EP0811306B1 - Zündvorrichtung für eine hochdruck-gasentladungslampe - Google Patents

Zündvorrichtung für eine hochdruck-gasentladungslampe Download PDF

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EP0811306B1
EP0811306B1 EP96945836A EP96945836A EP0811306B1 EP 0811306 B1 EP0811306 B1 EP 0811306B1 EP 96945836 A EP96945836 A EP 96945836A EP 96945836 A EP96945836 A EP 96945836A EP 0811306 B1 EP0811306 B1 EP 0811306B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capacitor
voltage
starting device
pressure gas
discharge lamp
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96945836A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0811306A1 (de
Inventor
Ulrich Drews
Bernd Rothfuss
Thomas Kienzler
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Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP0811306B1 publication Critical patent/EP0811306B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to an ignition device for a High pressure gas discharge lamp, especially for use in Headlights of motor vehicles, which in the preamble of Claim 1 defined genus.
  • an ignition transformer is provided, the primary winding of which a voltage is supplied.
  • the secondary winding transforms this voltage up to the voltage required to ignite the lamp.
  • a capacitor is arranged on the primary side in parallel with the series connection of the primary winding and a controllable switch, which is formed, for example, by a thyristor. This capacitor is charged for ignition to an effective voltage which is then present at this point in time. When a certain voltage is reached, the controllable switch is turned on and the capacitor is discharged to deliver the ignition pulse.
  • the ignition device according to the invention for a high-pressure gas discharge lamp with the characteristic features of the Claim 1 has the advantage of improving the Takeover behavior, because in the critical area of takeover High pressure gas discharge lamp from ignition mode to burning mode Energy can be replenished.
  • this is so that the staggered according to the invention Capacitor discharge does not cause the entire ignition energy to be high Voltage level must be made available. This is economic use of space is possible when using cheaper and smaller components. This leads to both Space and cost savings.
  • this is achieved according to the invention in that a second capacitor in series with the capacitor a diode is provided that this second capacitor a lower voltage can be charged than the first capacitor, and that this second capacitor then on the corresponding polarized diode and the switched controllable switch in the primary winding will discharge when its voltage is greater than that of the first capacitor at its Discharge.
  • the capacity of the second capacitor about 2 to 5 times the capacity of the first capacitor.
  • this is the first Capacitor charging voltage greater, preferably about 2- up to 5 times as large as that charging the second capacitor Tension.
  • the invention can be divided into two particularly advantageous ones Realize designs.
  • One is that the first capacitor from a separately supplied voltage is rechargeable. This can also be called the 3-wire concept describe.
  • the other, which can be described as a 2-wire concept is that the second capacitor from an internal obtained voltage is rechargeable, which is preferably around the Voltage difference of a Zener diode is less than that Voltage with which the first capacitor can be charged.
  • resistors in series with the two capacitors are provided, with the help of the time constants of the charging of the capacitors, taking into account the energy required to ignite the high-pressure gas discharge lamp and its Transition to burning mode is necessary, so are selectable that the desired voltage is then reached at the second capacitor is when the controllable switch closes.
  • controllable Switch a spark gap, which when reaching a certain voltage switches through.
  • Voltage limiting element e.g. B. a varistor provided.
  • a high-pressure gas discharge lamp 10 is connected on one side via a secondary winding 16 of an ignition transformer 14 to a first connecting line 11 of a power supply circuit, not shown in detail.
  • the high-pressure gas discharge lamp 10 is connected on its second side to a second connecting line 12 of the power supply circuit.
  • a first voltage U 1 is present between the connecting lines 11 and 12.
  • a third connecting line 13 supplies a further voltage U 2 between the connections 11 and 13. Via these three connecting lines, the high-pressure gas discharge lamp 10 is supplied with both combustion and ignition energy.
  • the ignition energy is applied by the ignition device designed according to the invention with the aid of a pulse.
  • the ignition transformer 14 is provided with a primary winding 15 and the secondary winding 16, which are closely coupled to one another.
  • a spark gap 17 is provided as an inexpensive controllable switch which suddenly becomes conductive when the breakdown voltage is reached, thus generating the ignition pulse and allowing the current to flow through the primary winding 15.
  • a first capacitor 18 is arranged in parallel with the series connection of primary winding 15 and spark gap 17. This first capacitor 18 is connected in series with a resistor 20 between the connecting lines 11 and 13 and is thus charged by the voltage U 2 .
  • the series connection of a second capacitor 19 and a diode 22 is provided in parallel with the first capacitor 18.
  • connection point of the capacitor 19 and the diode 22 is connected to the connecting line 12 via a resistor 21.
  • This second capacitor 19 is therefore in series with the resistor 21 between the connecting lines 11 and 12 and is thus charged by the voltage U 1 .
  • the diode 22 is poled so that its anode is connected to the connection point of the second capacitor 19 and the resistor 21, and that its cathode is connected to the connection point of the first capacitor 18 and the resistor 20, as well as the one connection of the spark gap 17 .
  • a varistor 23 is arranged between the connecting lines 11 and 12.
  • the mode of operation of the above-described embodiment of the ignition device designed according to the invention is as follows.
  • the first capacitor 18 is charged via the resistor 20 until the spark gap 17 breaks down via the voltage U 2 present at the connecting line 13, which is only used during the ignition and can therefore be referred to as auxiliary voltage.
  • the voltage U 1 present between the connecting lines 11 and 12, which supplies the take-over voltage and later the operating voltage of the high-pressure gas discharge lamp 10, charges the second capacitor 19 via the resistor 21.
  • the voltage U 2 is always greater than the voltage U 1 .
  • An advantageous ratio for the voltages provides that U 2 is approximately 2 to 5 times as large as the voltage U 1 . As a result, the diode 22 is blocked.
  • the dimensioning of the capacitors which is carried out from the energy point of view, is taken into account.
  • the energy required after the high-pressure gas discharge lamp 10 has broken down during the transition from the ignition of the arc to the burning mode is thus replenished according to the invention by the staggered capacitor discharge to a substantially lower voltage level.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the ignition device designed according to the invention, which is constructed according to the so-called 2-conductor concept.
  • a high-pressure gas discharge lamp 210 is connected on one side via a secondary winding 216 of an ignition transformer 214 to a first connecting line 211 of a power supply circuit, not shown in detail.
  • the high-pressure gas discharge lamp 210 is connected on its second side to a second connecting line 212 of the power supply circuit.
  • a voltage U 1 is present between the connecting lines 211 and 212.
  • the high-pressure gas discharge lamp 210 is supplied with both combustion and ignition energy via these two connection lines.
  • the ignition energy is applied by the ignition device designed according to the invention with the aid of a pulse.
  • the ignition transformer 214 is provided with a primary winding 215 and the secondary winding 216, which are closely coupled to one another.
  • a spark gap 217 is provided as a controllable switch which suddenly becomes conductive when the breakdown voltage is reached, thus generating the ignition pulse and permitting the current to flow through the primary winding 215.
  • a first capacitor 218 is arranged in parallel with the series connection of primary winding 215 and spark gap 217. This first capacitor 218 is connected in series with a resistor 220 between the connecting lines 211 and 212 and is thus charged by the voltage U 1 .
  • the series connection of a second capacitor 219 and a diode 222 is provided in parallel with the first capacitor 218.
  • the connection point of capacitor 219 and diode 222 is connected to the connecting line 212 via the series connection of a resistor 224 and a Zener diode 225 and the resistor 220.
  • U 2 At the connection point of this second capacitor 219 with the diode 222, there is an internally generated voltage U 2 which is lower than the voltage U 1 by the voltage of the Zener diode 225.
  • Diode 222 is polarized so that its anode is connected to the junction of second capacitor 219 and resistor 224, and its cathode is connected to the junction of first capacitor 218 and resistor 220, and one connection of spark gap 217 .
  • a voltage limiting element 223, for. B. a varistor arranged.
  • the mode of operation of the above-described second embodiment of the ignition device designed according to the invention is as follows, only the one deviating from the first embodiment being described here.
  • the second capacitor 219 is charged to the voltage level U C2 with the aid of part of the voltage U 1 , the internally generated voltage U 2 . This arises by subtracting the breakdown voltage of the Zener diode 225 from the voltage U 1 .
  • the dimensioning of the capacitors 218 and 219 which is carried out from the point of view of energy, is taken into account. Furthermore, it is expedient to select the capacitance of the second capacitor 219 approximately 2 to 5 times as large as the capacitance of the first capacitor 218.
  • the value of resistor 224 can also be zero under certain circumstances.
  • Ignitor does not use all of the ignition energy at high Voltage level can be provided.
  • the staggered Capacitor discharge makes economical use of space possible. Furthermore, the use is cheaper Capacitors allows as well as an improvement in Takeover behavior achieved. In the critical area of the takeover the high-pressure gas discharge lamp from ignition to burning mode can have enough energy at low voltage levels be pushed.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Zündvorrichtung für eine Hochdruck-Gasentladungslampe, insbesondere für den Einsatz in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer bekannten Zündvorrichtung dieser Art wie sie in der DE 40 17 415 C2 beschrieben ist, ist ein Zündtransformator vorgesehen, dessen Primärwicklung eine Spannung zugeführt wird. Die Sekundärwicklung transformiert diese Spannung auf diejenige Spannung hoch, die zum Zünden der Lampe notwendig ist.
Auf der Primärseite ist ein Kondensator parallel zu der Reihenschaltung der Primärwicklung und eines steuerbaren Schalters, der beispielsweise durch einen Thyristor gebildet wird, angeordnet. Dieser Kondensator wird zum Zünden auf eine zu diesem Zeitpunkt dann anliegende und wirksame Spannung aufgeladen. Bei Erreichen einer bestimmten Spannung wird der steuerbare Schalter durchgeschaltet und der Kondensator zur Abgabe des Zündimpulses entladen.
Bei dieser bekannten Zündvorrichtung ist die gesamte Zündenergie und die in der kritischen Phase der Überleitung der Hochdruck-Gasentladungslampe vom Zünd- in den Brennbetrieb notwendige Energie von einem einzigen Kondensator aufzubringen. Dieser muß zum einem daher auf ein sehr hohes Spannungsniveau aufladbar sein und zum anderen die notwendige Kapazität aufweisen. Dies macht ein teures und aufwendiges Bauteil nötig, welches außerdem erheblichen Raumbedarf erfordert.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung für eine Hochdruck-Gasentladungslampe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil der Verbesserung des Übernahmeverhaltens, da im kritischen Bereich der Übernahme der Hochdruck-Gasentladungslampe vom Zündbetrieb in den Brennbetrieb Energie nachgeschoben werden kann. In vorteilhafter Weise erfolgt dies so, daß durch die erfindungsgemäß gestaffelte Kondensatorentladung nicht die gesamte Zündenergie auf hohem Spannungsniveau zur Verfügung gestellt werden muß. Dadurch ist eine ökonomische Raumausnutzung möglich bei Verwendung von preiswerteren und kleineren Bauelementen. Dies führt sowohl zu Platz- als auch zu Kostenersparnissen.
Dies wird gemäß der Erfindung prinzipiell dadurch erreicht, daß parallel zum Kondensator ein zweiter Kondensator in Reihe mit einer Diode vorgesehen ist, daß dieser zweite Kondensator auf eine geringere Spannung aufladbar ist als der erste Kondensator, und daß dieser zweite Kondensator dann über die entsprechend gepolte Diode und den durchgeschalteten steuerbaren Schalter in die Primärwicklung entladen wird, wenn seine Spannung größer geworden ist, als die des ersten Kondensators bei dessen Entladung.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Kapazität des zweiten Kondensators etwa 2- bis 5-fach so groß wie die Kapazität des ersten Kondensators.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die den ersten Kondensator aufladende Spannung größer, vorzugsweise ca. 2- bis 5-fach so groß, als die den zweiten Kondensator aufladende Spannung.
Die Erfindung läßt sich in zwei besonders vorteilhaften Ausgestaltungen realisieren. Die eine besteht darin, daß der erste Kondensator von einer separat zugeführten Spannung aufladbar ist. Man kann dies auch als das 3-Leiterkonzept bezeichnen. Die andere, die als 2-Leiterkonzept zu bezeichnen ist, besteht darin, daß der zweite Kondensator von einer intern gewonnenen Spannung aufladbar ist, welche vorzugsweise um die Spannungsdifferenz einer Z-Diode geringer ist als diejenige Spannung, mit welcher der erste Kondensator aufladbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in Reihe mit den beiden Kondensatoren Widerstände vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Zeitkonstanten der Aufladung der Kondensatoren unter Beachtung der erforderlichen Energie, die zur Zündung der Hochdruck-Gasentladungslampe und zu deren Überleitung in den Brennbetrieb notwendig ist, so wählbar sind, daß am zweiten Kondensator dann die gewünschte Spannung erreicht ist, wenn der steuerbare Schalter schließt.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der steuerbare Schalter eine Funkenstrecke, welche bei Erreichen einer bestimmten Spannung durchschaltet.
Zum Schutz der die Zündschaltung versorgenden Spannungsversorgung gegen Spannungsstöße sowie zum Schließen des Zündstrompfades, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zwischen den Eingangsklemmen der Zündvorrichtung ein Spannungsbegrenzungselement, z. B. ein Varistor, vorgesehen.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung nach dem 3-Leiterkonzept, und
Fig. 2
ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung nach dem 2-Leiterkonzept.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung dargestellt, das nach dem sogenannten 3-Leiterkonzept aufgebaut ist. Eine Hochdruck-Gasentladungslampe 10 ist auf einer Seite über eine Sekundärwicklung 16 eines Zündtransfomators 14 mit einer ersten Anschlußleitung 11 einer nicht näher dargestellten Stromversorgungsschaltung verbunden. Die Hochdruck-Gasentladungslampe 10 ist auf ihrer zweiten Seite mit einer zweiten Anschlußleitung 12 der Stromversorgungsschaltung verbunden. Zwischen den Anschlußleitungen 11 und 12 liegt eine erste Spannung U1 an. Eine dritte Anschlußleitung 13 liefert eine weitere Spannung U2 zwischen den Anschlüssen 11 und 13. Über diese drei Anschlußleitungen wird die Hochdruck-Gasentladungslampe 10 sowohl mit Brenn- als auch mit Zündenergie versorgt.
Die Zündenergie wird von der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung mit Hilfe eines Impulses aufgebracht. Dazu ist der Zündtransformator 14 mit einer Primärwicklung 15 und der Sekundärwicklung 16, die eng miteinander gekoppelt sind, versehen. In Reihe mit der Primärwicklung 15 ist eine Funkenstrecke 17 als ein preiswerter steuerbarer Schalter vorgesehen, die bei Erreichen der Durchbruchsspannung schlagartig leitend wird, den Zündimpuls somit generiert und den Stromfluß durch die Primärwicklung 15 ermöglicht. Parallel zu der Reihenschaltung von Primärwicklung 15 und Funkenstrecke 17 ist ein erster Kondensator 18 angeordnet. Dieser erste Kondensator 18 liegt in Reihe mit einem Widerstand 20 zwischen den Anschlußleitungen 11 und 13 und wird somit von der Spannung U2 aufgeladen. Parallel zu dem ersten Kondensator 18 ist die Reihenschaltung eines zweiten Kondensators 19 und einer Diode 22 vorgesehen. Der Verbindungspunkt von Kondensator 19 und Diode 22 ist über einen Widerstand 21 mit der Anschlußleitung 12 verbunden. Dieser zweite Kondensator 19 liegt also in Reihe mit dem Widerstand 21 zwischen den Anschlußleitungen 11 und 12 und wird somit von der Spannung U1 aufgeladen. Die Diode 22 ist so gepolt, daß ihre Anode an den Verbindungspunkt des zweiten Kondensators 19 und des Widerstands 21 angeschlossen ist, und daß ihre Kathode mit dem Verbindungspunkt des ersten Kondensators 18 und dem Widerstand 20, sowie dem einen Anschluß der Funkenstrecke 17, verbunden ist. Zum Schutz der nicht dargestellten Stromversorgungsschaltung vor Spannungsstößen vom Zündtransformator 14 und zum Schließen des Zündstrompfades der Hochdruck-Gasentladungslampe 10 ist zwischen den Anschlußleitungen 11 und 12 ein Varistor 23 angeordnet.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung ist folgende. Über die an der Anschlußleitung 13 anstehende Spannung U2, die nur während der Zündung gebraucht wird und daher als Hilfsspannung bezeichnet werden kann, wird der erste Kondensator 18 über den Widerstand 20 bis zum Durchschlag der Funkenstrecke 17 aufgeladen. Gleichzeitig lädt die zwischen den Anschlußleitungen 11 und 12 anstehende Spannung U1, welche die Übernahmespannung und später die Brennspannung der Hochdruck-Gasentladungslampe 10 liefert, über den Widerstand 21 den zweiten Kondensator 19 auf. In dieser Phase ist die Spannung U2 immer größer als die Spannung U1. Ein vorteilhaftes Verhältnis für die Spannungen sieht vor, daß U2 ca. 2- bis 5-fach so groß ist wie die Spannung U1. Dadurch ist die Diode 22 gesperrt. Die Zeitkonstanten für die Aufladung der Kondensatoren, T1 = R20 * C18 für den ersten Kondensator 18, und T2 = R21 * C19 für den zweiten Kondensator 19, werden durch geeignete Auswahl der Widerstände 20 und 21 so gewählt, daß die gewünschte Spannung UC2 am zweiten Kondensator 19 erreicht ist, wenn die Funkenstrecke 17 durchschaltet. Bei der Wahl der Zeitkonstanten wird die vorher erfolgte Dimensionierung der Kondensatoren, die aus der Energiebetrachtung vorgenommen wird, beachtet. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Kapazität des zweiten Kondensators 19 etwa 2- bis 5-fach so groß wie die Kapazität des ersten Kondensators 18 zu wählen.
Beim Durchschlag der Funkenstrecke 17 erfolgt ein Stromfluß im Primärkreis, bestehend aus dem ersten Kondensator 18, der Primärwicklung 15 und der Funkenstrecke 17. Dieser Stromfluß erzeugt gemäß dem Übersetzungsverhältnis des Zündtransformators 14 eine Spannung in der Sekundärwicklung 16, die zum Durchschlag in der Hochdruck-Gasentladungslampe 10 führt. Nach diesem Durchschlag muß dafür gesorgt werden, daß der Lichtbogen in der Hochdruck-Gasentladungslampe 10 stabilisiert wird. Dazu muß Energie nachgeliefert werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß besonders dadurch, daß dann, wenn die Spannung UC1 am ersten Kondensator den Wert UC2 am zweiten Kondensator 19 unterschreitet, auch die im zweiten Kondensator 19 gespeicherte Energie, zusätzlich zu der im ersten Kondensator 18 gespeicherten Energie, zur Verfügung steht und über Primärwicklung 15, hochtransformiert mittels der Sekundärwicklung 16, gleichzeitig und dann gemeinsam an die Hochdruck-Gasentladungslampe 10 abgegeben wird. Die nach dem Durchschlag der Hochdruck-Gasentladungslampe 10 beim Übergang von der Zündung des Lichtbogens in den Brennbetrieb notwendige Energie wird also erfindungsgemäß durch die gestaffelte Kondensatorentladung auf wesentlich niedrigerem Spannungsniveau nachgeschoben.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung dargestellt, das nach dem sogenannten 2-Leiterkonzept aufgebaut ist. Eine Hochdruck-Gasentladungslampe 210 ist auf einer Seite über eine Sekundärwicklung 216 eines Zündtransfomators 214 mit einer ersten Anschlußleitung 211 einer nicht näher dargestellten Stromversorgungsschaltung verbunden. Die Hochdruck-Gasentladungslampe 210 ist auf ihrer zweiten Seite mit einer zweiten Anschlußleitung 212 der Stromversorgungsschaltung verbunden. Zwischen den Anschlußleitungen 211 und 212 liegt eine Spannung U1 an. Über diese beiden Anschlußleitungen wird die Hochdruck-Gasentladungslampe 210 sowohl mit Brenn- als auch mit Zündenergie versorgt.
Die Zündenergie wird von der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung mit Hilfe eines Impulses aufgebracht. Dazu ist der Zündtransformator 214 mit einer Primärwicklung 215 und der Sekundärwicklung 216, die eng miteinander gekoppelt sind, versehen. In Reihe mit der Primärwicklung 215 ist eine Funkenstrecke 217 als ein steuerbarer Schalter vorgesehen, der bei Erreichen der Durchbruchsspannung schlagartig leitend wird, den Zündimpuls somit generiert und den Stromfluß durch die Primärwicklung 215 ermöglicht. Parallel zu der Reihenschaltung von Primärwicklung 215 und Funkenstrecke 217 ist ein erster Kondensator 218 angeordnet. Dieser erste Kondensator 218 liegt in Reihe mit einem Widerstand 220 zwischen den Anschlußleitungen 211 und 212 und wird somit von der Spannung U1 aufgeladen. Parallel zu dem ersten Kondensator 218 ist die Reihenschaltung eines zweiten Kondensators 219 und einer Diode 222 vorgesehen. Der Verbindungspunkt von Kondensator 219 und Diode 222 ist über die Reihenschaltung eines Widerstands 224 und einer Z-Diode 225 sowie des Widerstandes 220 mit der Anschlußleitung 212 verbunden. Am Verbindungspunkt dieses zweiten Kondensators 219 mit der Diode 222 liegt also eine intern erzeugte Spannung U2 an, die um die Spannung der Z-Diode 225 niedriger ist als die Spannung U1. Die Diode 222 ist so gepolt, daß ihre Anode an den Verbindungspunkt des zweiten Kondensators 219 und des Widerstands 224 angeschlossen ist, und daß ihre Kathode mit dem Verbindungspunkt des ersten Kondensators 218 und dem Widerstand 220, sowie dem einen Anschluß der Funkenstrecke 217, verbunden ist. Zum Schutz der nicht dargestellten Stromversorgungsschaltung vor Spannungsstößen vom Zündtransformator 214 und zum Schließen des Zündstrompfades der Hochdruck-Gasentladungslampe 210 ist zwischen den Anschlußleitungen 211 und 212 ein Spannungsbegrenzungselement 223, z. B. ein Varistor, angeordnet.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß gestalteten Zündvorrichtung ist folgende, wobei nur die von der ersten Ausführungsform abweichende hier beschrieben wird. Die Ladung des zweiten Kondensators 219 auf das Spannungsniveau UC2 erfolgt mit Hilfe eines Teiles der Spannung U1, die intern erzeugte Spannung U2. Diese entsteht durch Subtraktion der Durchbruchsspannung der Zenerdiode 225 von der Spannung U1. Die Zeitkonstante für den ersten Kondensator 218, T1 = R220 * C218, und die Zeitkonstante für den zweiten Kondensator 219, T2 = C219 * (R220 + R224), werden durch geeignete Auswahl der Widerstände 220, und 224 so gewählt, daß die gewünschte Spannung UC2 am zweiten Kondensator 219 erreicht ist, wenn die Funkenstrecke 217 durchschaltet. Bei der Wahl der Zeitkonstanten wird die vorher erfolgte Dimensionierung der Kondensatoren 218 und 219, die aus der Energiebetrachtung vorgenommen wird, beachtet. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Kapazität des zweiten Kondensators 219 etwa 2- bis 5-fach so groß wie die Kapazität des ersten Kondensators 218 zu wählen. Der Wert des Widerstands 224 kann unter Umständen auch Null sein.
Die weitere Wirkungsweise dieser Ausführungsform nach dem 2-Leiterkonzept ist gleich derjenigen, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erläutert wurde.
In vorteilhafter Weise muß bei der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung nicht die gesamte Zündenergie auf hohem Spannungsniveau zur Verfügung gestellt werden. Die gestaffelte Kondensatorentladung macht eine ökonomische Raumausnutzung möglich. Weiterhin ist die Verwendung kostengünstigerer Kondensatoren ermöglicht sowie eine Verbesserung des Übernahmeverhaltens erzielt. Im kritischen Bereich der Übernahme der Hochdruck-Gasentladungslampe vom Zünd- in den Brennbetrieb kann genügend Energie auf niedrigem Spannungsniveau nachgeschoben werden.

Claims (8)

  1. Zündvorrichtung für eine Hochdruck-Gasentladungslampe (10, 210), insbesondere für den Einsatz in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen, mit einem Zündtransformator (14, 214), dessen Primärwicklung (15, 215) eine Spannung zuführbar ist, dessen Sekundärwicklung (16, 216) mit dem hochtransformierten Wert der Spannung die Hochdruck-Gasentladungslampe (10, 210) zündet, wobei auf der Primärseite ein Kondensator (18, 218) parallel zur Reihenschaltung der Primärwicklung (15, 215) und eines steuerbaren Schalters (17, 217) vorgesehen ist, bei Einschaltung der Versorgungsspannung (U1) der Kondensator (18, 218) geladen wird, und der Kondensator (18, 218) bei Erreichen einer bestimmten Spannung durch das Durchschalten des steuerbaren Schalters (17, 217) zur Abgabe der Spannung entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Kondensator (18, 218) ein zweiter Kondensator (19, 219) in Reihe mit einer Diode (22, 222) vorgesehen ist, daß dieser zweite Kondensator (19, 219) auf eine geringere Spannung aufladbar ist als der erste Kondensator (18, 218), und daß dieser zweite Kondensator (19, 219) dann über die entsprechend gepolte Diode (22, 222) und den durchgeschalteten steuerbaren Schalter (17, 217) in die Primärwicklung (15, 215) entladen wird, wenn seine Spannung (UC2) größer geworden ist, als die (UC1) des ersten Kondensators (18, 218) bei dessen Entladung.
  2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des zweiten Kondensators (19, 219) etwa 2- bis 5-fach so groß ist wie die Kapazität des ersten Kondensators (18, 218).
  3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten Kondensator (18, 218) aufladende Spannung (U2 in Fig. 1, U1 in Fig. 2), größer ist, vorzugsweise ca. 2- bis 5-fach so groß, als die den zweiten Kondensator (19, 219) aufladende Spannung (U1 in Fig. 1, U2 in Fig. 2).
  4. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (18) von einer separat (13) zugeführten Spannung (U2) aufladbar ist.
  5. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (219) von einer intern gewonnenen Spannung (U2 in Fig. 2) aufladbar ist, welche vorzugsweise um die Spannungsdifferenz einer Z-Diode (225) geringer ist als diejenige Spannung (U1), mit welcher der erste Kondensator (218) aufladbar ist.
  6. Zündvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den beiden Kondensatoren (18, 19; 218, 219) Widerstände (20, 21; 220, 224 und 220) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Zeitkonstanten der Aufladung der Kondensatoren (18, 19; 218, 219) unter Beachtung der erforderlichen Energie, die zur Zündung der Hochdruck- Gasentladungslampe (10, 210) und zu deren Überleitung in den Brennbetrieb notwendig ist, so wählbar sind, daß am zweiten Kondensator (19, 219) dann die gewünschte Spannung erreicht ist, wenn der steuerbare Schalter (17, 217) schließt.
  7. Zündvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (17, 217) eine Funkenstrecke ist, welche bei Erreichen einer bestimmten Spannung durchschaltet.
  8. Zündvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingangsklemmen (11, 12; 211, 212) der Zündvorrichtung ein Spannungsbegrenzungselement (23; 223), insbesondere ein Varistor, zum Schließen des Zündstrompfades vorgesehen ist.
EP96945836A 1995-12-01 1996-10-28 Zündvorrichtung für eine hochdruck-gasentladungslampe Expired - Lifetime EP0811306B1 (de)

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