DE60223313T2 - Lichtquellenvorrichtung - Google Patents

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discharge
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Masashi Akashi-shi Okamoto
Takashi Takasago-shi Yamashita
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Ushio Denki KK
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung, die eine Hochdruck-Quecksilber-Entladungslampe benützt, welche beispielsweise als Lichtquelle für einen Projektor zum Einsatz kommt.
  • Stand der Technik
  • Bei einer Lichtquellenvorrichtung für eine optische Vorrichtung, wie einem Flüssigkristall-Projektor, einem DLP-Projektor oder dergleichen, wird eine Entladungslampe mit großer Helligkeit (HID-Lampe) verwendet In letzter Zeit werden Quecksilber-Hochdruck-Entladungslampen wegen ihres hohen Wirkungsgrades der Umwandlung ihrer Einschaltleistung in Lichtintensität immer häufiger verwendet.
  • Für einen Antrieb einer Entladungslampe gibt es einen Gleichstromantrieb sowie einen Wechselstromantrieb. Bei dem Gleichstromantrieb wird die Polarität der beiden Pole der Elektroden der Entladungslampe, das heißt, die Bedingung, dass eine der Elektroden eine Kathode und die andere Elektrode eine Anode ist, nichtverändert. Bei dem Wechselstromantrieb wird die Relation zwischen der Kathode und der Anode im Wesentlichen periodisch gewechselt. Beim Wechselstromantrieb wird in Bezug auf die Geschwindigkeit der Polaritätsveränderung, das heißt, in Bezug auf die Steuerfrequenz, ein Antrieb in einem breiten Frequenzbereich von einigen Dutzend Hertz bis einigen Megahertz ermöglicht.
  • Im Hinblick auf die Anordnung der Speisevorrichtung für eine Zuführung des Entladestroms an die vorstehend beschriebene Entladungslampe wird, sehr grob ausgedrückt, Folgendes beschrieben:
  • Bei einer Speisevorrichtung für den Wechselstromantrieb wird hinter einer Vorschalt-Schaltung, wie einer Chopper-Schaltung oder dergleichen, und in einer Speisevorrichtung für den Gleichstromantrieb ein Inverter für eine Polaritätsinvertierung hinzugefügt.
  • Da der Betrieb der Speisevorrichtung sowie das Verhalten der Entladungslampe bei dem Gleichstromantrieb und dem Wechselstromantrieb beim Starten einer derartigen Entladungslampe unter der Voraussetzung, dass man den vorstehend beschriebenen Inverter ausschließt, gleich sind, wird nachfolgend hauptsächlich ein Fall eines Gleichstromantriebs anhand von 16(a) und (b) auf einfache Weise beschrieben. In 16(a) ist die zeitliche Veränderung der Lampenspannung (VL) schematisch dargestellt, während in 16(b) die zeitliche Veränderung des Lampenstroms (IL) schematisch dargestellt ist.
  • Die Startfolge der Speisevorrichtung wird mit dem Anlegen einer Spannung welche als Leerlaufspannung bezeichnet wird, an die Entladungslampe begonnen. Diesem Anfang der Startfolge entspricht eine Dauer (T01). Zu einem Zeitpunkt (tz) wird ein Starter betätigt, der eine Hochspannung erzeugt Zwischen den beiden Polen der vorstehend beschriebenen Entladungslampe wird eine Hochspannung (Vz) angelegt, und in dem Entladungsraum wird ein Isolationsdurchschlag erzeugt, wobei dieser als Ursache für das Starten der Entladung wirkt.
  • Anschließend an diesen Isolationsdurchschlag wird zwar eine kurzfristige Verringerung (Vza) der Lampenspannung (VL) ersichtlich. Es gibt jedoch in Abhängigkeit vom Haftzustand des Quecksilbers an der Lampe auch einen Fall, in welchem diese nicht deutlich beobachtbar ist, oder einen Fall, in dem diese einige Millisekunden oder über eine längere Zeit erkennbar ist Anschließend an den Isolationsdurchschlag fließt in der Lampe ein relativ großer Ausgleichsstrom (Iza). Der Grund hierfür liegt darin, dass infolge einer akuten Verringerung der Lampenspannung (VL) die in einem Glättungskondensator der Vorschalt-Schaltung gespeicherte elektrische Ladung freigegeben wird.
  • Nach einer relativ instabilen Entladung unmittelbar nach einem derartigen Isolationsdurchschlag erfolgt ein Übergang in eine Entladung, welche als Glimmentladung bezeichnet wird.
  • Im allgemeinen weist eine Glimmentladung eine höhere Entladespannung und eine niedrigere Stromdichte auf als eine Lichtbogenentladung. Wenn in einer stabilen Glimmentladungsdauer (T11) die Temperatur der Elektroden, insbesondere der Kathode, sich in ausreichendem Maß erhöht und eine Temperatur erreicht wird, bei welcher eine Thermionenemission möglich ist, geht die Entladungsform in eine Lichtbogenentladung über, und ein Übergang in eine Anfangsdauer (T31) einer Lichtbogenentladung erfolgt, in welcher die Lampentemperatur noch nicht ausreichend hoch ist und deshalb der Dampfdruck des Quecksilbers niedrig ist, und in welcher deshalb die Entladespannung der Lampe niedrig ist In dieser Anfangsdauer (T31) der Lichtbogenentladung kann man normalerweise bei einer Speisevorrichtung der Lampe keine Nennleistung einbringen. Der Grund hierfür liegt darin, dass man einen übermäßig großen Strom fließen lassen muss, wenn man bei einer übermäßig niedrigen Spannung eine Nennleistung zu erreichen versucht, und dass eine übermäßig große Wärmeerzeugung der Schaltungselemente der Speisevorrichtung erfolgt, wobei eine Leistung als Produkt von Spannung und Strom berechnet wird.
  • In einer Dauer (T32), in welcher die Lampentemperatur langsam steigt, nimmt die Lampenspannung im Lauf der Zeit zu. Wenn sich auf dem Weg ein Lampenstrom verringert, welcher zum Erzielen der Nennleistung erforderlich ist, und wenn er auf einen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms der Speisevorrichtung oder darunter abfällt, wird der Lampe die Nennleistung zugeführt, bis ein stationärer Zustand (T33) erreicht und beibehalten wird. Normalerweise dauert dies etwa 1 Minute bis 2 Minuten.
  • Im Hinblick auf die Lampen-Lebensdauer sind mehrere verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, wie beispielsweise eine Abnutzung der Elektroden, welche von der kumulierten Leuchtdauer der Lampe abhängt, eine akkumulierte Beanspruchung des Kolbenglases, die vom Wärmeverlauf abhängt und die eine Lampenbeschädigung verursacht, und ähnliche Faktoren. Es gab insbesondere als Lebensdauerfaktor im Zusammenhang mit einer Glimmentladung den Nachteil der Entstehung einer Schwärzung auf der Innenseite des Kolbenglases.
  • Wie vorstehend beschrieben, weist eine Glimmentladung eine hohe Spannung auf. Die Kationen in den Entladungsplasmen werden durch hohe Energie beschleunigt und stoßen mit der Kathode zusammen. Als Folge davon verdampft das Kathodenmaterial, wie Wolfram oder dergleichen, durch ein Aufspritzen (Sputtern). Man kann sich vorstellen, dass auf der Innenseite des vorstehend beschriebenen Kolbenglases eine Schwärzung entsteht und dass das vorstehend beschriebene verdampfte Material auf die Innenseite des Kolbenglases aufgedampft wird. Infolge dieses Faktors schreitet die Lampenlebensdauer deshalb in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Aufblitzens und des Leuchtbetriebs der Lampe fort.
  • Eine derartige geeignete Regelung des Verhaltens des Systems bei einer Glimmentladung, das heißt, während der stabilen Glimmentladungsdauer (T11), während einer Dauer (T12), während welcher der Glimmstrom sich vermehrt, sowie während einer Dauer (T21), während der die Glimmentladung sinkt, wie in 16(a) und (b) dargestellt, ist zwar für die Lampenlebensdauer ein sehr wichtiges Element Trotzdem wurde bis jetzt noch keine ausreichend sorgfältige Überprüfung durchgeführt, was insbesondere bei auf HID-Lampen zutrifft, die größer/gleich 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter Volumen des Entladungsraums enthalten.
  • In der Japanischen Offenlegungsschrift 2001-6895 (U.S.-Patentanmeldung Ser.-Nr. 09/720,092; EP 1139700A1 ) wird eine Erfindung offenbart, bei welcher eine Speisevorrichtung für eine Quecksilber-Hochdruck-Dampflampe, welche größer/gleich 0.15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter Volumen des Entladungsraums enthält, in der Weise angeordnet ist, dass bei einer Glimmentladung eine Leistung zugelassen wird, welche über einen bestimmten Wert hinausgeht.
  • Hierbei wird jedoch ein vorübergehendes Charaktermerkmal erwähnt, welches eine Speisevorrichtung aufweisen soll und das verhindern kann, dass die Entladung verschwindet, wenn der Entladezustand der Entladungslampe von der Anfangsdauer (T31) der Lichtbogenentladung zur Glimmentladung zurückkehrt, nachdem einmal ein Übergang in eine Lichtbogenentladung stattgefunden hat.
  • Das heißt, die Beschreibung der Erfindung sowie des Standes der Technik in der vorstehend genannten Druckschrift bezieht sich zwar auf das nachstehend beschriebene, vorübergehende Verhalten bei einer Bewegung von einem Punkt zu einem anderen Punkt auf der Kennlinie (Fp0) der Konstantleistung sowie auf einer Kennlinie, welche den Bereich zwischen einem Punkt (P0g) und einem Punkt (P0c) betrifft, bei der in diesen Anmeldungsunterlagen in 2 beschriebenen Erfindung. Durch die Beschreibung der Erfindung sowie des Standes der Technik in der vorstehend zitierten Druckschrift wurde jedoch der Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases während der Dauer der Glimm entladung an sich infolge der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik bei der Glimmentladung gemäß einer in 2 gezeigten Kennlinie (F1a) gar nicht erwähnt.
  • In letzter Zeit besteht ein Bedarf an Energieeinsparung, um die Klimaerwärmung der Erde zu verhindern. Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene optische Vorrichtung ist es deshalb erwünscht, dass man sie möglichst häufig ausschaltet. Da jedoch die vorstehend beschriebene Lebensdauer infolge der Schwärzung bei der Glimmentladung in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Aufblitzens und des Leuchtbetriebs der Lampe fortschreitet, ist im Hinblick auf die Lampen-Lebensdauer eine Benutzungsweise vorteilhaft, in welcher möglichst wenig aufgeblitzt wird. Eine derartige Benutzungsweise widerspricht jedoch dem vorstehend beschriebenen Bedarf an Energieeinsparung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Nachteil beim Stand der Technik zu beseitigen, das heißt, den Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite eines Kolbenglases bei einer Glimmentladung.
  • Das Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines vereinfachten Beispiels der Anordnung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung vom Innen-Triger-Startertyp, welche unter Verwendung eines Gleichstroms angetrieben wird;
  • 2 ist eine Thematische Darstellung eines Beispiels der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 5 ist eine Thematische Darstellung eines Beispiels der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Speisevorrichtung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;
  • 6 ist eine graphische Darstellung eines Versuchsergebnisses einer Messung des Aufrechterhaltungsgrades der Beleuchtungsintensität einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;
  • 7 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung eines Speisesteuerkreises einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 8 ist eine Thematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung eines Speisesteuerkreises einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 9 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung eines Speisesteuerkreises einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 10 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels der Anordnung eines Teils eines Speisesteuerkreises einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 11(a)–(d) sind jeweils eine schematische Darstellung des Betriebs einer Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung;
  • 12 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung einer Gleichstromquelle einer Speisevorrichtung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;
  • 13 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung eines Gleichstromquellen-Steuerkreises einer Speisevorrichtung der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;
  • 14 ist eine schematische Darstellung eines vereinfachten Beispiels der Anordnung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung vom Innen-Trigger-Startertyp, welche unter Verwendung eines Wechselstrom angetrieben wird;
  • 15 ist eine schematische Darstellung eines vereinfachten Beispiels der Anordnung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung vom Außen-Trigger-Startertyp, welche unter Verwendung eines Gleichstrom angetrieben wird;
  • 16(a) ist eine schematische Darstellung der zeitlichen Veränderung der Lampenspannung einer Lichtquellenvorrichtung unter Verwendung einer Quecksilber-Hochdrucklampe;
  • 16(b) ist eine schematische Darstellung der zeitlichen Veränderung des Lampenstroms einer Lichtquellenvorrichtung unter Verwendung einer Quecksilber-Hochdrucklampe; und
  • 17 ist eine schematische Darstellung der Ausgangs-Strom-Spannung-Charakteristik einer Speisevorrichtung einer Lichtquellenvorrichtung, welche in einem Versuch zu Vergleichszwecken verwendet wurde.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines vereinfachten Beispiels der Anordnung der vorstehend beschriebenen Lichtquellenvorrichtung vom Gleichstromantriebstyp. Das Bezugszeichen Ex bezeichnet eine Speisevorrichtung, bei welcher eine Vorschalt-Schaltung (Bx) vom Spannungsverringerungs-Choppertyp durch einen Empfang einer Spannungszuführung von einer Gleichstromquelle (Mx), wie PFC oder dergleichen, betrieben wird. Bei der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx) wird durch ein Schaltelement (Qx), wie FET oder dergleichen, der Strom aus der Gleichstromquelle (Mx) ein- oder ausgeschaltet und über eine Drosselspule (Lx) ein Glättungskondensator (Cx) geladen. Diese Spannung wird an die Entladungslampe (Ld) angelegt. Somit kann man in der Entladungslampe (Ld) den Strom fließen lassen.
  • Während der Dauer, in der sich das vorstehend beschriebene Schaltelement (Qx) im ON-Zustand befindet, werden durch den Strom durch das Schaltelement (Qx) eine Ladung des Glättungskondensators (Cx) sowie eine Stromzuführung an die Entladungslampe (Ld) als Last unmittelbar durchgeführt und zugleich in der Drosselspule (Lx) Energie in Form eines Stroms gespeichert. Während der Dauer, in der das vorste hend beschriebene Schaltelement (Qx) sich im OFF-Zustand befindet, wird durch die in der Drosselspule (Lx) in Form des Stroms gespeicherte Energie der Glättungskondensator (Cx) über eine Schwungrad-Diode (Dx) geladen und der Entladungslampe (Ld) der Strom zugeführt.
  • Bei einem Starter (Ui) wird über einen Widerstand (Ri) ein Kondensator (Ci) durch die Lampenspannung (VL) geladen. Wenn eine Gate-Treiberschaltung (Gi) aktiviert wird; wird ein Schaltelement (Qi), welches aus einem Thyristor oder dergleichen besteht, geschlossen. Dadurch wird der Kondensator (Ci) über eine Primärwicklung (Pi) eines Transformators (Ki) entladen, und auf einer Sekundärwicklung (Hi) wird ein Hochspannungsimpuls erzeugt. Der auf der Sekundärwicklung (Hi) des Starters (Ui) entstandene Hochspannungsimpuls wird von einer Ausgangsspannung der Vorschalt-Schaltung (Bx) überlagert und liegt zwischen Elektroden (E1, E2) an. Somit kann die Entladung der Entladungslampe (Ld) gestartet werden.
  • Durch einen Speisesteuerkreis (Fx) wird ein Gate-Treibersignal (Sg) erzeugt, welches ein bestimmtes Tastverhältnis aufweist und über eine Gate-Treiberschaltung (Cx) einer Gate-Klemme des vorstehend beschriebenen Schaltelementes (Qx) zugesetzt wird. Dadurch wird das Ein- oder Ausschalten des Stroms aus der vorstehend beschriebenen Gleichstromquelle (Mx) geregelt.
  • Der Lampenstrom (IL), welcher zwischen den Elektroden (E1, E2) der vorstehend beschriebenen Entladungslampe (Ld) fließt, und die zwischen den Elektroden (E1, E2) entstehende Lampenspannung (VL) können durch ein Strom-Bestimmungsmittel (Ix) sowie ein Spannungs-Bestimmungsmittel (Vx) ermittelt werden. Das vorstehend beschriebene Strom-Bestimmungsmittel (Ix) kann unter Verwendung eines Nebenschluss-Widerstandes und das vorstehend beschriebene Spannungs-Bestimmungsmittel (Vx) kann unter Verwendung eines Teildruckwiderstandes auf einfache Weise realisiert werden.
  • Ein Lampenstromsignal (Si) von dem vorstehend beschriebenen Strom-Bestimmungsmittel (Ix) und ein Lampenspannungssignal (Sv) von dem vorstehend beschriebenen Spannungs-Bestimmungsmittel (Vx) werden dem Speisesteuerkreis (Fx) zugeführt. Aufgrund des Unterschieds zwischen den Entladezuständen der Entladungslampe (Ld) zu diesem Zeitpunkt, das heißt, je nach dem, ob sich die Entladungslampe (Ld) im Nichtentladezustand, im Glimmentladezustand (unter Umständen in einem ganz bestimmten Glimmentladezustand) oder im Lichtbogenentladezustand (unter Umständen in einem ganz bestimmten Lichtbogenentladezustand) befindet, wird das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) in der Weise rückkoppelnd geregelt, dass der Lampenstrom (IL) sowie die Lampenspannung (VL) oder die Lampenleistung als Produkt zwischen diesem Strom und dieser Spannung eine verringerte Differenz zu seinem (ihrem) Sollwert aufweisen.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist eine geeignete Regelung des Systemverhaltens bei einer Glimmentladung ein für die Lampenlebensdauer sehr wichtiges Element. Es wird deshalb möglich, den Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite eines Kolbenglases bei einer Glimmentladung dadurch zu beseitigen, dass während der Glimmentladungsdauer eine Zuführung einer übermäßig großen Leistung in die vorstehend beschriebene Entladungslampe (Ld) unterdrückt wird, und dass die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Nachfolgend wird die Wirkung der Erfindung anhand von 6 beschrieben, in welcher das Versuchsergebnis der Erfinder gezeigt wird. In 6 ist die Dämpfung der Menge des Ausgangslichtes der Lichtquellenvorrichtung in dem Fall dargestellt, in dem ein Aufblitzen-Leuchtbetrieb-Zyklus, bei welchem dieselbe Art Lampe unter Verwendung unterschiedlicher Speisevorrichtungen 25 Minuten lang betrieben und fünf Minuten lang ausgeschaltet wird, ungefähr 500 mal wiederholt wurde.
  • Als Versuchslampe wurde eine Lampe verwendet, bei welcher in einem aus Quarzglas bestehenden Kolben 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter Volumen der Entladungslampe, Brom sowie Argon eingefüllt sind, und die eine Nennleistung von 150 W aufweist.
  • In der Praxis wurde eine Entladungslampe (Ld) in der Weise eingebaut, dass sich der Lichtbogenbereich bezüglich eines parabolischen Reflektors aus Borsilikatglas zwischen den Elektroden (E1, E2) im Brennpunkt des vorstehend beschriebenen parabolischen Reflektors befindet Die Ausgangslichtmenge der Lichtquellenvorrichtung wurde in einer Entfernung von 1 m von dem vorstehend beschriebenen Lichtbogenbereich zwischen den Elektroden (E1, E2) in der Weise gemessen, dass unter Verwendung eines Beleuchtungsmessers die Beleuchtungsintensität an einer Stelle gemessen wurde, die im wesentlichen dem Mittelbereich des Lichtflusses entspricht In 6 stellt die Ordinatenachse den Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität durch eine Normierung dar, bei welcher die Beleuchtungsintensität beim Versuchsanfang als 100% betrachtet wurde.
  • Nachstehend wird eine Speisevorrichtung (Ex) beschrieben, die unter Verwendung eines in 8 dargestellten Speisesteuerkreises (Fx1) angeordnet wurde. Auf diese Weise lag der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität zum Zeitpunkt des Versuchsabschlusses im Fall einer Speisevorrichtung mit einer Charakteristik bei ca. 79%, bei welcher die Relation zwischen dem Lampenstrom (IL) als Ausgang der vorstehend beschriebenen Speisevorrichtung (Ex) und der Lampenspannung (VL), also die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik, als Kennlinie (F1a) zwischen Punkten (P0a), (P0b), (P0c), (P11), (P12), (P13) und (P0e) in 2 dargestellt ist.
  • In 2 wird auch eine Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) gezeigt, die einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist. In allen Strom- und Spannungsbereichen ist die vorstehend beschriebene Kennlinie (F1a) der Nullpunktseite stärker angenähert als die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1). Es ist deshalb ersichtlich, dass die vorstehend beschriebene Speisevorrichtung (Ex) mit der Kennlinie (F1a) in der Weise angeordnet ist, dass die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Als Vergleichsversuch wurde dagegen eine Speisevorrichtung mit einer Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik verwendet, welche anhand einer in 17 gezeigten Kennlinie (F0a) dargestellt ist Hierbei lag der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität zum Zeitpunkt des Versuchsabschlusses bei ca. 61%. In 6 wird auch dieses Versuchsergebnis gezeigt.
  • Die Speisevorrichtung mit der Kennlinie (F0a) wurde jedoch folgendermaßen angeordnet:
    • – Der Speisesteuerkreis (FX1) der Speisevorrichtung (Ex) im ersten Ausführungsbeispiel wurde als Basis verwendet, und ein Widerstand (R12) in seiner Schaltung (Uc1) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms entfernt.
    • – Zu diesem Zweck erfolgte die Anordnung so, dass ein Bereich zwischen den Punkten (P11), (P12) und (P13) der vorstehend in 2 dargestellten Kennlinie (F1a) vorhanden ist, der eine einfache Kennlinie zwischen den Punkten (P11), (P0d) und (P13) darstellt.
  • Ein Bereich in der Nähe des Punktes (P0d) der vorstehend in 17 gezeigten Kennlinie (F0a) befindet sich in einem Zustand, in dem die Leistung über einen bestimmten Bereich hinausgeht, in welchem insbesondere die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik über die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) hinausgeht, welche einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist Dadurch wurde der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung verschlimmert Im Fall der in 2 gezeigten Kennlinie (F1a) wird jedoch die Leistung, die über einen bestimmen Wert hinausgeht, unterdrückt. Der vorstehend beschriebene Nachteil einer Schwärzungsbildung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung wird folglich beseitigt. Man kann deshalb vermuten, dass der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität damit erhöht wurde.
  • Ferner wird nachstehend eine Speisevorrichtung (EX), die den in 9 gezeigten Speisesteuerkreis (Fx2) verwendet, beschrieben. Damit lag der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität zum Zeitpunkt des Versuchsabschlusses im Fall einer Speisevorrichtung mit einer Charakteristik bei ca. 87%, bei welcher die Relation zwischen dem Lampenstrom (IL) als Ausgang der vorstehend beschriebenen Speisevorrichtung (Ex) und der Lampenspannung (VL), also die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik, als Kennlinie (F2a) zwischen den Punkten (P2a), (P21), (P22) und (P2f) in 3 dargestellt ist Gleichermaßen wird eine Verbesserung im Vergleich zum Fall der vorstehend in 17 gezeigten Kennlinie (F0a) erkennbar.
  • In 3 ist ebenfalls die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) dargestellt, die einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist. In allen Strom- und Spannungsbereichen ist die vorstehend beschriebene Kennlinie (F2a) der Nullpunktseite stärker angenähert als die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1). Es wird deshalb ersichtlich, dass die vorstehend beschriebene Speisevorrichtung (Ex) mit der Kennlinie (F2a) in der Weise angeordnet ist, dass die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in einer Speisevorrichtung wie in 1 dargestellt die über einen bestimmten Wert hinausgehende Leistung bei einer Glimmentladung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe unterdrückt. Dadurch wird der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigt Es wird ersichtlich, dass daraus die Wirkung einer Erhöhung des Aufrechterhaltungsgrades der Beleuchtungsintensität resultiert.
  • Während der Dauer der Lichtbogenentladung wird der Lampe im wesentlichen die Nennleistung zugeführt, oder eine Leistung zugeführt, die geringer ist als die Nennleistung, wie während der vorstehend beschriebenen Anfangsdauer (T31) der Lichtbogenentladung. Daraus wird ersichtlich, dass die Dauer, während welcher die Möglichkeit besteht, eine Leistung zuzuführen, die größer/gleich der Nennleistung ist, auf die Glimmentladungsdauer beschränkt ist.
  • Das heißt, unabhängig davon, ob der Entladezustand der Entladungslampe ein Glimmentladezustand ist oder nicht, wird der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung auf der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung dadurch beseitigt, dass die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung festgelegt wird.
  • Unter Nutzung dieser Eigenschaft wird bei der Speisevorrichtung der Erfindung die Stromversorgungsfähigkeit der Gleichstromquelle (Mx) bezüglich der Vorschalt-Schaltung (Bx) beschränkt Als Folge davon wird in der Weise geregelt, dass eine der vorstehend beschriebenen Entladungslampe während der Glimmentladungsdauer zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird. Somit wird, wie bei der im Anspruch 1 beschriebenen Erfindung, der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigt. Es wird ersichtlich, dass sich daraus die Wirkung einer Erhöhung des Aufrechterhaltungsgrades der Beleuchtungsintensität ergibt.
  • In 7 ist eine vereinfachte Anordnung des Speisesteuerkreises (Fx) dargestellt. Das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) wird einem A/D-Wandler (Adc) in einem Gesamtregelglied (Xpu) zugeführt, in digitale Lampenspannungsdaten (Sxv) mit einer geeigneten Stellenanzahl umgewandelt und einer Mikroprozessoreinheit (Mpu) zugeführt, welche ein CPU, einen Programmspeicher, einen Datenspeicher, eine Schaltung zum Erzeugen eines Taktimpulses, einen Zeitzähler, einen IO-Kontroller für die Eingabe und Ausgabe eines digitalen Signals und dergleichen umfasst, und welche aufgrund von Berechnungen, bei welchen die vorstehend beschriebenen Lampenspannungsdaten (Sxv) in Referenz genommen werden, sowie aufgrund einer Beurteilung der Bedingungen, die dem Zustand des Systems zu diesem Zeitpunkt entsprechen, Solldaten für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit (Sxt) für einen nachstehend beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Solldaten für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit (Sxt) werden durch einen D/A-Wandler (Dac) in analoge Sollsignale (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit umgewandelt und durch eine Klemme (Tt) in den Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) eingegeben.
  • Dem Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) werden durch die Klemme (Tv) das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) und durch eine Klemme (Ti) das vorstehend beschriebene Lampenstromsignal (Si) zugeführt Ferner wird ein oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms, welches entsprechend der Lampenspannung (VL) festgelegt ist und das zur Festlegung des zulässigen oberen Grenzwertes des Lampenstroms dient, durch eine Schaltung (Uc) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms erzeugt und durch eine Klemme (Tk) eingegeben.
  • In dem Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) werden das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit über einen Verstärker oder einen bei Bedarf installierten Puffer (Ad1) und über eine Diode (Dd1) und ferner das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms über einen Verstärker oder einen bei Bedarf installierten Puffer (Ad2) und über eine Diode (Dd2) jeweils an ein Ende eines „Pull-Up"-Widerstandes (Rd1) angeschlossen, wodurch das Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb erzeugt wird. Das andere Ende des vorstehend beschriebenen „Pull-Up"-Widerstands (Rd1) wird an eine Bezugsspannungsquelle (Vd1) mit einer geeigneten Spannung angeschlossen.
  • Das vorstehend beschriebene Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb ist deshalb ein Signal, welches dadurch entsteht, dass ein kleineres Signal von den folgenden beiden Signalen, das heißt, von einem Signal (Sd3), welches dem vorstehend beschriebenen Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit entspricht, und von einem Signal (Sd4), das dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms entspricht, ausgewählt wird.
  • Wenn das vorstehend beschriebene Gesamtregelglied (Xpu) auf irgend eine Weise das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit erzeugt, wie beispielsweise durch eine Division einer der Nennleistung entsprechenden Konstante durch die vorstehend beschriebenen Lampenspannungsdaten (Sxv), durch eine Berechnung eines Wertes des Lampenstroms (IL) für ein Erzielen der Nennleistung, durch eine Erzeugung des Sollsignals (St) entsprechend diesem Wert und durch ähnliche Methoden, wird, auch wenn dieses ungeeignet ist, innerhalb des vorstehend beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreises (Ud) hardwaremäßig das vorstehend beschriebene Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb in der Weise beschränkt, dass der Lampenstrom (IL) über das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms nicht hinausgeht.
  • Eine Regelung über den vorstehend beschriebenen A/D-Wandler (Adc) oder die Mikroprozessoreinheit (Mpu) weist nämlich eine niedrige Betriebsgeschwindigkeit auf (oder die Kosten erhöhen sich, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird). In dem Fall, dass beispielsweise eine Situation entsteht, in welcher sich der Entladezustand der Lampe rasch verändert hat, kann deshalb durch die Betriebsverzögerung eine Ungeeignetheit des vorstehend beschriebenen Sollsignals (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit entstehen. Die hardwaremäßige Anordnung einer derartigen Strombeschränkungsfunktion ist auch im Hinblick auf den Schutz der Lampe sowie der Speisevorrichtung zweckmäßig.
  • Andererseits wird das vorstehend beschriebene Lampenstromsignal (Si) über einen Verstärker oder einen bei Bedarf angeordneten Puffer (Ad3) und eine Diode (Dd3) an ein anderes Ende eines „Pull-Down"-Widerstandes (Rd5) angeschlossen, dessen eines Ende an eine Erdung (Gndx) angeschlossen ist Auf diese Weise wird ein regelbares Signal (Sd5) erzeugt.
  • Ferner wird das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) durch einen Vergleicher (Cmv) mit der Spannung einer Bezugsspannungsquelle (Vd2) verglichen, welche eine Spannung aufweist, die der vorstehend beschriebenen Leerlaufspannung entspricht. Wenn das vorstehend beschriebene Lam penspannungssignal (Sv) höher ist als die Leerlaufspannung, wird ein Transistor (Qd1) in einen OFF-Zustand oder einen aktiven Zustand versetzt. Dadurch, dass man den Strom von einer geeigneten Spannungsquelle (Vd3) über einen Widerstand (Rd4) und eine Diode (Dd4) in den vorstehend beschriebenen „Pull-Down"-Widerstand (Rd5) fließen lässt, wird der Betrieb in der Weise durchgeführt, dass der Pegel des zu regelnden Signals (Sd5) erhöht wird.
  • Wenn umgekehrt das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) niedriger ist als die Leerlaufspannung, wird der vorstehend beschriebene Transistor (Qd1) in einen ON-Zustand versetzt, was zu einem Kurzschluss des Stroms aus der vorstehend beschriebenen Spannungsquelle (Vd3) führt Das vorstehend beschriebene zu regelnde Signal (Sd5) entspricht somit dem vorstehend beschriebenen Lampenstromsignal (Si).
  • Der Grund hierfür liegt darin, dass bei der vorstehend beschriebenen, aus dem "Pull-Down"-Widerstand (Rd5), der Diode (Dd3) sowie der Diode (Dd4) bestehenden Schaltung eine Spannung ausgewählt wird und in dem "Pull-Down"-Widerstand (Rd5) entsteht, welche einem größeren Signal von den anodenseitigen Signalen (Sd6) und (Sd7) der Dioden entsprechend ausgewählt wird.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleicher (Cmv) kann durch ein Einschieben von Mitkopplungswiderständen (nicht in der Zeichnung dargestellt) in seine Ausgangsklemme und seine nichtinvertierende Eingangsklemme der Vergleichsbetrieb eine Hysterese aufweisen. Dadurch kann man ein unbeabsichtigtes Oszillationsphanomen bei einer Änderung des Vergleichsausgangs verhindern.
  • Durch eine derartige Anordnung steigt das vorstehend beschriebene zu regelnde Signal (Sd5) rasch an, wenn das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) über die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung hinauszugehen versucht, auch wenn ein Zustand gegeben ist, in welchem der Ausgangsstrom fast anhält und in welchem das vorstehend beschriebene Lampenstromsignal (Si) kaum existiert. Dadurch wird die Lampenspannung (VL) hardwaremäßig im wesentlichen stets auf kleiner/gleich die Leerlaufspannung beschränkt.
  • Das vorstehend beschriebene Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb wird durch einen Widerstand (Rd2) und einen Widerstand (Rd3) einer Spannungsteilung unterzogen und einer invertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (Ade) zugeführt Andererseits wird das vorstehend beschriebene zu regelnde Signal (Sd5) einer nichtinvertierenden Eingangsklemme des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (Ade) zugeführt Da ein Ausgangssignal (Shc) des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (Ade) über einen Integralkondensator (Cd1) sowie einen Geschwindigkeitserhöhungs-Widerstand (Rd6) mit der nichtinvertierenden Eingangsklemme rückgekoppelt ist, funktioniert der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (Ade) als Fehler-Integrationsschaltung, welche die Differenz zwischen der geteilten Spannung des vorstehend beschriebenen Sollsignals (Sd2) für einen Chopper-Antrieb durch den Widerstand (Rd2) und den Widerstand (Rd3) und die Spannung des vorstehend beschriebenen zu regelnden Signals (Sd5) integriert.
  • Das Bezugszeichen Osc bezeichnet einen Oszillator, bei dem ein Widerstand (Rd0) zum Bestimmen der Zeitkonstante und ein Kondensator (CdO) aneinander angeschlossen sind und der ein in 11(a) dargestelltes Sägezahnwellen-Signal (Sd0) erzeugt. Dieses Sägezahnwellen-Signal (Sd0) und das Ausgangssignal (Shc) der vorstehend beschriebenen Fehler-Integrationsschaltung werden durch einen Vergleicher (Cmg) miteinander verglichen.
  • Bei dem Vergleich wird ein Signal (Sd8) mit dem vorstehend beschriebenen Sägezahnwellen-Signal (Sd0) verglichen, wobei das Signal (Sd8) dadurch entsteht, dass dem Ausgangssignal (Shc) der vorstehend beschriebenen Fehler-Integrationsschaltung eine Offsetspannung (Vd4) hinzugefügt wird.
  • In einem Zeitraum, in dem die Spannung des vorstehend beschriebenen Sägezahnwellen-Signals (Sd0) höher ist als die Spannung des vorstehend beschriebenen Signals (Sd8), wird das vorstehend beschriebene Gate-Treibersignal (Sg), welches ein hohes Niveau erreicht, erzeugt und durch eine Klemme (Tg) von dem vorstehend beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) ausgegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben, entsteht das vorstehend beschriebene Signal (Sd8) dadurch, dass dem Ausgangssignal (Sd1) der Fehler-Integrationsschaltung eine bleibende Regelabweichung zugeführt wird. Das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) ist deshalb in der Weise vorgesehen, dass es bei kleiner/gleich einem gewissen maximalen Wert liegt, der kleiner ist als 100%, das heißt, dass es bei kleiner/gleich dem maximalen Tastverhältnis Dxmax liegt, auch wenn angenommen wird, dass das Ausgangssignal (Sd1) der vorstehend beschriebenen Fehler-Integrationsschaltung bei 0 liegt.
  • In 11(a) und (b) ist die Relation zwischen dem Ausgangssignal (Sd1) der vorstehend beschriebenen Fehler-Integrationsschaltung, dem Signal (Sd8), das dadurch entsteht, dass diesem eine bleibende Regelabweichung hinzugefügt wird, dem vorstehend beschriebenen Sägezahnwellen-Signal (Sd0) und dem vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignal (Sg) dargestellt.
  • Das vorstehend beschriebene Gate-Treibersignal (Sg), das von dem vorstehend beschriebenen Speisesteuerkreis (Fx) ausgegeben wurde, wird in die vorstehend beschriebene Gate-Treiberschaltung (Gx) eingegeben. Als Folge davon wird ein Rückkopplungs-Regelungssystem hergestellt, bei welchem das vorstehend beschriebene Lampenstromsignal (Si) sowie das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) mit dem Betrieb des Schaltelementes (Qx) rückgekoppelt sind.
  • Für die Anordnung des vorstehend anhand von 7 beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreises (Ud) kann als handelsübliche, integrierte Schaltung, bei welcher der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (Ade), der Oszillator (Osc), der Vergleicher (Cmg) und dergleichen integriert sind, das Modell TL494 von Texas Instruments und dergleichen verwendet werden.
  • In 7 wurde zwar die vorstehend beschriebene Schaltung (Uc) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms innerhalb des vorstehend beschriebenen Speisesteuerkreises (Fx) als Block beschrieben, bei dem die Innenanordnung nicht dargestellt ist. In 8 ist jedoch ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel eines Speisesteuerkreises (Fx1) dargestellt, bei dem die konkrete Anordnung einer Schaltung (Uc1) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms dargestellt ist.
  • Zunächst befindet sich das Unterdrückungssignal (Sa) aus dem Gesamtregelglied (Xpu) auf einem niedrigen Niveau. Der Transistor (Q12) befindet sich folglich im OFF-Zustand. In die Schaltung (Uc1) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms wird von einer Klemme (TO) das Lampenspannungssignal (Sv) eingegeben und mittels eines Vergleichers (Cm11) mit der Spannung einer Bezugsspannungsquelle (V12) verglichen. Wenn das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) höher ist als die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V12), wird der Transistor (Q11) über einen Widerstand (R13) in einen ON-Zustand versetzt. Es wird deshalb eine Spannung mit einem geeigneten Spannungswert einer Spannungsquelle (V11) durch einen Widerstand (R11) und einen Widerstand (R12) geteilt und von einer Klemme (Tj) als oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms mit einem niedrigeren Niveau ausgegeben.
  • Wenn umgekehrt das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) niedriger ist als die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V12), wird der vorstehend beschriebene Transistor (Q11) in einen OFF-Zustand oder einen aktiven Zustand versetzt Hierbei wird die Spannung der vorstehend beschriebenen Spannungsquelle (V11) über den vorstehend beschriebenen Widerstand (R11) als oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms mit einem höheren Niveau ausgegeben.
  • Die vorstehend anhand von 8 gezeigte Schaltung (Uc1) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms beschränkt den Lampenstrom (IL) auf einen im wesentlichen konstanten, kleinen Grenzstromwert Ilh, wenn die Lampenspannung (VL) höher ist als eine Grenzspannung VLt1. Sie beschränkt den Lampenstrom (IL) auf einen im wesentlichen konstanten Wert, der größer ist als der vorstehend beschriebene Grenzstromwert ILh, wenn die Lampenspannung (VL) niedriger ist als diese Grenzspannung VIt1. Hierbei wird die Ausgangsspannung VLt1 der Vorschalt-Schaltung (Bx), die durch die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V12) festgelegt wird, als Grenze betrachtet. Die Spannung der Spannungsquelle (V11) wird in der Weise festgelegt, dass der größere Grenzstromwert den vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms erreicht.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleicher (Cm11) kann durch ein Einschieben von Mitkopplungswiderständen (nicht in der Zeichnung dargestellt) in seine Ausgangsklemme und seine nichtinvertierende Eingangsklemme der Vergleichsbetrieb eine Hysterese aufweisen. Dadurch lässt sich ein unbeabsichtigtes Oszillationsphänomen bei einer Änderung des Vergleichsausgangs verhindern.
  • Durch eine derartige Anordnung der Vorschalt-Schaltung (Bx) wird die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik anhand einer Kennlinie (F1a) zwischen den Punkten (P0a), (P0b), (P0c), (P11), (P12), (P13) und (P0e) in 2 dargestellt, wenn das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt ist, damit für eine Glimmentladung als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgewählt wird.
  • Hierbei sind die Spannungen an dem Punkt (P12) und an dem Punkt (P13) im wesentlichen identisch und liegen bei einem Wert, welcher durch die vorstehend beschriebene Grenzspannung VLt1 festge legt ist Ferner sind die Ströme an dem Punkt (P11) und an dem Punkt (P12) im wesentlichen identisch und liegen bei einem Wert, welcher durch den vorstehend beschriebenen Grenzstromwert ILh festgelegt ist. Ferner sind die Ströme an dem Punkt (P13) und an dem Punkt (P0e) im wesentlichen identisch und liegen bei einem Wert, welcher durch den vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms festgelegt ist.
  • In 2 wird auch die Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) für den Fall gezeigt, dass die Nennleistung konstant aufrechterhalten wird, wobei die Nennleistung der Lampe bei einer Lichtbogenentladung bei 150 W liegt.
  • Nachfolgend wird kurz der Grund dafür beschrieben, dass die Speisevorrichtung (Ex), welche den in 8 gezeigten Speisesteuerkreis (Fx1) als Speisesteuerkreis (Fx) aufweist, die anhand der Kennlinie (F1a) in 2 gezeigte Charakteristik ergibt.
  • Im allgemeinen lässt die Spannungsverringerung-Chopper-Schaltung den Ausgangsstrom infolge der Spannungsdifferenz zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung fließen. Je höher die Ausgangsspannung wird, desto geringer wird folglich die Ausgangsstromversorgungsfähigkeit. Umgekehrt wird die Ausgangsstromversorgungsfähigkeit desto größer, je niedriger die Ausgangsspannung wird. Mit anderen Worten kann eine desto höhere Spannung ausgegeben werden, je kleiner der Ausgangsstrom ist Umgekehrt kann nur eine kleine Spannung ausgegeben werden, je größer der Ausgangsstrom wird.
  • Der Punkt (P0a) der vorstehend beschriebenen Kennlinie (F1a) entspricht einem Zustand, in dem die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung entsteht. In dem flachen Bereich zwischen den Punkten (P0a) und (P0b) versucht, wie vorstehend beschrieben wurde, das Lampenspannungssignal (Sv) höher zu werden als die Leerlaufspannung, weil der Lampenstrom (IL) nicht fließt oder klein ist In diesem Bereich wird der vorstehend beschriebene Transistor (Qd1) in einen OFF-Zustand oder einen aktiven Zustand versetzt, und durch die Rückkopplungsregelungsfunktion des Chopper-Fähigkeit-Steuerkreises (Ud) wird das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) von dem vorstehend beschriebenen maximalen Tastverhältnis Dxmax ausgehend verringert, und ferner wird das Lampenspannungssignal (Sv) entsprechend einer Regelung in der Weise, dass die Leerlaufspannung nicht überschritten wird, erzeugt. In einem anderen Bereich, das heißt, in einem Bereich, von welchem der Bereich zwischen den Punkten (P0a) und (P0b) ausgenommen wird, wird der vorstehend beschriebene Transistor (Qd1) in einen ON-Zustand versetzt, weil das Lampenspannungssignal (Sv) niedriger ist als die Leerlaufspannung.
  • Andererseits entspricht in dem Bereich zwischen den Punkten (P0b) und (P0d) der vorstehend beschriebenen Kennlinie (F1a) das vorstehend beschriebene zu regelnde Signal (Sd5) dem vorstehend beschriebenen Lampenstromsignal (Si). Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt, damit als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausgewählt wird. Da das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) das vorstehend beschriebene maximale Tastverhältnis Dxmax nicht überschreiten kann, wie oben beschrieben, kann das vorstehend beschriebene Lampenstromsignal (Si) das Niveau nicht erreichen, welches durch das vorstehend beschriebene Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb, das heißt, durch das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms festgelegt ist. Somit wird ein Zustand aufrechterhalten, in welchem das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) auf das vorstehend beschriebene maximale Tastverhältnis Dxmax fixiert ist.
  • Von dem Bereich zwischen dem Punkt (P0b) und dem Punkt (P11) der vorstehend beschriebenen Kennlinie (F1a) entspricht der Hyperbelbereich zwischen den Punkten (P0b) und (P0c) einem Zustand, in dem die vorstehend beschriebene Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung aus dem vorstehend beschriebenen Schaltelement (Qx), der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lx) und aus der vorstehend beschriebenen Schwungrad-Diode (Dx) mit einem intermittierenden Modus (unsteten Modus) betrieben wird. Ferner entspricht der relativ flache, nach unten rechts verlaufende Bereich zwischen den Punkten (P0c) und (P11) einem Zustand, in welchem die vorstehend beschriebene Spannungsverringerungs-Schaltung in einem kontinuierlichen Modus betrieben wird.
  • Hierbei bedeutet der intermittierende Modus der vorstehend beschriebenen Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung einen Zustand, in welchem im Hinblick auf die Drosselspule (Lx), welche das Ein- oder Ausschalten des Schaltelementes (Qx) entsprechend dem vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignal (Sg) regelt, eine Dauer (Tn) gegeben ist, während der ihr Strom (Icoil) bei etwa 0 liegt, wie in 11(c) dargestellt ist. Ferner bedeutet der kontinuierliche Modus einen Zustand, in welchem die Dauer (Tn), während welcher der Strom (Icoil) der Drosselspule (Lx) bei etwa 0 liegt, nicht gegeben ist, wie in 11(d) dargestellt.
  • Im allgemeinen wird in der Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung, bei welcher das Tastverhältnis fixiert wird, und die mit einem intermittierenden Modus betrieben wird, ihre Ausgangsspannung entsprechend einer Zunahme des Ausgangsstroms verringert.
  • Bei einfacher Näherungstheorie hat die Ausgangsspannung einer Spannungsverringerungs-Chopper-Schalturig, bei der das Tastverhältnis fixiert ist und die in einem kontinuierlichen Modus betrieben wird, unabhängig vom Ausgangsstrom einen konstanten Wert, der durch eine Multiplikation der Gleichstromquelle (Mx) mit dem maximalen Tastverhältnis DXmax entsteht. Bei einer realistischen Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung verringert sich jedoch die Ausgangsspannung entsprechend einer Zunahme des Ausgangsstroms. Der Bereich zwischen den Punkten (P0c) und (P11) weist deshalb eine nach unten rechts verlaufende Charakteristik auf.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird bei einer Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung die Ausgangsstromversorgungsfähigkeit desto größer, je niedriger die Ausgangsspannung wird. Wenn die Lampenspannung (VL) ausgehend von dem Punkt (P11) mehr absinkt, nimmt deshalb der Lampenstrom (IL) zu und versucht, den vorstehend beschriebenen Grenzstromwert ILh zu überschreiten. Das dem vorstehend beschriebenen Lampenstromsignal (Si) entsprechende, zu regelnde Signal (Sd5) ermöglicht deshalb, die Differenz zwischen sich selbst und der geteilten Spannung des vorstehend beschriebenen Sollsignals (Sd2) für einen Chopper-Antrieb, das dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms entspricht, durch den Widerstand (Rd2) und den Widerstand (Rd3) zu beseitigen. Dadurch wird das Aus gangssignal (Sd1) der Fehler-Integrationsschaltung erhöht Durch eine Verringerung des Tastverhältnisses des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) wird der Lampenstrom (IL) bei dem vorstehend beschriebenen Grenzstromwert ILh aufrechterhalten. Auf diese Weise entsteht der zwischen den Punkten (P11) und (P12) der vorstehend beschriebenen Kennlinie (F1a) entstehende Bereich, in welchem der Lampenstrom (IL) konstant ist.
  • Wenn ausgehend von dem Punkt (P12) die Lampenspannung (VL) mehr absinkt und bei kleiner/gleich dem vorstehend beschriebenen Grenzstromwert ILh liegt, wird der Lampenstrom (IL) auf dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax des zulässigen Lampenstroms aufrechterhalten, welcher größer ist als der vorstehend beschriebene Grenzstromwert ILh, wie vorstehend beschrieben. Auf diese Weise entsteht der zwischen den Punkten (P13) und (P0e) der vorstehend beschriebenen Kennlinie (F1a) entstehende Bereich, in welchem der Lampenstrom (IL) konstant ist.
  • Folglich kann das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms mit dem niedrigeren Niveau in der Weise festgelegt werden, dass der Punkt (P11) die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) nicht überschreitet, welche einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist, damit die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird. Ferner kann für denselben Zweck die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V12) in der Weise festgelegt werden, dass bei dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms mit dem höheren Niveau, das heißt, bei dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax des zulässigen Lampenstroms, der Punkt (P13) die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) nicht überschreitet, die einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist.
  • Durch eine derartige Konstruktion der Speisevorrichtung, die bei den in 1, 7 und 8 dargestellten Anordnungen beschrieben wurde und die die in 2 gezeigte Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung realisiert, wird die über einen bestimmten Wert hinausgehende Leistung bei der Glimmentladung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe festgelegt. Der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases lässt sich folglich bei einer Glimmentladung beseitigen, und der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität lässt sich erhöhen.
  • Nachfolgend werden der jeweilige Prozess der in 1 beschriebenen erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung, welche den in 8 beschriebenen Speisesteuerkreis (Fx1) als Speisesteuerkreis (Fx) aufweist, ausgehend vom Starten, beim Starten, bei einer Glimmentladung, beim Übergang zu einer Lichtbogenentladung sowie bei einer Konvergenz in eine Lichtbogenentladung im stationären Zustand sowie wichtige Punkte der Regelung in der Praxis kurz beschrieben.
  • Beim Starten dieser Lichtquellenvorrichtung wird für eine Glimmentladung beim Gesamtregelglied (Xpu) das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt, damit als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgewählt wird, wie vorstehend beschrieben. Ferner wird hierbei die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik in den anhand der in 2 beschriebenen Kennlinie (F1a) beschriebenen Zustand versetzt.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die Entladungslampe (Ld) ausgeschaltet, und der Lampenstrom (IL) fließt nicht. Dadurch kommt es zu einem Zustand, in dem die Leerlaufspannung entsteht, das heißt, ein Zustand, der dem Punkt (P0a) entspricht.
  • Durch einen Betrieb des Starters (Ui) wird hierbei zwischen den vorstehend beschriebenen Elektroden (E1, E2) eine Hochspannung angelegt, ein Isolationsdurchschlag erzeugt und eine Glimmentladung gestartet, wie vorstehend beschrieben.
  • Der Zustand des Systems während der Dauer der Glimmentladung bleibt eine Weile lang in irgend einem Punkt in dem Bereich zwischen den Punkten (P0c) und (P12) auf der Kennlinie (F1a) in 2. Die Entladungsform geht in eine Lichtbogenentladung über, wenn sich die Elektrodentemperatur in ausreichendem Maß erhöht.
  • Wie vorstehend beschrieben, sinkt die Lampenspannung (VL) rasch ab, wenn die Lampe in eine Lichtbogenentladung übergeht Das Gesamtregelglied (Xpu), welches über den A/D-Wandler (Adc) das Lampenspannungssignal (Sv) ermittelt, kann deshalb das rasche Absinken der Lampenspannung (VL) ermitteln.
  • Oder man kann den Übergang der Lampe in die Lichtbogenentladung durch Warten auf einen geeigneten Zeitverlauf und durch eine anschließende Ermittlung des raschen Absinkens der Lampenspannung (VL) ermitteln. Somit kann man sich für einen Fall eines nochmaligen Übergangs in eine Lichtbogenentladung nach einer Rückkehr zu einer Glimmentladung nach dem Übergang der Lampe in die Lichtbogenentladung oder für einen Fall eines Übergangs in eine Lichtbogenentladung nach mehrmaligem Wiederholen des vorstehend beschriebenen Vorgangs vorbereiten.
  • Bei der Ermittlung des Übergangs der Lampe in die Lichtbogenentladung ermittelt das Gesamtregelglied (Xpu) im wesentlichen regelmäßig die Lampenspannung (VL), dividiert die eingestellte Soll-Leistung durch die ermittelte Lampenspannung (VL), berechnet den Sollstrom, welcher als Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit betrachtet wird, und startet einen sich wiederholenden Vorgang, statt den bisherigen Betrieb durchzuführen, bei welchem für eine Auswahl des vorstehend beschriebenen oberen Grenzsignals (Sk) des Lampenstroms als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb für eine Glimmentladung das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt wird.
  • Wie oben beschrieben, ist während der Anfangsdauer (T31) der Lichtbogenentladung die Temperatur der Lampe noch nicht ausreichend hoch. Man kann deshalb den Sollstrom nicht erreichen, weil der berechnete Sollstrom den vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms überschreitet. Im Lauf der Zeit erhöht sich jedoch die Lampenspannung wodurch der berechnete Sollstrom einen Wert erreicht, welcher bei kleiner/gleich dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax des zulässigen Lampenstroms liegt. Damit wird die Zuführung der eingestellten Soll-Leistung zur Lampe ermöglicht. Danach wandelt sich der Zustand der Lichtquellenvorrichtung entlang der Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) in 2 und erreicht einen stationären Zustand (T33), welcher beibehalten wird, wie vorstehend beschrieben.
  • In 2 ist die Kennlinie (F1a) der Glimmentladung in der Nähe des Punktes (P12) unterhalb der Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) der Lichtbogenentladung positioniert. Wie oben beschrieben, ist das vorstehend beschriebene Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb des vorstehend beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreises (Ud) ein Signal, welches dadurch entsteht, dass ein kleineres Signal von den folgenden beiden Signalen, das heißt, von dem Signal (Sd3), welches dem vorstehend beschriebenen Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit entspricht, und von dem Signal (Sd4), das dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms entspricht, ausgewählt wird. Unter der Bedingung, dass die Kennlinie (F1a) der Glimmentladung unterhalb der Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) der Lichtbogenentladung positioniert ist, erscheint die Kennlinie (F1a) der Glimmentladung mehr bevorzugt als die Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) der Lichtbogenentladung, unabhängig davon, dass die Entladung eine Lichtbogenentladung ist.
  • Um zu verhindern, dass ein derartiger Nachteil entsteht, versetzt das vorstehend beschriebene Gesamtregelglied (Xpu) zu dem vorstehend beschriebenen Zeitpunkt der Ermittlung des Übergangs der Lampe in die Lichtbogenentladung das vorstehend beschriebene Unterdrückungssignal (Sa) in ein hohes Niveau und den vorstehend beschriebenen Transistor (Q12) in einen ON-Zustand und verhindert, dass der oben beschriebene Transistor (Q11) in einen ON-Zustand versetzt wird. Als Folge davon kann im Fall, dass die Lampenspannung (VL) höher ist als die vorstehend beschriebene Grenzspannung VLt1, die Erscheinung der Funktion der Beschränkung des Lampenstroms (IL) auf VLt1 verhindert werden.
  • Wenn die vorstehend beschriebene Bedingung, dass die Kennlinie der Glimmentladung unterhalb der Kennlinie der Lichtbogenentladung positioniert ist, nicht vorhanden ist, kann selbstverständlich den praktischen Einsatz der vorstehend beschriebenen Funktion der Verhinderung des Betriebs des vorstehend beschriebenen Transistors (Q11) durch den vorstehend beschriebenen Transistor (Q12) weggelassen werden.
  • 9 zeigt die Anordnung des Speisesteuerkreises (Fx2) in einer vereinfachen Darstellung, wobei die konkrete Anordnung der Schaltung (Uc) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms in dem oben anhand von 7 beschriebenen Speisesteuerkreis (Fx) anhand einer Schaltung (Uc2) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms dargestellt wird.
  • Der Schaltung (Uc2) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms wird von der Klemme (Tf) das Lampenspannungssignal (Sv) zugeführt und durch einen Vergleicher (Cm21) mit der Spannung einer Bezugsspannungsquelle (V22) verglichen. Wenn die Spannung des vorstehend beschriebenen Lampenspannungssignals (Sv) höher ist als die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V22), wird der Transistor (Q21) in einen ON-Zustand versetzt, wodurch ein Widerstand (R25) kurzgeschlossen wird. Der Wert des Widerstandes, welcher von einer nichtinvertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (A22) an die Erdung angeschlossen wird, liegt deshalb bei einem kleineren Wert, welcher nur durch den Widerstand (R24) entsteht.
  • Wenn umgekehrt die Spannung des vorstehend beschriebenen Lampenspannungssignals (Sv) niedriger ist als die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V22), wird der vorstehend beschriebene Transistor (Q21) in einen OFF-Zustand oder in einen aktiven Zustand versetzt Der Widerstand (R25) wird in diesem Fall nicht kurzgeschlossen. Der Wert des Widerstandes, welcher von einer nichtinvertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (A22) an die Erdung angeschlossen wird, liegt deshalb bei einem größeren Wert, welcher durch die Summe des Widerstandes (R24) und des Widerstands (R25) entsteht.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleicher (Cm21) kann durch ein Einschieben von Mitkopplungswiderständen (nicht in der Zeichnung dargestellt) in seine Ausgangsklemme und seine nichtinvertierende Eingangsklemme der Vergleichsbetrieb eine Hysterese aufweisen. Dadurch lässt sich ein unbeabsichtigtes Oszillationsphanomen bei einer Änderung des Vergleichsausgangs verhindern.
  • An die vorstehend beschriebene nichtinvertierende Eingangsklemme des oben beschriebenen Operationsverstärkers (A22) wird eine Bezugsspannungsquelle (V21) mit einem geeigneten Spannungswert über einen Widerstand (R23) angeschlossen. Andererseits wird das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) über einen bei Bedarf angeordneten Verstärker oder Puffer (A21) und über einen Widerstand (R21) der invertierenden Eingangsklemme des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A22) zugeführt.
  • An die oben beschriebene invertierende Eingangsklemme des oben beschriebenen Operationsverstärkers (A22) wird über den Widerstand (R22) die Ausgangsspannung des oben beschriebenen Operationsverstärkers (A22) rückgekoppelt. Als Folge davon wirkt der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (A22) als Differential-Verstärkerschaltung.
  • Hierbei wird die Ausgangsspannung Eo des oben beschriebenen Operationsverstärkers (A22) durch die folgende Formel 1 dargestellt: Eo = A + B·F (Ei) – C·E1 (Formel 1)
  • Hierbei bezeichnen Ei die Spannung des vorstehend beschriebenen Lampenspannungssignals (Sv), A, B und C positive Konstanten und F (Ei) eine Funktion von Ei. Wenn sich der vorstehend beschriebene Transistor (Q21) im ON-Zustand befindet, liegt F bei 0. Wenn sich der vorstehend beschriebene Transistor (Q21) im OFF-Zustand befindet, liegt F bei 1.
  • Die Werte der vorstehend beschriebenen Konstanten A, B und C werden aufgrund der Widerstandswerte der vorstehend beschriebenen Widerstände (R21), (R22), (R23), (R24) und (R25), aufgrund der Verstärkung des vorstehend beschriebenen Verstärkers oder des Puffers (A21) sowie aufgrund des Spannungswertes der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V21) berechnet.
  • Die Ausgangsspannung Eo des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A22) wird von der Klemme (Tj) über einen Widerstand (R26) ausgegeben und als oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms dem vorstehend beschriebenen Chopper-Fähigkeit-Steuerkreis (Ud) zugeführt. Wie aus der Formel 1 ersichtlich, wird das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms linear desto kleiner, je höher die Lampenspannung (VL) in einem Bereich ist, in dem sich der vorstehend beschriebene Transistor (Q21) im ON-Zustand befindet, und in einem Bereich ist, in dem sich der Transistor (Q21) im OFF-Zustand befindet.
  • Die Ausgangsspannung der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx), das heißt, die Lampenspannung (VL), wird durch die Funktion des vorstehend beschriebenen Vergleichers (CmV) in der Weise festgelegt, dass sie schließlich die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung nicht überschreitet. Es wird deshalb ersichtlich, dass unter der Bedingung, dass der oben beschriebene Transistor (Q21) sich im ON-Zustand befindet, das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms den Lampenstrom (IL) auf 0 A beschränken muss, wenn die Lampenspannung (VL) eine geeignete Spannung von größer/gleich der vorstehend beschriebenen Leerlaufspannung erreicht.
  • Im Fall, dass das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms den Lampenstrom (IL) auf 0 A beschränkt, wenn die Lampenspannung (VL) unter der Bedingung, dass sich der vorstehend beschriebenen Transistor (Q21) im ON-Zustand befindet, bei der vorstehend beschriebenen Leerlaufspannung liegt, können die vorstehend anhand von 7 beschriebenen Schaltungsbauteile, wie der Vergleicher (Cmv), der Transistor (Qd1) und dergleichen, welche verhindern, dass die Lampenspannung (VL) die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung überschreitet, weggelassen werden.
  • Da es erforderlich ist, dass der Ausgangsstrom der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx), das heißt, der Lampenstrom (IL), in der Weise festgelegt wird, dass er den vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms nicht überschreitet, wird ersichtlich, dass das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms den Lampenstrom (IL) auf den oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms beschränken muss, wenn unter der Bedingung, dass sich der vorstehend beschriebene Transistor (Q21) im OFF-Zustand befindet, die Lampenspannung (VL) bei etwa 0 V liegt (das heißt, hierbei geht es um eine Spannung, welche einer niedrigen Entladespannung während der vorstehend beschriebenen Anfangsdauer (T31) der Lichtbogenentladung entspricht Es gibt keinen großen Unterschied, wenn sie im Hinblick auf die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik als 0 V bezeichnet wird).
  • Bei der vorstehend anhand von 9 dargestellten Schaltung (Uc2) zum Erzeugen des oberen Grenzsignals des Lampenstroms wird eine Grenzspannung VLt2 bei der Ausgangsspannung der Vorschalt-Schaltung (Bx), die durch die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V22) bestimmt wird, als Schwellenwert bezeichnet, und der Lampenstrom (IL) wird entsprechend einer Abnahme der Lampenspannung (VL) in der Weise linear zunehmend beschränkt, dass die Lampenspannung (VL) die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung nicht überschreitet, falls die Lampenspannung (VL) höher ist als diese Grenzspannung VLt2. Ferner wird bei der Schaltung (Uc2) der Lampenstrom (IL) entsprechend einer Abnahme der Lampenspannung (VL) in der Weise linear zunehmend beschränkt, dass der Lampenstrom (IL) den oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms nicht überschreitet, falls die Lampenspannung (VL) niedriger ist als diese Grenzspannung VLt2.
  • Es ist jedoch erforderlich, dass sich das Unterdrückungssignal (Sa) aus dem Gesamtregelglied (Xpu) auf einem niedrigen Niveau befindet, dass ferner der Transistor (Q22) in einen OFF-Zustand versetzt wird und dass ein Transistor (Q23) mittels eines Widerstandes (R27) in einen OFF-Zustand versetzt wird, damit die Ausgangsspannung Eo des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A22) als oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgegeben wird.
  • Wenn sich das Unterdrückungssignal (Sa) aus dem Gesamtregelglied (Xpu) auf einem hohen Niveau befindet, wird der Transistor (Q22) in einen ON-Zustand versetzt. Ferner wird auch der vorstehend beschriebene Transistor (Q23) über einen Widerstand (R28) in einen ON-Zustand versetzt. Das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms wird deshalb unabhängig von der Ausgangsspannung Eo des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A22) bei einer Spannung fixiert, welche im wesentlichen gleich einer Bezugsspannungsquelle (V23) ist. Die Spannung der Bezugsspannungsquelle (V23) wird in der Weise bestimmt, dass dieser Spannungswert dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms entspricht.
  • Durch eine derartige Anordnung der Vorschalt-Schaltung (Bx) wird die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik anhand der Kennlinie (F2a) zwischen Punkten (P2a), (P21), (P22) und (P2f) in 3 dargestellt, wenn das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt ist, damit für eine Glimmentladung als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgewählt wird. Hierbei sind die Spannungen an dem Punkt (P21) und an dem Punkt (P22) im wesentlichen identisch und liegen bei einem Wert, der durch die vorstehend beschriebene Grenzspannung VLt1 festgelegt ist.
  • Man kann deshalb die Konstanten A, B und C der oben beschriebenen Formel 1 in der Weise festlegen, dass die Kennlinie (F2a) die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) nicht überschreitet, welche einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist, damit die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Wie vorstehend der Bereich zwischen den Punkten (P0b) und (P11) in Verbindung mit 2 beschrieben wurde, wird die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik in 3, wie die Kennlinie (F2a) und dergleichen, in Abhängigkeit von der oberen Grenzcharakteristik (Fdw) der Lampenspannung (VL) von der Stromversorgungsfähigkeit beschränkt, wobei die obere Grenzcharakteristik (Fdw) durch ein Merkmal im Hinblick auf den Betriebszustand in einem intermittierenden Modus und durch ein Merkmal im Hinblick auf den Betriebszustand in einem kontinuierlichen Modus bei einer Spannungsverringerungs-Chopper-Schaltung verursacht wird, bei der das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sg) bei dem vorstehend beschriebenen maximalen Tastverhältnis von DXmax liegt. Dies ist jedoch kein Problem.
  • Durch eine derartige Konstruktion der Speisevorrichtung, wie sie bezüglich der in 1, 7 und 9 beschriebenen Anordnungen bereits beschrieben wurde und welche die in 3 gezeigte Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung realisiert, wird die über einen bestimmten Wert hinausgehende Leistung bei der Glimmentladung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe festgelegt Folglich kann der vorstehend beschriebene Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigt und der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität erhöht werden.
  • Auch beim Starten dieser Lichtquellenvorrichtung wird für eine Glimmentladung bei dem Gesamtregelglied (Xpu) das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ausreichend hoch eingestellt, damit als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgewählt wird, wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Lichtquellenvorrichtung. Ferner wird hierbei die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik in den anhand der in 3 beschriebenen Kennlinie (F2a) beschriebenen Zustand versetzt. Oder man kann auch das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit in der Weise einstellen, dass das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms entspricht.
  • Das vorstehend beschriebene Gesamtregelglied (Xpu) versetzt zu dem Zeitpunkt der Ermittlung des Übergangs der Lampe in die Lichtbogenentladung das vorstehend beschriebene Unterdrückungssignal (Sa) in ein hohes Niveau und dadurch den vorstehend beschriebenen Transistor (Q22) sowie den vorstehend beschriebenen Transistor (Q23) in einen ON-Zustand wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Lichtquellenvorrichtung. Somit entspricht das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax eines zulässigen Lampenstroms.
  • Durch diese Maßnahme sind nach dem Übergang in die Lichtbogenentladung von der anhand der Kennlinie (F2a) gezeigten Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik eine Trennung und ein Übergang entlang der Nennstrom-Kennlinie zwischen den Punkten (P2e) und (P2f) in 3 in die Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) möglich. Somit lässt sich die Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) schneller erreichen als durch eine Bewegung entlang der Kennlinie (F2a).
  • Diese Neutralisierung der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik der Glimmentladung ist zwar in dem Fall, in dem man ein schnelles Erreichen der Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) nicht erforderlich ist, unnötig. Es ist jedoch erforderlich, falls die Bedingung gegeben ist, dass in dem gewöhnlichen Bereich der Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) der Lichtbogenentladung (das heißt, in einem Bereich der Lichtbogenentladung im Fall einer Nutzung als Lichtquelle, von dem ein Bereich mit einer dunklen Emission beim Starten sowie unmittelbar nach dem Starten ausgenommen ist) die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik der Glimmentladung weiter unten positioniert ist.
  • Da sich die vorstehend beschriebene Kennlinie (F2a) in 3 in dem gewöhnlichen Bereich oberhalb der vorstehend beschriebenen Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) befindet, ist es zwar möglich, die vorstehend beschriebene Neutralisierungs-Funktion der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik der Glimmentladung wegzulassen. Wenn jedoch der Punkt (P21) noch weiter unten oder noch weiter links angeordnet ist und die vorstehend beschriebene Nennleistungs-Kennlinie (Fp0) überquert, wird die vorstehend beschriebene Neutralisierungs-Funktion der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik der Glimmentladung benötigt.
  • Der oben anhand 9 beschriebene Schaltungsblock (Ui1) kann durch den in 10 beschriebenen Schaltungsblock (Ui2) ersetzt werden, wodurch sich eine größere Verbesserung erzielen lässt.
  • Das vorstehend beschriebene Lampenspannungssignal (Sv) wird über einen nach Bedarf angeordneten Verstärker oder einen Puffer (A2i1) einer Differential-Verstärkerschaltung, bestehend aus einem Operationsverstärker (A2i2), einer Bezugsspannungsquelle (V2i1), einem Widerstand (R2i1), einem Widerstand (R2i2), einem Widerstand (R2i3) sowie einem Widerstand (R2i4), sowie einer Differential-Verstärkerschaltung, bestehend aus einem Operationsverstärker (R2i3), einer Bezugsspannungsquelle (V2i2), einem Widerstand (R2i5), einem Widerstand (R2i6), einem Widerstand (R2i7) sowie einem Widerstand (R2i8), zugeführt.
  • Die Anordnung dieser Differential-Verstärkerschaltungen entspricht einer Anordnung, die dadurch entsteht, dass von der vorstehend anhand von 9 beschriebenen Differential-Verstärkerschaltung, bestehend aus dem Operationsverstärker (A22), der Bezugsspannungsquelle (V21), dem Widerstand (R21), dem Widerstand (R22), dem Widerstand (R23), dem Widerstand (R24), dem Widerstand (R25) sowie dem Transistor (Q21) der Widerstand (R25) und der Transistor (Q21) entfernt werden. Die Spannungen Eo1 und Eo2 von den Signalen (S2i1) und (S2i2) als Ausgaben dieser Differential-Verstärkerschaltungen sind durch die folgenden Formeln 2 und 3 dargestellt: Eo1 = A1 – C1 Ei (Formel 2) Eo2 = A2 – C2 Ei (Formel 3)
  • Hierbei bezeichnen Ei die Spannung des vorstehend beschriebenen Lampenspannungssignals (Sv), A1 und C1 die positiven Konstanten, welche aufgrund der Widerstandswerte der vorstehend beschriebenen Widerstände (R2i1), (R2i2), (R2i3) sowie (R2i4), aufgrund der Verstärkung des vorstehend beschriebenen Verstärkers oder des Puffers (A2i1) sowie aufgrund des Spannungswertes der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V2i1) berechnet werden. Ferner werden die positiven Konstanten A2 und C2 aufgrund der Widerstandswerte der vorstehend beschriebenen Widerstände (R2i5), (R2i6), (R2i7) sowie (R2i8), aufgrund der Verstärkung des vorstehend beschriebenen Verstärkers oder des Puffers (A2i1) sowie aufgrund des Spannungswertes der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V2i2) berechnet.
  • Von den Spannungen der Signale (S2i1) und (S2i2) wird eine größere Spannung durch eine Diode (D2i1) und eine Diode (D2i2) ausgewählt und erscheint bei einem Widerstand (R2i9). Diese wird deshalb über einen bei Bedarf angeordneten Verstärker oder einen Puffer (A2i4) anstelle eines Signals (Sk2) aus dem Operationsverstärker (A22) in 9 an einen Widerstand (R26) angeschlossen.
  • Wie aus den Formeln 2 und 3 ersichtlich wird, werden die Spannungen Eo1 und Eo2 der Signale (S2i1) und (S2i2) linear desto kleiner, je höher die Lampenspannung (VL) wird. Von diesen wird eine größere Spannung ausgewählt und fungiert als oberes Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms. Die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik ist deshalb anhand einer Kennlinie (F2e) zwischen Punkten (P2a), (P26), (P27) und (P2e) in 4 dargestellt, wenn das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax des zulässigen Lampenstroms entsprechend eingestellt ist, damit für eine Glimmentladung als Sollsignal (Sd2) für einen Chopper-Antrieb das vorstehend beschriebene obere Grenzsignal (Sk) des Lampenstroms ausgewählt wird.
  • Der Bereich mit dem Nennstrom zwischen den Punkten (P27) und (P2e) wird hierbei dadurch ausgebildet, dass das vorstehend beschriebene Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit dem vorstehend beschriebenen oberen Grenzwert ILmax des zulässigen Lampenstroms entsprechend eingestellt wurde.
  • Folglich können die Konstanten A1, A2, C1 und C2 der oben beschriebenen Formeln 2 und 3 so festgelegt werden, dass die Kennlinie (F2e) die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp1) nicht überschreitet, welche einer konstanten Leistung entspricht, die doppelt so hoch wie die Nennleistung der Lampe ist, damit die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Durch eine derartige Konstruktion der Speisevorrichtung wird, wie bei der in 10 beschriebenen Anordnung des Schaltungsblocks (Ui2) beschrieben, welche die in 4 gezeigte Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung realisiert, die über einen bestimmten Wert hinausgehende Leistung bei der Glimmentladung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe festgelegt. Man kann deshalb den vorstehend beschriebenen Nachteil der Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigen und den Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität erhöhen.
  • Der Bereich zwischen den Punkten (P21) und (P22) bei der vorstehend anhand von 3 beschriebenen Kennlinie (F2a) entsteht als diskontinuierlicher Sprung durch den Betrieb des vorstehend anhand von 9 beschriebenen Vergleichers (Cm21).
  • Normalerweise sinkt die Lampenspannung (VL) über einem Übergang von einer Glimmentladung in eine Lichtbogenentladung rasch ab und überschreitet somit die vorstehend beschriebene Grenzspannung VLt2. Es entsteht deshalb kein Nachteil. Im Fall einer Lampe jedoch, bei welcher die Lampenspannung (VL) von einer Seite, die höher ist als die vorstehend beschriebene Grenzspannung VLt2, auf eine Seite, die niedriger ist als VLt2, relativ langsam absinkt und somit VLt2 überschreitet, wird unmittelbar nach dem Über schreiten der Versuch unternommen, den Lampenstrom (IL) rasch zu steigern. Die Lampenspannung (VL) erhöht sich durch eine Spannungsabsenkung durch den Strom und kehrt nochmals zur Seite mit der höheren Spannung zurück, was wiederholt wird.
  • Da die Kennlinie (F2e) in 4 einen derartigen diskontinuierlichen Sprung nicht aufweist, kommt es nicht häufig zu dem Wiederholungsvorgang der Erhöhung und Absenkung der Lampenspannung (VL).
  • Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 12 zeigt ein vereinfachtes Beispiel der in 1 dargestellten Gleichstromquelle (Mx), die eine Aktiv-Filter-Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors vom Spannungserhöhungs-Chopper-Typ aufweist.
  • Hierbei wird die Netzstromquelle (Ax) an eine Diodenbrücke (Hb) angeschlossen. Durch eine Doppelweggleichrichtung des Stroms hiervon wird eine doppelweggleichgerichtete Spannung erzeugt, die eine Wellenform des absoluten Wertes einer Sinuskurve aufweist Diese Spannung wird an eine Spannungserhohungs-Chopper-Schaltung angelegt, welche hauptsächlich aus einer Drosselspule (Lb), einem Schaltelement (Qb), wie einem FET oder dergleichen, einer Diode (Db) sowie einem Glättungskondensator (Cb) besteht.
  • Das vorstehend beschriebene Schaltelement (Qb) wird durch eine Gate-Treiberschaltung (Gb) angetrieben, welche einem Gate-Treibersignal (Sbg) folgt Durch eine im wesentlichen periodische Widerholung des Ein- und Ausschaltens werden der Anschluss der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lb) an die vorstehend beschriebene doppelweggleichgerichtete Spannung sowie ein Trennen davon wiederholt.
  • Während einer Dauer, während der das vorstehend beschriebene Schaltelement (Qb) sich in einem ON-Zustand befindet und in der die vorstehend beschriebene Drosselspule (Lb) an die vorstehend beschriebene doppelweggleichgerichtete Spannung angeschlossen ist, wird in der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lb) Energie magnetisch gespeichert, indem der Strom der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lb) vergrößert wird. Während einer Dauer, während der sich das vorstehend beschriebene Schaltelement (Qb) in einem OFF-Zustand befindet und in der der Anschluss der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lb) an die vorstehend beschriebene doppelweggleichgerichtete Spannung unterbrochen ist, wird die in der vorstehend beschriebenen Drosselspule (Lb) gespeicherte Energie über die vorstehend beschriebene Diode (Db) als Strom abgegeben, in dem vorstehend beschriebenen Glättungskondensator (Cb) aufgeladen und über eine Klemme (T01) und eine Klemme (T02) der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx), welche eine Last ist, zugeführt.
  • Einem Gleichstromquellen-Steuerkreis (Fb) zur Erzeugung des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sbg) werden das Signal (Sbe) der gleichgerichteten Spannung, welches durch ein Mittel (Vbe) zur Ermittlung der gleichgerichteten Spannung erzeugt wurde, ein Ausgangssignal (Sbf), welches durch ein Mittel (Vbf) zur Ermittlung der Ausgangsspannung erzeugt wurde, sowie ein Ausgangsstromsignal (Sbi), das durch ein Mittel (Ib) zur Ermittlung des Ausgangsstroms erzeugt wurde, zugeführt.
  • Das vorstehend beschriebene Mittel (Vbe) zur Ermittlung der gleichgerichteten Spannung sowie das vorstehend beschriebene Mittel (Vbf) zur Ermittlung der Ausgangsspannung unter Verwendung eines Spannungsleiters und das vorstehend beschriebene Mittel (Ib) zur Ermittlung des Ausgangsstroms können unter Verwendung eines Nebenschluss-Widerstands auf einfache Weise realisiert werden.
  • In 13 ist ein vereinfachtes Beispiel der Anordnung des oben beschriebenen Gleichstromquellen-Steuerkreises (Fb) dargestellt.
  • Das Bezugszeichen Sbl bezeichnet ein Signal, welches über einen nach Bedarf angeordneten Verstärker oder Puffer (A31) eingegeben wurde und welches dem oben beschriebenen Ausgangsspannungssignal (Sbf) entspricht Das Signal (Sb1) wird über eine Diode (D31) durch einen Widerstand (R31) und einen Widerstand (R32) einer Spannungsteilung unterzogen und an eine invertierende Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (A34) angeschlossen. Ferner wird eine Bezugsspannungsquelle (V31) mit einer geeigneten Spannung für eine Festlegung des Sollwertes der Ausgangsspannung der vorstehend beschriebenen Gleichstromquelle (Mx) an eine nichtinvertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers (A34) angeschlossen.
  • Da das Ausgangssignal (Sb4) des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A34) über einen Integralkondensator (C31) mit der invertierenden Eingangsklemme rückgekoppelt ist, funktioniert der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (A34) als Fehler-Integrationsschaltung, welche die Differenz zwischen dem Sollwert der Ausgangsspannung, welche durch die vorstehend beschriebene Bezugsspannungsquelle (V31) festgelegt wird, und der Spannung des Signals (Sb1), das dem Ausgangsspannungssignal (Sbf) entspricht, integriert Somit wird ein Ausgangsspannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb4) erzeugt.
  • Ein Bezugszeichen Sb2 bezeichnet ein Signal, das über einen nach Bedarf angeordneten Verstärker oder Puffer (A32) eingegeben wurde und das dem vorstehen beschriebenen Signal (Sbe) der gleichgerichteten Spannung entspricht. Das Signal (Sb2) wird zusammen mit dem vorstehend beschriebenen Spannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb4) einem Vervielfachungsgerät (M31) zugeführt Durch eine Vervielfachung dieser zwei Signale wird ein Stromsollsignal (Sb5) erzeugt. Bei der Vervielfachung werden für ein einfaches Abgleichen der Signalniveaus das vorstehend beschriebene Signal (Sb2) sowie das vorstehend beschriebene Ausgangsspannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb4) durch einen Mittelwert des vorstehend beschriebenen Signals (Sb2) normiert.
  • Ein Bezugszeichen Sb3 bezeichnet ein Signal, das über einen bei Bedarf angeordneten Verstärker oder Puffer (A33), wie bei einer Polaritätsanpassung oder dergleichen, eingegeben wurde und welches dem vorstehen beschriebenen Ausgangsstromsignal (Sbi) entspricht Das Signal (Sb3) wird durch einen Widerstand (R33) und einen Widerstand (R34) einer Spannungsteilung unterzogen und an eine invertierende Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (A35) angeschlossen. Ferner wird das vorstehend beschriebene Stromsollsignal (Sb5) an die nichtinvertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers (A35) angeschlossen.
  • Da die Ausgabe des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A35) über einen Integralkondensator (C32) mit der Invertierenden Eingangsklemme rückgekoppelt ist, fungiert der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (A35) als Fehler-Integrationsschaltung, welche die Differenz zwischen dem Sollwert des Ausgangsstroms, welcher durch das vorstehend beschriebene Stromsollsignal (Sb5) festgelegt wird, und der Spannung des Signals (Sb3), welches dem Ausgangsstromsignal (Sbi) entspricht, integriert. Somit wird ein Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) erzeugt.
  • Ein Bezugszeichen Oscb bezeichnet einen Oszillator, der ein Sägezahnwellen-Signal (Sb0) erzeugt, wie im Fall des vorstehend anhand von 11 beschriebenen Oszillators (Osc). Dieses Sägezahnwellen-Signal (Sb0) und das vorstehend beschriebene Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) werden durch einen Vergleicher (Cmbg) verglichen.
  • In einem Vergleich wird, wie bei dem vorstehend beschriebenen Vergleich durch den Vergleicher (Cmg), ein Signal (Sb7) mit dem vorstehend beschriebenen Sägezahnwellen-Signal (Sb0) verglichen, wobei das Signal (Sb7) dadurch entsteht, dass dem vorstehend beschriebenen Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) eine Offsetspannung (V30) hinzugefügt wird.
  • Während einer Dauer, während welcher die Spannung des vorstehend beschriebenen Sägezahnwellen-Signals (Sb0) höher ist als die Spannung des vorstehend beschriebenen Signals (Sb7), wird das vorstehend beschriebene Gate-Treibersignal (Sbg), das ein hohes Niveau erreicht, erzeugt und von dem vorstehend beschriebenen Gleichstromquellen-Steuerkreis (Fb) ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben, entsteht das vorstehend beschriebene Signal (Sb7) dadurch, dass dem vorstehend beschriebenen Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) eine bleibende Regelabweichung hinzugefügt wird. Das Tastverhältnis des vorstehend beschriebenen Gate-Treibersignals (Sbg) ist deshalb in der Weise vorgesehen, dass es bei kleiner/gleich einem bestimmten maximalen Wert liegt, welcher kleiner ist als 100%, das heißt, dass es bei kleiner/gleich dem maximalen Tastverhältnis ist, auch wenn angenommen wird, dass das Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) bei 0 liegt.
  • Wenn man sich einen Fall vorstellt, in dem das Signal (Sb9) der nachstehend beschriebenen Ausgangsleistungs-Begrenzerschaltung (Wb) bei 0 V liegt, und in welchem deshalb das vorstehend beschriebene Signal (Sb9) durch eine Diode (D32) von einer Spannungsteilungs-Schaltung, bestehend aus den vorstehend beschriebenen Widerständen (R31) und (R32), abgetrennt ist, fungiert die Gleichstromquelle (Mx) durch die vorstehende beschriebene Anordnung des Gleichstromquellen-Steuerkreises (Fb) als Stromquelle vom Aktiv-Filter-Typ für eine Verbesserung des Leistungsfaktors.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die Schaltung durch das vorstehend beschriebene Ausgangsspannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb4) angetrieben, welches dadurch entsteht, dass die Differenz zwischen dem Sollwert der Ausgangsspannung, welche durch die vorstehend beschriebene Bezugsspannungsquelle (V31) festgelegt wird, und dem vorstehend beschriebenen Ausgangsspannungssignal (Sbf) (einem diesem entsprechenden Signal) durch die Fehler-Integrationsschaltung integriert wurde, welche aus dem vorstehend beschriebenen Operationsverstärker (A34) und dergleichen besteht. Die Ausgangsspan nung der Gleichstromquelle (Mx) wird in der Weise einer Rückkopplungs-Regelung unterzogen, dass die Differenz zum Sollwert stets klein wird und als stabilisierte Stromquelle fungiert.
  • Durch das vorstehend beschriebene Ausgangsspannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb4) wird unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Vervielfachungsgerätes (M31) das vorstehend beschriebene Stromsollsignal (Sb5) mit einer Wellenform einer doppelweggleichgerichteten Spannung erzeugt, welches durch das vorstehend beschriebene Signal (Sbe) der gleichgerichteten Spannung (ein diesem entsprechendes Signal) moduliert wurde. Die Schaltung wird durch das vorstehend beschriebene Ausgangsstroms-Fehler-Integrationssignal (Sb6) angetrieben, welches dadurch entsteht, dass die Differenz zwischen dem Stromsollsignal (Sb5) und dem Ausgangsstromsignal (Sbi) (einem diesem entsprechenden Signal) durch die Fehler-Integrationsschaltung integriert wurde, welche aus dem vorstehend beschriebenen Operationsverstarker (A35) und dergleichen besteht. Das Ausgangsstromsignal (Sbi) wird in der Weise einer Rückkopplungs-Regelung unterzogen, dass die Differenz zum Sollwert stets klein wird. Als Folge davon wird die Wellenform des von der Netzstromquelle (Ax) der Gleichstromquelle (Mx) zugeführten Stroms der Spannung der Netzstromquelle (Ax) ähnlich. Die Oberwellenkomponenten werden unterdrückt, und der Leistungsfaktor wird verbessert.
  • Für die Anordnung des vorstehend anhand von 13 beschriebenen Gleichstromquellen-Steuerkreises (Fb) kann als handelsübliche, integrierte Schaltung, bei welcher der vorstehend beschriebene Operationsverstärker (A34), das Vervielfachungsgerät (M31), der Operationsverstärker (A35), der Oszillator (Oscb), der Vergleicher (Cmbg) und dergleichen integriert sind, UC3854 der Fa. Texas Instruments und dergleichen verwendet werden.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der Ausgangsleistungs-Begrenzerschaltung (Wb) beschrieben, bei welcher das der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) entsprechende Signal (Sb1) und das dem Ausgangsstrom der Gleichstromquelle (Mx) entsprechende Signal (Sb3) einem Vervielfachungsgerät (M32) zugeführt und ein der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) entsprechendes Signal (Sb8) erzeugt wird. Dieses Signal wird an eine nichtinvertierende Eingangsklemme eines Operationsverstärkers (A36) angeschlossen. Die Spannung einer Bezugsspannungsquelle (V32) mit einer geeigneten Spannung wird durch einen Widerstand (R35) und einen Widerstand (R36) einer Spannungsteilung unterzogen und an eine invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers (A36) angeschlossen.
  • Die Ausgabe des vorstehend beschriebenen Operationsverstärkers (A36) ist über einen Integralkondensator (C33) mit der invertierenden Eingangsklemme rückgekoppelt. Der Operationsverstärker (A36) fungiert deshalb als Fehler-Integrationsschaltung, welche die Differenz zwischen dem oberen Grenzwert der Ausgangsspannung, welche durch die Bezugsspannungsquelle (V32) festgelegt wird, und der Spannung des Signals (Sb8), welches der Ausgangsspannung entspricht, integriert, und erzeugt ein Spannungs-Fehler-Integrationssignal (Sb9).
  • Unter der Voraussetzung, dass die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers (A36) nicht negativ wird, wird die Spannung der vorstehend beschriebenen Bezugsspannungsquelle (V32) in der Weise eingestellt, dass im Fall, dass die erhöhte Leistung der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx) als Last der Gleichstromquelle (Mx) etwa bei der Nennleistung oder kleiner/gleich der Nennleistung liegt, wie im ausgeschalteten Zustand der Lampe oder im Zustand einer Lichtbogenentladung der Lampe, das vorstehend beschriebene Signal (Sb9) bei 0 V gesättigt ist.
  • Wenn sich hierbei die Ausgangsspannung vergrößert und den oberen Grenzwert der Ausgangsspannung, welche durch die Spannung der Bezugsspannungsquelle (V32) festgelegt wird, zu überschreiten versucht, vergrößert sich das Signal (Sb9). Dem vorstehend beschriebenen Widerstand (R32) wird deshalb über einen Widerstand (R37) und die vorstehend beschriebene Diode (D32) ein überflüssiger Strom zugeführt.
  • Die Fehler-Integrationsschaltung der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) reagiert durch den Operationsverstärker (A34) in der Weise, dass die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) gegenüber der Sollspannung übermäßig groß wird. Dadurch wird die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) mehr verringert als im Normalfall.
  • Als Folge davon nimmt das vorstehend beschriebene Signal (Sb8) ab, welches der Ausgangsleistung der Gleichstromquelle (Mx) entspricht, und es wird in der Weise eine Rückkopplungs-Regelung durchgeführt, dass ein Wert in der Nähe des oberen Grenzwertes des Ausgangsleistung, welche durch die Spannung der Bezugsspannungsquelle (V32) festgelegt wird, aufrechterhalten wird.
  • Durch eine derartige Anordnung der Gleichstromquelle (Mx) und durch die Festlegung der Spannung der Bezugsspannungsquelle (V32) in der Weise, dass der obere Grenzwert der vorstehend beschriebenen Ausgangsleistung auf kleiner/gleich etwa zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe festgelegt wird, wird die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik der Speisevorrichtung (Ex), welche durch eine Kombination der Gleichstromquelle (Mx) mit der Vorschalt-Schaltung (Bx) gebildet wurde, anhand einer Kennlinie (F3a) zwischen den Punkten (P0a), (P0b), (P0c), (P31), (P32) und (P0e) in 5 dargestellt, auch wenn eine Vorschalt-Schaltung (Bx) verwendet wird, bei welcher die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung mit einer Kennlinie (F0a) gezeigt wird.
  • Da die vorstehend beschriebene Vorschalt-Schaltung (Bx) ihren eigenen Leistungsverlust aufweist, wird die der Lampe zugeführte Leistung kleiner als der obere Grenzwert der vorstehend beschriebenen Ausgangsleistung, welche in der Gleichstromquelle (Mx) eingestellt wurde. Der Leistungsverlust in dem jeweiligen Teil der vorstehend beschriebenen Vorschalt-Schaltung (Bx) wird desto größer, je größer der Lampenstrom (IL) wird. Die der Lampe zugeführte Leistung wird deshalb kleiner. Man muss deshalb unter Berücksichtigung dieses Punktes die Spannung der Bezugsspannungsquelle (V32) festlegen.
  • Durch eine derartige Konstruktion der Speisevorrichtung wird, wie bei den Vorteilen der Erfindung bereits beschrieben, bei der erfindungsgemäßen Speisevorrichtung mit den in 1, 12 und 13 beschriebenen Anordnungen, welche die in 5 dargestellte Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung realisieren, die über einen bestimmten Wert hinausgehende Leistung bei der Glimmentladung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der Lampe festgelegt. Man kann deshalb den vorstehend beschriebenen Nachteil einer Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigen und den Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität erhöhen.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Gleichstromquellen-Steuerkreis (Fb) in 13 wurde zwar, wie vorstehend beschrieben, durch das Ausgangssignal der Ausgangsleistungs-Begrenzerschaltung (Wb) dem Widerstand (R32) ein überschüssiger Strom zugeführt und dadurch die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) reduziert. Der Sollwert der Ausgangsspannung kann jedoch auch durch eine Regelung der Spannung der Bezugsspannungsquelle (V31) durch das Signal (Sb9) des Operationsverstärkers (A36) verringert werden.
  • Unter Verwendung des Operationsverstärkers (A36) wurde zwar die Fehler-Integrationsschaltung gebildet, welche ausgehend vom Fehler des oberen Grenzwertes der Ausgangsleistung eine Integration ausführt. Falls jedoch keine Exaktheit der Kennlinie (F3a) verlangt wird, ist auch eine Anordnung möglich, bei der die Ausgangsleistungs-Begrenzerschaltung (Wb) ein Signal erzeugt, welches durch eine Subtraktion ((Signal (Sb8) aus dem Vervielfachungsgerät (M32) minus (oberer Grenzwert der Ausgangsleistung)) entsteht Wenn dieses negativ wird, wird selbstverständlich bei Bedarf eine Klemmdiode oder dergleichen eingeschoben, damit die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle (Mx) nicht verringert wird. Falls jedoch die Ausgangsleistungs-Begrenzerschaltung (Wb) mit einer einzigen Stromquelle betrieben wird, ist diese Maßnahme nicht erforderlich.
  • Ferner kann statt des kostspieligen Vervielfachungsgerätes (M32) ein billiger Addierer verwendet werden, bei dem das Ausgangsspannungssignal (Sbf) (oder das diesem entsprechende Signal (Sb1)) und das Ausgangsstromsignal (Sbi) (oder das diesem entsprechende Signal (Sb3)) jeweils mit einem Zusatz eines geeigneten Koeffizienten miteinander addiert werden. In diesem Fall weist der zwischen den Punkten (P31) und (P32) der Kennlinie (F3a) in 5 gegebene Bereich statt der angegebenen im wesentlichen Hyperbelform eine im wesentlichen geradlinige Form auf, was in der Praxis keinen Nachteil mit sich bringt.
  • Wie vorstehend bei dem Mittel zur Lösung der Aufgabe der Erfindung beschrieben wurde, kann die Speisevorrichtung, um den Nachteil einer Entstehung einer Schwärzung auf der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung zu beseitigen, in einer Weise angeordnet werden, dass die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung auf kleiner/gleich zweifach so hoch wie die Nennleistung der vorstehend beschriebenen Entladungslampe festgelegt wird.
  • Es sind deshalb beispielsweise auch die anhand einer Kennlinie (F2b) zwischen den Punkten (P2a), (P23), (P24) und (P2e) in 3 dargestellte Charakteristik oder die anhand einer Kennlinie (F2c) zwischen den Punkten (P2a) und (P2e) dargestellte Charakteristik möglich.
  • Bei einer ausführlichen Betrachtung von 6, in welcher das Versuchergebnis gezeigt wird, wird jedoch ersichtlich, dass der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität durch die Kennlinie (F2a) in geringem Maß höher ist als der Aufrechterhaltungsgrad der Beleuchtungsintensität durch die Kennlinie (F1a), dass also ein Unterschied entstanden ist. Die Glimmentladungs-Spannung der Versuchslampe liegt bei größer/gleich etwa 150 V. Es ist vorstellbar, dass der Grund für die Entstehung des vorstehend beschriebenen Unterschiedes darin liegt, dass bei der Kennlinie (F2a) nur kleiner/gleich 1,33 mal so hohe Leistung wie die Nennleistung der Lampe zugeführt wurde, während bei der Kennlinie (F1a) eine beinahe zweifach so hohe Leistung wie die Nennleistung der Lampe eingebracht wurde, wenn man nur den vorstehend beschriebenen Spannungsbereich betrachtet. In 3 ist auch die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp2) dargestellt, welche einer konstanten Leistung entspricht, die 1,33 mal so hoch ist wie die Nennleistung der Lampe.
  • Es ist deshalb für eine Entladungslampe wünschenswert, dass in einem Lampenbereich mit größer/gleich der minimalen Spannung der Glimmentladungs-Spannung, welche tatsächlich entstehen kann, die der vorstehend beschriebenen Entladungslampe zugeführte Leistung bei kleiner/gleich 1,5 mal so hoch wie die Nennleistung der Entladungslampe liegt. Es ist ferner ersichtlich, dass es ideal ist, wenn man sie bei kleiner/gleich 1,33 mal halten kann.
  • In 2, 4 und 5 ist auch die Strom-Spannungs-Kennlinie (Fp2) angegeben, die einer konstanten Leistung entspricht, die 1,33 mal so hoch ist wie die Nennleistung der Lampe. Beispielsweise ist die anhand der Kennlinie (F1b) zwischen den Punkten (P0a), (P0b), (P0c), (P14), (P15), (P16) und (P0e) dargestellte Charakteristik erwünschter als die anhand der Kennlinie (F1a) dargestellte Charakteristik in 2. Ferner ist die anhand der Kennlinie (F3b) zwischen den Punkten (P0a), (P0b), (P0c), (P33), (P34) und (P0e) gezeigte Charakteristik erwünschter als die anhand der Kennlinie (F3a) gezeigte Charakteristik in 5.
  • Die Antwortgeschwindigkeit der Schaltung bei der Erzeugung der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung bei einer Speisevorrichtung einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung, welche anhand der vorstehend beschriebenen Kennlinien (F1a), (F1b), (F2a), (F2b), (F2c), (F2e), (F3a) oder (F3b) dargestellt ist, muss nicht sehr hoch sein.
  • Der Grund hierfür liegt darin, dass es vorstellbar ist, dass von der Dauer, während der eine Glimmentladung entsteht, die Verhältnisse der stabilen Glimmentladungsdauer (T11) und der Dauer (T12), während der sich der Glimmstrom vermehrt, groß sind, wobei sich während dieser Dauer die Spannung nur in geringem Maß ändert; dass ferner die Dauer (T21), während der die Glimmspannung abnimmt, kurz ist, und dass deshalb die Einzelheiten der vorübergehenden Reaktion auf die Entstehung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases nur geringen Einfluss ausüben.
  • Im Fall einer Konstruktion der Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentladung muss deshalb auf die Frequenzbänder der in 7, 8, 9, 10 sowie in 13 gezeigten Schaltungselemente, wie der Operationsverstärker, der Vergleicher, der Transistoren und dergleichen, sowie auf die Ansprechverzögerung nicht sehr viel Rücksicht genommen werden. Eine Konstruktion unter Verwendung eines Gleichstroms genügt.
  • Konkret wird statt einer Entladungslampe eine veränderliche Last an die Speisevorrichtung angeschlossen. Wenn im Fall einer Messung der Änderung des Ausgangsstroms (IL) bei einer schrittweisen Änderung der Last in einem Zustand, in dem die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristik einer Glimmentla dung erscheint, eine von 10% bis 90% benötigte Zeit bei kürzer/gleich 5 ms liegt, ist die Festlegung des Dauerwerts vor der Änderung bei 0% und des Dauerwerts nach der Änderung auf 100% ausreichend.
  • Als anzuschließende veränderliche Last wird eine Last benutzt, deren Widerstandswert sich schrittweise verändert, das heißt, konkret eine Last, welche durch eine Schaltung von zwei Widerständen in Reihe gebildet wird, von denen einer mit einem Schaltelement, wie einem FET oder dergleichen, kurzgeschlossen wird. Eine Last, wie eine sogenannte Zener-Diode oder dergleichen, bei der sich die Zener-Spannung schrittweise ändert, konkret eine Last, welche wie nachstehend beschrieben hergestellt wird, besser geeignet, weil sie der Charakteristik einer Lampe in einem tatsächlichen Glimmentladungs-Zustand angenähert ist;
    • – Eine sogenannte Source-Folger-Schaltung wird gebildet, bei der ein Ende des Widerstands an eine Quellenklemme des FETs angeschlossen ist.
    • – Die Drain-Klemme des oben beschriebenen FETs sowie das andere Ende des oben beschriebenen Widerstands werden als beide Enden der Last an die Speisevorrichtung angeschlossen.
    • – Zwischen der Gate-Klemme des oben beschriebenen FETs und dem oben beschriebenen anderen Ende des oben beschriebenen Widerstands wird eine Steuerspannung angelegt, welche schrittweise verändert wird.
  • Als Folge davon ist beispielsweise bei einer tatsächlichen Lichtquellenvorrichtung bei der eine Entladungslampe als Last angeschlossen ist, in der Praxis kein Nachteil zu erwarten, auch wenn die angezeigte Kennlinie bezüglich der konstruierten Kennlinie einen vorübergehend abweichenden Bereich aufweist, falls der Lampenstrom (IL) sowie die Lampenspannung (VL) mit einem Oszilloskop gemessen und die Ausgangs-Strom-Spannungs-Charakteristiken, welche den Darstellungen in 2, 3, 4, 5 und dergleichen entsprechen, anhand eines als XY-Modus bezeichneten Anzeigemodus dargestellt werden.
  • Die vorstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die in 1 dargestellte Lichtquellenvorrichtung vom Innen-Trigger-Startertyp, welche unter Verwendung eines Gleichstroms angetrieben wird. Wie vorstehend beschrieben, sind der Betrieb der Speisevorrichtung sowie das Verhalten der Entladungslampe beim Starten einer derartigen Entladungslampe mit denen bei einer Lichtquellenvorrichtung identisch, welche unter Verwendung eines Wechselstroms angetrieben wird. Auch bei einer Lichtquellenvorrichtung vom Wechselstromantriebstyp, bei welcher durch die in 14 gezeigte Anordnung eines Vollbrücken-Inverters dadurch, dass der hinteren Stufe der Vorschalt-Schaltung Schaltelemente (Q1, Q2, Q3, Q4), wie einem FET oder dergleichen, hinzugefügt werden, an eine Entladungslampe (Ld') eine Wechsel-Entladespannung angelegt wird, kann die Wirkung der Erfindung vorteilhaft entfaltet werden.
  • Die Wirkung der Erfindung wird auch bei einer Lichtquellenvorrichtung nicht nur vom Innen-Trigger-Typ in 1 und 14 vorteilhaft entfaltet, sondern auch bei einer Lichtquellenvorrichtung vom Außen-Trigger-Typ (vom Gleichstromantriebstyp oder vom Wechselstromantriebstyp) gemäß 15, bei welcher in der Entladungslampe (Ld) eine Hilfselektrode (Et) angeordnet und zwischen einer der Elektroden (E1, E2) und der vorstehend beschriebenen Hilfselektrode (Et) eine Hochspannung von einem Starter (He) angelegt wird, weil sie offensichtlich nicht vom Startertyp abhängig ist.
  • In diesen Anmeldungsunterlagen wurde nur das Notwendigste der Schaltungsanordnung beschrieben, um den Betrieb, die Funktion sowie die Wirkung der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung zu erläutern. Es ist folglich anzunehmen, dass weitere Einzelheiten des bei den Ausführungsbeispielen beschriebenen Schaltungsbetriebs, beispielsweise die Polarität der Signale, die konkrete Auswahl, das konkrete Hinzufügen sowie Weglassen von Schaltungselementen oder Konzepten, wie Änderungen und dergleichen aufgrund der Ermöglichung einer Beschaffung der Elemente sowie aus ökonomischen Gründen in der Praxis der Konstruktion einer tatsächlichen Vorrichtung einer intensiven Nutzung zugeführt werden.
  • Es ist davon auszugehen, dass insbesondere eine Vorrichtung zum Schutz der Schaltelemente einer Speisevorrichtung, etwa von Schaltelementen wie FETs oder dergleichen, vor Beschädigungsfaktoren, wie etwa vor einer über einen bestimmten Wert hinausgehenden Leistung, einem über einen bestimmten Wert hinausgehenden Strom, einer Überhitzung und dergleichen, oder eine Vorrichtung, die eine Entstehung von Strahlungsrauschen (Störungen) sowie Leitungsrauschen, die entsprechend dem Betrieb der Schaltungselemente der Speisevorrichtung entstehen, verringert, oder die verhindert, dass die entstandenen "Störungen" nach außen dringen, wie beispielsweise eine Snubber-Schaltung, ein Varistor, eine Klammerdiode (einschließlich der "Pulse-by-pulse"-Methode), eine Strom-Begrenzerschaltung, eine "Rauschfilter"-Drosselspule mit einem Gleichtakt oder Normalbetrieb, ein "Rauschfilter"-Kondensator und dergleichen, bei Bedarf dem jeweiligen Teil der bei den Ausführungsbeispielen beschriebenen Schaltungsanordnungen hinzugefügt wird.
  • Ferner unterzieht beispielsweise das vorstehend beschriebene Gesamtregelglied (Xpu) des Speisesteuerkreises (Fx) in 7 das der Lampenspannung (VL) entsprechende Lampenspannungssignal (Sv) einer A/D-Wandlung und stellt auf dieser Grundlage das Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit ein. Das dem Lampenstrom (IL) entsprechende Lampenstromsignal (Si) wird auch einer A/D-Wandlung unterzogen, und das Sollsignal (St) für eine Regelung der Chopper-Fähigkeit wird in der Weise geändert und eingestellt, dass der erhaltene Stromwert mit dem Soll-Stromwert übereinstimmt. Dadurch wird die Wirkung der Erfindung bei einer Erhöhung der Genauigkeit sowie der Funktionalität in der Weise vorteilhaft entfaltet, dass der Einfluss der Streuung der Parameter des jeweiligen Schaltungselements korrigiert wird, oder umgekehrt bei einer Diversifizierung der Anordnung der Lichtquellenvorrichtung, etwa einer Vereinfachung, in der Weise, dass beispielsweise die vorstehend beschriebene Mikroprozessoreinheit (Mpu) eliminiert und statt dieser ein einfacherer Steuerkreis verwendet wird.
  • In der erfindungsgemäßen Speisevorrichtung wird die Stromzuführung der Gleichstromquelle zur Vorschalt-Schaltung unterdrückt Daraus folgt, dass die über einen bestimmten Wert hinaus gehende Leistung in einer Glimmentladung auf kleiner oder gleich dem Zweifachen der Nennleistung der Lampe unterdrückt wird. Folglich kann der oben beschriebene Nachteil der Bildung einer Schwärzung an der Innenseite des Kolbenglases bei einer Glimmentladung beseitigt und der Aufrechterhaltungsgrad der Leuchtintensität erhöht werden.

Claims (2)

  1. Lichtquellenvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Entladungslampe (Ld) mit einem Entladungsraum, der mindestens 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter des Volumens des Entladungsraums enthält, ein Paar Elektroden, die einander gegenüber in der Entladungslampe (Ld) angeordnet sind, eine mit der Entladungslampe (Ld) verbundene Speisevorrichtung (Ex) zum Starten der Entladungslampe (Ld) und Versorgung der Elektroden mit einem Entladungsstrom (IL), wobei die Speisevorrichtung (Ex) einen Drosselschaltkreis (Bx) und eine Gleichstromquelle (Mx) zur Versorgung des Drosselschaltkreises (Bx) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die DC-Quelle (Mx) Folgendes umfasst: – einen Eingangsgleichrichter, der eine gleichgerichtete Spannung generiert, – eine spannungserhöhende Zerhackerschaltung, die von einem Reglersignal (Sbg) geregelt wird, – ein Mittel (Vbf) zur Feststellung der Gleichstromquellenausgangsspannung, das ein Ausgangsspannungssignal (Sbf) abgibt, – ein Mittel (Ib) zur Feststellung des Gleichstromquellenausgangsstroms, das ein Ausgangsstromsignal (Sbi) abgibt, – ein Mittel (Vbe) zur Feststellung der gleichgerichteten Spannung, das ein gleichgerichtetes Spannungssignal (Sbe) abgibt, welche Signale in einen Gleichstromquellenreglerschaltkreis (Fb) eingegeben werden, der Integrierschaltungen (A34, A35) zum Abgeben des Reglersignals (Sbg) für die spannungserhöhende Zerhackerschaltung umfasst, wobei das Reglersignal (Sbg) vom Ausgangsspannungssignal (Sbf), vom Ausgangsstromsignal (Sbi) und vom Signal der gleichgerichteten Spannung (Sbe) abhängig ist, so dass während eines Glimmentladungszustands die der Entladungslampe (Ld) zugeführte Energie auf kleiner oder gleich zwei Mal die elektrische Nennleistung der Entladungslampe (Ld) eingestellt wird.
  2. Lichtquellenvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselschaltkreis (Bx) ein Spannungsbestimmungsmittel (Vx) der Lampenspannung (VL), ein Strombestimmungsmittel (Ix) des Lampenstroms (IL) und einen Speisereglerschaltkreis (Fx) umfasst.
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