22) in Übereinstimmung mit dem Wert eines in
diese eingegebenen Signals ansteigt.
6. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare
Verstärkungsvorrichtung (22) eine Zener-Diode
und einen Widerstand aufweist.
7. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswert
der Differentialverstärkervorrichtung (23) ge
sättigt und konstant wird, wenn das Eingangssi
gnal einen gegebenen Wert übersteigt.
8. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zur Erhöhung einer
eingegebenen Gleichspannung, einer Impulserzeu
gungsvorrichtung zum Verändern der von der Span
nungserhöhungsvorrichtung ausgegebenen Ausgangs
spannung in eine Impulsspannung mit einer gege
benen Impulsbreite und zum Ausgeben dieser Im
pulsspannung, einer einer Brückenschaltung zum
Anlegen der Impulsspannung an eine Entladungs
lampe, gekennzeichnet durch
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Additionsvorrichtung (30) zum Addieren ei nes von der Spannungserfassungsvorrichtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungssignals und ei nes von der Stromerfassungsvorrichtung (17) aus gegebenen Stromerfassungssignals,
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleich des Wertes eines von der Additionsvorrichtung (30) ausgegebenen Additionssignals mit einem vorbe stimmten Bezugswert und zur Ausgabe eines Ver gleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal einen ge gebenen Wert hat.
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Additionsvorrichtung (30) zum Addieren ei nes von der Spannungserfassungsvorrichtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungssignals und ei nes von der Stromerfassungsvorrichtung (17) aus gegebenen Stromerfassungssignals,
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleich des Wertes eines von der Additionsvorrichtung (30) ausgegebenen Additionssignals mit einem vorbe stimmten Bezugswert und zur Ausgabe eines Ver gleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal einen ge gebenen Wert hat.
9. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
8, gekennzeichnet durch eine hinter die Span
nungserfassungsschaltung (16) geschaltete erste
Verstärkervorrichtung (31) und eine hinter die
Stromerfassungsvorrichtung (17) geschaltete
zweite Verstärkervorrichtung (32).
10. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
8, gekennzeichnet durch Verzögerungsvorrichtun
gen, die jeweils hinter die Spannungserfassungs
vorrichtung (16) und die Stromerfassungsvorrich
tung (17) geschaltet sind.
11. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
9, gekennzeichnet durch eine parallel zur ersten
Verstärkervorrichtung (31) geschaltete erste
Verzögerungsvorrichtung zur Verzögerung des Aus
gangssignals der ersten Verstärkervorrichtung,
und durch eine parallel zur zweiten Verstärker
vorrichtung (32) geschaltete zweite Verzöge
rungsvorrichtung zur Verzögerung des Ausgangs
signals der zweiten Verstärkervorrichtung (32).
12. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Verzögerungsvorrichtung jeweils einen
Gleichspannungskreis aus einem Widerstand und
einem Kondensator aufweisen.
13. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Verzögerungsvorrichtung jeweils einen
Widerstand und eine Zener-Diode aufweisen.
14. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Verzögerungsvorrichtung jeweils einen
Gleichspannungskreis aus einem Widerstand und
einem Analogschalter aufweisen, daß der Analog
schalter der ersten Verzögerungsvorrichtung ge
schlossen wird, wenn die von der Spannungserfas
sungsvorrichtung erfaßte Spannung eine gegebene
Spannung übersteigt, und daß der Analogschalter
der zweiten Verzögerungsvorrichtung geschlossen
wird, wenn die von der Spannungserfassungsvor
richtung erfaßte Spannung geringer ist als eine
gegebene Spannung.
15. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zur Erhöhung einer
eingegebenen Gleichspannung, einer Impulserzeu
gungsvorrichtung zum Verändern der von der Span
nungserhöhungsvorrichtung ausgegebenen Ausgangs
spannung in eine Impulsspannung mit einer gege
benen Impulsbreite und zum Ausgeben dieser Im
pulsspannung, und einer Brückenschaltung zum
Anlegen der Impulsspannung an eine Entladungs
lampe, gekennzeichnet durch
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine erste Dämpfungsvorrichtung (52) zum Dämpfen eines von der Spannungserfassungsvorrichtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungssignals,
eine zweite Dämpfungsvorrichtung (51) zum Dämp fen eines von der Stromerfassungsvorrichtung (17) ausgegebenen Stromerfassungssignals,
eine Additionsvorrichtung (30) zum Addieren ei nes von der ersten Dämpfungsvorrichtung (52) ausgegebenen Spannungsdämpfungssignals und eines von der zweiten Dämpfungsvorrichtung (51) ausge gebenen Stromdämpfungssignals,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zum Vergleich des Wertes eines von der Additionsvorrichtung (30) ausgegebenen Additionssignals mit einem vorbestimmten Bezugswert und zur Ausgabe eines Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zum Steuern der Impulsbreite der Impulsspannung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine erste Dämpfungsvorrichtung (52) zum Dämpfen eines von der Spannungserfassungsvorrichtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungssignals,
eine zweite Dämpfungsvorrichtung (51) zum Dämp fen eines von der Stromerfassungsvorrichtung (17) ausgegebenen Stromerfassungssignals,
eine Additionsvorrichtung (30) zum Addieren ei nes von der ersten Dämpfungsvorrichtung (52) ausgegebenen Spannungsdämpfungssignals und eines von der zweiten Dämpfungsvorrichtung (51) ausge gebenen Stromdämpfungssignals,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zum Vergleich des Wertes eines von der Additionsvorrichtung (30) ausgegebenen Additionssignals mit einem vorbestimmten Bezugswert und zur Ausgabe eines Vergleichssignals, und
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zum Steuern der Impulsbreite der Impulsspannung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird.
16. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Dämpfungsvorrichtung jeweils einen
Dämpfungsgrad entsprechend dem Wert eines in
diese eingegebenen Signals ändern.
17. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Dämpfungsvorrichtung jeweils einen
Dämpfungsgrad entsprechend dem Anstieg des Wer
tes eines in diese eingegebenen Signals vergrö
ßern.
18. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
und die zweite Dämpfungsvorrichtung jeweils meh
rere Komparatoren aufweisen.
19. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zur Erhöhung einer
eingegebenen Gleichspannung, einer Impulserzeu
gungsvorrichtung zum Verändern der von der Span
nungserhöhungsvorrichtung ausgegebenen Ausgangs
spannung in eine Impulsspannung mit einer gege
benen Impulsbreite und zum Ausgeben dieser Im
pulsspannung, einer Brückenschaltung zum Anlegen
der Impulsspannung an eine Entladungslampe und
einer Startvorrichtung zum Starten der Entladung
der Entladungslampe, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (84) zum Erfassen eines augen
blicklichen Zustands, in welchem keine Leistung
zur Entladungslampe (15) geführt wird, und
eine Vorrichtung (36) zur Betätigung der Start
vorrichtung, wenn die Vorrichtung (84) zum Er
fassen eines augenblicklichen Zustands einen
solchen erfaßt.
20. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung
(84) zum Erfassen eines augenblicklichen Zu
stands eine Spannungserfassungsvorrichtung zum
Erfassen einer an die Entladungslampe (15) ange
legten Spannung aufweist.
21. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer
Gleichspannungs-Leistungsquelle, einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zum Erhöhen der Span
nung der Gleichspannungs-Leistungsquelle, einer
Impulserzeugungsvorrichtung zum Verändern der
von der Spannungserhöhungsvorrichtung ausgegebe
nen Ausgangsspannung in eine Impulsspannung mit
einer gegebenen Impulsbreite und zum Ausgeben
dieser Impulsspannung, einer Brückenschaltung
zum Anlegen der Impulsspannung an eine Entla
dungslampe, einer Brücken-Treiberschaltung mit
einer Übertragungsschaltung zum Treiben der
Brücke der Brückenschaltung, wobei die Brücken
schaltung vier Transistoren aufweist, von denen
jeder durch die Übertragungsschaltung ein- oder
ausgeschaltet wird, um eine Wechselspannung an
die Entladungslampe anzulegen, gekennzeichnet
durch
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72) zur Erfassung eines augenblicklichen Abfalls der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12), und
eine Haltevorrichtung zum Fixieren eines Ein-Zu stands oder Aus-Zustands der Transistoren (Q1 bis Q4), wenn die Niedrigspannungs-Erfassungs- Vorrichtung (72) den augenblicklichen Abfall der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12) feststellt, und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Ent ladungslampe (15).
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72) zur Erfassung eines augenblicklichen Abfalls der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12), und
eine Haltevorrichtung zum Fixieren eines Ein-Zu stands oder Aus-Zustands der Transistoren (Q1 bis Q4), wenn die Niedrigspannungs-Erfassungs- Vorrichtung (72) den augenblicklichen Abfall der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12) feststellt, und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Ent ladungslampe (15).
22. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
21, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevor
richtung einen mit der Übertragungsschaltung
(56) verbundenen Analogschalter (57), der von
der Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72)
ein- oder ausgeschaltet wird, und eine Flip-
Flop-Schaltung (58) für die Eingabe eines von
der Übertragungsschaltung (56) ausgegebenen
Signals über den Analogschalter (57) aufweist.
23. Entladungslampen-Zündvorrichtung mit einer
Gleichspannungs-Leistungsquelle, einer Span
nungserhöhungsvorrichtung zum Erhöhen der Span
nung der Gleichspannungs-Leistungsquelle, einer
Impulserzeugungsvorrichtung zum Verändern der
von der Spannungserhöhungsvorrichtung ausgegebe
nen Ausgangsspannung in eine Impulsspannung mit
einer gegebenen Impulsbreite und zum Ausgeben
dieser Impulsspannung, einer Brückenschaltung
zum Anlegen der Impulsspannung an eine Entla
dungslampe, einer Brücken-Treiberschaltung mit
einer Übertragungsschaltung zum Treiben der
Brücke der Brückenschaltung, wobei die Brücken
schaltung vier Transistoren aufweist, von denen
jeder durch die Übertragungsschaltung ein- oder
ausgeschaltet wird, um eine Wechselspannung an
die Entladungslampe anzulegen, gekennzeichnet
durch
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich eines von der Multiplika tionsvorrichtung (18) ausgegebenen Multiplika tionswertes mit einem vorbestimmten Bezugswert erhaltenen Vergleichssignals,
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird,
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72) zur Erfassung eines augenblicklichen Abfalls der Gleichspannungs-Leistungsquelle, und
eine Haltevorrichtung zum Fixieren eines Ein-Zu stands oder Aus-Zustands der Transistoren (Q1 bis Q4), wenn die Niedrigspannungs-Erfassungs vorrichtung (72) den augenblicklichen Abfall der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12) feststellt, und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Ent ladungslampe (15).
eine Spannungserfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung einer an die Entladungslampe (15) an gelegten Spannung,
eine Stromerfassungsvorrichtung (17) zur Erfas sung eines durch die Entladungslampe (15) flie ßenden Stroms,
eine Multiplikationsvorrichtung (18) zum Multi plizieren eines von der Spannungserfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Spannungserfassungs signals mit einem von der Stromerfassungsvor richtung (16) ausgegebenen Stromerfassungs signal,
eine Vergleichsvorrichtung (19) zur Ausgabe ei nes durch Vergleich eines von der Multiplika tionsvorrichtung (18) ausgegebenen Multiplika tionswertes mit einem vorbestimmten Bezugswert erhaltenen Vergleichssignals,
eine Impulsbreiten-Modulationsvorrichtung (13) zur Steuerung der Impulsbreite der Impulsspan nung derart, daß das Vergleichssignal zu null wird,
eine Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72) zur Erfassung eines augenblicklichen Abfalls der Gleichspannungs-Leistungsquelle, und
eine Haltevorrichtung zum Fixieren eines Ein-Zu stands oder Aus-Zustands der Transistoren (Q1 bis Q4), wenn die Niedrigspannungs-Erfassungs vorrichtung (72) den augenblicklichen Abfall der Gleichspannungs-Leistungsquelle (12) feststellt, und zum Anlegen einer Gleichspannung an die Ent ladungslampe (15).
24. Entladungslampen-Zündvorrichtung nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevor
richtung einen mit der Übertragungsschaltung
(56) verbundenen Analogschalter (57), der von
der Niedrigspannungs-Erfassungsvorrichtung (72)
ein- oder ausgeschaltet wird, und eine Flip-
Flop-Schaltung (58) für die Eingabe eines von
der Übertragungsschaltung (56) ausgegebenen Si
gnals über den Analogschalter (57) aufweist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4170886A JPH0613193A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 放電灯点灯装置 |
JP4279220A JPH06111955A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 高輝度放電灯駆動回路 |
JP27921892A JPH06111963A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4322384A1 true DE4322384A1 (de) | 1994-01-05 |
Family
ID=27323403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4322384A Withdrawn DE4322384A1 (de) | 1992-06-29 | 1993-06-29 | Entladungslampen-Zündvorrichtung |
Country Status (2)
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