EP1056314B1 - Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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EP1056314B1
EP1056314B1 EP00110479A EP00110479A EP1056314B1 EP 1056314 B1 EP1056314 B1 EP 1056314B1 EP 00110479 A EP00110479 A EP 00110479A EP 00110479 A EP00110479 A EP 00110479A EP 1056314 B1 EP1056314 B1 EP 1056314B1
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EP
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lamp
high pressure
gas discharge
pressure gas
circuit
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EP1056314A3 (de
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Wolfgang Daub
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Hella GmbH and Co KGaA
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Hella KGaA Huek and Co
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    • 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
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions

Definitions

  • the invention relates to a circuit for operating an alternating current High-pressure gas discharge lamp for a motor vehicle, with a ballast, a Superimposed ignitor, a symmetrical lamp filter and one High-pressure gas discharge lamp, the symmetrical lamp filter between the High pressure gas discharge lamp and the superposition ignition is arranged with a filter capacity parallel to the high pressure gas discharge lamp and a choke in each the supply lines to this parallel connection.
  • AC high pressure gas discharge lamps such as. B. the Xenon gas discharge lamps for motor vehicles, generate each in operation Current commutation interference pulses, which are sufficient due to an LC filter combination can be suppressed.
  • This lamp filter usually consists of one Capacitor parallel to the lamp and two inductors in series to the two electrical lamp connections. Such an arrangement is in German Publication DE 196 45 752 A1 shown and described.
  • the lamp filter between the lamp and the actual igniter arranged.
  • the disadvantage of this arrangement is that on the returning lamp line, which is not connected to the ignition transformer during ignition High voltage pulse arises, which is due to insufficient insulation of the lamp rollover according to vehicle mass and considerable EMI interference in the vehicle can cause.
  • This high-voltage pulse drops off at the inductance when firing, which is connected to the returning lamp line.
  • the peak value of the Depending on the design of the lamp filter the pulse voltage is up to 50% of the total Ignition voltage. In circuit implementations, pulse voltages up to 14kV measured.
  • the document US 5,828,186 shows a circuit for one High pressure gas discharge lamp with two secondary windings one Ignition pulse transmitter are connected to the lamp leads, each one Section of the secondary windings is bridged by capacitive means. This is a circuit tuned to the frequency of the ignition pulses realizes the Ignition takeover behavior of the lamp improved and interference pulses suppressed.
  • the invention has for its object a circuit for operating a To create AC high pressure gas discharge lamp for a motor vehicle in the the voltage level of the pulse voltages mentioned to a harmless level is limited.
  • the electrical circuit element acting as a switch can advantageously be used as Glow lamp or switching spark gap.
  • the Circuit according to the invention also has a significantly improved behavior when igniting a hot lamp because the ignition current due to the short-circuited inductance increases faster.
  • the single figure shows a ballast for a high pressure gas discharge lamp, and an ignitor with an integrated lamp filter.
  • the ballast controls and supplies both the high pressure gas discharge lamp (GDL) as well as the primary ignition circuit of the igniter.
  • the ignitor is as one Superimposed ignitor executed; the secondary winding of the Switching element as an electronic semiconductor module as practically unsuitable proven, because firstly only particularly expensive, high voltage resistant Semiconductor components come into question, secondly, semiconductor components of a special kind Control, and thirdly, semiconductor devices require one compared to one Glow lamp or switching spark gap have relatively high capacity.
  • the switching element becomes conductive due to the ignition voltage pulse and thereby closes the choke (L2) briefly, so that no high-voltage pulse drops at the choke (L2) can. This will reduce the effort for Isolation of the returning lamp line is reduced, as well as EMI interference this line effectively avoided.

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Vorschaltgerät, einem Überlagerungszündgerät, einem symmetrischen Lampenfilter und einer Hochdruckgasentladungslampe, wobei das symmetrische Lampenfilter zwischen der Hochdruckgasentladungslampe und der Überlagerungszündung angeordnet ist, mit einer Filterkapazität parallel zur Hochdruckgasentladungslampe und je einer Drossel in den Zuführungsleitungen zu dieser Parallelschaltung.
Wechselstromhochdruckgasentladungslampen, wie z. B. die Xenongasentladungslampen für Kraftfahrzeuge, erzeugen im Betrieb bei jeder Stromkommutierung Störimpulse, welche durch eine LC-Filterkombination ausreichend unterdrückt werden können. Dieses Lampenfilter besteht in der Regel aus einem Kondensator parallel zur Lampe und zwei Induktivitäten in Reihe zu den beiden elektrischen Lampenanschlüssen. Eine solche Anordnung ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 45 752 A1 dargestellt und beschrieben.
Hierbei ist das Lampenfilter zwischen der Lampe und dem eigentlichen Zünder angeordnet. Nachteil dieser Anordnung ist, daß auf der rückführenden Lampenleitung, welche nicht mit dem Zündtransformator verbunden ist, beim Zünden ein Hochspannungsimpuls entsteht, welcher bei nicht ausreichender Isolation der Lampe nach Fahrzeugmasse überschlägt und beträchtliche EMI-Störungen im Fahrzeug hervorrufen kann. Dieser Hochspannungsimpuls fällt beim Zünden an der Induktivität ab, welche mit der rückführenden Lampenleitung verbunden ist. Der Scheitelwert der Impulsspannung beträgt je nach Auslegung des Lampenfilters bis zu 50% der gesamten Zündspannung. In Schaltungsrealisierungenwerden Impulsspannungen bis zu 14kV gemessen.
Die Druckschrift US 5,828,186 zeigt eine Schaltung für eine Hochdruckgasentladungslampe bei der zwei Sekundärwicklungen eines Zündimpulsübertragers in die Lampenzuleitungen geschaltet sind, wobei jeweils ein Abschnitt der Sekundärwicklungen durch kapazitive Mittel überbrückt ist. Hierdurch ist eine auf die Frequenz der Zündimpulse abgestimmte Schaltung realisiert, die das Zündübernahmeverhalten der Lampe verbessert und Störimpulse unterdrückt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der die Spannungshöhe der genannten Impulsspannungen auf ein unschädliches Maß begrenzt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu der, in der rückführenden Lampenleitung liegenden Drossel ein als Schalter wirksames elektrisches Schaltungselement parallel geschaltet ist und daß das als Schalter wirksame elektrische Schaltungselement bei Vorliegeneines Zündspannungsimpulses leitend wird.
Das als Schalter wirksame elektrische Schaltungselement kann hierbei vorteilhaft als Glimmlampe oder Schaltfunkenstrecke ausgeführt sein.
Neben der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung, zeigt die erfindungsgemäße Schaltung überdies ein deutlich verbessertes Verhalten beim Zünden einer heißen Lampe, da der Zündstrom wegen der kurzgeschlossenen Induktivität schneller ansteigt.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Die einzige Figur zeigt ein Vorschaltgerät für eine Hochdruckgasentladungslampe, sowie ein Zündgerät mit integriertem Lampenfilter.
Das Vorschaltgerät steuert und versorgt sowohl die Hochdruckgasentladungslampe (GDL) als auch den primären Zündkreis des Zündgerätes. Das Zündgerät ist als ein Überlagerungszündgerät ausgeführt; hierzu ist die Sekundärwicklung des Schaltelement als elektronischer Halbleiterbaustein als praktisch wenig geeignet erwiesen, da hierzu erstens nur besonders kostenaufwendige, hochspannungsfeste Halbleiterbausteine in Frage kommen, zweitens Halbleiterbausteine einer besonderen Ansteuerung bedürfen, und drittens Halbleiterbausteine eine im Vergleich zu einer Glimmlampe oder Schaltfunkenstrecke relativ hohe Kapazität aufweisen.
Durch den Zündspannungsimpuls wird das Schaltelement leitend und schließt hierdurch die Drossel (L2) kurz, so daß an der Drossel (L2) kein Hochspannungsimpuls abfallen kann. Hierdurch werden der Aufwand für die Isolation der rückführende Lampenleitung verringert, sowie EMI-Störungen auf dieser Leitung wirkungsvoll vermieden.
Bezugszeichen
C1
Filterkapazität
GDL
(Wechselstrom-) Hochdruckgasentladungslampe
K1
Zündtransformator
L1, L2
Drosseln

Claims (3)

  1. Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe (GDL) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Vorschaltgerät, einem Überlagerungszündgerät, einem symmetrischen Lampenfilter und einer Hochdruckgasentladungslampe (GDL), wobei das symmetrische Lampenfilter zwischen der Hochdruckgasentladungslampe (GDL) und der Überlagerungszündung angeordnet ist, mit einer Filterkapazität (C1) parallel zur Hochdruckgasentladungslampe (GDL) und je einer Drossel (L1, L2) in den Zuführungsleitungen zu dieser Parallelschaltung,
    dadurch gekennzeichnet, daß zu der in der rückführenden Lampenleitung liegenden Drossel (L2) ein als Schalter wirksames elektrisches Schaltungselement parallel geschaltet ist und daß das als Schalter wirksame elektrische Schaltungselement bei Vorliegen eines Zündspannungsimpulses leitend wird.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Schaltfunkenstrecke ist.
  3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Glimmlampe ist.
EP00110479A 1999-05-26 2000-05-17 Schaltung zum Betreiben einer Wechselstrom-Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug Expired - Lifetime EP1056314B1 (de)

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