DE4442658B4

DE4442658B4 - Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4442658B4
Application number: DE19944442658
Authority: DE
Inventors: Masayasu Shimizu Yamashita; Atsushi Shimizu Toda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2014-12-01
Also published as: DE4442658A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge mit:
– einem Wechselrichter (7) zum Umwandeln einer Gleichspannung von einem Gleichspannungswandler (6) in eine Wechselspannung und zum Anlegen der Wechselspannung an die Entladungslampe (10) ;
– einem Startpulsgenerator (8) zum Erzeugen eines Startpulses für die Entladungslampe (10), zum Überlagern des Startpulses auf einen Ausgang des Wechselrichters (7) und zum Anlegen des resultierenden Pulses an die Entladungslampe (10), wobei der Startpulsgenerator (8) einen Transformamtor (12) aufweist, der eine Sekundärwicklung (12b) aufweist, die in einer Versorgungsleitung (15(1)), durch die der Ausgangsanschluß des Wechselrichters (7) mit der Entladungslampe (10) verbunden ist, liegt, und der eine Primärwindung (12a) aufweist, die mit einem Kondensator (13) und einem Durchbruchschaltelement (14) seriell überbrückt ist, wobei das Erzeugen des Startpulses durch Schließen dieses seriellen Schaltkreises durch Durchbruch des Durchbruchschaltelements (14) erreicht wird; und
– einem Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) zum Feststellen eines EIN- oder AUS-Zustandes der Entladungslampe...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Lampenbeleuchtungsschaltkreis ist bereits aus der DE 40 02 334 A1 bekannt. Dieser Schaltkreis weist darüber hinaus einen Schutzschalter auf, der automatisch geöffnet wird, wenn eine Batterie eine Überspannung entwickelt oder wenn die Lampe beim Schließen des Lampenschalters nicht aufleuchtet.

Aus der DE 39 05 715 A1 sind ein Verfahren und eine Ballastschaltung zum Betreiben einer Gasentladungslampe bekannt. Die Ballastschaltung erzeugt einen geregelten Rechteckstrom relativ niedriger Frequenz, mit dem die Gasentladungslampe im Betrieb gespeist wird.

Die Druckschrift DE 28 12 623 C2 beschreibt ein Zündgerät für eine Hochdruck-Entladungslampe, wobei die von einem Zündgerät abgegebenen Hochspannungsimpulse mit der Lampenversorgungsspannung sychronisiert sind.

Aus der DE 41 36 486 A1 ist bereits ein Vorschaltgerät zum Starten und Betreiben von Wechselstrom-Hochdruck-Gasentladungslampen bekannt, bei dem ein Wechselrichter derart angesteuert wird, dass der Entladungslampe im Aus-Zustand sowie während einer Übergangsperiode vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand eine Gleichspannung zugeführt wird.

Bei einer Hochdruckentladungslampe, wie beispielsweise einer Halogen-Metalldampflampe (im Folgenden Halogenid-Lampe genannt) ist es notwendig, einen Startpuls zu erzeugen und diesen der Entladungslampe zuzuführen.

14 zeigt ein Beispiel eines derartig herkömmlichen Entladungslampenschaltkreises.

Der Schaltkreis a weist einen Brückenschaltkreis c auf, welcher eine Gleichspannung, die von einem Gleichspannungsversorgungsschaltkreis b geliefert wird, in eine Rechteckspannung umsetzt, und weist weiterhin einen Startpulsgenerator d auf, der einen Startpuls erzeugt. Der Startpuls von dem Startpulsgenerator d wird dem von dem Brückschaltkreis c ausgegebenen Rechtecksignal überlagert und der resultierende Puls wird der Entladungslampe zu deren Aktivierung zugeführt.

Der Startpulsgenerator d weist eine Leistungsversorgung e, einen Transformator f, ein Schaltelement g und einen Kondensator h auf, wie dies in 15 gezeigt ist. Wenn die Anschlußspannung für den Kondensator h einen vorgegebenen Pegel erreicht, wird das Schaltelement g eingeschaltet und der erzeugte Impuls von dem Transformator f hochgesetzt. Der hochgesetzte Puls wird einem Ausgang der Brückenschaltung c überlagert und der resultierende Puls wird dann der Entladungslampe i zugeführt.

Der Brückenschaltkreis c ist so ausgelegt, daß er abwechselnd zwei Paare von Halbleiterschaltelementen schaltet, um somit einen Wechselspannungsausgang zu erzielen. Details dieser Schaltung sind der Vereinfachung wegen weggelassen.

Es ist bekannt, daß die Leichtigkeit, mit der der Übergang von der Glühentladung zur Bogenentladung erfolgt, von der Phasenbeziehung zwischen der Spannungsrichtung des Startpulses und der Polarität der vom Brückenschaltkreis c ausgegebenen Rechteckspannung abhängt.

Es sei angenommen, daß V(1) die Spannung bei einer der beiden Leitungen j und j', welche die Ausgangsanschlüsse des Brückenschaltkreises c mit den Anschlüssen der Entladungslampe i verbinden, ist. Weiter sei an dieser Leitung die Sekundärwindung des Transformators f vorhanden, und V(2) soll die Ausgangsspannung an der Versorgungsleitung j' bedeuten, wie dies in 15 gezeigt ist. Die Entladungscharakteristik der Entladungslampe wird besser, wenn der Startpuls in der durch den Pfeil A in 15 angezeigter Richtung erzeugt wird, wenn die Ausgangsspannung V(1) einen "low"-Pegel und die Ausgangsspannung V(2) einen "high"-Pegel aufweist.

Es gibt zwei möglich Arten, den Startpuls mit dieser Zeitsteuerung zu erzeugen. Das erste Verfahren besteht darin, ein Schaltelement mit einem Trigger- und einem Steuerschaltkreis vorzusehen und eine synchrone Steuerung derart vorzunehmen, daß das Schaltelement g nur dann geschaltet ist, wenn V(2) sich auf einem "high"-Pegel befindet. Das zweite Verfahren besteht darin, ein Durchschlags-Schaltelement zu verwenden, wie beispielsweise eine Funkenstrecke, so daß der Kondensator nur in einer speziellen Phase der Rechteckwelle geladen wird.

Diese Verfahren benötigen jedoch ein Hochspannungsdurchschlagsschaltelement, einen Treiberschaltkreis und/oder einen Steuerschaltkreis, wodurch die gesamte Schaltkreisstruktur kompliziert wird. Die zuletzt angesprochene Schaltung findet praktisch Verwendung und ist in 16 angedeutet.

Der Startpulsgenerator k weist eine Konstant-Spannungsquelle 1, einen Transformator m, ein Durchschlagsschaltelement n und einen Kondensator o auf.

Die Primärwindung und die Sekundärwindung des Transformators m sind in entgegengesetzter Richtung gewickelt, und die Sekundärwindung ist mit einer der Vorsorgungsleitungen j und j' verbunden, welche die Ausgangsanschlüsse des Brückenschaltkreises c mit den Anschlüssen der Entladungslampe i verbinden. Die Primärwindung des Transformators m weist ein Windungsende auf, das mit dem Durchschlagsschaltelement n verbunden ist, wobei dieses Ende außerdem mit der Sekundärwindung des Transformators n verbunden ist. Das andere Ende der Primärwindung ist über den Kondensator o mit dem anderen Ende des Durchschlagsschaltelements n verbunden.

Die Konstantspannungsquelle 1 weist einen positiven Anschluß auf, welcher über einen Widerstand p und eine Diode mit den Durchschlagsschallelementen und der anderen Leistungsleitung j' verschaltet ist.

Angenommen, daß v die Amplitude der Rechteckwelle von dem Brückschaltkreis c bedeutet und el die Spannung von der Konstantspannungsquelle 1 bedeutet, so wird die Entladungsspannung für den Kondensator o zu "el-v", wenn die Spannung v(1), die mit der Spannungsquellenleitung j assoziiert ist, sich auf "high"-Pegel befindet und wird zu "el-v", wenn die Spannung v(2), die mit der Leistungsversorgungsleitung j' assoziiert ist, einen "high"-Pegel annimmt. Das bedeutet, daß die Ladungsspannung sich mit der Phase der Rechteckwelle ändert.

Wenn das Durchschlagsschaltelement n in Übereinstimmung mit der Spannung el ausgelegt ist, so steigt die Anschlußspannung Vc des Kondensators o nur während der Hochperiode von V(2), wie dies in 17 gezeigt ist. Das Durchschlagsschaltelement n leitet lediglich in dieser Periode. Der zu dieser Zeit erzeugte Puls wird durch den Transformator m heraufgesetzt und der heraufgesetzte Puls wird dem Recheckwellenausgang des Brückenschaltkreises c überlagert. Der resultierende Puls wird dann der Entladungslampe i zugeführt.

Das Durchbruchschaltelement leitet nicht unmittelbar, wenn die Anschlußspannung des Kondensators einen vorgegebenen Wert erreicht, sondern weist eine gewisse Verzögerung auf. Dies beeinflußt das Verhältnis zwischen dem Zeitpunkt der Erzeugung des Startpulses und der Phase der Rechteckwelle, so daß der Startpulsgenerator nicht zum gegebenen Zeitpunkt betätigt wird.

Obwohl es wünschenswert wäre, wenn das Durchschlagsschaltelement n während der Zeit ta leiten würde, wenn die Anschlußspannung des Kondensators o die Spannung el erreicht, wie dies in 17 gezeigt ist, leitet das Schaltelement n tatsächlich zur Zeit tb mit einer Verzögerungsezeit von Δt, wobei tb in den nächsten Halbzyklus verschoben wird (wo V(1) sich auf "high"-Pegel befindet. In diesem Fall ist es nicht möglich, den Startpuls zu erzeugen, wenn V(2) sich auf "high"-Pegel befindet.

Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge mit verbesserter Entladungscharakteristik bereitzustellen, bei der die genannten Nachteile behoben sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beileigenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:
1 ein Blockschaltbild zum Erläutern der Struktur der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für eine Fahrzeugentladungslampe;
2 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Struktur für den Lichtdiskriminatorschaltkreis;
3 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer Struktur einer Lichtfrequenzsteuereinheit;
4 ein Blockschaltbild der Basisstruktur eines Startpulsgenerators;
5A und 5B Beispiele des Startpulsgenertors, wobei
5A ein Beispiel zeigt, bei dem eine Konstant-Spannungsquelle durch das Bereitstellen einer Startwindung auf der Sekundärwindungsseite des Transformators eines Gleichspannungswandlers gebildet wird, während 5B ein Beispiel zeigt, bei dem die Konstantspannungsquelle durch einen Spannungsverdopplungs-Gleichrichtungsschaltkreis gebildet wird;
6 ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs der Lichtfrequenzsteuereinheit der 3;
7 ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs des Startpulsgenerators; die 8A und 8B Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen der Lichtfrequenz und dem Zeitpunkt der Erzeugung des Startpulses, wobei 8 den Anstieg der Anschlußspannung eines Kondensators zeigt, wenn die Lichtfrequenz hoch ist, und 8B den Anstieg der Anschlußspannung eines Kondensators zeigt, wenn die Lichtfrequenz gering ist;
9 ein Diagramm zum Erläutern eines Steuersignals, wenn eine Gleichspannungs-Lichtperiode zwischen der Aktivierung der Entladungslampe zur Verfügung gestellt wird;
10 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer Struktur einer Lichtfrequenzsteuereinheit zum Bewirken der Frequenzsteuerung einschließlich Gleichspannungs-Beleuchtung der Entladungslampe;
11 ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs der Lichtfrequenzsteuereinheit der 10, bevor die Entladungslampe gezündet wird;
12 ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs der Lichtfrequenzsteuereinheit der 10, unmittelbar nachdem die Entladungslampe gezündet wurde;
13 ein Blockschaltbild einer Brückenschaltkreisstruktur und einer Treibersteuereinheit;
14 ein Blockschaltbild einer Struktur eines herkömmlichen Beleuchtungsschaltkreises;
15 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Struktur eines herkömmlichen Startpulsgenerators;
16 ein Blockschaltbild eines verbesserten herkömmlichen Startpulsgenertors;
17 ein Diagramm zum Erklären der im Stand der Technik aufgetretenen Probleme.
Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß es für eine Fahrzeughalogenidlampe geeignet ist.
1 zeigt in schematischer Weise die Struktur eines Beleuchtungsschaltkreises 1. Der Schaltkreis 1 weist eine Batterie 2 auf, die zwischen den Gleichspannungseingangsanschlüssen 3 und 3' verschaltet ist. Weiterhin weist er einen Beleuchtungsschalter 5, einen Gleichspannungswandler 6, einen Wechselrichter 7, einen Startpulsgenerator 8, einen Steuerschaltkreis 22, einen Lichtdiskriminatorschaltkreis 27 und eine Lichtfrequenzsteuereinheit 30 auf.
Die Bezugszeichen 4 und 4' bezeichnen die Gleichspannungswandlerversorgungsleitungen. Der Schalter 5 ist in die positive Leitung 4 eingesetzt.
Der Gleichspannungswandler 6 erhöht eine Batteriespannung, die über den Schalter 5 zugeführt wird. Dieser Gleichspannungswandler 6 kann aus einem Chopper-DC-DC-Konverter bestehen und führt den Boosterbetrieb unter Steuerung des Steuerschaltkreises 22, welcher später besprochen wird, aus. Obwohl die Batteriespannung durch den Gleichspannungswandler 6 bei dieser Ausführungsform erhöht wird, kann der Schaltkreis auch so ausgelegt sein, daß die Batteriespannung erniedrigt wird, wenn diese genügend groß ist.
Der Wechselrichter 7 befindet sich nach dem Gleichspannungswandler 6, um die Gleichspannung in eine Wechselspannung mit rechteckförmiger Wellenform umzuwandeln.
Dieser Wechselrichter 7 enthält einen Brückenschaltkreis 7A mit Halbleiterschaltelementen 7i (i = 1, 2, 3 und 4). Weiterhin weist er eine Treibersteuereinheit 7B auf, welche die Schaltelemente 7i treibt. Die Halbleiterschaltelemente 7(1) und 7(4) bilden ein Paar, und ein anderes Paar wird durch die Halbleiterschaltelemente 7(2) und 7(3) gebildet. Die Schaltpaare werden reziprok zueinander durch ein Steuersignal, welches von der Treibersteuereinheit 7B zur Verfügung gestellt wird, gesteuert. Die genaue Struktur des Brückenschaltkreises 7A und der Treibersteuereinheit 7B wird weiter unten diskutiert.
Der Startpulsgenerator 8 befindet sich hinter dem Wechselrichter 7. Der Startpulsgenertor 8 erzeugt einen Startpuls für eine Halogenidlampe 10 mit einer Leistung von 35 Watt. Die Lampe ist zwischen den Wechselspannungsausgangsanschluß 9 und 9' des Startpulsgenerators 8 verschaltet. Weiterhin überlagert der Startpulsgenerator den Startpuls auf die Rechteckwelle von dem Wechselrichter 7. Der resultierende Puls wird der Lampe 10 zugeführt.
4 zeigt die Basisstruktur des Startpulsgenerators 8. Gezeigt ist eine Konstantleistungsversorgung 11, ein Transformator 12, ein Kondensator 13 und ein Durchbruchsschaltelement 14 (in der Zeichnung mit einem Schaltsymbol symoblisiert).
Der Transformator 12 weist eine Primärwindung 12a und eine Sekundärwindung 12b auf, die in entgegengesetzter Richtung gewickelt sind. Die Primärwindung 12a ist fest mit dem Ende der Sekundärwindung 12b verbunden, welches nicht mit der Lampe 10 verbunden ist. Sie ist außerdem mit dem Durchbruchsschaltelement 14 verbunden. Das andere Ende der Primärwindung 12a ist mit dem anderen Ende des Durchbruchsschaltelements 14 über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 13 und einem Widerstand 16 verbunden.
Der Kondensator 13 wird über eine Leitung geladen, welche sich von der Konstantspannungsquelle 11 über einen Widerstand 17 und eine Diode 18 zum Kondensator 13 erstreckt. Damit ist der positive Anschluß der Konstantspannundsquelle 11 über den Widerstand 17 mit der Anode der Diode 18 verbunden, und die Kathode der Diode mit dem Durchbruchsschaltelement 14 und dem Kondensator 13. Der negative Anschluß der Konstantspannungsquelle 11 ist mit einer Spannungsquellenleitung 15(2) verbunden, welche sich von dem Ausgangsanschluß des Wechselrichters 7 zum Wechselspannungsanschluß 9' erstreckt.
Die Konstantspannungsquelle 11 kann durch einen Gleichspannungswandler 6, der die Struktur eines Sperr-Wandlers aufweist, gebildet werden. Ein derartiger Wandler weist eine Startwindung 20 auf der Sekundärwindungsseite des Transformators 19 auf und richtet den Ausgang von der Startwindung 20 durch einen Gleichrichter 21, der sich in einer nachfolgenden Stufe der Startwindung 20 befindet, gleich, wie dies in 5A gezeigt ist. Somit wird eine konstante Spannung erreicht. Alternativ kann die Konstantspannungsquelle 11 dadurch erreicht werden, indem man einen Spannungsverdopplungsgleichrichterschaltkreis 21 vorsieht, welcher Dioden, Kondensatoren und Widerstände zwischen den Spannungsquellen 15(1) und 15(2), wie sie in 5B gezeigt sind, aufweist. Auch somit wird eine konstante Spannung erreicht.
Wenn die Anschlußspannung des Kondensators 13, die durch die Konstantspannungsquelle 11 in dem Startbusgenerator 8 geladen wird, einen vorgegebenen Wert erreicht, wird der Puls, der durch das Leiten des Durchbruchsschaltelements 14 erzeugt wird, durch den Transformator 12 erhöht und der Rechteckwelle überlagert. Der Startpuls wird nur erzeugt, wenn die mit der Spannungsquellenleitung 15(2) assoziierte Spannung einen "high"-Pegel aufweist.
Der Steuerschaltkreis 22 der 1 dient zum Steuern der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 6. Der Steuerschaltkreis 22 empfängt ein Spannungsdetektionssignal, welches mit der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 6 korrespondiert und welches durch ein Paar von Spannungsdetektorwiderständen 23 detektiert wird, die sich zwischen den Ausgangsanschlüssen des Gleichspannungswandlers 6 befinden.
Ein Stromdetektionswiderstand 24, der in die Masseleitung, welche den Gleichspannungswandler 6 mit dem Wechselrichter 7 verbindet, eingesetzt ist, wandelt ein Stromdetektionssignal entsprechend dem Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 6 in eine Spannung um. Der Steuerschaltkreis 22 empfängt diese gewandelte Spannung.
Obwohl die der Lampenspannung und dem Lampenstrom der Halogenidlampe 10 entsprechenden Signale bei dieser Ausführungsform von der Ausgangsstufe des Gleichspannungswandlers 6 erhalten werden, kann die Schaltkreisstruktur auch so modifiziert werden, daß diese Signale direkt detektiert werden.
Der Steuerschaltkreis 22 erzeugt ein Steuersignal entsprechend diesen detektierten Signalen und sendet das Steuersignal an den Gleichspannungswandler 6, um die Ausgangsspannung des Gleichspannungswandler 6 zu steuern, um dadurch eine Leistungssteuerungsanpassung mit dem Aktivierungszustand der Halogenidlampe 10 zu erreichen. Entsprechend kann der Steuerschaltkreis 22 die Zeit der Aktivierung der Lampe 10 oder die Zeit der Reaktivierung der Lampe 10 verkürzen, um einen schnellen Übergang zur Ruheleistungssteuerung zu erreichen. Der Steuerschaltkreis 22 enthält eine Spannungs-Stromsteuereinheit 25 und eine Pulsweitenmodulations(PWM)-Steuereinheit 26.
Die Spannungs-Strom-Steuereinheit 25 führt die Lichtsteuerung der Halogenidlampe 10, basierend auf einer vorgegebenen Steuerkurve, aus. Wenn das Detektionssignal von dem Spannungsdetektionswiderstandspaar 23 erhalten wird, welches mit der Ausangsspannung des Gleichspannungswandlers 6 assoziiert ist, berechnet die Spannungs-Strom-Steuereinheit 25 einen Strombefehlswert, der dem Detektionssignal entspricht, vergleicht diesen Wert mit einem Stromwert, der durch den Stromdetektionswiderstand 24 detektiert wurde und sendet ein Befehlssignal an die PWM-Steuereinheit 26.
Die PWM-Steuereinheit 26 erzeugt ein Signal, dessen Pulsweite sich gemäß dem Befehlssignal von der U-I-Steuereinheit 25 variiert und sendet dieses Signal als Steuersignal für die Halbleiterschaltelemente (nicht gezeigt) zum Gleichspannungswandler 6.
Der Lichtdiskriminatorschaltkreis 27 erkennt den EIN-Zustand oder den AUS-Zustand der Halogenidlampe 10 in Abhängigkeit davon, ob der durch den Stromdetektorwiderstand 24 detektierte Lampenstrom gleich oder größer als ein vorgegebener Referenzwert ist.
2 zeigt ein Beispiel einer Struktur eines Lichtdiskriminatorschaltkreises 27, der so ausgelegt ist, daß ein binäres Ausgangssignal durch Vergleichen der verstärkten Ausgangsspannung des Stromdetektorwiderstands 24 mit einer vorgegebenen Referenzspannung zur Verfügung gestellt wird.
Die Anschlußspannung des Stromdetektorwiderstands 24 wird einem Verstärker 28 eingegeben, dessen verstärkter Ausgang mit einer Referenzspannung E_ref durch einen Komparator 29 verglichen wird. Wenn der verstärkte Ausgang größer als die Referenzspannung E_ref ist, wird festgestellt, daß sich die Lampe 10 im EIN-Zustand befindet und es wird ein H(High)-Signal als Lichtdiskriminatorsignal ausgegeben. Wenn der verstärkte Ausgang gleich oder kleiner als die Referenzspannung E_ref ist, wird erkannt, daß sich die Lampe in einem AUS-Zustand befindet, und es wird ein L(Low)-Signal als Lichtdiskriminatorsignal ausgegeben. Das Lichtdiskriminatorsignal wird zur Frequenzsteuereinheit 30 gesendet, die sich in einer nachfolgenden Stufe des Lichtdiskriminatorschaltkreises 27 befindet. Der Verstärker 28 weist die Struktur eines invertierenden Operationsverstärkers auf, wobei ein Ende des Stromdetektorwiderstandes 24 über einen Widerstand mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers verbunden ist und das andere Ende des Widerstandes 24 über einen Spannungsteilungs- widerstand mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist.
Die Frequenzsteuereinheit 30 setzt die die Frequenz der Rechteckwelle auf einen geringen Wert, bevor die Halogenidlampe 10 aktiviert wird und setzt die Frequenz der Rechteckwelle nach der Aktivierung auf einen hohen Wert. Die Lichtfrequenzsteuereinheit 30 führt die Frequenzsteuerung gemäß dem obengenannten Lichtdiskriminatorsignal aus.
3 zeigt die grundlegende Struktur der Frequenzsteuereinheit 30, die einen Flip-Flop 31 mit Setz- und Rücksetzeigenschaft aufweist.
Von einem Oszillator 32 wird ein Referenztaktsignal (mit der Referenzfrequenz f(1) an einen Takteingangsanschluß (CK) des Flip-Flops 31 eingegeben. Das Referenztaktsignal und das obenerwähnte Lichtdiskriminatorsignal werden über ein UND-Gatter 33 dem Setzanschluß (S) des Flip-Flops 31 zugeführt. Das Lichtdiskriminatorsignal wird außerdem dem Reset-Anschluß (R) des Flip-Flops 31 zugeführt.
Das Ausgangssignal von dem Anschluß Q des Flip-Flops 31 wird über die obenerwähnte Treibersteuereinheit 7B gesendet, um als Schaltsteuersignal für die FETs verwendet zu werden. Das Ausgangssignal von dem Anschluß Q des Flip-Flops 31 wird dem Eingangsanschluß D zugeführt.
6 zeigt ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs der Frequenzsteuereinheit 30. In der Darstellung bezeichnet So(27) das Lichtdiskriminatorsignal, Scl(32) das Referenztaktsignal, So(33) das Ausgangssignal des UND-Gatters 33 und So(31) das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 31.
Wenn festgestellt wird, daß das Lichtdiskriminatorsignal So (27) einen L-Pegel hat, d.h. daß die Lampe 10 deaktiviert ist, wird das L-Pegelsignal dem Resetanschluß des Flip-Flops 31 zugeführt. Somit ist das Q-Ausgangssignal So(31) des Flip-Flops 31 ein Signal, welches durch Frequenzdivision des Referenztaktsignals durch 2 erhalten wird (unter Annahme, daß f2 die Frequenz dieses Signals ist, ergibt sich somit f2 = f1/2).
Wenn festgestellt wird, daß das Lichtdiskriminatorsignal So(27) einen H-Pegel hat, d.h. daß die Lampe 10 aktiviert ist, wird das H-Pegelsignal dem Resetanschluß des Flip-Flops 31 zugeführt. Somit wird das Flip-Flop 31 synchron mit dem Referenztaktsignal gesetzt, so daß das Referenztaktsignal als Q-Aus gangssignal So(31) des Flip-Flops 31 ausgegeben wird.
Aus der obigen Beschreibung dürfte klar sein, daß die Lichtfrequenzsteuereinheit 30 ein Rechteckwellensignal mit einer Referenzfrequenz f2 (< f1) ausgibt, bevor die Lampe 10 aktiviert ist und ein Rechteckwellensignal mit der Referenzfrequenz f1 nach der Aktivierung der Lampe 10 ausgibt.
Wie oben beschrieben wurde, weist die Zeitsteuerung der Erzeugung des Startpulses in dem Lichtschaltkreis 1 eine gewisse Korrelation mit der Polarität der der Lampe 10 zugeführten Rechteckwelle auf. Es wurde erkannt, daß wenn der erzeugte Startpuls ein positives Potential aufweist, wie dies durch den Pfeil A in 4 angedeutet ist, der Übergang von der Glühentladung zur Bogenentladung leichter vonstatten geht, wenn die Spannung V(2) auf der Leistungsversorgungsleitung 15(2) einen H-Pegel aufweist (und die Spannung V(1) auf der Leistungsversorgungsleitung 15(1) einen L-Pegel aufweist), als in dem Fall, daß der Startpuls mit entgegengesetzter Phase erzeugt wird. Basierend auf diesem Wissen, wird der Lichtschaltkreis 1 so ausgelegt, daß sich die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung des Startpulses in der Dauer des H-Pegels von V(2) erhöht.
7 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären der Erzeugung des Startpulses. In dem Diagramm bezeichnet V(2) die Ausgangsspannung, die mit der Spannungsquellenleitung 15 (2) assoziiert ist, V(1) bezeichnet die Ausgangsspannung, die mit der Spannungsquellenleitung 15(1) assoziiert ist, Vc(25) bezeichnet die Anschlußspannung des Kondensators 13 und Vdiff(1,11+) bezeichnet die Potentialdifferenz zwischen der Leistungsversorgungsleitung 15(1) und dem positiven Anschluß der Konstantspannungsquelle 11.
Wie gezeigt, stellen sowohl V(2) als auch V(1) rechteckförmige Ausgangssignale mit einer Amplitude v dar, sie weisen jedoch entgegengesetzte Phase auf.
Wird angenommen, daß die Spannung der Konstantspannungsquelle 11e ist (> v), so steigt die Anschlußspannung Vc(25) des Kondensators 13 zur Maximalspannung e + v mit einer Zeitkonstante, die durch die Kapazität des Kondensators 13 und durch den Widerstand 16 bestimmt wird. Der Kondensator 13 wird jedoch nur in der Periode geladen, in der V(2) einen HPegel aufweist, und wenn die Anschlußspannung Vc(25) sich der Spannung e annähert. Keine Ladung des Kondensators 13 findet statt, während V(2) sich auf L-Pegel befindet.
Mit anderen Worten, weist die Potentialdifferenz Vdiff(1,11+) zwischen dem positiven Anschluß der Konstantspannungsquelle 11 und der Spannungsquellenleitung 15(1) eine rechteckige Wellenform auf, die ein Peak von e + v während der H-Pegeldauer von V(2) und einen unteren Wert von e – v während der Dauer des L-Pegels von V(2) aufweist. Nachdem die Anschlußspannung des Kondensators 13 e – v überschreitet, wird der Kondensator 13 nur während der H-Pegeldauer von V(2) geladen, und die Anschlußspannung des Kondensators 13 erhöht sich allmählich.
Durch Auswahl des Durchbruchschaltelements 14, welches bei der Spannung v leitet, würde die Anschlußspannung Vc(25) des Kondensators 13 die Spannung v theoretisch zu dem in 7 mit x markierten Zeitpunkt überschreiten, so daß der Startpuls erzeugt wird, und diese Zeitsteuerung ist auf die H-Pegeldauer von V(2) beschränkt.
Aufgrund des verzögerten Leitens des Durchbruchschaltelements 14 kann der Zeitpunkt, zu dem der Startpuls tatsächlich erzeugt wird, verzögert werden, so daß die Polarität der Rechteckwelle wechselt und der Startpuls in der L-Pegelfauer von V(2) erzeugt wird.
Die 8A und 8B stellen die Beziehung zwischen der Licht frequenz und der Erzeugung der Zeitsteuerung für den Startpuls dar. 8A zeigt den Fall (F1), bei dem die Lichtfrequenz groß ist, während 8B den Fall (F2) zeigt, bei dem die Lichtfrequenz gering ist.
Wenn angenommen wird, daß die Verzögerung der Leitung des Durchbruchsschaltelements 14 Δt ist, so ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls dann erzeugt wird, wenn die H-Pegel-Dauer von V(2) beendet ist, proportional zur Lichtfrequenz.
Mit anderen Worten ist, unter der Voraussetzung, daß die zur Höchstfrequenz F1 korrespondierende Periode 2 × T1 ist, die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls innerhalb der Periode T1, wo V(2) einen hohen Pegel aufweist, erzeugt wird (T1 – Δt)/T1, wie aus 1A ersichtlich ist. Dies liegt daran, daß die Zeitsteuerung zur Erzeugung des Startpulses auf die Periode beschränkt ist, die mit der Periode T1 beginnt, bei der V(2) bereits zu einem Zeitpunkt einen H-Pegel aufweist, der um Δt vor dem Endpunkt der Periode T1 liegt.
Wenn die Lichtfrequenz gering ist und angenommen wird, daß die mit der Lichtfrequenz F2 korrespondierende Periode 2 × T2 ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls innerhalb der H-Pegeldauer T1 von V(2) erzeugt wird (T2 – Δt)/T1, wie dies aus 8B ersichtlich ist.
Da T1 < T2 ist, gilt (T1 – Δt)/T1 < (T2 – Δt)/T2.
Die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls außerhalb der H-Pegeldauer von V(2) erzeugt wird, beträgt in dem in 8A gezeigten Fall Δt/T1, in dem in 8B gezeigten Fall Δt/T2. Obige Gleichung kann auch wie folgt ausgedrückt werden: Δt/T1 > Δt/T2. Das heißt, daß aufgrund der inversen proportionalen Beziehungen zwischen dem Zyklus und der Frequenz die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung des Startpulses außerhalb der H-Pegeldauer von V(2) proportional der Lichtfrequenz ist.
Für den Fall, daß Δt 0,1 ms, F1 = 500 Hz (T1 = 1 ms) F2 = 250 Hz (T2 = 2 ms), Δt/T1 0,1 und Δt/T2 0,05 ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls außerhalb der H-Pegeldauer von V(2) erzeugt wird, 10 % bzw. 5 %.
Da angenommen werden kann, daß die Referenzfrequenz f2 der Rechteckwelle vor Aktivierung der Lampe mit dem obengenannten F2 korrespondiert und die Referenzfrequenz f1 der Rechteckwelle nach der Aktivierung der Lampe mit obengenanntem F1 in der oben beschriebenen Lichtfrequenzsteuereinheit 30 korrespondiert, wird die Wahrscheinlichkeit, daß der Startpuls außerhalb der H-Pegeldauer von V(2) erzeugt wird, vor Aktivierung der Lampe geringer.
Wenn die Lampe einmal eingeschaltet ist, ist es unnötig, den Startpuls zu erzeugen, so daß der Brückenschaltkreis 7A mit der Frequenz f1 gesteuert werden sollte, bei der die Lichtstabilität besser ist.
Der Entladungszustand ist während einer kleinen Zeit, nachdem die Halogenidlampe 10 angeschaltet wurde, instabil. Wenn der Lampenstrom während dieser Zeit versucht, den Nulldurchgang zu passieren, kann die Polarität nicht invertiert werden, und der Lampenstrom kann zu Null werden, was das Erlöschen der Lampe 10 zur Folge hat.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist es wünschenswert, eine Zeitdauer für die Gleichspannungs-Versorgung der Entladungslampe (im folgenden Gleichspannungs-Beleuchtungsperiode genannt) zwischen F1 und F2 vorzusehen, so wie dies in 9 gezeigt ist und die Lichtfrequenz nicht direkt von F2 auf F1 zu ändern, um das Brennen der Lampe sicherzustellen. Das heißt, die Lichtsteuerung wird so ausgeführt, daß der Entladungslampe eine Gleichspannung zugeführt wird, während der Beleuchtungszustand der Entladungslampe noch insta bil ist und daß die Lichtfrequenz auf F1 geändert wird, nachdem diese Gleichspannungs-Beleuchtungsperiode vergangen ist.
10 verdeutlicht die Struktur der Lichtsteuereinheit 30A für diese Steuerung.
Die Lichtsteuereinheit 30A enthält einen Oszillator 34, Flip-Flops 35 und 36 und einen Zähler 37.
Der Oszillator 34 erzeugt ein Referenztaktsignal (mit der Referenzfrequenz f3) und sendet dieses Signal zum Takteingangsanschluß (CK) des Flip-Flops 35 und zu den zwei Eingangs-UND-Gattern 38 und 39.
Das Flip-Flop 35 ist ein D-Flip-Flop vom Setz- und Rücksetztyp, welches das Lichtdiskriminatorsignal an seinem Reset-Anschluß R empfängt.
Der Zähler 37 weist einen Takteingangsanschluß auf (bezeichnet mit CK -, welcher andeutet, daß es sich um eine negative Flankentriggerung handelt). Der Signalausgang von dem Ausgangsanschluß (Q8) einer vorgegebenen Anzahl von Stufen wird durch einen NOT-Gatter 40 invertiert, und das invertierte Signal wird zu dem UND-Gatter 39 zugeführt, welches das logische Produkt dieses Signals und des Referenztaktsignals bildet. Das resultierende Signal wird dem Takteingangsanschluß CK - des Zählers 37 zugeführt. Das UNDGatter 38 erhält das logische Produkt des Zählerausgangs von dem Ausgangsanschluß Q8 des Zählers 37 und das Referenztaktsignal und gibt das resultierende Signal an den Setz-Anschluß (S) des Flip-Flops 35 weiter.
Das Q-Ausgangssignals des Flip-Flops 35 wird an den Takteingangsanschluß (CK) des D-Flip-Flops 36 der nachfolgenden Stufe weitergegeben, während das Q --Ausgangssignal des Flip-Flops 35 an den D-Eingangsanschluß des Flip-Flops 35 direkt und an den Rücksetzanschluß R des Zählers 37 über ein NOT-Gatter 41 angelegt wird.
Der D-Eingangsanschluß und der Q --Ausgangsanschluß des FlipFlops 36 sind miteinander verbunden, und das Q-Ausgangssignal und das Q-Ausgangssignal werden entsprechend an die Totzeit-Steuereinheiten 42 und 42' gesendet.
Da die Totzeit-Steuereinheiten 42 und 42' die gleiche Struktur aufweisen, wird im folgenden lediglich die Struktur der Totzeit-Steuereinheit 42 diskutiert. Das Eingangssignal wird zum einen einem der Eingangsanschlüsse eines 2-Eingangs-UND-Gatters 43 direkt zugeführt und zum anderen dem anderen Anschluß des NAND-Gatters 43 über einen Integrator 44, bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator, zugeführt.
Die Komponenten der Totzeit-Steuereinheit 42' entsprechen denen der Steuereinheit 42 und die Bezugzeichen sind jeweils mit "'" gekennzeichnet.
Die 11 und 12 zeigen Zeitdiagramme zur Erläuterung des Betriebs der Lichtfrequenzsteuereinheit 30A. 11 zeigt Signale an bestimmten Abschnitten der Lichtfrequenzsteuereinheit 30A vor Aktivierung der Lampe, und 12 zeigt die Signale den entsprechenden Abschnitten nach Aktivierung der Lampe.
In den Darstellungen bedeutet S(34) ein Referenztaktsignal, S^–o(35) das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 35, So(37) das Q8-Ausgangssignal des Zählers 37, So(35) das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 35, S^–o(36) das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 36, S o(36) das Q --Ausgangssignals des Flip-Flops 36, So(42) das Ausgangssignal der Totzeit-Steuereinheit 42 und So(42') das Ausgangssignal der Totzeit-Steuereinheit 42'.
Wie bereits erwähnt, bezeichnet So(27) das Lichtdiskriminatorsignal.
Vor Aktivierung der Lampe weist das Lichtdiskriminatorsignal einen L-Pegel auf, wie dies in 11 gezeigt ist, so daß das Flip-Flop 35 nicht zurückgesetzt wird und das Q-Ausgangssignal So(35) des Flip-Flops 35 dem Referenztaktsignal, dividiert durch den Faktor 2, entspricht. Das Q-Ausgangssignals So(35) wird durch das Flip-Flop 36 in der nachfolgenden Stufe erneut durch 2 geteilt. Die Referenzfrequenz des frequenzdividierten Signals entspricht der vorher genannten Frequenz F2. Während dieser Periode wird der Zähler 37 durch das invertierte Signal des Q --Ausgangssignals S^–o(35) zurückgesetzt gehalten, so daß das Ausgangssignal So(37) des Zählers 37 einen L-Pegel aufweist, wodurch das Ausgangssignal des UND-Gatters 38 auf einen L-Pegel gelegt wird.
Wenn die Lampe angeschaltet ist, wodurch das Lichtdiskriminatorsignal auf H-Pegel gesetzt wird, wie dies in 12 gezeigt ist, und das Lichtdiskriminatorsignal dem Rücksetzanschluß des Flip-Flops 35 zugeführt wird, so wird das Q --Ausgangssignal S^–o(35) des Flip-Flops 35 auf H-Pegel gelegt. Dadurch wird der Rücksetzeingang des Zählers 37 freigegeben, wodurch der Zähler 37 mit dem Zählen des Referenztaktsignals beginnt. Wenn das Ausgangssignal So(37) des Zählers 37 auf H-Pegel liegt, wird sein invertiertes Signal zum UND-Gatter 39 gesendet, wodurch die Zähleroperation des Zählers 37 verhindert wird. Das Ausgangssignal So(37) des Zählers 37 wird daher auf H-Pegel gelegt. Dementsprechend wird das mit dem Referenztaktsignal synchrone Signal dem Setzanschluß des Flip-Flops 35 zugeführt, dessen Q-Ausgangssignal So(35) eine Rechteckwellenform mit der Referenzfrequenz f3 aufweist. Dieses Q-Ausgangssignal So(35) wird durch das Flip-Flop 36 in der nachfolgenden Stufe durch den Faktor 2 geteilt. Die Referenzfrequenz des frequenzdividierten Signals entspricht dem obengenannten F1.
Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 36 erhält während der mit Tdc gekennzeichneten Periode einen H-Pegel. Diese Periode Tdc entspricht der Gleichspannung-Lichtperiode.
Die Signale S o(35) und So(35) weisen aufgrund der Beschaffenheit des Flip-Flops 35 keine entgegengerichteten Phasen auf.
Das Q-Ausgangssignal und das Q --Ausgangssignal des Flip-Flops 36 werden entsprechend den Totzeit-Stuereinheiten 42 und 42' zugeführt, welche die logischen Produkte dieser Signale und die entsprechenden Verzögerungssignale erhalten. Als Ergebnis werden die Rechtecksignale so geformt, daß sie Totzeiten aufweisen, und die resultierenden Signale werden der Treibersteuereinheit 7B des Wechselrichters 7 zugeführt.
Die Treibersteuereinheit 7B weist eine Struktur auf, wie sie in 13 gezeigt ist, und enthält N-Kanal-MOSFETs 45 und 46, deren Source-Anschlüsse mit Masse verbunden sind. Diese MOSFETs dienen zum Steuern der Halbleiter-Schaltelemente 7(1) und 7(3). Das Ausgangssignal So(42) der Totzeit-Steuereinheit 42 wird dem Gate-Anschluß des FETs 45 über ein komplementäres Transistorpaar 47 zugeführt. Das Ausgangssignal So(42') der Totzeit-Steuereinheit 42' wird dem Gate des FETs 46 über ein komplementäres Transistorpaar 48 zugeführt.
Das Ausgangssignals So(42) der Totzeit-Steuereinheit 42 wird durch ein NOT-Gatter 49 invertiert und als Steuersignal dem Halbleiterschaltelement 7(4) über ein komplementäres Tansistorpaar 50 zugeführt. Das Ausgangssignal So(42') der Totzeit-Steuereinheit 42' wird durch ein NOT-Gatter 52 invertiert und als Steuersignal dem Halbleiterschaltelement 7(2) über ein komplementäres Transistorpaar 51 zugeführt.
Entsprechend werden die Schaltoperationen des Paares von Halbleiterschaltelementen 7(1) und 7(3) und des Paares der Halbleiterschaltelemente 7(2) und 7(4) reziprok zueinander mit vorgegebenen Totzeiten gesteuert. Da So(42) während der Gleichspannungs-Beleuchtungsperiode ein H-Pegelsignal ist und So(42') ein L-Pegelsignal ist, sind die Halbleiterschaltelemente 7(1) und 7(4) ausgeschaltet und die Halbleiterschaltelemente 7(2) und 7(3) angeschaltet, so daß der Ausgang des Gleichspannungswandlers 6 direkt der Halogenidlampe 10 zugeführt wird.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für eine Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge wird der EIN-Zustand und der AUS-Zustand der Entladungslampe bestimmt und die Lichtfrequenz derart geändert, daß die Frequenz des Rechteckwellenausgangs von dem Wechselrichter vor Aktivierung der Entladelampe geringer wird als die Frequenz der Rechteckwelle nach Aktivierung der Entladungslampe. Dies reduziert die Häufigkeit einer Fehlabstimmung zwischen der Erzeugungszeit des Startpulses und der Phase der Rechteckwelle, die durch die verzögerte Leitung des Durchbruchschaltelements bewirkt wird.
Wenn die Gleichspannungs-Beleuchtung der Entladungslampe in der Periode des Übergangs von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand durchgeführt wird, kann der Betrieb der Entladungslampe verbessert werden.
Obwohl des Verhältnis der Beleuchtungsfrequenz vor Aktivierung der Entladungslampe zu der Beleuchtungsfrequenz nach Aktivierung der Entladungslampe auf 1 : 2 gesetzt wurde, kann auch ein beliebiges Verhältnis 1 zu N gewählt werden.

Claims

Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe für Fahrzeuge mit: – einem Wechselrichter (7) zum Umwandeln einer Gleichspannung von einem Gleichspannungswandler (6) in eine Wechselspannung und zum Anlegen der Wechselspannung an die Entladungslampe (10) ; – einem Startpulsgenerator (8) zum Erzeugen eines Startpulses für die Entladungslampe (10), zum Überlagern des Startpulses auf einen Ausgang des Wechselrichters (7) und zum Anlegen des resultierenden Pulses an die Entladungslampe (10), wobei der Startpulsgenerator (8) einen Transformamtor (12) aufweist, der eine Sekundärwicklung (12b) aufweist, die in einer Versorgungsleitung (15(1)), durch die der Ausgangsanschluß des Wechselrichters (7) mit der Entladungslampe (10) verbunden ist, liegt, und der eine Primärwindung (12a) aufweist, die mit einem Kondensator (13) und einem Durchbruchschaltelement (14) seriell überbrückt ist, wobei das Erzeugen des Startpulses durch Schließen dieses seriellen Schaltkreises durch Durchbruch des Durchbruchschaltelements (14) erreicht wird; und – einem Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) zum Feststellen eines EIN- oder AUS-Zustandes der Entladungslampe (10); dadurch gekennzeichnet – daß die Wechselspannung des Wechselrichters (7) ein Rechtecksignal ist, – daß der Startpuls zu einer ausgewählten Phase des Rechtecksignals erzeugt wird, und – daß eine Frequenzsteuereinrichtung (30, 30A) zum Verändern der Frequenz des Rechtecksignals vorgesehen ist derart, daß abhängig von einem Signal des Lichtdiskriminatorschaltkreises (27) die Frequenz während des AUS-Zustandes der Entladungslampe (10) geringer ist als die Frequenz des Rechtecksignals während des EIN-Zustandes der Entladungslampe (10).
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei dem die Frequenzsteuereinrichtung (30, 30A) eine Frequenzsteuerung bewirkt, derart, daß der Entladungslampe (10) für eine vorgegebene Periode während des Übergangs von dem AUS-Zustand der Entladungslampe in den EIN-Zustand eine Gleichspannung zugeführt wird.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Spannungsdetektionsabschnitt (23), der zwischen den Ausgangsanschlüssen des Gleichspannungswandlers (6) vorgesehen ist zum Detektieren einer Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers (6) und einen Stromdetektionsabschnitt (24), der in eine Masseleitung eingefügt ist, die den Gleichspannungswandler (6) mit dem Wechelrichter (7) verbindet zum Detektieren eines Ausgangsstromes des Gleichspannungswandlers (6).
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem der Startpulsgenerator (8) weiterhin eine Konstantspannungsquelle (11) zum Aufladen des Kondensators (13) aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, bei dem die Konstantspannungsquelle (11) durch Auslegen des Gleichspannungswandlers (6) als Sperrwandler erreicht wird, wobei der Wandler einen Transformator (19) mit einer zusätzlichen Startwicklung (20) auf einer Sekundärwicklungsseite des Transformators (19) und einen Gleichrichter (21), der mit der Startwicklung (20) verbunden ist, aufweist, um die in der Startwicklung (20) induzierte Spannung gleichzurichten, um damit eine konstante Spannung zu erzielen.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, bei dem die Konstantspannungsquelle (11) durch einen Spannungsverdopplungsgleichrichterschaltkreis (21), enthaltend Dioden, Kondensatoren und Widerstände, gebildet wird, wobei diese Bauelemente zwischen die Ausgangsanschlüsse des Wechselrichters (7) verschaltet sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, bei dem der Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) einen EIN- oder AUS-Zustand der Entladungslampe (10) daran erkennt, daß der Stromdetektionsabschnitt (24) den Ausgangsstrom von dem Gleichspannungswandler (6) als gleich oder größer als einen vorgegebenen Referenzwert detektiert.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, bei dem der Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) einen Verstärker (28) zum Verstärken einer Spannung des Stromdetektionsabschnitts (24) und einen Komparator (29) zum Vergleichen einer Ausgangsspannung des Verstärkers (28) mit einer Referenzspannung (E_ref) aufweist, wobei der Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) einen EIN-Zustand der Entladungslampe (10) dann feststellt, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers (28) größer als die Referenzspannung (E_ref) ist und entsprechend ein Lichtdiskriminatorsignal mit einem ersten vorgegebenen Pegel ausgibt und einen AUS-Zustand der Entladungslampe (10) feststellt, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers (28) gleich oder kleiner als die Referenzspannung (E_ref) ist und ein entsprechendes Lichtdiskriminatorsignal mit einem zweiten vorgegebenen Pegel ausgibt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Frequenzsteuereinheit (30) einen Oszillator (32) zum Erzeugen eines Referenztaktsignals und ein Flip-Flop (31) aufweist, wobei das Flip-Flop einen Takteingangsanschluß (CK) zum Empfangen des Referenztaktsignals von dem Oszillator (32), einen Setzanschluß (S) zum Empfangen des Referenztaktsignals von dem Oszillator (32) und eines Lichtdiskriminatorsignals über ein UND-Gatter (33) und einen Rücksetz-Anschluß (R) zum Empfangen des Lichtdiskriminatorsignals aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Wechselrichter (7) einen Brückenschaltkreis (7A) mit Halbleiterschaltelementen (7(1), 7(2), 7(3), 7(4)) und einer Treibersteuereinheit (7B) zum Steuern der Halbleiterschaltelemente (7(1), 7(2), 7(3), 7(4)) enthält.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, bei dem die Treibersteuereinheit (7B) N-Kanal-MOSFETs mit geerdetem Source-Anschluß (45, 46) aufweist, um ein Paar von Halbleiterschaltelementen (7(1), 7(3)) aus den Halbleiterschaltelementen (7(1), 7(2)), 7(3), 7(4)) zu steuern.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Frequenzsteuereinheit (30A) einen Oszillator (34) zum Erzeugen eines Referenztaktsignals, ein erstes Flip-Flop (35) zum Empfangen des Referenztaktsignals, ein zweites Flip-Flop (36), das mit dem ersten Flip-Flop (35) verbunden ist, und einen Zähler (37) zum Zählen des Referenztaksignals von dem Oszillator (34) aufweist, wobei das erste Flip-Flop (35) durch ein Lichtdiskriminatorsignal von dem Lichtdiskriminatorschaltkreis (27) zurückgesetzt wird, und weiterhin eine erste Totzeitsteuereinheit (42) zum Erhalten eines logischen Produktes aus einem ersten Ausgangssignal des zweiten Flip-Flops (36) und einem ersten Verzögerungssignal und eine zweite Totzeitsteuereinheit (42') zum Erhalten eines logischen Produktes aus einem zweiten Ausgangssignal des zweiten Flip-Flops (36) und einem zweiten Verzögerungssignal aufweist, wobei die resultierenden Signale zu der Treibersteuereinheit (7B) des Wechselrichters (7) gesendet werden, wodurch das rechteckförmige Ausgangssignal des Wechselrichters (7) so geformt ist, daß es eine Totzeit aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, bei dem das erste Flip-Flop (35) ein D-Flip-Flop mit Setz- und Rücksetzeingang ist zum Emfpangen des Lichtdiskriminatorsignals am Rücksetzanschluß (R) und zum Empfangen eines Setzsignals am Setzanschluß (S).
Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, bei dem der Zähler (37) einen Takteingangsanschluß (CK -) zum Empfangen eines Taktsignals über ein erstes UND-Gatter (39) und einen Ausgangsanschluß (Q8), dessen Ausgang durch ein NOT-Gatter (40) invertiert wird, aufweist, wobei das erste UND-Gatter (39) zum Bilden eines logischen Produktes des invertierten Signals von dem NOT-Gatter (40) und dem Referenztaktsignal von dem Oszillator (34) und zum Ausgeben des resultierenden Signals an dem Takteingangsanschluß (CK -) des Zählers (37) dient und wobei der Ausgang von dem Ausgangsanschluß (Q8) des Zählers (37) darüber hinaus einem zweiten UND-Gatter (38) zugeführt wird, um ein logisches Produkt des empfangenen Ausgangs von dem Ausgangsanschluß (Q8) des Zählers (37) und dem Referenztaktsignal von dem Oszillator (34) zu erhalten und um ein resultierendes Signal an den Setzanschluß (S) des ersten Flip-Flops (35) auszugeben.