ITTO20000610A1 - Circuito di accensione per una lampada a scarica. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Circuito di accensione per una lampada a scarica",
TESTO DELLA DESCRIZIONE
SFONDO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione è relativa ad un circuito di accensione per una lampada a scarica che riduce il numero di parti e i costi migliorando la configurazione di un circuito di alimentazione in corrente continua ed un circuito di conversione corrente continua-corrente alternata che realizza le parti del circuito di accensione di una lampada a scarica.
E' nota la configurazione di un circuito di accensione di una lampada a scarica, quale una lampada ad alogenuro metallico, comprendente un circuito di alimentazione in corrente continua, un circuito di conversione corrente continua-corrente continua ed un circuito di avviamento.
Per esempio nella configurazione in cui si utilizza un convertitore corrente continua-corrente continua come circuito di alimentazione in corrente continua ed un circuito del tipo a ponte intero comprendente due coppie di elementi di comunicazione a semiconduttori per eseguire il controllo di commutazione e un relativo circuito di comando su utilizzano per un circuito di conversione in corrente continua-corrente alternata, la tensione a polarità positiva (tensione positiva) inviata in uscita dal convertitore corrente continua-corrente continua viene convertita in tensione ad onda rettangolare nel circuito del tipo a ponte intero, e quindi questa tensione viene inviata ad una lampada a scarica.
Per accendere una lampada a scarica in maniera più affidabile, la tensione applicata alla lampada a scarica deve essere impostata ad una tensione ragionevolmente elevata (tensione di sovracorrente) temporaneamente prima che la lampada a scarica si accenda. La ragione è la seguente: quando un impulso di avviamento generato da un circuito di avviamento è applicato alla lampada a scarica e la lampada a scarica si rompe, la tensione del tubo della lampada a scarica si abbassa, cosicché le cariche di un condensatore di spianamento in un circuito di alimentazione in corrente continua oppure le cariche di un condensatore in un circuito ausiliario di corrente {per esempio, far riferimento al documento JP-A-223591) previsto in uno stadio successivo del circuito di alimentazione in corrente continua diventano una corrente elettrica sulla lampada a scarica e si può realizzare in maniera affidabile la transizione nella scarica ad arco.
Tra l'altro, per accendere una pluralità di lampade a scarica tramite un circuito di accensione nella tecnica relativa, un circuito di alimentazione in corrente continua ed un circuito di conversione corrente continuila-corrente alternata di configurazione del tipo a ponte intero sono diventati necessari per ogni lampada a scarica e il circuito ausiliario di corrente sopra citato diventa necessario in uno stadio successivo di ogni circuito di alimentazione in corrente continua e così la configurazione di circuito è complicata; questo è un problema.
Per esempio, per utilizzare una lampada a scarica come sorgente luminosa della luce anteriore di un'auto, se si attacca una luce anteriore a ciascuna parte sinistra e destra della parte anteriore del veicolo, diventano necessarie due lampade a scarica sinistra e destra e i loro rispettivi circuiti di accensione. Per adottare una configurazione in cui sono previsti un raggio alto e uno basso tramite lampade a scarica separate (cosiddetta illuminazione a quattro luci), sono richieste due lampade a scarica sinistre e due destre e i loro rispettivi circuiti di accensione.
L’INVENZIONE
Pertanto, uno scopo dell'invenzione è quello di semplificare la configurazione di circuito di un circuito di accensione di una pluralità di lampade a scarica e ridurre i costi del circuito di accensione .
A questo fine, secondo l'invenzione, è previsto un circuito di accensione per una lampada a scarica comprendente un circuito di alimentazione in corrente continua per ricevere la tensione di ingresso in corrente continua e inviare in uscita qualsiasi tensione in corrente continua desiderata, un circuito di conversione corrente continuacorrente continua per convertire la tensione di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua in tensione in corrente alternata e quindi fornire la tensione in corrente alternata ad una pluralità di lampade a scarica, un circuito di rilevamento per rilevare la tensione e la corrente relative ad ogni lampada a scarica, ed un circuito di controllo per controllare la tensione, la corrente o l'alimentazione in ogni lampada a scarica in risposta ad un segnale di rilevamento dal circuito di rilevamento. Nel circuito di accensione per una lampada a scarica,
(a) una tensione a polarità positiva e una tensione a polarità negativa inviata in uscita separatamente da due morsetti di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua sono inviate al circuito di conversione corrente continua-corrente alternata;
(b) due coppie di elementi di commutazione previsti nel circuito di conversione corrente continua-corrente alternata per commutare le tensioni di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua formano una configurazione di circuito del tipo a ponte intero e la tensione in corrente alternata generata attivando alternativamente gli elementi di commutazione a coppie tramite circuito di comando degli elementi di commutazione viene inviata ad ogni lampada a scarica; e
(c) per accendere una delle lampade a scarica, lo stato di ciascuno degli elementi di commutazione è fissato in modo tale che la polarità della tensione inviata dal circuito di conversione corrente continua-corrente alternata alla lampada a scarica prima di avviare la lampada a scarica è definito come polarità positiva e negativa e gli elementi di commutazione sono attivati alternativamente dopo che si accende la lampada a scarica .
Pertanto, secondo l'invenzione, per una pluralità di lampade a scarica, le due coppie di elementi di commutazione sono previste nel circuito di conversione corrente continua-corrente alternata in modo da formare una configurazione del circuito del tipo a ponte intero e si esegue il controllo di comando in modo da attivare alternatamente gli elementi di commutazione. Così, la configurazione di circuito è semplificata e inoltre la polarità della tensione inviata alla lampada a scarica prima di accendere la lampada a scarica è fissa su entrambe le polarità, per cui la lampada a scarica può essere ben accesa.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La Figura 1 è un diagramma a blocchi di circuito che illustra la configurazione di base di un circuito di accensione per una lampada a scarica secondo l'invenzione;
la Figura 2 è un diagramma circuitale che illustra un esempio di configurazione di un circuito di alimentazione in corrente continua;
la Figura 3 è un diagramma circuitale che illustra un esempio di configurazione di un circuito ausiliario di corrente;
la Figura 4 è un disegno che illustra un esempio di configurazione per accendere due lampade a scarica;
la Figura 5 è un disegno che illustra un esempio di configurazione di circuito per fissare la polarità di un segnale di rilevamento di corrente relativo ad una lampada a scarica;
la Figura 6 è un disegno che illustra un esempio di configurazione di un circuito di determinazione della luce su una lampada a scarica;
la Figura 7 è un diagramma circuitale che illustra un esempio di configurazione di un circuito per generare segnali di controllo inviati ai circuiti di comando in un circuito di conversione corrente continua-corrente alternata;
la Figura 8 è un diagramma circuitale che illustra un esempio di configurazione di un circuito di avviamento reso comune tra due lampade a scarica; e
la Figura 9 è un diagramma di dati di circuito che illustra una forma di attuazione dell ' invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE
La Figura 1 illustra la configurazione di base di un circuito di accensione per una lampada a scarica secondo l'invenzione; essa illustra la configurazione di circuito relativa ad una lampada a scarica.
Un circuito di accensione 1 per una lampada a scarica comprende una alimentatore 1, un circuito di alimentazione in corrente continua 3, un circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4, ed un circuito di avviamento 5.
Il circuito di alimentazione in corrente continua 3 riceve tensione in ingresso in corrente continua (Vin) dall'alimentatore 2 e lo invia in uscita a qualsiasi tensione in corrente continua desiderata. La tensione di uscita è controllata in modo variabile in risposta ad un segnale di controllo da un circuito di controllo 8 descritto più avanti. Il circuito di alimentazione in corrente continua 3 utilizza il convertitore corrente continua-corrente continua aventi ciascuno la configurazione di un regolatore di commutazione (tipo chopper, tipo flyback, ecc.); una prima parte di circuito (convertitore corrente continuacorrente continua 3A) per fornire una uscita di tensione a polarità positiva (uscita di tensione positiva) ed una seconda parte di circuito (convertitore corrente continua-corrente continua 3B) per fornire una uscita di tensione a polarità negativa (uscita di tensione negativa) sono poste in parallelo uno con l'altra.
La Figura 2 illustra un esempio di configurazione del circuito di alimentazione in corrente continua 3.
Un avvolgimento primario Tp di un trasformatore T è connesso ad una estremità di morsetto di ingresso in corrente continua ta, per cui si invia in ingresso la tensione Vin. L'avvolgimento primario Tp è messo a massa ad una estremità opposta tramite un elemento di commutazione a semiconduttori SW (indicato semplicemente da un simbolo di commutatore nella figura; si utilizza un transistore ad effetto di campo, ecc.) e un resistore di rilevamento di corrente Rs che è arbitrario e non deve essere necessariamente fornito. Un segnale Se dal circuito di controllo (non illustrato) è inviato ad un circuito di controllo dell'elemento di commutazione a semiconduttori SW (una porta e l'elemento di commutazione SW è un FET) per eseguire il controllo di commutazione dell'elemento di commutazione a semiconduttori SW.
Un avvolgimento secondario Ts del trasformatore T è connesso ad una estremità ad un anodo di un diodo DI ed un catodo del diodo DI è messo a massa tramite un condensatore CI. La tensione dei morsetti del condensatore CI diventa la tensione di uscita (Vdcp) tramite il morsetto tol. L'avvolgimento secondario Ts è connesso ad una estremità opposta ad un catodo di un diodo D2 ed un anodo del diodo D2 messo a massa tramite un condensatore C2 ed è connesso ad un morsetto to2. La tensione di uscita (Vdcn) è fornita attraverso il morsetto to2.
Così, il circuito di alimentazione in corrente continua 3 invia in uscita la tensione a polarità positiva Vdcp (>0) e la tensione a polarità negativa Vdcn (>0) separatamente dai due morsetti di uscita tol e to2.
Il segno ". " aggiunto ad ogni avvolgimento del trasformatore T denota l'inizio dell'avvolgimento; per esempio, il segno ". " è aggiunto a ciascuna delle estremità di connessione al diodo D2 e l'estremità di inizio di avvolgimento in una presa intermedia messa a massa.
Il circuito di conversione in corrente continua-corrente alternata 4 è collocato nello stadio successivo al circuito di alimentazione in corrente continua 3 (vedere Figura 1) per convertire la tensione di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua 3 in una tensione in corrente alternata e fornire quindi la tensione in corrente alternata ad una lampada a scarica 6. La tensione a polarità positiva e la tensione a polarità negativa sono inviate separatamente dai due morsetti di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua 3 al circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4. Per commutare la tensione di uscita Vdcp del convertitore corrente continua-corrente continua 3A e la tensione di uscita Vdcn del convertitore corrente continua-corrente continua 3B, una coppia di elementi di commutazione a semiconduttori swl e sw2 (indicati semplicemente dai simboli di commutazione nella figura anche se si utilizzano transistori ad effetto di campo, ecc., come elementi di commutazione) previsti nel circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4 vengono attivati alternativamente dal circuito di comando DRV, e la tensione in corrente alternata generata viene inviata alla lampada a scarica 6.
Cioè, uno dei due elementi di commutazione swl e sw2 connessi in serie nello stadio di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua 3, swl, è connesso al morsetto di uscita del convertitore corrente continua-corrente continua 3A e anche al morsetto di uscita del convertitore corrente continua-corrente continua 3B tramite sw2. Per esempio, un CC (circuito integrato) noto come dispositivo di comando a semi-ponte è utilizzato come circuito di comando DRV per eseguire il controllo di commutazione degli elementi di commutazione reciprocamente. Cioè, l'operazione alternata di semi-ponte è eseguita in modo tale che quando l'elemento swl è on, l'elemento sw2 è disattivato e quando l'elemento swl è off, l'elemento sw2 è attivato basandosi sui segnali forniti ai morsetti di controllo degli elementi di commutazione dal circuito di comando DRV, per cui la tensione in corrente continua è convertita in tensione in corrente alternata.
Come illustrato in Figura 1, il circuito di comando DRV è attivato basandosi sulla tensione a polarità negativa della tensione Vdcn. Pertanto, la tensione di alimentazione per il circuito di comando TRV diventa necessaria. Una considerazione simile è anche richiesta per un segnale di controllo (segnale di clock) inserito nel circuito di comando DRV.
Il circuito di avviamento 5 è previsto per generare un segnale di avviamento (impulso di avviamento) all'inizio dell'accensione della lampada a scarica 6 per avviare la lampada a scarica 6. Il segnale di avviamento si sovrappone alla tensione in corrente alternata Vout inviato in uscita dal circuito di conversione corrente continua-correnta alternata 4 ed è applicata alla lampada a scarica 6. Cioè, il circuito di avviamento 5 contiene un carico induttivo (componente di induttanza) e la lampada a scarica 6 è connessa ad un morsetto di elettrodo ad un punto di connessione A degli elementi di commutazione swl e sw2 tramite il carico induttivo e all'altro morsetto di elettrodo a massa (GND) direttamente oppure tramite mezzi di rilevamento di corrente (un resistore di rilevamento di corrente, una bobina, ecc .), per cui è messa a massa.
.Per esempio, una configurazione per rilevare direttamente una corrente elettrica che scorre nella lampada a scarica tramite i mezzi di rilevamento di corrente sopra citati (in Figura 1, il resistore di rilevamento di corrente Ri) oppure una configurazione per acquisire un segnale di rilevamento di corrente oppure un segnale di rilevamento di tensione nello stadio successivo al circuito di alimentazione in corrente continua 3 può essere citata come circuito di rilevamento per rilevare la tensione e la corrente relativa alla lampada a scarica 6. Come esempio di quest'ultima, come illustrato in Figura 1, mezzi di rilevamento di tensione 7A e 7B (per esempio, ciascuno un circuito per rilevare la tensione di uscita con un resistore a pressione parziale, ecc.) sono collocati immediatamente dopo i convertitori corrente continua-corrente continua 3A e 3B rispettivamente ed un segnale di rilevamento di tensione di uscita rilevato dai mezzi può essere utilizzato come segnale alternativo ad un segnale di rilevamento di tensione relativo alla lampada a scarica 6.
Il circuito di controllo 8 previsto per controllare la tensione, la corrente o l'alimentazione della lampada a scarica 6 in risposta al segnale di rilevamento dal circuito di rilevamento sopra citato. Esso invia un segnale di controllo al circuito di alimentazione in corrente continua 3, controllando in tal modo la tensione di uscita oppure invia un segnale di controllo al circuito di comando DRV per controllare la commutazione di polarità del ponte. Il circuito di controllo 8 esegue inoltre il controllo di uscita per accendere in maniera affidabile la lampada a scarica 6 aumentando la tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 6 ad un livello prima di accendere la lampada a scarica 6.
Un circuito ausiliario di corrente 9 collocato tra il circuito di alimentazione in corrente continua 3 e il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4 è previsto per aiutare ad effettuare in modo affidabile la transizione dallo scarico a scintilla allo scarico ad arco fornendo l'energia accumulata in un carico capacitivo previsto nel circuito ausiliario di corrente 9 .... la lampada a scarica 6 quando si avvia la lampada a scarica 6. In Figura 1, il circuito ausiliario di corrente 9 collocato nello stadio successivo al convertitore corrente continua-corrente continua 3A, poiché la polarità della tensione inviata alla lampada a scarica 6 prima di avviare la lampada a scarica 6 è definita positiva. Cioè, se la polarità della tensione di alimentazione è definita negativa, si può collocare un circuito ausiliario di corrente 9' nello stadio sucorrente continuaessivo al convertitore corrente continua-corrente continua 3B come indicato dalla linea tratteggiata alternata lunga e corta in Figura 1.
Le Figure da 3A a 3C illustrano esempi di configurazione del circuito ausiliario di corrente 9, in cui ogni condensatore corrisponde al carico capacitivo sopra citato.
Nella configurazione illustrata in Figura 3A, il circuito ausiliario di corrente 9 è un circuito in serie di un resistere Ra ed un condensatore Ca, e il resistore Ra è connesso ad una estremità al morsetto di uscita tol del convertitore corrente continua-corrente continua 3A ed è messo a massa all'estremità opposta tramite il condensatore Ca.
Nella configurazione illustrata in Figura 3B, il circuito ausiliario di corrente 9 è un circuito in serie di un condensatore Cb ed un diodo Zener ZD, e il condensatore Cb è connesso ad una estremità al morsetto di uscita tol del convertitore corrente continua-corrente continua 3A ed è connesso ad una estremità opposta ad un catodo del diodo Zener ZD ed un anodo del diodo Zener ZD è messo a massa.
Nella configurazione illustrata in Figura 3C, un resistore Rc è connesso ad una estremità al morsetto di uscita tol del convertitore corrente continua-corrente continua 3A ed è messo a massa all'estremità opposta tramite un circuito in serie di un condensatore corrente continua ed un resistore Rd ed un diodo D è connesso in parallelo al resistore Rd; un catodo del diodo D è connesso tra il condensatore Corrente continua e il resistore Rd ed un anodo del diodo D è connesso a massa.
Secondo il circuito di accensione 1, la configurazione del tipo a semi-ponte che utilizza una coppia di elementi di commutazione e il loro circuito di comando è richiesta soltanto per una lampada scarica, e il circuito ausiliario di corrente può essere previsto soltanto nello stadio successivo in uno dei convertitori corrente continua-corrente continua 3A e 3B.
Verrà ora discussa con riferimento alla Figura 4 la configurazione di circuito del circuito di accensione con la circuiteria per l'accensione di una pluralità di lampade a scarica (per il circuito di controllo, soltanto la sua parte principale è illustrata) . Nella descrizione che segue, due lampade a scarica 61 e 62 sono prese come esempio; più in generale, il 61 può rappresentare un primo gruppo di lampade a scarica e il 62 può rappresentare un secondo gruppo di lampade a scarica .
Nel circuito di accensione 1 illustrato in Figura 1, una coppia di elementi di commutazione swl e sw2 ed un circuito di comando DRV sono richiesti per una lampada a scarica; in un circuito di accensione 1A per le due lampade a scarica 61 e 62, sono richiesti componenti doppi, cioè due coppie di elementi di commutazione e due circuiti di comando .
In questo caso, i due convertitori corrente continua-corrente continua 3A e 3B che realizzano il circuito di alimentazione in corrente continua 3 sono condivisi tra le due lampade a scarica e il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4 collocati nello stadio successivo ai convertitori corrente continua-corrente continua 3A e 3B ha un configurazione di circuito del tipo a ponte intero comprendente quattro elementi di commutazione swl, sw2 , sw3 e sw4 (indicati semplicemente dai simboli di commutazione nella figura) .
Cioè, uno degli elementi di commutazione swl e sw2 connessi in serie come prima coppia, swl è connesso ad una estremità al morsetto di uscita del circuito ausiliario di corrente 9 collocato nello stadio successivo al convertitore corrente continua-corrente continua 3A ed è connesso ad una estremità opposta al morsetto di uscita a to2 del convertitore CORRENTE CONTINUA-CORRENTE CONTINUA 3B tramite l'elemento di commutazione sw2. La prima lampada a scarica 61 è connessa ad un punto di connessione a degli elementi di commutazione swl e sw2 tramite (un carico induttivo di) un circuito di avviamento 51.
Uno degli elementi di commutazione sw3 e sw4 connessi in serie come seconda coppia, sw3, è connesso ad una estremità al morsetto di uscita del circuito ausiliario di corrente 9 ed è connesso ad una estremità opposta al morsetto di uscita to2 del convertitore corrente continua-corrente continua 3B tramite l'elemento di commutazione sw4. La seconda lampada a scarica 62 è connessa ad un punto di connessione β degli elementi di commutazione sw3 e sw4 tramite {un carico induttivo) di un circuito di avviamento 52.
Nello stadio successivo al circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4, i morsetti della prima e della seconda lampada a scarica 61 e 62 non connessi al punto di connessione α o β sono connessi a massa direttamente oppure tramite mezzi di rilevamento di corrente (nella figura, i resistori di rilevamento di corrente Rii e Ri2).
Si utilizza un CI di comando a semi-ponte come ciascuno dei circuiti di comando DRV1 e DRV2. Il primo circuito di comando DRV1 controlla l'accensione/spegnimento degli elementi di commutazione swl e sw2 e l'altro circuito di comando DRV2 controlla l'accensione/spegnimento degli elementi di commutazione sw3 e sw4. Cioè, ipotizzando che lo stato di ogni elemento di commutazione sìa definito in modo che l'elemento di commutazione swl sia acceso e l'elemento di commutazione sw2 sia spento dal circuito di comando DRV1 in una volta, lo stato di ogni elemento di commutazione è definito in modo tale che l'elemento di commutazione sw3 sia spento e l'elemento di commutazione sw4 sia acceso dal circuito di comando DEV2 in questo momento. Ipotizzando che lo stato di ogni elemento di commutazione sia definito in modo tale che l'elemento di commutazione swl sia spento e l'elemento di commutazione sw2 sia acceso dal circuito di comando DRV1 in un altro momento, lo stato di ogni elemento di commutazione è definito in modo tale che l'elemento di commutazione sw3 è acceso e l'elemento di commutazione sw4 è spento dal circuito di comando DRV2 in questo momento. Così, gli elementi di commutazione swl e sw4 diventano dello stesso stato e gli elementi di commutazione sw2 e sw3 diventano dello stesso stato; essi operano alternativamente in modo reciproco.
Pertanto, le due coppie di elementi di commutazione vengono accesi e spenti, per cui mentre si fornisce tensione di polarità positiva alla prima lampada a scarica 61, per esempio, si fornisce tensione a polarità negativa alla seconda lampada a scarica 62; al contrario, mentre si fornisce tensione a polarità negativa della prima lampada a scarica 61, si fornisce tensione a polarità positiva alla seconda lampada a scarica 62 .
Un circuito di rilevamento di corrente di determinazione della luce 10 è un circuito per ricevere un segnale di rilevamento di corrente di ogni lampada a scarica sottoposta a conversione di tensione attraverso il resistore di rilevamento di corrente Ri1, Ri2 e rilevare il valore di corrente e determinare se ogni lampada a scarica è accesa o meno; esso comprende un circuito di rilevamento di corrente 10a ed un circuito di determinazione della luce 10b.
Per rilevare una corrente, occorre notare la seguente voce.
Ipotizzando che un resistore di Shunt (Rii oppure Ri2) sia inserito tra un morsetto di elettrodo di ogni lampada a scarica e la massa come mezzi di rilevamento di corrente per rilevare una corrente che scorre nella lampada a scarica, la corrente della lampada a scarica può essere rilevata rilevando la caduta di tensione che si verifica nel resistore. Tuttavia, la direzione del segnale di rilevamento in quel momento (in Figura 4 il segnale di rilevamento è relativo alla lampada a scarica 61 è Sii e quello,relativo alla lampada a scarica è Si2, diventa un problema. Cioè, dato che la direzione della corrente che scorre nella lampada a scarica è alternata in risposta alla polarità dell'onda quadra, il segnale di rilevamento diventa un valore positivo oppure un valore negativo; per esempio, ipotizzando che il valore del segnale di rilevamento di una corrente che scorre quando si fornisce una tensione di polarità positiva di onda quadra alla lampada a scarica sia un valore positivo, il valore del segnale di rilevamento di una corrente che scorre quando si fornisce la tensione a polarità negativa di onda quadra alla lampada a scarica a causa dell'inversione di polarità è un valore negativo.
Tale variazione di polarità (o segno) del segnale di rilevamento nel tempo (inversione) è problematica da trattare per il circuito di controllo che utilizza il segnale di rilevamento e così non è preferita. Quindi, per fissare la polarità del segnale di rilevamento, per esempio, un circuito di valore assoluto o una configurazione di circuito in cui un circuito di amplificazione non invertente ed un circuito di amplificazione invertente sono collocati in parallelo per una caduta di tensione causata dal resistore di rilevamento di corrente Rii (o Ri2) e la tensione di uscita del circuito di amplificazione non invertente o del circuito di amplificazione invertente è inviato in uscita in modo selettivo come illustrato in Figura 5, può essere adottato.
In Figura 5, un amplificatore operazionale 0P1 fornisce un circuito di amplificazione non invertente ed un morsetto di ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale 0T1 è connesso tra la lampada a scarica 61 (o 62) e il resistore di rilevamento di corrente Rii (o Ri2) tramite un resistore Ria. Un diodo Dia ha un catodo connesso al morsetto di ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale EP1 ed un anodo messo a massa. Il diodo Dia e un diodo D2a (descritto più avanti) sono aggiunti allo scopo di proteggere l'amplificatore operazionale quando la tensione di ingresso nell'amplificatore operazionale è invertita ad un valore negativo. Un morsetto di uscita dell'amplificatore operazionale 0P1 è connesso ad un anodo di un diodo Dlb ed un catodo del diodo Dlb è connesso ad un morsetto di rilevamento di corrente tDET. Il morsetto di ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale 0P1 è messo a massa tramite un resistore Rlb ed è connesso al catodo del diodo Dlb tramite un resistore Rie. Il valore di resistenza dei resistori Ria, Rlb e Rie sono posti allo stesso valore.
Un amplificatore operazionale 0P2 fornisce un circuito di amplificazione invertente ed un morsetto di ingresso invertente dell'amplificatore operazionale 0P2 è connesso tra la lampada a scarica 61 (o 62) e il resistore di rilevamento di corrente Ri1 (o Ri2) tramite un resistore R2a. Un diodo D2a ha un catodo connesso al morsetto di ingresso invertente dell'amplificatore operazionale 0P2 ed un anodo messo a massa.
Un morsetto di uscita dell'amplificatore operazionale 0P2 è connesso ad un anodo di un diodo D2b ed un catodo del diodo D2b è connesso al morsetto di rilevamento di corrente tDET ed è messo a massa tramite un resistore R2c. Il morsetto di ingresso invertente dell'amplificatore operazionale EP2 è connesso al catodo del diodo D2b tramite un resistore R2b (il valore di resistenza del resistore R2b è posto al doppio di quello del resistore R2a). Nn morsetto di ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale 0P2 è messo a massa.
Nel circuito, la caduta di tensione causata dal resistore di rilevamento di corrente Rii (o Ri2) è amplificata a una tensione doppia dal circuito di amplificazione non invertente dell'amplificatore operazionale 0P1; d'altra parte, essa è amplificata a una tensione di "-2" X dal circuito di amplificazione invertente dell’amplificatore operazionale 0P2. La tensione, qualunque sia la maggiore, viene scelta dai diodi Dlb e D2b collocati sui morsetti di uscita degli amplificatori operazionali, ed è inviato in uscita al morsetto di rilevamento di corrente tDET. Cioè, quando si invia tensione a polarità positiva (o tensione positiva in onda quadra) alla lampada a scarica 6, la tensione di uscita del circuito di amplificazione non invertente dell'amplificatore operazionale EP1 è fornita sul morsetto di rilevamento di corrente tDET e quando si è inviata la tensione di polarità negativa (o tensione negativa in onda quadra) alla lampada a scarica 6, la tensione di uscita del circuito di amplificazione invertente dell'amplificatore operazionale 0P2 è fornita sul morsetto di rilevamento di corrente tDET. La tensione di rilevamento così fornita può essere utilizzata come segnale per determinare se la lampada a scarica è accesa o meno, un segnale per determinare lo stato di acceso della lampada a scarica e stipulare l 'alimentazione.
Il circuito di determinazione della luce 10b riceve segnali dal circuito di rilevamento di corrente previsto per ogni lampada a scarica (segnale relativo alla lampada a scarica 61 è espresso come SII e il segnale relativo alla lampada a scarica 62 è espresso come SI2) e confronta i livelli di segnale con predeterminate tensioni di riferimento, e fornisce quindi un segnale di determinazione che indica lo stato di acceso o spento di ogni lampada a scarica come segnale binario (binarizzato).
La Figura 6 illustra tale esempio di circuito. Il segnale SII dal circuito di rilevamento di corrente IOa è inviato ad un morsetto di ingresso più di un comparatore CMP1 e la tensione di riferimento indicata dalla sorgente a tensione costante Erefl è inviata ad un morsetto di ingresso meno del comparatore CMP1. Pertanto, quando il livello di tensione del segnale SII è maggiore della tensione di riferimento, il comparatore CMP1 invia in uscita un segnale alto da un morsetto di uscita TC1. Il segnale SII dal circuito di rilevamento di corrente IOa è inviato ad un morsetto di ingresso più di un comparatore CMP 2 e la tensione di riferimento indicata dalla sorgente di tensione costante Eref2 è inviata ad un morsetto di ingresso meno del comparatore CMP2. Pertanto, quando il livello di tensione del segnale SE2 è maggiore della tensione di riferimento, il comparatore CMP2 invia in uscita un segnale alto da un morsetto di uscita tc2. Nella figura, il segnale fornito dal morsetto di uscita tei è espresso come SI {quando il segnale SI è alto, esso indica che la lampada a scarica 61 è accesa e quando il segnale 51 è basso, esso indica che la lampada a scarica 61 è spenta) e il segnale fornito da un morsetto di uscita TC2 è espresso come S2 (quando il segnale 52 è alto, esso indica che la lampada a scarica 61 è accesa e quando il segnale S2 è basso, esso indica che la lampada a scarica 62 è spenta. Il resistore inserito tra il morsetto di uscita di ogni comparatore e la pressione di alimentazione Vcc è un resistore di pull-up.
Un circuito di controllo di commutazione di polarità 11 (vedere Figura 4) è previsto per ricevere segnali di istruzione della luce corrispondente alle lampade a scarica 61 e 62 (i segnali sono generati attivando un interruttore operativo in un modo di accensione manuale oppure tramite un circuito di controllo della luce automatico in un modo di illuminazione automatico e i segnali di istruzione della luce corrispondenti alle lampade a scarica 61 e 62 sono espressi come LT1 e LT2, rispettivamente) e i segnali di determinazione della luce SI e S2 dal circuito di determinazione della luce 10b e generare segnali di controllo inviati ai circuiti di comando DRV1 e DRV2 nel circuito di conversione corrente continuacorrente alternata 4. La Figura 7 illustra un esempio del circuito di controllo di commutazione di polarità 11 (un esempio di configurazione che utilizza porte logiche).
Un segnale CK nella figura è un segnale inviato da un circuito di generazione di segnali di clock (non illustrato) ed è un segnale a onda quadra di una frequenza di base corrispondente ad una frequenza di illuminazione di lampade a scarica (per esempio da circa 250 a circa 500 Hz). Il segnale CK è inviato attraverso un circuito in serie di un resistere Rx ed un condensatore Cx ad una porta AND (congiunzione) a due ingressi ADI ed una porta NOR (non disgiunzione) a due ingressi NR1 . Cioè, il circuito di costante di tempo comprendente il resistore Rx e il condensatore Cx è previsto per generare un impulso di breve durata sul fronte di salita o il fronte di discesa del segnale CK (la costante di tempo determinata dal valore di resistenza del resistore Rx e la capacità del condensatore Cx è posta ad un valore estremamente piccolo), e la tensione ai morsetti del condensatore Cx è inviata attraverso una porta NOT (negazione logica) NT1 ad un morsetto della porta ADI ed un morsetto della porta NR1 (il segnale CK è inviato in ingresso agli altri morsetti di ingresso delle porte).
Un segnale di uscita della porta ADI è inviato in ingresso ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi AD2 nello stadio successivo ed un segnale di uscita dì barra Q (segnale di inversione del segnale di uscita Q) di un flip-flop D D-FF descritto più avanti e inviato in ingresso all'altro morsetto di ingresso della porta AD2. Un segnale di uscita della porta AD2 è inviato in ingresso ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi AD3 nello stadio successivo.
Un segnale di uscita della porta NR1 è inviato in ingresso ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi AD4 nello stadio successivo ed un segnale di uscita Q del flip-flop D D-FF descritto più avanti e inviato in ingresso all'altro morsetto di ingresso della porta AND 4. Un segnale di uscita della porta AND 4 è inviato in ingresso ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi AD5 nello stadio successivo.
Il segnale di istruzione della luce LT1 sopra citato è inviato ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi A6 e il segnale di determinazione della luce S1 sopra citato è inviato in ingresso attraverso una porta NOT NT2 all'altro morsetto di ingresso della porta AD6. Un segnale di uscita della porta AD6 è inviato in ingresso attraverso una porta NOT NT3 all'altro morsetto di ingresso della porta AD5.
Il segnale di istruzione della luce LT2 sopra citato è inviato ad un morsetto di ingresso di una porta AND a due ingressi AD7 e il segnale di determinazione della luce S2 sopra citato è inviato in ingresso attraverso una porta NOT LT4 all'altro morsetto di ingresso della porta AD7. Un segnale di uscita della porta AD7 è inviato attraverso una porta NOT NT5 ad un morsetto di ingresso di una porta OR (disgiunzione) a due ingressi ORI. Un segnale di uscita della porta AD6 è inviato all'altro morsetto di ingresso della porta ORI ed un segnale di uscita della porta ORI all'altro morsetto di ingresso della porta AD3.
Il segnale di uscita delle porte AD3 e AD5 sono inviati in ingresso ai morsetti di ingresso di una porta OR a due ingressi 0R2 collocata nello stadio successivo ad AD3 e AD5, ed un segnale di uscita della porta 02 inviato in ingresso ad un morsetto di ingresso di segnali di clock (CLK) del flip-flop D D-FF.
Il flip-flop D D-FF ha un morsetto di ingresso D connesso ad un morsetto di uscita di barra Q (nella figura, Q ha sopra di sè una barra), per cui è prevista la configurazione di un flip-flop di tipo T. Il segnale di uscita Q è inviato al circuito di comando DRV1 come Sdrvl e il segnale di uscita di barra Q inviato al circuito di comando DRV2 come Sdrv2.
Nel circuito di controllo di commutazione di polarità, per inviare un impulso sul fronte di salita o il fronte di discesa del segnale Ck, fornito dalle porte ADI e NR1 al morsetto di ingresso di segnali di clock CLK del flip-flop D D-FF attraverso le porte AD3, AD5 e AR2 negli stadi successivi alle porte ADI e NR1, occorre che i segnali di uscita delle porte NT3 e ORI siano alti.
Si ipotizzi ora che se la lampada di scarica 61 è accesa (il segnale CI è alto) e la lampada a scarica 62 è spenta (il segnale S2 è basso), il segnale LT2 corrispondente alla lampada a scarica 62 diventa alto (cioè si emette una istruzione di accensione della lampada a scarica 62).
In questo caso, dato che il segnale SI è alto, il segnale di uscita della porta AD 6 è basso e così un segnale alto fornito dalla porta NT3 (negazione) è inviato alla porta AD5.
Il segnale S2 è basso e il segnale di negazione del segnale C2 è fornito dalla porta NT4 e LT2 (segnale alto) vengono inviati in ingresso alla porta AD7, e quindi il segnale di uscita di AD7 (alto) viene inviato in ingresso alla porta NT5, che quindi invia in uscita un segnale basso alla porta ORI. In quel momento, il segnale inviato dalla porta AD6 a ORI è basso e così il segnale di uscita della porta ORI diventa un segnale basso.
Un impulso generato in sincronizzazione con il fronte di discesa del segnale CK è inviato in ingresso alla porta AD4. Se il segnale di uscita Q del flip-flop D è alto, l'impulso è inviato alla porta AD5. Dato che un segnale alto NT3 è inviato in ingresso alla porta AD5, l'impulso passa attraverso la porta AD5 e OR2 nello stadio successivo ed è inviato al morsetto CLK del flipflop D. Di conseguenza, lo stato del flip-flop D si inverte e il segnale di uscita Q diventa basso. Se il segnale di uscita Q del flip-flop D inviato in ingresso alla porta AD4 è basso, il segnale di uscita della porta AD4 diventa basso, e così lo stato del flip-flop D rimane invariato e il segnale di uscita Q rimane basso. Pertanto il segnale Sdirvi è fisso ad uno stato basso.
Quindi, se si accende la lampada a scarica 62, il segnale S2 diventa alto, e così il segnale di uscita della porta AD7 diventa basso a causa del segnale di negazione da NT4. Pertanto, un segnale alto fornito dalla porta NT5 (negazione) passa attraverso la porta ORI ed è inviato alla porta AD3. Così, un impulso generato in sincronizzazione con il fronte di salita del segnale CK è inviato in ingresso dalla porta ADI attraverso AD2, AD3 e 0R2 al morsetto CK del flip-flop D, cosicché lo stato del flip-flop D si inverte continuamente e segnali ad onda quadra aventi ciascuno una predeterminata frequenza di base (per esempio 500 Hz) sono forniti come segnali Sdrvl e Sdrv2.
Ci si può accertare facilmente che se la lampada a scarica 62 è accesa e la lampada a scarica 61 è spenta, quando si emette una istruzione di accensione della lampada a scarica 61, il segnale Sdrvl è fisso alto fino a quando la lampada a scarica 61 si accende. La ragione è che dato che il segnale alto da ORI è inviato in ingresso alla porta AD3 e il livello basso da NT3 è inviato in ingresso alla porta AD5, se il segnale di uscita di barra Q del flip-flop D è alto, il segnale alto inviato in uscita dalla porta ADI genera una inversione dello stato del flip-flop D, definendo il segnale di uscita Q alto.
L'operazione è brevemente riepilogata come segue:
(a) Quando LT1 è alto e SI è basso, Sdrvl diventa alto e Sdrv2 diventa basso;
(b) quando LT2 è alto e S2 è basso, se LT1 è basso e SI è alto, Sdrvl diventa basso e Sdrv2 diventa alto;
(c) altrimenti, i segnali ad onda quadra sono forniti come Sdrvl e Sdrv2 (si noti che il segnale di uscita dalle porte NT3 e ORI non possono diventare bassi insieme).
Nella configurazione in cui quando il segnale Sdrvl è alto, gli elementi di commutazione swl e sw2 sono definiti on e off rispettivamente e il segnale Sdrv2 è basso, gli elementi di commutazione sw3 e sw4 sono definiti off e on, rispettivamente, la tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 61 è definita come tensione a polarità positiva e la tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 62 è definita come tensione a polarità negativa in (a) in precedenza, e la tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 61 è definita come tensione a polarità negativa e la tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 62 è definita come tensione a polarità positiva nel precedente (b).
In (a) e (b), il segnale relativo alla lampada a scarica 61 e il segnale relativo alla lampada a scarica 62 non sono simmetrici, poiché si adotta in modo preferenziale una funzione di accensione della lampada a scarica 61. Cioè, se entrambe le lampade a scarica sono spente (SI è basso e S2 è basso) e si inviano segnali di istruzione di accensione delle lampade a scarica (LT1 è alto e LT2 è alto), dapprima Sdrvl diventa alto e la polarità della tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 61 è fissa ad una polarità positiva secondo (a) precedente e quindi quando la lampada a scarica 61 si accende (SI è alto), Sdrv2 diventa alto e la polarità della tensione di alimentazione sulla lampada a scarica 62 è fissa ad una polarità positiva secondo il precedente (b). Così, dopo che si fissa che la polarità della tensione di alimentazione prima di accendere la lampada scarica, la tensione di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua (in questo caso Vdcp) è innalzata ad un livello sufficiente necessario dal circuito di controllo e quindi si applica un impulso di avviamento alla lampada scarica, per cui la lampada scarica può essere accesa in modo affidabile.
E' desiderabile controllare quanto segue: lo stato di ogni elemento di commutazione è fisso in modo da accendere una delle due lampade a scarica, prima che la lampada a scarica si accenda, la polarità della tensione inviata dal circuito di conversione corrente continua-corrente alternata alla lampada a scarica è definita come polarità positiva o negativa (nell'esempio, la polarità della tensione è fornita alla lampada a scarica da accendere definita come polarità positiva. Ovviamente, per definire la polarità come polarità negativa, si può invertire il rapporto di definizione tra i segnali Sdrvl e Sdrv2 e lo stato on/off di ogni elemento di commutazione), e si esegue il funzionamento alternato di ogni elemento di commutazione dopo che si accende la lampada a scarica. Per esempio, se non si realizza tale definizione di polarità prima che si accenda la lampada a scarica, ciascuno dei convertitori corrente continua-corrente continua 3A e 3B richiede un circuito ausiliario di corrente. La ragione è che, dato che la polarità non è definita, se un solo convertitore è dotato di un circuito ausiliario di corrente, il condensatore nel circuito non può essere caricato a sufficienza oppure occorre aumentare la capacità di aumento di tensione del convertitore. Tuttavia, secondo l'invenzione, il circuito ausiliario di corrente può essere fornito soltanto nello stadio successivo ad uno dei convertitori corrente continua-corrente continua 3A o 3B, cosicché la configurazione è semplificata .
Cioè, il circuito ausiliario di corrente può essere aggiunto soltanto ad un morsetto di uscita tol (o to2) del circuito di alimentazione in corretne continua 3 corrispondente alla polarità della pressione fornita dal circuito di conversione corrente continua-corrente alternata 4 ad una lampada a scarica prima di avviare questa lampada a scarica. Per esempio, come descritto in precedenza, per definire la polarità della tensione di alimentazione sulla lampada a scarica come polarità positiva, il circuito ausiliario di corrente 9 (vedere Figura 4) è aggiunto soltanto allo stadio successivo al convertitore corrente continuacorrente continua 3A che invia in uscita la tensione Vdcp. In quel momento, diventa necessario aumentare la tensione di uscita del convertitore corrente continua-corrente continua 3B alla tensione richiesta nel convertitore corrente continua-corrente continua 3A prima di accendere la lampada a scarica. In altre parole, la tensione limite degli elementi di commutazione sul lato che fornisce tensione a polarità negativa sulla lampada a scarica (elementi di commutazione sw2 e sw4 sul lato dello stadio basso) delle due coppie di elementi di commutazione che formano il circuito del tipo a ponte intero sopra citato può essere abbassata. Cioè, per la tensione limite dell'elemento di commutazione, si preferisce il campo seguente:
Non meno della tensione applicata all'ultimo stadio della vita della lampada a scarica (a causa del degrado delle caratteristiche della lampada, è necessaria una tensione più elevata da applicare alla lampada a scarica);
se la polarità della tensione di alimentazione sulla lampada a scarica prima di accendere la lampada a scarica è fissata temporaneamente alla polarità positiva, quando la tensione inviata temporaneamente alla lampada a scarica dal convertitore corrente continua-corrente continua 3A è Vovc, minore di Vovc (preferibilmente minore di metà Vovc).
Così, per il morsetto di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua che invia in uscita una tensione di una polarità opposta rispetto alla polarità della tensione inviata dal circuito di conversione corrente continua-corrente alternata alla lampada a scarica prima di avviare questa lampada a scarica (il morsetto di uscita to2 di Vdcn se la polarità è definita come polarità positiva oppure il morsetto di uscita tol di Vdcp se la polarità è definita come polarità negativa), la tensione di uscita fornita dal morsetto di uscita è definita in modo da diventare sempre minore della tensione di uscita fornita dall'altro morsetto di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua, oppure è limitata (specificamente, si impone un limite superiore al ciclo di lavoro utile del segnale di controllo Se sull'elemento di commutazione SW in Figura 2), per cui si può prevedere con un certo margine il progetto di tensione di limite degli elementi di circuito.
Per ridurre il numero di particolari opposti, preferibilmente i circuiti di avviamento 51 e 52 sopra citati, che sono forniti come circuiti separati, sono resi un circuito comune tra le due lampade a scarica 61 e 62.
La Figura 8 illustra tale esempio di configurazione di circuito di avviamento 5A.
Un trasformatore 12 nel circuito di avviamento 5A comprende due avvolgimenti secondari 12bl e 12b2 relativi ad un avvolgimento primario 12a, e gli avvolgimenti secondari 12bl e 12b2 sono connessi rispettivamente alle lampade a scarica 61 e 62.
Il circuito primario del trasformatore 12 contenente l'avvolgimento primario 12a è dotato di un condensatore CS ed un elemento di commutazione SWg . Dopo che si carica il condensatore CS con la tensione primaria Vp, esso si scarica quando l'elemento di commutazione SWg conduce (o si interrompe) . La tensione generata in questo momento è aumentata dal trasformatore 12, e quindi applicata alle lampade a scarica 61 e 62 tramite gli avvolgimenti secondari 12bl e 12b2.
Per esempio, sono disponibili i seguenti metodi di alimentazione della tensione primaria Vp, di cui se ne può utilizzare uno qualunque:
(I) Metodo per fornire la tensione primaria dalla tensione di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua oppure il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata;
(II) metodo per fornire la tensione primaria aumentando la tensione di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua oppure il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata attraverso un circuito per raddoppiare la tensione, ecorrente continua.;
(Ili) metodo per fornire la tensione primaria aggiungendo un avvolgimento al lato secondario di un trasformatore convertitore collocato nel circuito di alimentazione in corrente continua e raddrizzando e spianando l'uscita dell'avvolgimento secondario .
Preferibilmente, gli inizi di avvolgimento (o i terminali di avvolgimento) degli avvolgimenti secondari 12bl e 12b2 del trasformatore 12 sono definiti come lati di morsetto di connessione sulle lampade a scarica, per cui il rapporto di connessione è unificato (nella figura, l'inizio di avvolgimento è indicato dal segno ". "). Anche se ne omette la ragione, le polarità dei segnali di avviamento sulle lampade a scarica sono unificate, per cui il progetto di tensione limite del trasformatore è reso vantaggioso e le direzioni di alimentazione di energia primaria sono unificate, per cui l'effetto dell'accoppiamento elettromagnetico tra gli avvolgimenti secondari quando si verifica di nuovo un potenziale d'urto diminuisce e si impedisce che la lampada a scarica si spenga facilmente al momento della commutazione di polarità dopo che si accende la lampada a scarica .
Per accendere entrambe le lampade a scarica 61 e 62 nello stesso momento dallo stato in cui le lampade a scarica sono spente, si applicano segnali di avviamento (a impulsi) simili alle lampade a scarica, cosicché le lampade a scarica possono essere avviate contemporaneamente (o quasi contemporaneamente) . Se una lampada a scarica 61 si accende senza problema, e l'accensione dell'altra lampada a scarica 61 termina con un fallimento, si genera di nuovo il segnale di avviamento per avviare quest'ultima lampada a scarica 62, per cui si può accendere la lampada a scarica. In quel momento, il segnale di avviamento è applicato anche alla lampada a scarica 61 accesa. Tuttavia, dato che l'impedenza della lampada a scarica al momento dell 'accensione è bassa, la tensione generata viene attenuata immediatamente e così non ha alcun effetto. D'altra parte, la tensione generata sull'avvolgimento secondario 12b2 connesso alla lampada a scarica 62 non accesa è una tensione ad alta frequenza, cosicché il segnale di avviamento pianificato è applicato alla lampada a scarica 62 con una scarsa ricezione dell'effetto di attenuazione di tensione sull'avvolgimento secondario 12bl connesso alla lampada a scarica 61.
La Figura 9 illustra una forma di attuazione dell'invenzione; essa illustra un esempio applicativo alle luci anteriori di un'auto (esempio di configurazione di circuito per utilizzare due lampade a scarica).
In un circuito di accensione 13, la tensione ai morsetti di una batteria 14 è inviata attraverso una sezione di filtro ad ingresso 15 ad un convertitore corrente continua-corrente continua 16P per l'uscita di tensione a polarità positiva ed un convertitore corrente continua-corrente continua 16N per l'uscita di tensione a polarità negativa.
Un circuito di controllo 17 è previsto per i convertitori corrente continua -corrente continua per controllare le loro tensioni di uscita, e il segnale di controllo immessi dal circuito di controllo 17 sono inviati ai convertitori corrente continua-corrente continua. Cioè, in questo caso, gli elementi di commutazione connessi ai due avvolgimenti primari del trasformatore ricevono il segnale di controllo e sono accesi/spenti sotto il controllo, per cui si controlla la tensione di uscita di ogni convertitore corrente continuacorrente continua.
Il circuito di controllo 17 previsto per controllare l'alimentazione alla lampada a scarica basandosi sui segnali di rilevamento della tensione di tubo e della corrente di tubo di ogni lampada a scarica o i loro segnali equivalenti, quali segnali di rilevamento da un circuito di rilevamento collocato nello stadio successivo al convertitore corrente continua-corrente continua 16P. Per esempio, si può citare un circuito che utilizza un amplificatore operazionale, ecc., per generare un segnale per fornire potenza eccessiva che supera la potenza relativa nello stadio iniziale della lampada a scarica secondo una curva di controllo in una caratteristica tensione di tubo-corrente di tubo della lampada a scarica, diminuendo quindi gradatamente la potenza alimentata e effettuando la transizione ad un controllo a potenza costante con la relativa potenza (vedere il documento JP-A-4.141988) .
Il convertitore corrente continua-corrente continua 16P è seguito da un circuito ausiliario di corrente 18. Cioè, nella forma di attuazione, la polarità della tensione è fornita alla lampada a scarica prima che si accenda la lampada a scarica è fissata temporaneamente alla polarità positiva.
Un convertitore corrente continua-corrente alternata 19 comprende un circuito del tipo a ponte intero 19a (vedere la Figura 7 per la configurazione interna del circuito 19a) ed un circuito di comando di ponte 19b fatto da due dispositivi di comando a semi-ponte, e corrisponde al circuito di conversione corrente continuacorrente alternata 4 in Figura 4. Cioè, quattro elementi di commutazione a semiconduttori previsti nel circuito del tipo a ponte intero 19a sono raggruppati in due coppie e si esegue il controllo di commutazione reciprocamente, per cui la tensione di ingresso in corrente continua è convertita in una tensione ad onda quadra. A questo scopo, il circuito di comando di ponte 19b genera segnali di controllo per gli elementi di commutazione; esso opera alla ricezione di un segnale inviato dal circuito di controllo 17.
Un circuito di avviamento 20 è previsto in comune con le due lampade di scarica 61 e 62 nello stadio successivo al convertitore corrente continua-corrente alternata 19. Le lampade a scarica 61 e 62 possono essere utilizzate come sorgenti di luce delle luci anteriori collocate sui lati sinistro e destro della parte anteriore di un veicolo, rispettivamente, oppure possono essere utilizzate come sorgente di luce di un proiettore alto ed un proiettore basso, rispettivamente (in questo caso, si richiede il controllo in modo da non accendere la lampada a scarica inutilizzata in risposta alla variazione di proiettore).
La configurazione del circuito di avviamento 20 è come illustrato in Figura 8 e pertanto non sarà discusso di nuovo in dettaglio. Nella forma di attuazione, si utilizza un elemento a spinterometro come elemento di commutazione. Ciò significa che la tensione generata dalla corrente di scarica di un condensatore quando l'elemento si interrompe è applicata alla lampada a scarica attraverso un avvolgimento secondario.
Per accendere una sola lampada a scarica 61 dallo stato in cui entrambe le lampade a scarica 61 e 62 sono spente, si definisce lo stato on/off di ogni elemento di commutazione nel circuito 19a del tipo a ponte intero, in modo da alimentare una tensione a polarità positiva alla lampada a scarica 61 e una tensione di alimentazione Vdcp alla lampada a scarica 61 nel perìodo aumenta il livello richiesto per il convertitore corrente continuacorrente continua 16P (Vovc), e quindi si genera un segnale di avviamento per avviare la lampada a scarica 61. Per accendere soltanto l'altra lampada a scarica 62, si definisce lo stato on/off di ogni elemento di commutazione del circuito 19a del tipo a ponte intero in modo da fornire una tensione a polarità positiva alla lampada a scarica 62 e la tensione di alimentazione Vdcp alla lampada a scarica 62 nel periodo aumenta il livello richiesto per il convertitore corrente continua-corrente continua 16P (Vovc) e quindi si genera un segnale di avviamento per avviare la lampada a scarica 62. Si adotta tale sequenza di controllo, per cui il circuito ausiliario di corrente 18 deve essere previsto soltanto nello stadio successivo al convertitore corrente continua-corrente continua 16P, cosicché la configurazione di circuito risulta semplificata .
Come si vede nella descrizione effettuata in precedenza, secondo l'invenzione come rivendicata nella rivendicazione 1, per una pluralità di lampade a scarica, sono previste due coppie di elementi di commutazione nel circuito di conversione corrente continua-corrente alternata e si rende possibile controllare l'accensione di ogni lampada a scarica eseguendo l'operazione alternata del circuito del tipo a ponte intero comprendente gli elementi di commutazione, cosicché la configurazione di circuito risulta semplificata, il numero di particolari e i costi possono essere ridotti, il circuito può essere miniaturizzato e si può risparmiare lo spazio richiesto. La polarità della tensione fornita alla lampada a scarica prima di accendere la lampada a scarica è fissa ad entrambe le polarità, per cui la lampada a scarica può essere accesa bene.
Secondo l'invenzione come rivendicata nella rivendicazione 2, nel circuito di accensione per accendere due lampade a scarica, il circuito di alimentazione in corrente continua è condiviso e si adotta il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata della configurazione del tipo a ponte intero che utilizza quattro elementi di commutazione, per cui la configurazione di circuito risulta semplificata (il numero degli elementi di commutazione e i loro circuiti di comando viene dimezzato a confronto con la configurazione della tecnica relativa).
Secondo l'invenzione come rivendicata nella rivendicazione 3, occorre prevedere il circuito ausiliario di corrente soltanto per uno dei due morsetti di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua, cosicché il numero dei circuiti ausiliari di corrente può essere ridotto di uno a confronto con il circuito della tecnica relativa.
Secondo l'invenzione come rivendicata nella rivendicazione 4, la tensione di uscita fornita da uno dei due morsetti di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua è sempre limitata ad una tensione inferiore alla tensione di uscita fornita dall'altro morsetto di uscita del circuito di alimentazione in corrente continua, per cui si può abbassare la tensione limite degli elementi di commutazione che formano il circuito di conversione corrente continua-corrente alternata.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. - Circuito di accensione per una lampada a scarica comprendente: un circuito di alimentazione in corrente continua per generare una tensione in corrente continua desiderata da una tensione di ingresso in corrente continua, avente due morsetti di uscita da cui sono inviate rispettivamente in uscita una tensione a polarità positiva e una tensione a polarità negativa; un circuito di conversione corrente continua -corrente alternata per convertire la tensione di uscita di detto circuito di alimentazione in corrente continua in una tensione in corrente alternata e quindi fornire la tensione in corrente alternata ad una pluralità di lampade a scorrente alternatarica , detto circuito di conversione corrente alternata avendo una prima e una seconda coppia di elementi di commutazione per commutare la tensione di uscita positiva e la tensione di uscita negativa inviata da detta alimentazione in corrente continua, ciascuna di dette prima e seconda coppia di elementi di commutazione che sono connessi in serie tra i morsetti di uscita di detto circuito di alimentazione in corrente continua; e un circuito di comando per comandare alternativamente detta prima coppia e detta seconda coppia di elementi di commutazione, in cui, per accendere una delle lampade a scarica, lo stato di ciascuno degli· elementi di commutazione è fisso cosicché la polarità della tensione fornita da detto circuito di conversione corrente alternata alla lampada a scarica prima di avviare la lampada a scarica, è definita come polarità positiva o negativa e gli elementi di commutazione sono attivati alternativamente dopo che si acorrente continuaende la lampada a scarica.
- 2. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre: un circuito di rilevamento per rilevare almeno una tensione di una corrente relativa ad ogni lampada a scarica, ed un circuito di controllo per controllare la tensione, corrente o potenza di alimentazione di ogni lampada a scarica in risposta ad un segnale di rilevamento da detto circuito di rilevamento .
- 3. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 1, in cui detto circuito di alimentazione in corrente continua ha una sezione di circuito positiva per inviare, in uscita, tensione a polarità positiva ed una sezione di circuito negativa per inviare, in uscita, una tensione a polarità negativa.
- 4. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 1, in cui la prima lampada a scarica è connessa ad un punto di connessione della prima coppia di elementi di commutazione, e una seconda lampada a scarica è connessa ad un punto di conversione della seconda coppia di elementi di commutazione; e un altro elettrodo di ciascuna della prima e seconda lampada a scarica è connesso a massa.
- 5. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 4, in cui, mentre si fornisce tensione a polarità negativa alla prima lampada a scarica, si fornisce tensione a polarità negativa alla seconda lampada a scarica e al contrario,· e, mentre si fornisce tensione a polarità negativa alla prima lampada a scarica, si fornisce tensione a polarità positiva alla seconda lampada a scarica.
- 6. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 4, in cui detto altro morsetto di elettrodo della lampada a scarica è connesso direttamente a massa.
- 7. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 4, in cui detto altro morsetto di elettrodo della lampada a scarica è connesso a massa attraverso mezzi di rilevamento di corrente.
- 8. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un circuito ausiliario di corrente per fornire energia accumulata in un carico capacitivo quando si avvia la lampada a scarica per facilitare la transizione dalla scarica a scintilla alla scarica ad arco, il circuito ausiliario di corrente essendo collocato tra detto circuito di alimentazione in corrente continua e detto circuito di conversione corrente alternata, in cui detto circuito ausiliario di corrente è previsto soltanto per un morsetto di uscita di detto circuito di alimentazione in corrente continua corrispondente alla polarità della tensione fornita da detto circuito di conversione corrente alternata alla lampada a scarica prima di avviare la lampada a scarica.
- 9. - Circuito di accensione di una lampada a scarica secondo la rivendicazione 8, in cui per il morsetto di uscita di detto circuito di alimentazione in corrente continua pér inviare in uscita la tensione di una polarità positiva alla polarità della tensione fornita da detto circuito di conversione corrente alternata alla lampada a scarica prima di avviare questa lampada a scarica, la tensione di uscita dal morsetto di uscita è definita in modo da diventare sempre minore della tensione di uscita dall'altro morsetto di uscita di detto circuito di alimentazione in corrente continua .
- 10. - Circuito di accensione di una lampada a scarica secondo la rivendicazione 4, in cui una di dette prima e seconda lampada a scarica è utilizzata come sorgente di luce di un raggio alto e l'altra è utilizzata come sorgente di luce di un raggio basso.
- 11. - Circuito di accensione per una lampada a scarica secondo la rivendicazione 4, in cui una di dette prima e seconda lampada a scarica è utilizzata come sorgente di luce di luci anteriori collocate sul lato sinistro della parte anteriore di un veicolo e l'altra è utilizzata come sorgente di luce del lato destro.
- 12. Circuito ad accensione per una lampada a scarica sostanzialmente come descritto ed illustrato.
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