DE3132650C2 - Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Hochdruck-Gasentladungslampe - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Hochdruck-GasentladungslampeInfo
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Abstract
Vorrichtung zum Zünden einer Gleichstromentladelampe. Erfolglose Zündungen einer Gleichstromentladelampe, beispielsweise einer Xenon-Kurzbogenlampe, werden in vielen Fällen beobachtet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Inverter, der ein halbleitergesteuertes Schaltsystem verwendet, einen Gleichrichter, eine Filterschaltung und eine Zusatzspannungsversorgungsschaltung. Eine Niederfrequenzdrosselspule liegt zwischen dem Zusatzspannungsladekondensator und der Entladelampe, die zu zünden ist, um zu bewirken, daß der Zeitpunkt, an dem der Strom seinen Spitzenwert erreicht, um etwa 300 μs oder mehr verzögert wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Vorschaltgerät und einem Zündgerät zum
Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Hochdruck-Gasentladungslampe, insbesondere einer Xenon-Hochdrucklampe,
wobei die Hochdruck-Gasentladungslampe über das Zündgerät an einen am Ausgang des
Vorschaltgeräts angeordneten Kondensator angeschlossen ist und wobei das Vorschaltgerät einen aus
einer Gleichspannungsquelle gespeisten, mit Halbleiterbauelementen bestückten und mit einem Wechselrichter-Transformator
versehenen Wechselrichter aufweist und der Wechselrichter-Transformator zwei Sekundärwicklungen
besitzt, von denen die eine über einen ersten Gleichrichter mit dem am Ausgang des Vorschaltgeräts
angeordneten Kondensator verbunden ist und die Betriebsspannung für die Hochdruck-Gasentladungslampe
liefert und die andere über einen zweiten Gleichrichter ebenfalls mit dem Kondensator verbunden
ist und zur Erzeugung einer über der Betriebsspannung liegenden Zusatzspannung dient, die beim Zünden
der Hochdruck-Gasentladungslampe den Übergang von einer durch das Zündgerat erzeugten Glimmentladung
in eine Bogenentladung herbeiführt.
Eine Schaltungsanordnung der genannten Art ist aus der US-PS 39 22 584 bekannt und im wesentlichen in
F i g, 1 dargestellt Bei dieser Schaltungsanordnung ist eine Gleichstromquelle 1 mit einem Wechselrichter 10
verbunden, der Halbieiterschaitelemente, z. B. Transistoren TR1 und TR 2 und einen Wechselrichter-Transformator
Ti mit zwei Sekundärspulen umfaßt, von
denen eine 2A mit einem Gleichrichter D1 verbunden
ist Über ein Sensorelement S, das mit der negativen Seite des Gleichrichters D\ verbunden ist, ist eine
Filterschaltung 4 angeschlossen, die aus einer Hochfrequenzdrosselspule Z. 1, die mit der positiven Seite des
Gleichrichters D1 verbunden ist, und einem Kondensator
C besteht Die positive Ausgangsklemme der Filterschaltung 4 ist über ein Zündgerät 5 mit einer
Hochdruck-Gasentladungslampe 6 an deren positiven Seite verbunden, während die negative Ausgangsklemme
mit der negativen Seite verbunden ist. Der Wechselrichter 10 erzeugt einen hochfrequenten
Wechselstrom mit einer Frequenz von 20 bis 100 kHz, so daß eine Hochfrequenzdrosselspule L 1 als Induktionsspule
in der Filterschaltung 4 verwandt wird.
Die Hochdruck-Gasentladungslampe 6 wird von dem Vorschaltgerät, das den Wechselrichter 10, den
Gleichrichter D 1 und die Filterschaltung 4 umfaßt, mit Energie versorgt, nachdem der Zustand der gezündeten
Lampe stabilisiert ist. Für die niedrigstmöglichen Betriebskosten dieses Vorschal tgerätes ist dessen
Ausgangsspannung zum Beibehalten des stabilen Zustandes der gezündeten Hochdruck-Gasentladungslampe
so ausgelegt, daß sie gleich der Nennspannung der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 oder etwas
höher ist. Mit dieser Auslegung allein wird jedoch der Obergang vom Glimmen zur Bogenentladung, der in
der Anfangsphase nach dem Anschalten der Hochdruck-Gasentladungslampe auftritt, d. h. das Zünden der
Hochdruck-Gasentladungslampe zum Zeitpunkt des Anschaltens nicht leicht erfolgen. Um diese Schwierigkeit
zu überwinden, ist über den Kondensator C eine Zusatzspannungsversorgungsschaltung geschaltet, die
üblicherweise einen Transformator, einen Gleichrichter, einen Widerstand und einen Zusatzspannungsladekondensator
umfaßt, wobei jedoch bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung der Transformator
Π mit einer zweiten Sekundärspule IB versehen ist, deren eines Ende über eine Reihenschaltung aus einer
Gleichrichterdiode D 2 und einem Widerstand R 1 mit der positiven Seite des Kondensators C verbunden ist,
der einen Teil der Filterschaltung 4 bildet, während das andere Ende mit der negativen Seite des Kondensators
C verbunden ist. Es ist ersichtlich, daß hier der Transformator Ti gemeinsam sowohl in dem Vorschaltgerät
als auch für die Zusatzspannungsversorgungsschaltung verwandt wird, während der Kondensator
Cgieichfalls gemeinsam als Filterkondensator sowie als Zusatzspannungsladekondensator dient.
Das Signal von dem Stromsensorelement 5 liegt ferner als Rückkopplungssignai an einer Impulsbreitensteuerschaltung
8 aus einem Fehlerverstärker EA, der mit einer Vergleichsspannungsquelle Vrcr verbunden ist,
und aus einem Impulsbreitenmodulator PWM, der mit einem Oszillator OSC verbunden ist, um die Schaltimpulsbreite
der Halbieiterschaitelemente TR 1 und TR 2 über eine Treiberschaltung 9 einzustellen, nämlich zu
erhöhen oder herabzusetzen, und dadurch ilen der
Hochdruck-Gasentladungslampe 6 gelieferten Strom
6") auf einen konstanten Wert zu steuern.
Wenn das Zündgerät 5 betätigt ist, so dall die Hochdruck-Gasentladungslampe 6 dielektrisch durchbricht,
entlädt sich zunächst augenblicklich eine große
Ladeenergiemenge des Kondensators C, wodurch ein Übergang vom Glimmen zur Bogenentladung ausgelöst
wird, der während der Anfangsphase der Zündung stattfindet, so daß die Hochdruck-Gasentladungslampe
6 in den sich anschließenden stabilen gezündeten Zustand übergeht
Bei einer solchen Schaltungsanordnung ergibt sich jedoch kein gleichmäßiger und zwangsiäufiger Obergang
vom Glimmen zur Bogenentladung. Es hat sich herausgestellt, daß in vielen Fällen das Zünden nicht
erfolgreich ist Diese Tatsache wird im folgenden kurz dargestellt Wenn der Kondensator C, der durch die
Zusatzversorgungsschaltung aufgeladen worden ist, abrupt das Ladungspotential zum Zeitpunkt fo entlädt,
an dem das Zündgerät 5 betätigt wird, fällt die Lampenspannung VL zum Zeitpunkt des Anschaltens
der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 vom Pegel der .Zusatzspannung VA ab, wie es in F i g. 2A dargestellt ist.
Das hat zur Folge, daß der Lampenstrom 4 plötzlich zum Zeitpunkt f0 ansteigt und einen Spitzenwert IP zum
Zeitpunkt ii erreicht, der unmittelbar auf den Zeitpunkt
ίο folgt Anschließend fällt der Strom in der in Fig. 2B
dargestellten Weise ab. Zum Zeitpunkt /2 ist die Lampenspannung Vl etwa 1,5 bis 3mal größer als die
Lampennennspannung V& während der Lampenstrom Il kleiner als die Hälfte des Lampennennstromes /»
geworden ist. Zum Zeitpunkt r3 nach einem Zeitintervall
vom Zeitpunkt f2 tritt weiterhin die Hochdruck-Gasentladungslampe
6 in den stabilen gezündeten Zustand entsprechend den Nennwerten der Gasentladungslampe
6 ein. Während der Zeit vom Zeitpunkt h bis h ist das
Zünden nicht erfolgreich, so daß die Gasentladungslampe 6 gegebenenfalls nicht gezündet wird.
Der Grund für diese Erscheinung wurde von vielen verschiedenen Standpunkten aus betrachtet. Es wird
angenommen, daß diese Erscheinung darauf beruht, daß der Spitzenstrom Ip zu früh auftritt. Der Lampenstrom
Il erreicht nämlich seinen Spitzenwert /pzum Zeitpunkt
/ι unmittelbar nach der Betätigung des Zündgerätes 5.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Lampenspannung Vl groß genug, um allein für eine Glimmentladung zu sorgen. Da
weiterhin die Kathode der Gasentladungslampe 6 noch nicht ausreichend erwärmt ist, führt der Fluß des
Spitzenstromes Ip nur zu einer Zunahme des Flächenbereiches
auf der Kathodenoberfläche, an der die Glimmentladung mit einer konstanten Stromdichte
auftritt. Der Fluß des Spitzenstromes Ip wird nämlich nicht dazu beitragen, einen Bogenansatzpunkt zu bilden,
der für den Übergang zur Bogenentladung notwendig ist. Zur Erleichterung des Überganges vom Glimmen
zur Bogenentladung ist es nämlich notwendig, viel Ladungsenergie von der Zusatzspannungsversorgungsschaltung
über den Kondensator C an di° Gasentladungslampe zu legen, sowie den Zeitpunkt zu
berücksichtigen, an dem der Spitzenstrom Ip auftritt. Eine einfache Versorgung der Gasentladungslampe mit
viel Ladeenergie wird nicht immer zu einem erfolgreicheren Zünden der Entladelampe führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß die Hochdruck-Gasentladungslampe nach ihrem Anschalten sicher zum Zünden gebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Kondensator und der Hochdruck-Gasentladungslampe
eine Niederfrequenzdrosselspule angeordnet ist.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zwischen dem Kondensator und der
Hochdruck-Gasentladungslampe eine Niederfrequenzdrosselspule angeordnet ist wird der durch die
Hochdruck-Gasentladungslampe fließende Strom bei ausreichend hoher Lampenspannung auf einen relativ
-, niedrigen Wert gedrückt, so daß nur an einer sehr
kleinen vorderen Stelle der Kathode der Hochdruck-Gasentladungslampe eine Glimmentladung auftritt, um
die Kathode aufzuheizen. Es wird ein Bogenansatzpunkt an der obersten Stelle der Kathode gebildet mit der
in Folge, daß ein glatter Übergang von der Glimmentladung zur Bogenentladung erfolgu
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit verschiedenen bekannten Hochdruck-Gasentladungslampen
verwandt werden, wie z. B. Hochdruck-Quecksilberdampflampen, Metallhalogenlampen etc.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichter
für die Betriebsspannung und dem Kondensator eine Hochfrequenzdrosselsp Ie geschaltet ist.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Schaltungsanordnung eines herkömmlichen Vorschalt- und Zündgerätes für eine Hochdntck-Gasentladungslampe,
Fig.2/λ und 2B Diagramme von Kennlinien der
Lampenspannung und des Lampenstromes gegenüber der Zeit jeweils bei der in F i g. 1 dargestellten
herkömmlichen Schaltungsanordnung zum Zünden
so einer Hochdruck-Gasentladungslampe,
F i g. 3 die Schaltungsanordnung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig.4 ein Schaltbild eines Beispiels einer Gleichstromquelle,
F i g. 5 die Schaltungsanordnung eines Beispiels des Stromsensorelementes und der Impulsbreitensteuerschaltung,
F i g. 6 das Schaltbild eines Beispiels eines Fehlerverstärkers,
F i g. 7 das Schaltbild eines Beispiels eines Oszillators,
F i g. 7 das Schaltbild eines Beispiels eines Oszillators,
F i g. 8A die Wellenform der Ausgangssignale des Oszillators, einer Sägezahngeneratorschaltung und
einer Schaltung zum Einstellen der Totzeit,
F i g. 9 das Schaltbild eines Beispiels einer Sägezahngeneratorschaltung,
Fig. 10 das Schaltbild eines Beispiels der Schaltung
zum Einstellen der Totzeit,
F i g. 11 das Schaltbild eines Beispiels einer Treiberschaltung,
F i g. 12 das Schaltbild eines Beispiels einer Hilfsenergiequelle,
Fig. 13 das Schaltbild eines Beispiels eines Zündgerätes,
F i g. 14A und 14B die Kennlinie der Lampenspannung und des Lampenstromes gegenüber der Zeit bei
der in F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung, und
Fig. 15 das Schaltbild des wesentlichen Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels nach der Erfindung.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung wird von einer Gleichstromenergiequelle, einem Wechselrichter 10 aus
Halbleiterschaltelementen TR 1 und 77? 2 sowie einem Wechselrichter-Transformator Γ1, einem Gleichrichter
L· 1, einem Stromsensorelement S, einer Filterschaltung
4 aus einer Hochfrequenzdrosselspule L 1 und einem Kondensator C, einer Zusatzspannungsversorgungsschaltung,
einer Impulsbreitensteuerschaltung 8 und einer Treiberschaltung 9 gebildet, die ähnlich den
Schaltungsteilen sind, die anhand der herkömmlichen
Schaltung beschrieben wurden, die in F i g. 1 dargestellt ist. Bei der in F i g. 3 dargestellten Schaltung ist der
Kondensator C der Filterschaltung 4 mit seinem positiven Ausgang mit der positiven Seite der
Hochdruck-Gasentladungslampe 6 über ein Zündgerät 5 verbunden, während die negative Ausgangsseite des
Kondensators C über eine Niederfrequenzdrosselspule L 2 an der negativen Seite der Hochdruck-Gasentladungslampe
6 liegt.
Wie es in Fig.4 dargestellt ist, dient bei der oben
beschriebenen Schaltung die Gleichstromenergiequelle 1 als Gleichstromversorgungsschaltung, die von einem
Brückengleichrichter RCt, der mit einer herkömmlichen Wechselspannungsquelle AC verbunden ist, und
einem Kondensator C5 gebildet wird, der mit dem Ausgang des Gleichrichters RC1 verbunden ist.
Ein Beispiel des Siromsensorelementes 5 und der Impulsbreitensteuerschaltung 8 ist in F i g. 5 dargestellt.
Das Stromsensorelement S umfaßt einen Stromsensorwiderstand R 5. Die Vergleichsspannungsquelle Vrer
wird von einer Reihenschaltung aus einer an Masse liegenden Zener-Diode DZ1 und einem Widerstand R 8
gebildet, der mit einer Hilfsenergiequelle 20 ( + E)
verbunden ist, die später beschrieben wird. Das Ausgangssignal vom gemeinsamen Verbindungspunkt
zwischen der obenerwähnten Zener-Diode DZl und dem Widerstand RS liegt zusammen mit dem
Ausgangssignal vom Stromsensorelement 5 an den beiden Eingangsklemmen eines Fehlerverstärkers EA.
Ein Beispiel des Fehlerverstärkers EA ist in Fig. 6 dargestellt. Wie es in Fig.6 dargestellt ist, weist der
Fehlerverstärker EA einen Operationsverstärker OPA 1, Spannungsteilerwiderstände R 10 und R 11, die
ein umgekehrtes Eingangssignal für den Operationsverstärker OPA 1 aus den Ausgangssignalen des Stromsensorelementes
S und der Vergleichsspannungsquelle VKr
bilden und Spannungsteüerwiderstände R 12 und R 13
auf, die ein nicht umgekehrtes Eingangssignal aus den obigen Ausgangssignalen für den Operationsverstärker
OPA 1 bilden. Weiterhin sind Widerstände R 14, R 15 und R16 und ein Phasenkompensationskondensator
CiO vorgesehen. Der Pegel des Ausgangssignals vom Operationsverstärker OPA 1 nimmt in Verbindung mit
dem Nennstrom der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 zu oder ab, d. h. der Pegel nimmt mit einer Zunahme des
tatsächlich fließenaen Stromes zu, wenn das umgekehrte Eingangssignal abnimmt, während das Ausgangssignal
mit abnehmendem Lampenstrom gleichfalls absinkt.
F i g. 7 zeigt ein Beispiel einer Oszillatorschaltung OSC. Bei dieser Schaltung sind NICHT-Glieder oder
Inverter NOΠ und NOT2, Dioden D5 und Üb,
Widerstände R 18 und Λ 19 und Kondensatoren C15
und C16 vorgesehen. Der Oszillator OSC erzeugt ein
rechteckwellenförmiges Ausgangssignal Vosc, das in F i g. 8A dargestellt ist.
Der Impulsbreitenmodulator PWM, der in Fig.5
dargestellt ist, umfaßt eine Sägezahnwellensignalgeneratorschaltung
RAMP, die beim Empfang des Signales vom Oszillator OSC ein Sägezahnwellensignal erzeugt
Das in F i g. 9 dargestellte Beispiel der Sägezahnwellensignalgeneratorschaltung
RAMP umfaßt eine NICHT-Schaltung oder einen Inverter NOTS, an dem das Signal
vom Oszillator OSCliegt, einen Transistor TO 5, der an
seiner Basis über einen Widerstand R 20 an der NICHT-Schaltung oder dem Inverter NOTS liegt und
einen Operationsverstärker OPA 5, der über einen Widerstand 7? 21 mit dem Kollektor des Transistors
TR 5 verbunden ist. Es sind weiterhin Widerstände R 22 und /?23 und ein Kondensator C 20 vorgesehen. Die
Sägezahnwellensignalgeneratorschaltung RAMP erzeugt ein Sägezahnwellensignal VrAMp mit einer
Frequenz gleich der Schwingungsfrequenz des Oszil'ators OSC, wie es in F i g. 8 B dargestellt ist.
Ein Komparator COM 1 des Impulsbreitenmodulators PWM vergleicht das Ausgangssignal vom Fehlerverstärker
EA (das in Fig. 8B in gestrichelten Linien
ίο dargestellt ist) mit dem Ausgangssignal von der
Sägezahnwellensignalgeneratorschaltung RAMP, um ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, wenn die
Ausgangsspannung Vea vom Fehlerverstärker EA
größer als die Spannung des Sägezahnwellensignales ist, und ein Ausgangssignal mit hohem Pegel zu erzeugen,
wenn die Äusgangsspannung \ΈΑ niedriger ist.
Das Ausgangssignal eines UND-Gliedes ANDt ist
das logische Produkt des Ausgangssignales vom Komparator COM 1 und des Ausgangssignales Vosc des
Oszillators OSC, so daß das Ausgangssignal ein in der Impulsbreite des Ausgangssignales Vosc vom Oszillator
OSCmoduliertes Signal ist.
Das Ausgangssignal vom UND-Glied AND 1 liegt an der Eingangsklemme T einer Flip-Flop-Schaltung FF
und die Ausgangssignale von den UND-Gliedern AND 2 und AND 3, die mit den Ausgangsklemmen O
und Q der Flip-Flop-Schaltung FF verbunden sind, sind
die logischen Produkte der Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltung FF, des UND-Gliedes ANDt und
einer Totzeiteinstellschaltung DEAD.
Die Totzeiteinstellschaltung DEAD dient dazu, eine Querstromleitung der Halbleiterschaltelemente TR1
und TR 2 zu verhindern, die aufgrund der verlängerten Leitungszeit (Speicherzeit) infolge der in den Basen der
Elemente TR 1 und TR 2 gespeicherten Ladung dazu führt, daß beide Schaltelemente gleichzeitig leitend sind.
Wie es beispielsweise in Fig. 10 dargestellt ist, wird diese Schaltung von einem Komparator COM 5
gebildet, an dem das Ausgangssignal vom Sägezahnwellensignalgenerator
RAMP und die Spannung + E von der Hilfsenergiequelle 20 durch Spannungsteüerwiderstände
R 25 und R 26 nebengeschiossen liegen. Die Wellenform des Ausgangssignales Vdead dieser Totzeiteinstellschaltung
DEAD'isl in F i g. 8C dargestellt, wobei
nur dann, wenn dieses Signal einen hohen Pegel hat. die UND-Glieder AND 2 und AND 3 durchlässig sind.
F i g. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Treiberschaltung
9. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Treiberschaltung 9 zwei Transistoren 77? 10 und TR 11,
so die an ihren Emittern miteinander verbunden sind und an denen das Ausgangssignal der oben beschriebenen
impuisbreiteniieuerschaltung 8 liegt, sowie einen
Wechselrichter-Transformator T 5. Weiterhin sind Widerstände R 30 und Λ 31 und Dioden D 10 und D 11
vorgesehen. Die Ausgangsklemmen a und b sind mit den Basen der Halbleiterschaltelemente TR1 und TR 2
jeweils verbunden, während die Klemme c vom Zwischenpunkt der Primärwicklung des Wechselrichter-Transformators
TS mit dem Verbindungspunkt N verbunden ist, der in F i g. 3 die miteinander verbundenen
Emitter der Schaltelemente TR1 und 77? 2 bezeichnet Der Zwischenpunkt der Sekundärwicklung
des Wechselrichter-Transformators Γ5 ist mit der Hilfsenergiequelle 20 verbunden.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Hilfsenergiequelle 20,
die die benötigte Spannung an den obenerwähnten Fehlerverstärker EA, den Impulsbreitenmodulator
PWM, die Vergleichsspannungsquelle Vrcf und die
Treiberschaltung 9 legt. Dieses Ausführungsbeispiel der Hilfsenergiequelle 20 umfaßt einen Transformator TlO,
dessen Primärwicklung mit einer herkömmlichen Wechselspannungsquelle verbunden ist, und einen
Gleichrichter RC5, der mit der Sekundärwicklung des Transformators T10 verbunden ist, um eine konstante
Gleichspannung + i'zu liefern, die über Z-Dioden DZ 5 und DZ6, Transistoren TR15, TR16 und TR17,
Kondensatoren C 25, C 26 und C 27 und Widerstände R 35, R 36, R 37, R 38 und R 39 stabilisiert wird.
Ein Beispiel des Zündgerätes 5 ist in Fig. 13 dargestellt. Bei diesem Beispiel ist eine Reihenschaltung
aus einem Widerstand R 40 und einem Zünderregungskondensator C30 parallel über den Kondensator C der
Filterschaltung 4 geschaltet. Über diesen Kondensator C3ö ist die Primärwicklung eines Hochspannungsimpulstransformators
PT über einen Thyristor Th geschaltet, so daß sich ein geschlossener Schaltkreis
ergibt. Mit der Sekundärwicklung des Hochspannungsimpulstransformators PT ist die Primärwicklung der
Tesla-Spule TCüber den Zündkondensator C31 und die
Diode D 20 geschaltet, während eine Entladungsstrecke G parallel zum Kondensator C31 und der Primärwicklung
der Tesla-Spule TC geschaltet ist und diese drei Elemente einen geschlossenen Schaltkreis bilden. Die
Sekundärwicklung der Tesla-Spule TC ist an einem Ende mit der positiven Ausgangsklemme der Filterschaltung
4 und am anderen Ende mit der Anode der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 verbunden. In dieser
Weise liegt die Sekundärwicklung der Tesla-Spule TC im geschlossenen Schaltkreis. Die Zündspannung des
Thyristors Th ist auf die zugeführte Zusatzspannung vom Kondensator Cfestgelegt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel des Zündgerätes 5 wird der Kondensator C 30 unter der Schaltwirkung des
Thyristors Th wiederholt aufgeladen und entladen, was zu,- Folge hat, daß eine hochfrequente Hochspannung in
der Sekundärwicklung des Hochspannungsimpulstransformators PT induziert wird, so daß damit der
Kondensator C31 aufgeladen wird. Wenn dann die Ladungsspannung des Kondensators C31 die Entladeauslösespannung
der Entladungsstrecke G erreicht, wird der Kondensator C31 über die Primärwicklung
der Tesla-Spule TC entladen, so daß der in der Sekundärwicklung der Tesla-Spule TC induzierte
Hochspannungsimpuls an der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 liegt, die in dieser Weise gezündet wird.
Wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, fällt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dann, wenn das
Zündgerät 5 betätigt wird, die Lampenspannung Vl von der Zusatzspannung Va des Kondensators Cab, auf die
dieser von der Zusatzspannungsversorgungsschaltung aufgeladen wurde, wie es in Fig. 14A dargestellt ist,
während der Lampenstrom 4 durch die Niederfrequenzdrosselspule Ll auf einen Wert beschränkt wird,
der etwas größer als der Nennstrom Ip ist, wie es in Fig. 14B dargestellt ist. Folglich nimmt der Strom
allmählich bis auf den Spitzenwert Ip zum Zeitpunkt h
zu. Im Unterschied zu der herkömmlichen Schaltung, bei der der Spitzenstrom Ip fließt, wenn eine Glimmentladung
bei ausreichend hoher Lampenspannung Vi, auftritt, wird der Lampenstrom 4 bei ausreichend hoher
Lampenspannung Vl auf einen relativ niedrigen Wert gedrückt, so daß nur an einer sehr kleinen vorderen
Stelle der Kathode der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 eine Glimmentladung auftritt, um die Kathode
aufzuheizen, während der Spitzenwert des Spitzenstromes //»auf einen niedrigen Pegel gedrückt wird, um diese
Kathodenaufheizzeit zu verlängern, wodurch ein Bogenansatzpunkt an der obersten Stelle der Kathode
gebildet wird. Das hat zur Folge, daß bei der Hochdruck-Gasentladungslampe 6 ein glatter Übergang
von der Glimmentladung auf die Bogenentladung nach dem Zeitpunkt fs erfolgt und die Lampe 6 sicher in
den stabil gezündeten Zustand zum Zeitpunkt f6 eintritt,
der unmittelbar auf den Zeitpunkt fs folgt, wie es in den
F i g. 14A und 14B dargestellt ist.
Der Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung in der Anfangsphase der Einschaltung der Entladelampe
wird dadurch erleichtert.
Dazu kann die Niederfrequenzdrosselspule L 2 so gewählt sein, daß sie einen Frequenzgang zeigt, bei dem
der Zeitpunkt, an dem der Spitzenstrom Ip auftritt, um etwa 300 μβ oder mehr verzögert werden kann.
Fig. 15 zeigt den wesentlichen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. In diesem Fall ist
durch die Zwischenschaltung einer Diode D 3 parallel zur Niederfrequenzdrosselspule L 2 das Zündvermögen
am Anfang der Einschaltung weiter verbessert. Ein Widerstand kann an die Stelle der Diode D 3 treten.
Gleichfalls wie bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiels liegt die Niederfrequenzdrosselspule
L 2 zwischen der negativen Seite des Kondensators C und der Hochdruck-Gasentladungslampe 6. Statt
dieser Anordnung oder zusätzlich zu dieser Anordnung führt ein Schalten der Drosselspule L 2 zwischen die
positive Seite des Konsensators C und die Hochdruck-Gasentladungslampe 6 zum selben Effekt.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung mit einem Vorschaltgerät und einem Zündgerät zum Zünden und zum
Gleichstrombetrieb einer Hochdruck-Gasentladungslampe, insbesondere einer Xenon-Hochdrucklampe,
wobei die Hochdruck-Gasentladungslampe über das Zündgerät an einen am Ausgang des
Vorschaltgeräts angeordneten Kondensator angeschlossen ist und wobei das Vorschaltgerät einen aus
einer Gleichspannungsquelle gespeisten, mit Halbleiterbauelementen bestückten und mit einem
Wechselrichter-Transformator versehenen Wechselrichter aufweist und der Wechselrichter-Transfoimator
zwei Sekundärwicklungen besitzt, von denen die eine über einen ersten Gleichrichter mit
dem am Ausgang des Vorschaltgeräts angeordneten Kondensator verbunden ist und die Betriebsspannung
für die Hochdruck-Gasentladungslampe liefert und die andere über einen zweiten Gleichrichter
ebenfalls mit dem Kondensator verbunden ist und zur Erzeugung einer über der Betriebsspannung
liegenden Zusatzspannung dient, die beim Zünden der Hochdruck-Gasentladungslampe den Übergang
von einer durch das Zündgerät erzeugten Glimmentladung in eine Bogenentladung herbeiführt, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator (C) und der Hochdruck-Gasentladungslampe
(6) eine Niederfrequenzdrosselspule (L 2) angeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichter
(D 1) für die Betriebsspannung und dem Kondensator (C) eine Hochfrequenzdrosselspule (L 1) geschaltet
ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Niederfrequenzdrosselspule
(LT) eine Diode (D 3) oder ein Widerstand angeordnet ist.
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3132650A1 DE3132650A1 (de) | 1982-03-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3132650A Expired DE3132650C2 (de) | 1980-08-20 | 1981-08-18 | Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Hochdruck-Gasentladungslampe |
Country Status (5)
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|---|---|
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| IT (1) | IT1137831B (de) |
| NL (1) | NL185255C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008023596A1 (de) * | 2008-05-14 | 2009-11-19 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Vorschaltgerät zum Betrieb einer Wechselstrom-Hochdruck-Gasentladungslampe an einer Gleichspannungsquelle |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4535399A (en) * | 1983-06-03 | 1985-08-13 | National Semiconductor Corporation | Regulated switched power circuit with resonant load |
| CA1333920C (en) * | 1986-08-08 | 1995-01-10 | Joe E. Deavenport | System for energizing a fluorescent tube |
| JPS63128698U (de) * | 1987-02-16 | 1988-08-23 | ||
| WO1988007316A1 (en) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Berni Ford | Activating lighted signs |
| JPH01135698U (de) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | ||
| JPH0229200U (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-26 | ||
| EP0411617A3 (en) * | 1989-08-01 | 1992-05-13 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Method of lighting discharge lamp and discharge lamp lighting apparatus |
| JPH03136938A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用放電灯ヘッドランプ装置 |
| US5059867A (en) * | 1990-04-03 | 1991-10-22 | General Electric Company | Ballast circuit with improved transfer functions |
| US5036256A (en) * | 1990-06-21 | 1991-07-30 | Gte Products Corporation | Arc discharge ballast suitable for automotive applications |
| DE9015674U1 (de) * | 1990-11-15 | 1992-03-12 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München | Getaktetes Schaltnetzteil für den Betrieb einer Entladungslampe |
| DE4136488A1 (de) * | 1991-11-06 | 1993-05-13 | Bayer Ag | Dialkenylverbindungen, ihre herstellung und verwendung als reaktivverduenner fuer oxidativ vernetzende alkydharze |
| FR2686762B1 (fr) * | 1992-01-29 | 1997-05-16 | Valeo Vision | Dispositif d'alimentation d'une lampe a decharge et projecteur de vehicule comportant un tel dispositif. |
| DE4231968A1 (de) * | 1992-09-24 | 1994-03-31 | Bosch Gmbh Robert | Getaktete Stromversorgungsschaltung |
| FR2698515B1 (fr) * | 1992-11-20 | 1995-01-06 | Valeo Vision | Dispositif d'alimentation de lampes à décharge notamment pour projecteur de véhicule. |
| CA2103432A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-12 | Timothy A. Taubert | Versatile circuit topology for off line operation of a dc high intensity discharge lamp |
| FR2707448B1 (fr) * | 1993-07-06 | 1995-09-15 | Cableco Sa | Générateur d'alimentation électrique d'une lampe à arc . |
| IT1261596B (it) * | 1993-09-30 | 1996-05-23 | Marelli Autronica | Circuito di comando per una lampada a scarica di gas, particolarmente per autoveicoli. |
| BE1007682A3 (nl) * | 1993-10-29 | 1995-09-12 | Philips Electronics Nv | Schakelinrichting. |
| DE4423275A1 (de) * | 1994-07-05 | 1996-01-11 | Bosch Gmbh Robert | Zündvorrichtung für Gasentladungslampen, insbesondere für Kraftfahrzeugleuchten |
| DE4442898A1 (de) * | 1994-12-02 | 1996-06-05 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben von Hochdruck-Entladungslampen |
| EP0967843B1 (de) * | 1998-06-25 | 2006-04-19 | Orc Manufacturing Co., Ltd. | Anordnung zum Betreiben einer Entladungslampe |
| DE19909530A1 (de) * | 1999-03-04 | 2001-01-18 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Hochdruckentladungslampe und Betriebsverfahren |
| JP2001008438A (ja) | 1999-06-15 | 2001-01-12 | Nec Corp | 電源装置 |
| US7191084B2 (en) * | 2005-04-20 | 2007-03-13 | General Electric Company | Method and apparatus for gas turbine engine ignition systems |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629683A (en) * | 1968-11-21 | 1971-12-21 | Gen Electric | High-frequency lamp operating circuit |
| US3801867A (en) * | 1972-11-01 | 1974-04-02 | Gen Electric | Direct current energization of gaseous discharge |
| US3922584A (en) * | 1973-11-02 | 1975-11-25 | Streamlight Inc | Arc lamp ignition and operating circuit |
-
1980
- 1980-08-20 JP JP55113370A patent/JPS6016080B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-08-03 NL NLAANVRAGE8103658,A patent/NL185255C/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-08-06 IT IT23420/81A patent/IT1137831B/it active
- 1981-08-18 DE DE3132650A patent/DE3132650C2/de not_active Expired
- 1981-08-19 FR FR8115944A patent/FR2489069B1/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008023596A1 (de) * | 2008-05-14 | 2009-11-19 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Vorschaltgerät zum Betrieb einer Wechselstrom-Hochdruck-Gasentladungslampe an einer Gleichspannungsquelle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2489069A1 (fr) | 1982-02-26 |
| FR2489069B1 (fr) | 1985-11-22 |
| NL8103658A (nl) | 1982-03-16 |
| IT8123420A0 (it) | 1981-08-06 |
| DE3132650A1 (de) | 1982-03-18 |
| JPS6016080B2 (ja) | 1985-04-23 |
| NL185255C (nl) | 1990-02-16 |
| JPS5738595A (en) | 1982-03-03 |
| IT1137831B (it) | 1986-09-10 |
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