DE4002334A1

DE4002334A1 - Lampen-beleuchtungsschaltkreis mit ueberlastschutz

Info

Publication number: DE4002334A1
Application number: DE4002334A
Authority: DE
Inventors: Goichi Oda; Masaya Shidoh; Atsushi Toda; Akiyoshi Ozaki; Akihiro Matsumoto; Soichi Yagi; Atsuhiko Murata
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: GB2229873B; GB2229873A; US5068570A; GB9001706D0; DE4002334C2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schaltkreis für eine Lampe oder Lampen, wie Halogen-Metalldampflampen oder dergleichen Entladungslampen, wie sie in Kraftfahr zeugen verwendet werden. Insbesondere betrifft die Er findung einen Beleuchtungsschaltkreis zum automatischen Abschalten der Lampe von der Stromversorgung im Falle eines abnormen Schaltzustandes, wie beispielsweise eines Lampendefekts oder einer übermäßigen Versorgungs spannung.

Glühlampen, wie Halogenlampen, waren lange Zeit die Standardlichquelle für Kraftfahrzeugscheinwerfer. Die bekannten Schaltkreise für solche Glühlampen haben einen sehr einfachen Aufbau, wobei die Lampen an eine Batterie über Relaiskontakte angeschlossen sind und ein Lampenschal ter mit der Batterie über eine Relaisspule verbunden ist. Es sind keinerlei Einrichtungen für Überlastschutz bei solchen bekannten Beleuchtungsschaltkreisen vorge sehen.

Bei einem Kraftfahrzeug-Beleuchtungsschaltkreis treten unvermeidbar eine Reihe von Störungen auf, wie beispiels weise bei Ende der Lebensdauer der Glühlampen und bei Batterieüberspannung. Auch kann die Batterie mit falscher Polarität an den Beleuchtungsschaltkreis angeschlossen werden. Schlimmstenfalls rissen bei den herkömmlichen Be leuchtungsschaltkreisen die Glühfäden der Lampen. Ein Überlastschutz mußte deshalb nicht vorgesehen werden.

Neuerdings werden Halogen-Metalldampflampen als Licht quelle für Fahrzeugscheinwerfer anstelle von Glühlampen verwendet. Dieser neue Typ von Entladungslampen erfordert eine Startspannung von 10 bis 20 kV, damit sie augenblick lich aufleuchten und für Fahrzeugscheinwerfer geeignet sind. Eine derart hohe Spannung kann ohne Überlastschutz ernste Konsequenzen nach sich ziehen.

Sollte die Lampe aufgrund eines eigenen Fehlers beim Be tätigen des Lampenschalters nicht aufleuchten, so würde die hohe Spannung zwischen den Ausgangsklemmen des Beleuch tungsschaltkreises weiterhin aufgebaut, wenn kein Überlast schutz vorhanden ist. Die nicht abgebaute hohe Spannung kann die Isolation zwischen den Kontakten in der Lampen fassung zerstören. Dadurch kann Feuer entstehen oder derjenige, der die Lampen auswechseln will, kann einen starken Schlag durch die hohe Spannung erhalten. Überspan nung der Batterie oder ein falscher Anschluß der Batterie kann ebenfalls die Schaltelemente zerstören, wobei sich eine gefährliche Hochspannung aufbauen kann und eventuell die Lampen zerstört werden.

Der Beleuchtungsschaltkreis für Halogen-Metalldampflampen bringt eine zusätzliche Störungsquelle in Verbindung mit der Gleitspannungs-Zusatzschaltung mit sich, die für die steuerbare Erhöhung der Batteriespannung vor der Umwand lung in Wechselstrom, die für die Halogen-Metalldampflam pen erforderlich ist, darin enthalten ist. Die Zusatz schaltung neigt dazu, Überspannung oder einen Überstrom in Abhängigkeit von verschiedenen abnormen Schaltkreisbedin gungen zu entwickeln. Der Beleuchtungsschaltkreis und die Lampen müssen also auch gegen eine solche Überspannung und einen Überstrom der Zusatzschaltung geschützt werden.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Lampen-Beleuchtungs schaltkreis wirksam gegen Störungen zu schützen, insbeson dere in Verbindung mit Halogen-Metalldampflampen.

Erfindungsgemäß wird ein Lampen-Beleuchtungsschaltkreis für die Verbindung zwischen einer Spannungsquelle und elektrischen Lampen vorgesehen, der zwei Eingangsklemmen umfaßt, an denen die Spannungsversorgung angeschlossen wird, und zwei Aus gangsklemmen, an die die Lampe angeschlossen wird. Eine der Eingangsklemmen wird auch an einen von der Bedienungs person betätigten Lampenschalter angeschlossen und in Reihe damit ein Schutzschalter. Ein Unterbrecher ist zwischen der Eingangs- und der Ausgangsklemme und auch an den Schutz schalter angeschlossen, um die Lampe mit Spannung zu versor gen, wenn sowohl der Lampenschalter als auch der Schutz schalter geschlossen sind. An den Schutzschalter sind eine oder mehrere Detektoreinrichtungen angeschlossen, um diesen in Abhängigkeit von einer vorbestimmten abnormen Schaltkreisbedingung oder -bedingungen zu öffnen, so daß der Unterbrecher die Spannungsversorgung solange unterbricht, wenn die abnorme Schaltkreisbedingung auftritt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schutzschalter geöffnet, wenn die Lampe für eine vorbe stimmte Zeit anschließend an das Schließen des Lampen schalters nicht aufleuchtet, und wenn die Ausgangsspannung der Spannungequelle einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der Schutzschalter wird auch offen gelassen, wenn der Lampenschalter geschlossen wird und die Batterie mit falscher Polarität zwischen den zwei Eingangsklemmen ange schlossen ist. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungs form wird der Schutzschalter zusätzlich geöffnet, wenn ein Überstrom oder eine Überspannung durch eine Spannungszusatz schaltung in dem Beleuchtungsschaltkreis erzeugt wird. Damit überwindet die Erfindung alle Nachteile der bekannten Schaltkreise.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nach folgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Lampen-Beleuch tungsschaltkreises nach der Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen elektrischen Schaltkreis, der den Lampen-Beleuchtungsschaltkreis nach Fig. 1 im einzelnen wiedergibt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfüh rungsform des Lampen-Beleuchtungsschalt kreises nach der Erfindung,

Fig. 4 schematisch den Lampen-Beleuchtungsschalt kreis nach Fig. 3 im einzelnen, und

Fig. 5 ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Lam pensteuerschaltung im Lampen-Beleuchtungs schaltkreis nach Fig. 3 wiedergibt.

Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform, bei der der Beleuchtungsschaltkreis an eine Halogen-Metalldampflampe eines Kraftfahrzeugs angepaßt ist. In Fig. 1 ist mit 1 der Lampen-Beleuchtungsschaltkreis bezeichnet, der als Gleich stromquelle eine Batterie 2 mit einer Ausgangsspannung von üblicherweise 12 V aufweist. Die positiven und negati ven Pole der Batterie 2 sind an zwei Eingangsklemmen 3 und 3′ des Beleuchtungsschaltkreises 1 angeschlossen. Zwischen den zwei Eingangsklemmen 3 und 3′ sind eine Überspannungs- Detektorschaltung 4 und ein Lampenschalter sowie eine Unter brecherschaltung 5 angeschlossen, wobei letztere im folgen den als Schalt- und Unterbrecherschaltung bezeichnet ist. Die Überspannungs-Detektorschaltung 4 gibt ein Signal an die Schalt- und Unterbrecherschaltung 5, wenn die Batterie spannung einen Schwellenwert überschreitet. Die Schalt- und Unterbrecherschaltung 5 umfaßt einen von einer Bedienungs person betätigten Lampenschalter und einen Unterbrecher. Der Unterbrecher öffnet den Beleuchtungsschaltkreis in Ab hängigkeit von dem Überspannungssignal von der Überspan nungs-Detektorschaltung 4 sowie von einem Lampenfehlersig nal von einer Lampenfehler-Detektorschaltung, die noch zu beschreiben ist.

Eine Gleichspannungs-Zusatzschaltung 6 ist an die Ausgangs seite der Schalt- und Unterbrechungsschaltung 5 zur Unter stützung der Batteriespannung angeschlossen. Die Größe der Gleichstromausgangsspannung von dieser Zusatzschaltung wird von einer Lampensteuerschaltung gesteuert.

Eine Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung 7 ist an die Gleichspannungs-Zusatzschaltung 6 angeschlossen. Die Um formerschaltung 7 übersetzt die Gleichstromausgangsspannung der Zusatzschaltung 6 in eine sinusförmige Wechselstrom spannung. Die Umformerschaltung 7 ist an eine Strombe grenzer-Lampenzündschaltung 8 angeschlossen, die wiederum an zwei Ausgangsklemmen 9 und 9′ angeschlossen ist, zwischen denen eine Halogen-Metalldampflampe 10 austauschbar angeordnet ist.

An die Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 8 ist auch eine Zündstarterschaltung 11 angeschlossen. Bei Eingabe von Informationen, die den Lampenstrom von der Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 8 wiedergeben, wirkt die Zündstar terschaltung 11 auf den Zündabschnitt der Schaltung 8 zur Steuerung der Startimpulse und sie liefert auch ein Zeit signal an eine Lampensteuerschaltung 12.

Die Lampensteuerschaltung 12 setzt eine von mehreren vorge gebenen Lampensteuerarten in Abhängigkeit von der Zeit dauer in Gang, während der die Lampe 10 nicht aufleuchtete, und liefert an die Zusatzschaltung 6 ein Steuersignal, das für das augenblickliche Aufleuchten der Lampe erforderlich ist. Das Steuersignal veranlaßt die Zusatzschaltung 6, die Batteriespannung auf einen variablen Grad zu erhöhen. So, wie die Größe der Gleichstromeingangsspannung an die Um formerschaltung 7 auf diese Weise verändert wird, so ergibt sich die Größe des Stroms an die Lampe 10.

Eine Lampenfehler-Detektorschaltung 13 stellt einen Lampen fehler durch Errechnen der Zeitdauer fest, während der die Lampe 10 im Anschluß an das Schließen des Lampenschalters in der Schalt- und Unterbrechungsschaltung 5 nicht aufleuch tet. Wenn diese Zeitdauer ohne Aufleuchten eine vorbestimm te Grenze überschreitet, gibt die Lampenfehler-Detektor schaltung 13 ein Signal an die Schalt- und Unterbrechungs schaltung 5, damit diese den Beleuchtungsschaltkreis öffnet.

Es folgt eine detailliertere Beschreibung der Überspannungs- Detektorschaltung 4, der Schalt- und Unterbrechungsschal tung 5, der Gleichspannungs-Zusatzschaltung 6, der Gleich strom-Wechselstrom- Umformerschaltung 7, der Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 8, der Zündstarterschaltung 11, der Lampensteuerschaltung 12 und der Lampenfehler-Detektor schaltung 13, wobei sich die Beschreibung des Betriebs des gesamten Beleuchtungsschaltkreises 1 anschließt. Hierbei wird auf Fig. 2 Bezug genommen.

Überspannungs-Detektorschaltung

Die Überspannungs-Detektorschaltung 4 umfaßt eine Reihen schaltung eines ersten Widerstands 15 und eines zweiten Widerstands 16, wobei der erste Widerstand 15 an eine positive Versorgungsleitung 14 über eine Zener-Diode 17 angeschlossen ist, während der zweite Widerstand 16 direkt an eine negative Versorgungsleitung 14′ angeschlossen ist. Die Zener-Diode 17 ist mit ihrer Kathode an die positive Versorgungsleitung 14 und mit ihrer Anode an den ersten Widerstand 15 angeschlossen.

Die Überspannungs-Detektorschaltung 4 umfaßt ferner einen npn-Schalttransistor 18, dessen Basis zwischen den Wider ständen 15 und 16 und dessen Emitter an die negative Ver sorgungsleitung 14′ angeschlossen ist.

Lampenschalt- und Unterbrechungsschaltung

Diese Schaltung 5 umfaßt einen ersten Widerstand 19 und einen zweiten Widerstand 20, die zwischen den zwei Versor gungsleitungen 14 und 14′ zur Spannungsteilung in Reihe geschaltet sind. Zwischen diesen Spannungsteilungswider ständen ist eine Verbindung mit dem Kollektor des Schalt transistors 18 der Überspannungs-Detektorschaltung 4 vor handen.

Zwischen den Spannungsteilungswiderständen 19 und 20 ist auch eine Verbindung mit der Basis eines weiteren npn- Schalttransistors 21 vorgesehen. Der Emitter des Transistors 21 ist an die negative Versorgungsleitung 14′ und dessen Kollektor an einen von einer Bedienungsperson betätigten Lampenschalter 22 angeschlossen.

Der Lampenschalter 22 ist ein zweipoliger Ausschalter mit einem ersten Kontaktpaar 22 a und einem zweiten Kontaktpaar 22 b. Der Kollektor des Transistors 21 ist an das erste Kontaktpaar 22 a des Lampenschalters 22 und damit an das eine Ende einer Spule 23 a eines Relais 23 angeschlossen, das als Unterbrecher verwendet wird. Das andere Ende der Relais spule 23 a ist an die positive Versorgungsleitung 14 ange schlossen. Eine Diode 24 ist parallel zur Relaisspule 23 a geschaltet. Das Relais 23 weist einen Schalter 23 b auf, der durch die Relaispule 23 a betätigt wird und der einen beweg lichen Kontakt umfaßt, der an die positive Versorgungs leitung 14, einen ersten festen Kontakt NC und einen zweiten festen Kontakt NO angeschlossen ist.

Normalerweise oder wenn die beiden Kontaktpaare 22 a und 22 b des Lampenschalters 22 beide offen sind, wie dargestellt, ist die Relaispule 23 a nicht erregt, mit dem Ergebnis, daß der bewegliche Kontakt des Relaisschalters 23 b am ersten festen Kontakt NC anliegt. Die Relaisspule 23 a wird beim Schließen des Lampenschalters 22 erregt, vorausgesetzt, daß der Transistor 21 leitend ist. Die erregte Relaisspule 23 a bewegt den Kontakt des Relaisschalters 23 b in Eingriff mit dem zweiten festen Kontakt NO.

Der durch das Relais 23 gebildete Unterbrecher hält den Be leuchtungsschaltkreis 1 nur geschlossen, wenn der Lampen schalter 22 geschlossen ist, und gleichzeitig der Transistor 21 leitend ist. Im umgekehrten Falle öffnet der Unterbre cher den Beleuchtungsschaltkreis, wenn der Transistor 21 abgeschaltet ist, selbst wenn der Lampenschalter 22 ge schlossen gehalten wird. Auf diese Weise sind bei dieser Ausführungsform sowohl die Überspannungs-Detektor schaltung 4 als auch die Lampenfehler-Detektorschaltung 13 an die Basis des Transistors 21 angeschlossen, um den Beleuchtungsschaltkreis 1 durch das Relais 23 zu öffnen, wenn eine Überspannung der Batterie oder ein Lampenfehler auftritt. Der Transistor 21 kann deshalb als Schutzschalter bezeichnet werden. In Reihe geschaltet mit dem Kontaktpaar 22 a des Lampenschalters 22 ist der Schutzschalter 21 norma lerweise geschlossen, damit die Relaisspule 23 a von der Batterie 2 erregt werden kann. Wenn ein Signal zum Öffnen entweder von der Überspannungs-Detektorschaltung 4 oder der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 kommt, entregt der Schutz schalter 21 die Relaisspule 23 a, und demzufolge wird der Beleuchtungsschaltkreis 1 geöffnet.

Bei 25 und 25′ sind eine erste und eine zweite Leuchtdiode (LED) als Warnlichter vorgesehen. Die erste Leuchtdiode 25 ist mit ihrer Anode an den ersten festen Kontakt NC des Relaisschalters 23 b über einen Widerstand und das zweite Kontaktpaar 22 b des Lampenschalters 22 angeschlossen. Die Kathode der ersten Leuchtdiode 25 ist an die negative Ver sorgungsleitung 14′ angeschlossen. Die zweite Leuchtdiode 25′ ist parallel zur ersten Leuchtdiode 25 mit umgekehrter Polarität geschaltet.

Gleichspannungs-Zusatzschaltung

Allgemein dargestellt als Gleichstrom-Gleichstrom-Umformer vom Zerhacker-Typ umfaßt die Zusatzschaltung 6 einen In duktor bzw. eine Spule 26, deren ein Ende an den zweiten festen Kontakt NO des Relaisschalters 28 b angeschlossen ist. Das andere Ende des Induktors 26 ist sowohl an einen n-Kanal- Feldeffekttransistor (FET) 27 als auch an eine Gleich richterdiode 28 angeschlossen. Diese Gleichrichterdiode ist mit ihrer Anode an den Abzug bzw. Kollektor des FET 27 an geschlossen. Das Gatter bzw. Tor des FET 27 ist an die Steuerschaltung 12 und dessen Quelle an die negative Versorgungsleitung 14′ angeschlossen. Ein Glättungskondensa tor 29 ist zwischen der Kathode und der Gleichrichterdiode 28 und der negativen Versorgungsleitung 14′ angeschlossen.

Bei diesem Aufbau der Zusatzschaltung 6 speichert der Induk tor 26 Energie, wenn der FET 27 in Abhängigkeit von einem Steuerimpuls von der Lampensteuerschaltung 12 leitend ist. Wenn der FET 27 nicht leitend ist, gibt der Induktor 26 die gespeicherte Energie ab, mit der Folge, daß die entspre chende Spannung an der Eingangsspannung überlagert wird, wodurch die Gleichspannung aufgebaut wird.

Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung

Die Umformerschaltung 7 formt die Ausgangsgleichspannung der Zusatzschaltung 6 in eine entsprechende sinusförmige Wechselspannung um. Diese Schaltung 7 ist schematisch dar gestellt und kann einen an sich bekannten Aufbau haben. Beispielsweise kann sie eine selbsterregte NEIN-Schaltung auf der Basis von Induktivität-Kapazität-Resonanz sein.

Im Falle eines Gegentaktwechselrichters umfaßt die Umformer schaltung 7 einen Transformator, der eine Primärwicklung mit einem Mittenabgriff aufweist, der an die positive Aus gangsleitung der Zusatzschaltung 6 über eine Drosselspule angeschlossen ist. Zwischen den gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung des Transformators sind ein Kondensator und parallel dazu zwei aktive Schaltelemente, wie Transisto ren, angeschlossen. Wenn diese Schaltelemente durch eine Rückkopplungswicklung gegenläufig an- und abgeschaltet werden, die an die Primärwicklung des Transformators ange schlossen ist, kann man eine sinusförmige Hochfrequenz spannung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Sekun därwicklung des Transformators erhalten.

Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung

Diese Schaltung 8 umfaßt einen Transformator 31 mit Wicklun gen 31 a und 31 b. Die Transformatorwicklung 31 a ist mit einem Ende an eine Wechselstromausgangsleitung 30 der Umfor merschaltung 7 angeschlossen und das andere Ende über einen Kondensator 32 an die Ausgangsklemme 9. Die Wechselstrom ausgangsleitung 30 ist auch an die Zündstarterschaltung 11 über eine Leitung 33 angeschlossen. Die Transformatorwick lung 31 a bildet eine sättigbare Induktivität und bildet in Verbindung mit dem Kondensator 32 eine Strombegrenzerlast. Die andere Wechselstromausgangsleitung 30′ der Umformerschal tung 7 ist an die andere Ausgangsklemme 9′ über die Primär wicklung 40 a eines anderen Transformators 40 angeschlossen.

Die andere Wicklung 31 b des erstgenannten Transformators 31 ist mit einem Ende an die Zündstarterschaltung 11 über eine Leitung 34 angeschlossen und mit dem anderen Ende an einen symmetrischen Siliziumschalter (SSS) 35, der ein Zwei richtungs-Thyristor ist, der bei einer vorbestimmten Spannung leitend wird. Eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 36 und einem Kondensator 37 ist zwischen dem SSS 35 und der Leitung 34 angeschlossen, und eine Reihen schaltung aus einer Diode 38 und einem Widerstand 39 liegt zwischen dem SSS 35 und der Wechselstromausgangsleitung 30′.

Für die Feststellung eines Lampenstroms liegt die Primär wicklung 40 a des Transformators 40 zwischen der Wechsel stromausgangsleitung 30′ und der Ausgangsklemme 9′. Die Se kundärwicklung 40 b des Transformators 40 liegt zwischen Erde und der Zündstarterschaltung 11. Die Halogen-Metall dampflampe 10 ist an die beiden Ausgangsklemmen 9 und 9′ des Beleuchtungsschaltkreises 1 angeschlossen.

Zündstarterschaltung

Die Zündstarterschaltung 11 umfaßt eine Gleichrichterdiode 41, deren Anode an die Sekundärwicklung 40 b des Transforma tors der Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 8 ange schlossen ist. Die Kathode der Diode 41 ist über einen Elektrolytkondensator 42 geerdet, um eine Gleichrichter schaltung zu bilden.

Die Kathode der Diode 41 liegt auch an der Basis eines npn-Transistors 43 über einen Widerstand 44. Der Emitter des Transistors 43 ist geerdet, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 45 an eine Versorgungsklemme 46 angeschlos sen. Diese Versorgungsklemme ist auch mit dem zweiten festen Kontakt NO des Relaisschalters 23 a in der Relais schaltung 5 verbunden. Der Kollektor des Transistors 43 liegt an der Basis eines anderen npn-Transistors 47 über einen Widerstand 48. Der Emitter des Transistors 47 ist ebenfalls geerdet.

Mit 49 ist allgemein ein Relais bezeichnet, das zwei Schal ter 49 a und 49 b und eine Spule 49 c aufweist. Die Relais spule 49 c ist mit einem Ende an den Kollektor des Transistors 47 und mit dem anderen Ende an die Versor gungsklemme 46 angeschlossen. Der erste Relaisschalter 49 a hat einen beweglichen Kontakt, der an die Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 8 über die Leitung 34 angeschlos sen ist, einen ersten festen Kontakt NO, der über die Leitung 33 an der Wechselstromausgangsleitung 30 der Umfor merschaltung 7 liegt und einen zweiten festen Kontakt NC, der offen ist. Der zweite Relaisschalter 49 b hat einen be weglichen Kontakt, der an der Eingangsklemme der Lampen steuerschaltung 12 liegt, einen ersten festen Kontakt NO, der an der Versorgungsklemme 46 angeschlossen ist, und einen zweiten festen Kontakt NC, der geerdet ist. Die be weglichen Kontakte beider Relaisschalter 49 a und 49 b liegen normalerweise am jeweiligen zweiten festen Kontakt NC.

Lampensteuerschaltung

Die Lampensteuerschaltung 12 ist mit ihrem Eingang an den beweglichen Kontakt des zweiten Relaisschalters 49 b der Zündstarterschaltung 11 und mit ihrem Ausgang an das Tor des FET 27 der Zusatzschaltung 6 angeschlossen.

Die Lampensteuerschaltung 12 ist schematisch dargestellt und bildet ein Standardbauteil des Beleuchtungsschaltkreises für eine Halogen-Metalldampflampe. Die Lampensteuerschaltung 12 ist so ausgelegt, daß sie eine von mehreren Lampensteuerarten in Abhängigkeit von der Zeitdauer einstellt, während der die Lampe 10 nicht aufleuchtete. Wenn beispielsweise die Lampe für eine lange Zeit nicht in Betrieb war, läßt die Lampen steuerschaltung 12 einen Lampenstarkstrom fließen, der um ein Mehrfaches größer ist als der Nennstrom der Lampe, und bei Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird der Lampenstrom auf den Nennwert reduziert. Zum Wiederaufleuchten der Lampe kurz nachdem sie gelöscht wurde, kann ein Nennstrom an die Lampe unmittelbar, nachdem sie aufleuchtet, gegeben werden. Die Lampensteuerschaltung 12 führt solche Steuerfunktionen durch Ändern des Tastverhältnisses der Steuerimpulse aus, die auf das Tor des FET 27 der Zusatzschaltung 6 eingeprägt sind.

Lampenfehler-Detektorschaltung

Diese Schaltung 13 umfaßt einen pnp-Transistor 50, dessen Basis über einen Widerstand 51 an den Kollektor des Transistors 47 der Zündstarterschaltung 11 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 50 liegt an der Versorgungsklem me 46, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 53 und einen Kondensator 54 geerdet. Ein Widerstand 52 liegt zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 50. Ein Widerstand 55 liegt parallel zum Kondensator 54.

Es ist ferner ein npn-Transistor 56 vorgesehen, dessen Basis über einen Widerstand 57 zwischen dem Widerstand 53 und dem Kondensator 54 angeschlossen ist. Der Emitter dieses Transistors 56 ist geerdet, und sein Kollektor ist zwischen den Spannungsteilerwiderständen 19 und 20 der Schalt- und Unterbrecherschaltung 5 angeschlossen.

Arbeitsweise

Der Lampenbeleuchtungsschaltkreis 1 arbeitet in verschiede nen Betriebsarten in Abhängigkeit davon, ob die Lampe 10 bei Schließen des Lampenschalters 22 ohne Störung aufleuch tet oder nicht und, wenn nicht, ob die Störung von der Batterie 2 oder von der Lampe 10 kommt.

Normale Arbeitsweise

Der Transistor 18 der Überspannungs-Detektorschaltung 4 und der Transistor 56 der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 sind beide nicht leitend, wenn keine Störung vorliegt und die beiden Kontaktpaare 22 a und 22 b des Lampenschalters 22 ge schlossen sind. Der Schutzschalter oder Transistor 21 der Schalt- und Unterbrecherschaltung 5 ist deshalb leitend. Da somit die Relaisspule 23 a von der Batterie 2 erregt wird, wird der bewegliche Kontakt des Relaisschalters 23 b von dem ersten festen Kontakt NC gelöst und an den zweiten festen Kontakt NO gelegt. Die Batteriespannung liegt somit über die zwei Versorgungsleitungen 14 und 14′ an der Gleichspan nungs-Zusatzschaltung 6. Die sich ergebende höhere Aus gangsspannung der Zusatzschaltung 6 wird an die Gleich strom-Wechselstrom-Umformerschaltung 7 gegeben und in eine äquivalente Wechselspannung umgeformt. Diese Wechselspannung wird an die Halogen-Metalldampflampe 10 über die Strombe grenzer- und Lampenzündschaltung 8 gegeben.

Jedoch fließt ein Lampenstrom nicht sofort bei Schließen des Lampenschalters 22 und dieser Umstand wird durch die Zündstarterschaltung 11 über den Transformator 40 erfaßt. Der Transistor 43 der Schaltung 11 bleibt nicht leitend, so lange keine Spannung an der Sekundärwicklung 40 b des Transformators liegt. Dementsprechend ist der andere Transistor 47 der Schaltung 11 leitend um die Erregung der Relaisspule 49 c zu ermöglichen, mit der Konsequenz, daß die beweglichen Kontakte der Relaisschalter 49 a und 49 b an den festen Kontakten NO zum Anliegen kommen. Hierbei verbindet der erste Relaisschalter 49 a die Leitungen 33 und 34.

Danach wird der Kondensator 37 der Strombegrenzer- und Lam penzündschaltung 8 mit einer Zeitkonstanten geladen, die bestimmt ist durch die Kapazität dieses Kondensators und dem spezifischen Widerstand des Widerstands 39. Der SSS 35 wird leitend, wenn die Klemmenspannung des Kondensators 37 sich bis zur Kippspannung aufbaut. Die so erhaltene augenblickli che Spannung wird der Ausgangswechselspannung der Umformer schaltung 7 über den Transformator 31 überlagert, und der sich ergebende Startimpuls wird an die Lampe 10 gegeben.

Auch wenn der bewegliche Kontakt des zweiten Relaisschalters 49 b der Zündstarterschaltung 11 an den festen Kontakt NO ge legt wird, reagiert die Steuerschaltung 12 durch Festlegen der Zeitdauer, während der die Lampe 10 nicht aufleuchtete, und durch entsprechende Änderung des Tastverhältnisses der Steuerimpulse, die an den FET 27 der Zusatzschaltung 6 gege ben werden. Die sich ergebende Ausgangsgleichspannung der Zusatzschaltung 6, die auf diese Weise hinsichtlich der Höhe durch die Steuerschaltung 12 gesteuert ist, wird anschlies send durch die Umformerschaltung 7 in eine Wechselspannung umgesetzt. Die Größe des Lampenstroms, der durch die Lampe 10 fließt, wird dementsprechend gesteuert.

Der Transistor 50 der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 wird bei Leitung des Transistors 47 der Zündstarterschaltung 11 leitend. Daraus ergibt sich die Ladung des Kondensators 54 mit einer Zeitkonstanten, die durch seine eigene Kapazität und die Widerstandswerte der Widerstände 53 und 57 bestimmt ist. Diese Zeitkonstante ist länger als jene Zeit, die für das volle Aufleuchten der Lampe 10 erforderlich ist.

Somit werden beim Aufleuchten der Lampe 10 beide Transisto ren 47 und 50 nicht leitend, so daß die Ladung, die am Konden sator 54 gespeichert wurde, über den Widerstand 55 abgegeben wird. Der Transistor 56 der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 bleibt nicht leitend. Dies beruht darauf, daß beim Aufleuch ten der Lampe 10 der sich ergebende Lampenstrom den Transfor mator 40 veranlaßt, eine Spannung an die Gleichrichter- und Glättungsschalteinrichtung 41 und 42 zu legen und damit die Leitung über den Transistor 43 herzustellen. Während so mit der Transistor 47 nicht leitend wird, wird der Transistor 50 nicht leitend, bevor der Transistor 56 aufgrund eines Anstiegs des Potentials des Kondensators 54 leitend wird. Die Relaisspule 49 wird gleichzeitig entregt, so daß die Lieferung des Startimpulses beendet wird, da die beweglichen Kontakte der Relaisschalter 49 a und 49 b wieder an die festen Kontakte NC gelegt werden.

Sobald die Lampe 10, wie angegeben, einmal gezündet ist, glüht sie weiter mit dem Nennstrom unter Steuerung der Lampensteuerschaltung 12.

Lampenfehler

Wenn beim Schließen des Lampenschalters 22 die Lampe 10 auf grund einer eigenen Störung nicht aufleuchtet, bleiben die Transistoren 47 und 50 leitend, so daß der Kondensator 54 der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 von der Versorgungsklemme 46 aufgeladen werden kann. Dann wird der Transistor 56 der Schaltung 13 in Abhängigkeit vom Anstieg des Potentials des Kondensators 54 leitend.

Die Leitung des Transistors 56 verursacht eine Abnahme des Basispotentials des Transistors 21 der Schalt- und Unterbre cherschaltung 5. Die sich ergebende Nichtleitung des Transistors 21, d.h. das Öffnen des Schutzschalters, verur sacht die Entregung der Relaisspule 23 a. Während somit der bewegliche Kontakt des Relaisschalters 23 b wieder am festen Kontakt NC zum Anliegen kommt, wird die Batteriespannung zur Zusatzschaltung 6 unterbrochen. Die LED 25 leuchtet auf, um dem Fahrer die Störung zu melden.

Batteriestörung

Der Beleuchtungsschaltkreis 1 kann mit gewissen Erhöhungen der Batteriespannung fertig werden, wobei die Lampe 10 trotz einer solchen Überspannung aufleuchtet. Wenn jedoch die Batteriespannung auf beispielsweise 18 V oder mehr ansteigt, wird die Zener-Diode 17 der Überspannungs-Detektorschaltung 4 leitend, um den Transistor 18 einzuschalten. Dadurch wird der Transistor 21 der Schalt- und Unterbrecherschaltung 5 nicht leitend. Selbst wenn der Lampenschalter 22 geschlossen wird, bleibt deshalb die Relaisspule 23 a entregt, wobei der bewegliche Kontakt des Relaisschalters 23 b an dem festen Kontakt NC anliegend gehalten wird. Die Batteriespannung wird nicht an die Zusatzschaltung 6 gegeben, und die Störung wird durch die LED 25 visuell angezeigt.

Es ist auch möglich, daß der Benutzer die Batterie 2 mit falscher Polarität zwischen den zwei Eingangsklemmen 3 und 3′ anschließt. Der Transistor 21 wird dann bei Schließen des Lampenschalters 22 nicht leitend bleiben, so daß die Erregung der Relaisspule 23 a verhindert wird. Der bewegliche Kontakt des Relaisschalters 23 b bleibt an dem festen Kontakt NC liegen, und die LED 25′ leuchtet zur Anzeige des falschen Batterieanschlusses auf.

Wie aus obiger Beschreibung der Arbeitsweise ersichtlich,wird der Transistors 56 der Lampenfehler-Detektorschaltung 13 leitend, wenn die Lampe 10 aufgrund eines eigenen Fehlers für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Schließen des Lam penschalters 22 nicht aufleuchtet. Der Transistor 56 verur sacht bei Leitung die Nichtleitung durch den Transistor 21 der Schalt- und Unterbrecherschaltung 5, so daß eine hohe Startspannung an die mit einer Störung behaftete Lampe 10 unterbrochen wird.

Die Lampe 10 kann zeitweilig ausgehen, wenn der Lampenschal ter 22 geschlossen gehalten wird. Die Batteriespannung wird dann nicht abgeschaltet, weil die Ladung am Kondensator 54 nahezu Null wird. Die Zündstarterschaltung 11 startet unmit telbar die Lampe 10 von neuem.

Im Falle einer Batterieüberspannung wird andererseits der Transistor 18 der Überspannungs-Detektorschaltung 4 leitend, wodurch wiederum Nichtleitung durch den Transistor 21 der Schalt- und Unterbrecherschaltung 5 verursacht wird. Eine Zerstörung von Schaltelementen und der Lampe 10 durch einen Anstieg des Lampenstroms wird damit verhindert.

Zusätzlich bleibt, wenn die Batterie 2 mit falscher Polari tät zwischen den beiden Eingangsklemmen 3 und 3′ angeschlos sen wird, der Transistor 21 der Schalt- und Unterbrecher schaltung 5 nicht leitend. Da der Relaisschalter 23 b den Be leuchtungsschaltkreis offen hält, werden die aktiven Elemente des Schaltkreises (insbesondere der FET 27 der Zusatzschal tung 6) vor einem Kurzschluß geschützt.

Andere Ausführungsform

Fig. 3 bis 5 zeigen eine andere Ausführungsform nach der Er findung. In Fig. 3, welche den allgemeinen Aufbau des Be leuchtungsschaltkreises 101 wiedergibt, ist eine Batterie 102 zwischen zwei Eingangsklemmen 103 und 103′ geschaltet, um eine Halogen-Metalldampflampe 110 zu versorgen. Die Ein gangsklemmen 102 und 103′ sind an eine positive Gleichstrom versorgungsleitung 104 und an eine negative Gleichstromver sorgungsleitung 104′ angeschlossen. Ein Lampenschalter 105 liegt in der positiven Versorgungsleitung 104.

Eine Abschaltrelaisschaltung 106 mit einem Relaisschalter 107 in der positiven Versorgungsleitung 104 arbeitet als Schaltkreisunterbrecher zum automatischen Öffnen des Beleuch tungsschaltkreises 101 im Falle verschiedener abnormer Schalt kreiszustände. Eine Relaistreiber- bzw. Relaisverstärker schaltung 108 aktiviert die Abschaltrelaisschaltung 106, damit diese den Beleuchtungsschaltkreis in Abhängigkeit von den Ausgängen einer Batterieüberspannungs-Detektorschaltung 109 und verschiedener anderer Störungsdetektorschaltungen öffnet.

Eine Gleichspannungszusatzschaltung 111, eine Gleichstrom- Wechselstrom-Umformerschaltung 112 und eine Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 sind nacheinander an der nach folgenden Stufe der Abschaltrelaisschaltung 106 angeschlos sen. Die Lampe 110 ist austauschbar an die beiden Wechsel stromausgangsklemmen 114 und 114′ der Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 angeschlossen. Diese Schaltung 113 ist auch mit einer Zündstarterschaltung 115 verbunden. Die Schaltungen 111, 112, 113 und 115 haben im wesentlichen die gleichen Funktionen, wie die entsprechenden Schaltungen 6,7, 8 und 11 der vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Vorzugsweise werden die Strombegrenzer- und Lampenzündschal tung 113 und die Zündstarterschaltung 114 auf einer Grund platte vorgesehen, während alle anderen Schaltungen auf einer anderen Grundplatte angebracht werden. Die beiden Gruppen von Schaltungen können über Leitungen mit Anschlüssen mit einander verbunden werden.

Eine Lampensteuerschaltung 116 ist an die Zusatzschaltung 111 über eine Torsteuerschaltung 117 zum steuerbaren Verändern der Zusatzausgangsspannung angeschlossen. Zu diesem Zweck liefert die Lampensteuerschaltung 116 Impulse an die Tor steuerschaltung 117. Das Tastverhältnis der Impulse wird bestimmt durch die Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 111, die über Spannungsteilerwiderstände 118 und 118′ zwischen den beiden Ausgangsleitungen der Zusatzschaltung erhalten wird, und durch den Ausgangsstrom der Zusatzschaltung. Ein Wider stand 119 ist an der geerdeten Ausgangsleitung der Zusatz schaltung 111 vorgesehen, um den Ausgangsstrom in eine Span nung umzusetzen, die durch die Lampensteuerschaltung 116 benötigt wird. Die Lampensteuerschaltung 116 und die Batte rie 112 sind gemeinsam geerdet.

Eine Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120, eine Über spannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 und eine Lampenfeh ler-Detektorschaltung 122 sind an die Relaisverstärker schaltung 108 angeschlossen, um diese zu veranlassen, den Schaltkreisunterbrecher zu aktivieren, wenn eine zugeordnete abnorme Schaltkreisbedingung auftritt.

Die Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120 stellt einen über mäßigen Anstieg des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung 111 fest. Ein derartiger übermäßiger Anstieg des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung kann bei zufälligem Außereingriffbrin gen und Kurzschließen der Kabelverbindungen zwischen der Umformerschaltung 112 und der Strombegrenzer- und Lampen zündschaltung 113 auftreten.

Die Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 gibt ein Sig nal an die Relaisverstärkerschaltung 108, wenn die Zusatz schaltung 111 den Aufbau einer vorbestimmten maximalen Aus gangsspannung für eine vorbestimmte Zeitdauer fortsetzt.

Die Zusatzschaltung 111 erzeugt die höchste Ausgangs spannung, wenn das Tastverhältnis der Impulse, die durch die Lampensteuerschaltung 116 erzeugt werden, ein Maximum er reicht, wie im Falle des Kurzschließens der Lampe 110 oder der Wechselstromausgangsklemmen 114 und 114′, oder auch bei Bruch oder Außereingriffkommen der Kabel zwischen Umformer schaltung 112 und Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113. Sollte diese maximale Spannung zulange erzeugt werden, so können einige Schaltkreiselemente zerstört werden oder es können die Transformatoren überhitzt und zerstört werden.

Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform verläßt sich die Lampenfehler-Detektorschaltung 122 auf die Zündstarter schaltung 115 zum Feststellen, ob die Lampe 110 innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Schließen des Lampenschalters aufleuchtet oder nicht. Wenn sie nicht aufleuchtet, gibt die Lampenfehler-Detektorschaltung 122 ein Signal an die Relaisverstärkerschaltung 108, um Störungen zu vermeiden, die sich aus einem Lampenfehler ergeben können.

Im folgenden wird im wesentlichen auf Fig. 4 Bezug genom men.

Abschaltrelaisschaltung

Die Abschaltrelaisschaltung 106 umfaßt ein Relais 123 mit einer Spule 124 und dem normalerweise offenen Schalter 107 in der positiven Versorgungsleitung 104. Die Relaisspule 124 ist mit einem Ende an die Kathode einer Diode 125 und mit dem anderen Ende an den Kollektor eines npn-Transistors 126 angeschlossen. Die Diode 125, deren Anode an die positive Versorgungsleitung 104 angeschlossen ist, arbeitet so, daß das Relais 123 den Schaltkreis öffnet, wenn die Batterie 102 zufällig mit falscher Polarität zwischen den Eingangsklemmen 103 und 103′ angeschlossen wird.

Der Transistor 126 mit geerdetem Emitter bildet einen Teil der Relaisverstärkerschaltung 108. Solange der Transistor 126 leitend ist, während der Lampenschalter 105 geschlos sen gehalten wird, kann die Relaisspule 123 erregt werden, um den Relaisschalter 107 zu schließen, wobei die Batterie spannung an die Zusatzschaltung 111 gelegt werden kann. Die Relaisspule 123 wird entregt, wenn der Transistor 126 nicht leitend wird. Der Relaisschalter 107 öffnet dann.

Bei dieser Ausführungsform bildet deshalb der Transistor 126 den Schutzschalter entsprechend dem Transistor 21 der vorher beschriebenen Ausführungsform. Der Schutzschalter wird durch Signale von der Batterieüberspannungs-Detektor schaltung 106, der Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120, der Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 und der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 geöffnet.

Die Relaisspule 124 ist parallel zu einer Diode 127 ge schaltet. Die Kathode dieser Diode 127 ist an eine Versor gungsklemme 128 angeschlossen.

Relaisverstärkerschaltung

Die Relaisverstärkerschaltung 108 umfaßt einen pnp-Transis tor 129, dessen Emitter an eine Versorgungsklemme 130, dessen Kollektor an die Anode einer Diode 131 und dessen Basis über einen Widerstand 132 an die Kollektoren von npn- Transistoren angeschlossen sind, welche die Endstufen der Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120, der Überspannungs- Zusatzdetektorschaltung 121 und der Lampenfehler-Detektor schaltung 122 bilden. Die Versorgungsklemme 130 ist über eine Diode 133 an die positive Versorgungsleitung 104 an einer Stelle hinter dem Relaisschalter 107 angeschlossen. Ein Widerstand 134 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 129 geschaltet.

Ein npn-Transistor 135 ist mit seinem Emitter geerdet, mit dem Kollektor an die Versorgungsklemme 128 über eine Reihen schaltung von Widerständen 136 und 137 angeschlossen, und seine Basis ist mit der Kathode der Diode 131 über einen Widerstand 138 verbunden. Ein anderer Widerstand 139 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 135 ge schaltet.

Ein anderer kleiner pnp-Transistor 140 ist mit dem Emitter an die Versorgungsklemme 128 angeschlossen, mit dem Kollek tor an die Kathode der Diode 131 und mit der Basis zwischen den Widerständen 136 und 137.

Eine Diode 141 ist mit der Kathode an den Kollektor des Transistors 135 und mit der Anode an die Basis des Transistors 126, der den Schutzschalter bildet, über einen Widerstand 142 angeschlossen. Ein Widerstand 143 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 126 ge schaltet. Ein Widerstand 144 liegt zwischen der Anode und der Diode 141 und der Versorgungsklemme 128.

In der Relaisverstärkerschaltung 108 ergibt die Leitung des Transistors 129 die Leitung der Transistoren 135 und 140 und die Nichtleitung des Transistors 126. Die Signalhalte aktion des Transistors 140 dient zur Verhinderung von Un regelmäßigkeiten bei der Störungsfeststellung und ist in Fällen von Bedeutung, bei denen die Lampe 110 über eine vor bestimmte Zeit hinaus nicht aufleuchtet oder die Zusatz schaltung 111 die Erzeugung eines übermäßigen Ausgangsstroms oder der maximalen Ausgangsspannung über eine vorbestimmte Zeit hinaus fortsetzt. Diese Signalhaltewirkung ergibt eine Energieeinsparung, da nur eine minimale Anzahl von Schaltun gen, einschließlich die Relaisverstärkerschaltung 107, von der positiven Versorgungsleitung 104 über die Diode 125 während abnormer Schaltkreisbedingungen versorgt werden muß.

Batterieüberspannungs-Detektorschaltung

Die durch eine gestrichelte Linie umrandete Batterieüberspan nungs-Detektorschaltung 109 umfaßt eine Zener-Diode 150, deren Kathode an die Versorgungsklemme 128 angeschlossen und deren Anode über eine Reihenschaltung von Widerständen 151 und 152 geerdet ist. Ferner ist ein npn-Transistor 153 vorgesehen, dessen Emitter geerdet ist, während der Kollektor zwischen den Widerständen 142 und 144 der Relaisverstärkerschaltung 108 und die Basis zwischen den Widerständen 151 und 152 an geschlossen ist.

Die Zener-Diode 150 ist leitend, wenn die Batteriespannung eine vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wobei sich die Leitung des Transistors 153 ergibt. Die Leitung des Transistors 153 wiederum führt zur Nichtleitung des Transistors 126 der Relaisverstärkerschaltung 108 und des halb zur Entregung der Relaisspule 124.

Gleichspannungs-Zusatzschaltung

Die Zusatzschaltung 111 ist als Gleichstrom-Gleichstrom-Umformer vom Zerhackertyp mit dem gleichen Aufbau wie die Zusatzschal tung 6 der vorhergehenden Ausführungsform dargestellt. Somit umfaßt die Zusatzschaltung 111 einen Induktor 160 und eine Gleichrichterdiode 161 in der positiven Versorgungsleitung 104, einen n-Kanal-FET 162 zwischen den beiden Versorgungs leitungen 104 und 104′ und einen Glättungskondensator 163 ebenfalls zwischen den beiden Versorgungsleitungen 104 und 104′. Der FET 162 ist mit seinem Tor an die Lampensteuer schaltung 116 über die Torsteuerschaltung 117 angeschlossen. Die Betriebsweise dieser Zusatzschaltung 111 wurde ebenfalls in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform bereits beschrieben.

Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung

Die als selbsterregte Gegentaktumkehrstufe dargestellte Um formerschaltung 112 umfaßt einen Transformator 170 mit einer Primärwicklung 171 und einer Sekundärwicklung 172. Die Primärwicklung 171 ist in der Mitte mit einem Abgriff für die Verbindung mit einem Ende einer Drosselspule 173 verse hen, deren anderes Ende an die positive Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 angeschlossen ist.

Die gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung 171 sind an die Abzüge bzw. Kollektoren zweier FET 174 und 174′ ange schlossen. Die Quellen dieser FET sind jeweils mit der nega tiven Versorgungsleitung 104′ über den Widerstand 119 ver bunden. Das Tor des FET 174 ist an ein Ende einer Rückkopp lungswicklung 175 über einen Widerstand 176 und das Tor des anderen FET 174′ an das andere Ende der Rückkopplungswick lung 175 über einen anderen Widerstand 177 angeschlossen.

Ein Kondensator 178 und zwei entgegengesetzte Zener-Dioden 179 sind zwischen das Tor und die Quelle des FET 174 ge schaltet. In gleicher Weise sind ein Kondensator 178′ und zwei entgegengesetzte Zener-Dioden 179′ zwischen Tor und Quelle des anderen FET 174′ geschaltet. Die Zener-Dioden 179 und 179′ sind als Schutz gegen Spannungsstöße vorgesehen.

Zwei Konstantstromdioden 180 und 180′ sind zur Minimierung des Energieverlusts durch zeitliche Abstimmung des Schalt betriebs der FET 174 und 174′ vorgesehen. Die Diode 180 ist zwischen dem Tor des FET 174 und der positiven Ausgangs leitung der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Die andere Diode 180′ liegt zwischen dem Tor des anderen FET 174′ und der positiven Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111.

Ein Widerstand 181 ist zwischen dem Tor und der Quelle des FET 174 angeschlossen, und ein anderer Widerstand 181′ liegt zwischen Tor und Quelle des anderen FET 174′. Ein Kondensator 182 ist zwischen den gegenüberliegenden Enden der Primär wicklung 171 des Transformators und ein anderer Kondensator 183 zwischen die gegenüberliegenden Enden der Sekundärwick lung 172 angeschlossen.

Die Gleichstrom-Wechselstrom-Umformerschaltung 112 mit diesem Aufbau ergibt eine sinusförmige Ausgangsspannung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Sekundärwicklung 172, wenn die zwei FET 174 und 174′ durch die Rückkopplungs wicklung 175, die an die Primärwicklung 171 angeschlossen ist, gegenläufig an- und abgeschaltet werden.

Die Resonanzfrequenz der Umformerschaltung 112, die von der Induktivität der Primärwicklung 171 und der Kapazität des Kondensators 182 oder 183 abhängt, kann auf 20 kHz eingestellt werden. Höhere Resonanzfrequenzen sind nur vom Standpunkt der Reduktion der Größe des Transformators 170 sowie eines Triggertransformators in der Strombegrenzer- und Lampenzünd schaltung 113 vorteilhaft. Sollte jedoch die Resonanzfre quenz zu hoch sein, so kann akustische Resonanz auftreten, die der stabilen Beleuchtung der Lampe 110 entgegenläuft. Die angegebene Resonanzfrequenz von 20 kHz ist höher als der übliche Wert von 10 kHz für eine 35 W Lampe, aber innerhalb des Bereichs(kleiner als 30 kHz), in dem keine akustische Resonanz auftritt.

Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung

Die oben beschriebene Umformerschaltung 112 hat zwei Wechsel stromausgangsleitungen 190 und 190′, welche die gegenüber liegenden Enden der Sekundärwicklung 172 jeweils mit den zwei Wechselstromausgangsklemmen 114 und 114′ verbinden.

Die Strombegrenzer- und Lampenzündschaltung 113 umfaßt einen Triggertransformator 191 mit einer Primärwicklung 192 und einer Sekundärwicklung 193, die an der Wechselstromleitung 190 vorgesehen ist. Ein Kondensator 194 ist in der anderen Wechselstromleitung 190′ vorgesehen. Die Sekundärwicklung 193 und der Kondensator 194 dienen als Strombegrenzungslast. Der Kondensator 194 hat die zusätzliche Funktion der Lampen stromfeststellung. Die zusätzliche Verwendung des Kondensa tors 194 für die Lampenstromfeststellung macht die Schaltung 113 einfacher und weniger teuer, als wenn ein Stromtransforma tor für diesen Zweck verwendet würde.

Die Primärwicklung 192 ist mit einem Ende an die Wechsel stromausgangsleitung 190 der Umformerschaltung 112 ange schlossen und mit dem anderen Ende über einen Widerstand 195 mit der Anode eines Thyristors 196 verbunden. Die Verwendung des Thyristors als Schaltelement wird wegen seiner größeren Widerstandsfähigkeit gegenüber Stromstößen als ein SSS vorge zogen. Die Kathode des Thyristors 196 ist an einen Kondensa tor 197 und damit an die Wechselstromleitung 190 angeschlos sen. Ein Widerstand 198 ist parallel zum Kondensator 197 geschaltet.

An die Wechselstrom-Ausgangsleitung 190 der Umformerschal tung 112 ist auch die Kathode einer Zener-Diode 199 ange schlossen, deren Anode mit der Kathode des Thyristors 196 über eine Reihenschaltung von Widerständen 200 und 201 ver bunden ist. Das Tor des Thyristors 196 ist zwischen den Widerständen 200 und 201 angeschlossen. Ein Kondensator 202 liegt parallel zum Widerstand 201.

Die Kathode des Thyristors 196 ist auch an die Anode einer Diode 203 über eine Parallelschaltung von Widerständen 204 und 205 angeschlossen. Die Kathode der Diode 203 liegt an der Anode eines anderen Thyristors 206. Die Kathode dieses Thyristors 206 ist mit der Wechselstromleitung 190′ ver bunden. Das Tor und die Kathode des Thyristors 206 sind zum An- und Abschalten an die Zündstarterschaltung 115 ange schlossen.

Wenn somit die Lampe 110 eingeschaltet oder wieder einge schaltet wird, nachdem sie momentan ausgegangen war, wird der Thyristor 206 leitend in Abhängigkeit von einem Signal von der Zündstarterschaltung 115. Der Thyristor 206 ermög licht bei Leitung die Aufladung des Kondensators 197 während der Halbewellenperiode des Wechselstromausgangs von der Um formerschaltung 112. Die Spannung über den Kondensator 197 wird durch die Reihenschaltung der Zener-Diode 199 und der Widerstände 200 und 201 festgestellt. Die Zener-Diode 199 ist in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Anstieg der Spannung am Kondensator 197 leitend, wobei die Leitung durch den Thyristor 196 verursacht wird. Der Kondensator 197 entlädt sich bei Leitung des Thyristors 196.

Der Triggertransformator 191 transformiert die bei Entla dung des Kondensators 197 erzeugte Spannung aufwärts für die Überlagerung an dem sinusförmigen Ausgang von der Umformer schaltung 112. Der sich ergebende Hochspannungsstartimpuls wird an die Lampe 110 zum Zünden gegeben.

Zündstarterschaltung

Die Zündstarterschaltung 115 umfaßt eine Gleichrichterdiode 210, deren Anode an die Wechselstromausgangsklemme 114′ an geschlossen ist. Die Kathode der Gleichrichterdiode 210 ist mit der Basis eines npn-Transistors 211 über eine Reihen schaltung von Widerständen 212 und 213 verbunden. Ein Kon densator 214 ist zwischen den Widerständen 212 und 213 und an Erde angeschlossen. Der Widerstand 212 und der Kondensa tor 214 bilden zusammen eine integrierende Schaltung.

Der npn-Transistor 211 ist mit seinem Emitter geerdet, und sein Kollektor liegt an einer Versorgungsklemme 215 über einen Widerstand 216. Ein Widerstand 217 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 211. Die Versorgungsklem me 215 ist, wie dargestellt, an die positive Versorgungs leitung 104 über eine Diode 218 an einer Stelle zwischen dem Relaisschalter 107 und der Zusatzschaltung 111 angeschlos sen. Beim Schließen sowohl des Lampenschalters 105 als auch des Relaisschalters 107 wird somit eine Spannung an die Versorgungsklemme 215 gegeben.

Ein anderer npn-Transistor 219, der ein Emitterfolger ist, ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors 211 und mit seinem Emitter an das Tor des Thyristos 206 der Schaltung 113 über einen Widerstand 220 angeschlossen. Eine Parallelschaltung aus Widerstand 221 und Kondensator 222 liegt zwischen dem Tor und der Kathode des Thyristors 206.

Ein weiterer npn-Transistor 223 ist mit seinem Emitter ge erdet, während seine Basis an den Emitter des Transistors 219 über einen Widerstand 224 und sein Kollektor an die Ver sorgungsklemme 215 über einen Widerstand 225 und an den Eingang der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 angeschlos sen ist. Ein Widerstand 226 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 223.

In der Zündstarterschaltung 115 mit diesem Aufbau ist der Transistor 211 unmittelbar nach dem Schließen des Lampen schalters nicht leitend, weil keine Spannung am Kondensator 194 der Lampenzündschaltung 113 aufgebaut wurde. Da der Transistor 219 während der Nichtleitens des Transistors 211 leitend ist, wird der Thyristor 206 der Lampenzündschal tung 113 leitend, so daß ein Startimpuls erzeugt wird, wie dies in Verbindung mit der Lampenzündschaltung erläutert wurde.

Der Transistor 223 ist ebenfalls leitend bei Leitung des Transistors 219. Der Ausgang vom Kollektor dieses Transistors 223 wird mittels eines Signals an die Lampen fehler-Detektorschaltung 222 gegeben, das angibt, daß die Lampe 110 noch nicht aufleuchtet.

Beim anschließenden Aufleuchten der Lampe 110 verursacht eine Spannung, die am Kondensator 194 aufgebaut wurde, die Leitung durch den Transistor 211 und die Nichtleitung durch die Transistoren 219 und 223. Die Erzeugung des Startimpulses wird unterbrochen, wenn der Thyristor 206 nicht leitend wird. Die Lampenfehler-Detektorschaltung 122 gibt ein Signal, daß die Lampe 110 aufleuchtet.

Lampenfehler-Detektorschaltung

Diese Schaltung 122 umfaßt einen npn-Transistor 230, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis über einen Widerstand 231 an den Kollektor des Transistors 223 der Zündstarter schaltung 115 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 230 ist über einen Widerstand 232 mit der Anode einer Diode 233 verbunden, deren Kathode an der Versorgungs klemme 130 liegt. Ein Widerstand 234 liegt zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 230, und ein anderer Widerstand 235 ist parallel zur Diode 233 geschaltet.

Ein zeitbestimmender Kondensator 236 ist zwischen Anode der Diode 233 und Erde angeschlossen. Eine zweite Diode 237 ist mit ihrer Anode an die Anode der erstgenannten Diode 233 über einen Widerstand 238 angeschlossen. Die Kathode der zweiten Diode 237 ist mit der Basis eines zweiten npn-Transistors 239 verbunden. Der Emitter des zweiten Transistors 239 ist ge erdet, und sein Kollektor ist an den Basiswiderstand 132 des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 ange schlossen. Ein Widerstand 240 liegt zwischen Basis und Emitter des zweiten Transistors 239.

Wie aus der Beschreibung der Zündstarterschaltung 115 hervor geht, bleibt der Transistor 223 im Fall eines Lampenfehlers leitend. Da der erste Transistor 230 der Lampenfehler- Detektorschaltung 122 während der Leitung des Transistors 223 nicht leitend ist, wird der Kondensator 236 von der Ver sorgungsklemme 130 aufgeladen, bis nach Ablauf einer vorbe stimmten Zeit der zweite Transistor 239 leitend wird, wo durch sich die Leitung durch den Transistor 129 der Relais verstärkerschaltung 108 ergibt.

Lampensteuerschaltung

Die Schaltung 116 erzeugt Steuerimpulse mit einem Tastver hältnis, das durch die Ausgangsspannung und den Strom der Zusatzschaltung 111 bestimmt ist, für die Lieferung an das Tor des FET 165 der Zusatzschaltung über die Torsteuerschal tung 117. Zu diesem Zweck umfaßt die Lampensteuerschaltung 116 eine Steuerschaltung 260 für die Impulsbreitenmodulation (PWM), die vorzugsweise die Form einer integrierten Schaltung (IC) hat.

Fig. 5 ist eine detailliertere Darstellung, wenn auch in schematischer Blockform, dieser PWM-Steuerschaltung 250. Sie umfaßt einen ersten Differentialverstärker 251 und einen zweiten Differentialverstärker 252. Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist der erste Differentialverstärker 250 mit seinem nicht-invertierenden Eingang 253 zwischen den zwei Spannungsteilerwiderständen 118 und 118′ an der Ausgangs stufe der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Der invertieren de Eingang des ersten Differentialverstärkers 251 ist mit einer Referenzspannungsquelle 254 verbunden.

Der zweite Differentialverstärker 252 ist mit seinem nicht invertierenden Eingang 255 über ein Tiefpaßfilter (LPF) 256 und einen Verstärker 257 an den Stromfeststellwiderstand 119 an der Ausgangsstufe der Zusatzschaltung 111 angeschlossen. Der invertierende Eingang des zweiten Differentialverstärkers 252 ist mit einer Referenzspannungsquelle 258 verbunden.

Die Ausgänge der beiden Differentialverstärker 251 und 252 sind jeweils an den Minus-Eingang eines PWM-Komparators 259 für die Impulsbreitenmodulation angeschlossen. Der Plus- Eingang dieses PWM-Komparators 259 ist mit einem Oszillator 260 für die Eingabe einer Sägezahnwelle verbunden.

Ein anderer Komparator 261 ist mit einem Minus-Eingang an eine Steuerklemme 262 und mit einem Plus-Eingang an den Oszillator 260 angeschlossen. An die Steuerklemme 262 wird eine vorbestimmte Spannung angelegt, um die obere Grenze des Tastverhältnisses der Steuerimpulse zu bestimmen, die an den FET 162 der Zusatzschaltung 111 gegeben werden.

Beide Komparatoren 259 und 261 sind mit ihren Ausgängen an ein UND-Tor 263 angeschlossen. Der Ausgang dieses UND-Tors ist über eine Ausgangsart-Selektorschaltung 264 und einen Puffer 265 mit einer Ausgangsklemme 266 verbunden. Die Aus gangsklemme 266 ist an die Torsteuerschaltung 117 und damit an das Tor des FET 162 der Zusatzschaltung 111 angeschlossen.

Überstrom-Zusatzdetektorschaltung

Diese Schaltung 120 umfaßt einen Komparator 270 zum Vergleichen der Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 256 mit einer Re ferenzspannung Vref. Der Ausgang des Komparators 270 ist an die Basis eines npn-Transistors 271 über einen Widerstand 272 angeschlossen. Der Transistor 271 ist mit seinem Emitter geerdet, und sein Kollektor ist mit dem Basiswiderstand 132 des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 ver bunden. Ein Widerstand 273 ist zwischen Basis und Emitter des Transistors 271 geschaltet.

Der Transistor 271 wird leitend, wenn der Ausgangsstrom der Zusatzschaltung abnorm groß ist, d.h., wenn die Ausgangs spannung des Tiefpaßfilters 256 höher ist als die Referenz spannung Vref. Die Leitung des Transistors 271 ergibt die Leitung des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108.

Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung

Diese Schaltung 121 umfaßt eine Zener-Diode 280, deren Ka thode an die positive Ausgangsleitung der Zusatzschaltung 111 angeschlossen und deren Anode über eine Reihenschaltung eines Widerstands 281 und eines zeitbestimmenden Kondensators 282 geerdet ist. Eine Diode 283 ist mit ihrer Kathode an die Kathode der Zener-Diode 280 und mit ihrer Anode zwischen dem Widerstand 281 und dem Kondensator 282 angeschlossen.

Die Verbindung zwischen Widerstand 281 und Kondensator 282 ist auch an die Basis eines npn-Emitterfolgertransistors 284 angeschlossen. Dieser Transistor ist mit seinem Kollektor mit der Kathode einer Diode 285 verbunden und sein Emitter mit der Basis eines anderen npn-Transistors 286 über einen Widerstand 287. Die Diode 285 ist mit ihrer Anode an die Ver sorgungsklemme 215 angeschlossen. Der Transistor 286 ist mit seinem Emitter geerdet, und sein Kollektor liegt an dem Basiswiderstand 132 des Transistors 129 der Relaisverstärker schaltung 108. Ein Widerstand 288 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 286.

Wenn die Zusatzschaltung 111 die Erzeugung der maximalen Aus gangsspannung fortsetzt, wird der Kondensator 282 durch die Zener-Diode 280 aufgeladen. Dann werden nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit die Transistoren 284 und 286 nacheinander leitend. Die Leitung des Transistors 286 ergibt die Leitung des Transistors 129 der Relaisverstärkerschaltung 108.

Arbeitsweise der anderen Ausführungsform

Die Arbeitsweise dieses anderen Lampenbeleuchtungsschalt kreises 101 wird ebenfalls in einen Normalbetrieb und in einen Betrieb unterteilt, bei dem Störungen auftreten. Die Störungen, auf die der Schaltkreisunterbrecher bei dieser Ausführungsform für den Schaltkreisschutz anspricht, sind Lampenfehler, Zusatzüberstrom, Zusatzüberspannung und Batterieüberspannung.

Normaler Betrieb

Wenn der Lampenschalter 105 geschlossen ist, ist der Transistor 126 (Schutzschalter) der Relaisverstärkerschal tung 108 bei Fehlen einer abnormen Schaltkreisbedingung leitend, so daß die Relaisspule 124 zum Schließen des Relaisschalters 107 in der positiven Gleichstromversorgungs leitung 104 erregt werden kann. Die Batteriespannung wird deshalb an der Gleichspannungs-Zusatzschaltung 111 angelegt.

Die Haolgen-Metalldampflampe 110 leuchtet nicht unmittelbar bei Schließen des Lampenschalters 105 auf. Da der Ausgangs strom der Zusatzschaltung 111 für eine gewisse Zeit nach dem Schließen des Lampenschalters sehr klein ist, ist das Tast verhältnis der Steuerimpulse, die von der PWM-Steuerschal tung 250 an das Tor des FET 162 über die Torsteuerschaltung 117 gegeben werden, allein durch die Zusatzausgangsspannung bestimmt, wie sie durch die Spannungsteilerwiderstände 118 und 118′ festgestellt wird. Das Ergebnis ist ein Anstieg der Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 111. Diese Ausgangs spannung wird anschließend in eine sinusförmige Wechsel spannung durch die Umformerschaltung 112 zum Anlegen an die Lampe 110 umgeformt.

Bevor sich eine Spannung am Kondensator 194 der Lampenzünd schaltung 113 entwickelt, arbeitet die Zündstarterschaltung 115, um die Leitung durch den Thyristor 206 der Lampenzünd schaltung herzustellen. Der Kondensator 197 wird deshalb aufgeladen. Wenn der Thyristor 196 dann leitend wird, wird der sich ergebende Hochspannungsimpuls dem Wechselstromaus gang von der Umformerschaltung 112 zum Triggern der Halogen- Metalldampflampe 110 überlagert.

Der Transistor 223 der Zündstarterschaltung 115 ist leitend geworden, bevor die Lampe 110 zu leuchten beginnt. Der Transistor 230 der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 ist deshalb nicht leitend, so daß der Kondensator 236 von der Versorgungsklemme 130 aufgeladen werden kann. Wenn jedoch die Lampe 110 vor der Leitung des Transistors 239 zu leuchten beginnt, wird der Transistor 223 nicht leitend, da die Zünd starterschaltung 115 diese Tatsache in Verbindung mit dem Kondensator 194 der Lampenzündschaltung 113 feststellt. Der Kondensator 236 wird entladen, wenn der Transistor 230 bei Nichtleitung des Transistors 223 leitend wird. Auf diese Weise gibt die Lampenfehler-Detektorschaltung 122 kein Sig nal an die Relaisverstärkerschaltung 108, wenn die Lampe 110 innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Schließen des Lampenschalters 105 aufleuchtet.

Der Transistor 271 der Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120 und die Zener-Diode 280 sowie die Transistoren 284 und 288 der Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 bleiben alle nicht leitend, solange der Beleuchtungsschaltkreis 101 nor mal arbeitet. DieseDetektorschaltungen 120 und 121 geben auch kein Signal an die Relaisverstärkerschaltung 108.

Dementsprechend bleibt der Transistor 129 der Relaisverstär kerschaltung 108 nicht leitend bei Ausbleiben von Signalen von der Überstrom-Zusatzdetektorschaltung 120, der Über spannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 sowie der Lampenfeh ler-Detektorschaltung 122. Der Transistor 126 der Relais verstärkerschaltung 108 bleibt leitend, so daß die Relais spule 124 zum Geschlossenhalten des Relaisschalters 107 er regt werden kann.

Die integrierte PWM-Steuerschaltung 250 erzeugt Steuerim pulse mit einem Tastverhältnis, das durch die Ausgangsspan nung und den Strom der Zusatzschaltung 111 bestimmt ist. Diese Steuerimpulse werden über die Torsteuerschaltung 117 an das Tor des FET 162 der Zusatzschaltung 111 zur Steuerung ihrer Ausgangsspannung gegeben.

Die Intensität des von der Lampe 110 emittierten Lichts steigt für eine gewisse Zeitdauer nach Beginn des Aufleuchtens. Der Ausgangsstrom der Zusatzschaltung 111 steigt mit der Lampen spannung. Die PWM-Steuerschaltung 250 verringert das Tast verhältnis der Steuerimpulse in Abhängigkeit von einem der artigen Anstieg des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung 111. Die Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 111 nimmt dement sprechend ab, bis die Beleuchtungsintensität der Lampe 110 einen Nennwert erreicht, wobei der Ausgangsstrom der Zusatz schaltung konstant gehalten wird.

Lampenfehler

Beim Schließen des Lampenschalters 105 leuchtet die Lampe 110 aufgrund eines eigenen Fehlers nicht auf oder es kann der Lampenschalter geschlossen werden, wobei keine Lampe zwischen den beiden Wechselstromausgangsklemmen 114 und 114′ angeschlossen ist. In Verbindung mit dem Kondensator 164 der Lampenzündschaltung 113 verursacht die Zündstarterschaltung 115 die Leitung durch den Thyristor 206 bei Feststellung, daß die Lampe nicht aufleuchtet, mit der Folge der Erzeugung eines Startimpulses.

Wie bei Beschreibung des Normalbetriebs angegeben, ist der Transistor 223 der Zündstarterschaltung 115 leitend, solange die Lampe 110 nicht aufleuchtet. Der Transistor 230 der Lampenfehler-Detektorschaltung 122 ist deshalb nicht leitend, so daß der Kondensator 236 von der Versorgungsklemme 130 auf geladen werden kann. Danach wird bei Ablauf einer vorbe stimmten Zeit der Transistor 230 leitend.

Die Leitung des Transistors 230 verursacht die Leitung durch den Transistor 129 der Relaisverstärkerschaltung 108 und dementsprechend die Nichtleitung durch den Transistor 126. Wenn die Relaisspule 124 durch Öffnen des Schutzschalters entregt wird, öffnet der Relaisschalter 107, um die Batterie 102 von der Zusatzschaltung 111 zu trennen. Der Beleuchtungs schaltkreis 101 bleibt unterbrochen bis zum Wiederschließen des Lampenschalters 105 nach Ersetzen der schadhaften Lampe 110 oder bis zur Wiederherstellung der Verbindung zwischen den beiden Wechselstromausgangsklemmen 114 und 114′, wenn die Lampe gefehlt hatte.

Zusatzüberstrom

Überschüssiger Strom fließt von der Batterie 102 zur Umfor merschaltung 112 durch die Zusatzschaltung 111, wenn ein Kurzschluß an der Ausgangsstufe der Zusatzschaltung auf tritt. Der Überstrom wird in eine äquivalente Spannung durch den Widerstand 119 in der negativen Ausgangsleitung der Zu satzschaltung 111 umgesetzt. Diese dem Zusatzüberstrom ent sprechende Spannung wird an den Komparator 270 der Über strom-Zusatzdetektorschaltung 120 über den Verstärker 257 und das Tiefpaßfilter 256 angelegt. Sobald die Komparator eingangsspannung die Referenzspannung Vref übersteigt, ver ursacht der Komparator 270 die Leitung durch den Transistor 271.

Die Leitung des Transistors 271 wiederum veranlaßt die Leitung durch den Transistor 129 der Relaisverstärkerschal tung 108 und damit Nichtleitung durch den Transistor 126. Auf diese Weise öffnet das Relais 123 seinen Schalter 107, um die Batterie 102 abzutrennen. Der Beleuchtungsschalt kreis 101 bleibt unterbrochen, bis der Lampenschalter 105 wieder geschlossen wird.

Zusatzüberspannung

Die Lampensteuerschaltung 116 maximiert das Tastverhältnis der Steuerimpulse an die Zusatzschaltung 111 über die Vor steuerschaltung 117 in den Fällen, in denen die Lampe 110 kurzgeschlossen ist oder der Beleuchtungsschaltkreis 1 auf der Ausgangsseite der Zusatzschaltung geöffnet worden ist. Hierauf beginnt die Zusatzschaltung 111, die höchste Aus gangsspannung zu erzeugen, mit dem Ergebnis, daß die Zener- Diode 280 der Überspannungs-Zusatzdetektorschaltung 121 leitend wird.

Der zeitbestimmende Kondensator 282 der Überspannungs- Zusatzdetektorschaltung 121 wird dann aufgeladen, wobei die Leitung durch den Transistor 284 und damit durch den Transistor 286 bei Ablauf einer vorbestimmten Zeit verur sacht wird. Somit wird der Transistor 129 der Relaisver stärkerschaltung 108 wieder leitend mit der Folge der Nicht leitung des Transistors 126. Wenn das Relais 123 den Schalter 107 öffnet, bleibt der Beleuchtungsschaltkreis 101 unterbrochen, bis der Lampenschalter 105 wieder geschlossen wird.

Batterieüberspannung

Wenn die Batterie 102 eine Überspannung entwickelt, erfolgt Leitung durch die Zener-Diode 150 der Batterieüberspannungs- Detektorschaltung 109. Somit verursacht beim Anschalten der Transistor 153 Nichtleitung durch den Transistor 126 der Relaisverstärkerschaltung 108, so daß sich die Entregung der Relaisspule 124 und damit das Öffnen des Relaisschalters 107 ergibt.

Entgegen den oben erläuterten Fällen von Lampenfehler, Zu satzüberspannung oder Zusatzüberstrom ist der Relaisschalter 107 aber nicht im offenen Zustand gesperrt. Der Transistor 153 wird wieder nicht leitend, wenn die Batteriespannung auf einen Normalwert abfällt, so daß die Relaisspule 124 wieder erregt werden kann. Der Relaisschalter 107 wird dann automatisch wieder geschlossen, damit die Lampe 110 wieder aufleuchten kann.

Ein automatisches Wiederschließen des Relaisschalters wird bei Batterieüberspannung vorgezogen. Die Batterieüber spannungs-Detektorschaltung 109 spricht selbst auf eine augenblickliche Überspannung an, die sich ergibt, wenn Spannungsstöße der Batteriespannung überlagert werden. Wenn der Beleuchtungsschaltkreis geöffnet werden sollte und jedes Mal offen gehalten werden sollte, wenn solche Stöße auftre ten, würde das Fahrzeug im Dunkeln fahren, bis der Fahrer den Lampenschalter wieder einschaltet. Diese Gefahr ist ausgeschaltet, da die Batterieüberspannungs-Detektorschal tung 109 so ausgelegt ist, daß der Schaltkreis automatisch unmittelbar dann wieder geschlossen wird, wenn die Versor gungsspannung auf einen Normalwert abfällt.

Wenn die Batterie 102 mit falscher Polarität an die Ein gangsklemmen 103 und 103′ angeschlossen wird, blockiert die Diode 125 den Strom vom Relais 123, wenn der Lampenschalter 105 geschlossen wird. Der Relaisschalter 107 wird deshalb offen gelassen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist auch für andere An wendungsgebiete als Fahrzeugscheinwerfer verwendbar. Bei Abwandlungen der Erfindung können beispielsweise Digital zeitgeber oder -zähler zum Messen der Zeit verwendet werden, während der die Lampe nicht aufleuchtet.

Ein Beleuchtungsschaltkreis für eine Halogen-Metalldampflampe für Fahrzeugscheinwerfer umfaßt zwei Eingangsklemmen, zwischen denen eine Batterie zur Versorgung der Lampe über einen normalerweise offenen Relaisschalter angeschlossen ist, der bei Erregung einer zugeordneten Relaisspule geschlossen wird. Die Relaisspule ist in Reihe mit einem von einer Be dienungsperson zu betätigenden Lampenschalter und einen Schutzschalter geschaltet, so daß sowohl der Lampenschalter als auch der Schutzschalter zum Erregen der Relaisspule und damit zum Schließen des Relaisschalters geschlossen sein müssen. Der Schutzschalter wird automatisch bei Entregung der Relaisspule geöffnet, wenn die Batterie eine Überspannung entwickelt oder wenn die Lampe bei Schließen des Lampen schalters nicht aufleuchtet. Bei einer anderen Ausführungs form wird der Schutzschalter auch in Abhängigkeit von der Entwicklung eines Überstroms oder einer Überspannung durch eine Gleichspannungs-Zusatzschaltung geöffnet, die in dem Beleuchtungsschaltkreis vorgesehen ist.

Claims

1. Lampen-Beleuchtungsschaltkreis zum Verbinden einer Strom versorgung (2) mit einer elektrischen Lampe (10), mit

a) zwei Eingangsklemmen (3, 3′), zwischen denen die Strom versorgung liegt,
b) zwei Ausgangsklemmen (9, 9′), zwischen denen die Lampe (10) liegt,
c) einem von einer Bedienungsperson zu betätigenden Lampenschalter (22) zwischen den Eingangs- und Aus gangsklemmen,
d) einem Schutzschalter (21), der in Reihe mit dem Lam penschalter (22) geschaltet ist,
e) einem Schaltkreisunterbrecher (23) zwischen den Ein gangs- und Ausgangsklemmen, der an den Schutzschal ter (21) für die Energieversorgung der Lampe ange schlossen ist, wenn sowohl der Lampenschalter (22) als auch der Schutzschalter (21) geschlossen ist, und
f) Detektoreinrichtungen (4, 13), die zum Öffnen des Schutzschalters in Abhängigkeit von einer vorgegebe nen abnormen Schaltkreisbedingung an den Schutz schalter angeschlossen sind, wobei der Schaltkreis unterbrecher (23) auf das Öffnen des Schutzschalters (21) durch elektrische Unterbrechung der Energiever sorgung zur Lampe (10) anspricht.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen eine Lampenfehler-Detektoreinrichtung (13) zum Öffnen des Schutzschalters (21) umfaßt, wenn die Lampe (10) für eine vorbestimmte Zeit nach Schließen des Lampenschalters (22) nicht aufleuchtet.

3. Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenfehler-Detektorein richtung (13) umfaßt:

a) eine Lampenstrom-Detektoreinrichtung zum Feststellen eines durch die Lampe fließenden Stroms, wenn diese nach dem Schließen des Lampenschalters aufleuchtet, wobei die Lampenstrom-Detektoreinrichtung ein Aus gangssignal bei Nichtaufleuchten der Lampe abgibt,
b) eine auf das Ausgangssignal der Lampenstrom-Detektor einrichtung ansprechende Meßeinrichtung zum Messen der Zeit, während der die Lampe nach dem Schließen des Lampenschalters nicht aufleuchtet, und
c) eine Betätigungseinrichtung zum Öffnen des Schutz schalters, wenn die Lampe für eine vorbestimmte Zeit nicht aufleuchtet.

4. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen eine Überspannungs-Detektorschaltung (4) zum Öffnen des Schutzschalters (21) umfaßt, wenn die Ausgangsspannung der Energieversorgung (2) einen vorbestimmten Wert über schreitet.

5. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen den Schutzschalter (12) offen halten, wenn der Lampen schalter geschlossen ist und die Energieversorgung (2) mit falscher Polarität zwischen den beiden Eingangsklem men (3, 3′) eingesetzt ist.

6. Schaltkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Warneinrichtung zum Abgeben eines Warnsignals, wenn der Schaltkreisunterbrecher öffnet.

7. Lampen-Beleuchtungsschaltkreis zum Verbinden einer Energieversorgung und einer elektrischen Lampe, mit

a) zwei Eingangsklemmen an der Energieversorgung,
b) zwei Ausgangsklemmen am Lampenanschluß,
c) einem von einer Bedienungsperson zu betätigenden Lampenschalter zwischen den Eingangs- und Ausgangs klemmen,
d) einem Schutzschalter, der in Reihe mit dem Lampen schalter geschaltet ist,
e) einer Relaisspule (23 a), die in Reihe mit dem Lam penschalter (22) und dem Schutzschalter (21) liegt, wobei die Relaisspule nur dann erregt wird, wenn so wohl der Lampenschalter als auch der Schutzschalter geschlossen ist,
f) einem Relaisschalter (23 b), der zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen liegt und durch die Relaisspule zum Schließen des Beleuchtungsschaltkreises bei Er regung der Relaisspule betätigt wird,
g) einer Überspannungs-Detektoreinrichtung (4), die an den Schutzschalter (21) zum Öffnen von diesem ange schlossen ist, wenn die Ausgangsspannung der Energie versorgung einen vorbestimmten Wert überschreitet, und
h) einer Lampenfehler-Detektoreinrichtung (13), die an den Schutzschalter zum Öffnen von diesem angeschlos sen ist, wenn die Lampe für eine vorbestimmte Zeit nach Schließen des Lampenschalters nicht aufleuch tet.

8. Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Schutzschalter angeschlossene Einrichtung vorgesehen ist, die diesen offen hält, wenn der Lampenschalter geschlossen ist und die Energieversorgung mit falscher Polarität zwischen die Eingangsklemmen eingesetzt ist.

9. Lampen-Beleuchtungsschaltkreis zum Verbinden einer Ener gieversorgung und einer elektrischen Lampe, mit

a) zwei Eingangsklemmen an der Energieversorgung,
b) zwei Ausgangsklemmen am Lampenanschluß,
c) einer Zusatzschaltung (6; 111) zwischen den Ein gangs- und Ausgangsklemmen zum variablen Verstärken der Ausgangsspannung der Energieversorgung,
d) einem von einer Bedienungsperson zu betätigenden Lam penschalter zwischen den Eingangsklemmen und der Zusatzschaltung,
e) einem Schutzschalter, der in Reihe mit dem Lampen schalter liegt,
f) einem Schaltkreisunterbrecher zwischen den Eingangs klemmen und der Zusatzschaltung, der auch an den Schutzschalter zur Energieversorgung der Lampe ange schlossen ist, wenn der Lampenschalter und der Schutzschalter geschlossen sind, und
g) einer Zusatzausgangsdetektoreinrichtung zwischen dem Ausgang der Zusatzschaltung und dem Schutzschalter zum Öffnen des Schutzschalters in Abhängigkeit von einem vorgegebenen abnormen Zustand im Ausgang der Zusatzschaltung, wobei der Schaltkreisunterbrecher auf das Öffnen des Schutzschalters durch Abschalten der Energieversorgung an die Zusatzschaltung an spricht.

10. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzausgangsdetektor einrichtung den Schutzschalter bis zum Wiederschließen des Lampenschalters offen hält, wenn der Schutzschalter einmal geöffnet wurde.

11. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzausgangsdetektor einrichtung umfaßt:

a) eine Stromdetektoreinrichtung zum Feststellen des Ausgangsstroms der Zusatzschaltung, und
b) eine Überstromdetektoreinrichtung, die an die Strom detektoreinrichtung zum Öffnen des Schutzschalters angeschlossen ist, wenn der Ausgangsstrom der Zu satzschaltung einen vorbestimmten Wert überschrei tet.

12. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzausgangsdetektor einrichtung den Schutzschalter öffnet, wenn die Aus gangsspannung der Zusatzschaltung einen vorbestimmten Maximalwert für eine vorbestimmte Zeit beibehält.

13. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lampenfehler-Detektor einrichtung vorgesehen ist, mit

a) einer Lampenstrom-Detektoreinrichtung zum Feststel len eines durch die Lampe fließenden Lampenstroms, wenn diese nach dem Schließen des Lampenschalters aufleuchtet, wobei die Lampenstrom-Detekrorein richtung ein Ausgangssignal für den Beleuchtungs zustand der Lampe abgibt,
b) einer auf das Ausgangssignal der Lampenstrom- Detektoreinrichtung ansprechenden Meßeinrichtung zum Messen der Zeit, während der die Lampe nach dem Schließen des Lampenschalters nicht aufleuch tet, und
c) einer Betätigungseinrichtung zum Öffnen des Schutz schalters, wenn die Lampe für eine vorbestimmte Zeit nicht aufleuchtet.

14. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überspannungs-Detektor schaltung zum Öffnen des Schutzschalters vorgesehen ist, wenn die Ausgangsspannung der Energieversorgung einen vorbestimmten Wert überschreitet.

15. Schaltkreis nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überspannungs-Detektor einrichtung den Schutzschalter wieder schließt, wenn die Ausgangsspannung der Energieversorgung unter den vorbestimmten Wert abfällt.

16. Lampen-Beleuchtungsschaltkreis für die Verbindung zwischen einer Energieversorgung und einer elektri schen Lampe, mit

a) zwei Eingangsklemmen an der Energieversorgung,
b) zwei Ausgangsklemmen am Lampenanschluß,
c) einer Zusatzschaltung zwischen Eingangs- und Aus gangsklemmen zum variablen Anheben der Ausgangs spannung der Energieversorgung
d) einem von einer Bedienungsperson zu betätigenden Lampenschalter zwischen Eingangsklemmen und Zusatz schaltung,
e) einem Schutzschalter, der in Reihe mit dem Lampen schalter geschaltet ist,
f) einer Relaisspule, die in Reihe mit dem Lampen schalter und dem Schutzschalter geschaltet ist, wo bei die Relaisspule nur dann erregt wird, wenn so wohl der Lampenschalter als auch der Schutzschalter geschlossen ist,
g) einem Relaisschalter zwischen Eingangsklemmen und Zusatzschaltung, der durch die Relaisspule zum Schließen des Beleuchtungsschaltkreises betätigt wird, wenn die Relaisspule erregt wird,
h) einer Überspannungs-Detektoreinrichtung, die an den Schutzschalter zum Öffnen von diesem angeschlos sen ist, wenn die Ausgangsspannung der Energiever sorgung einen vorbestimmten Wert überschreitet,
i) einer Lampenfehler-Detektoreinrichtung, die an den Schutzschalter zum Öffnen von diesem angeschlossen ist, wenn die Lampe für eine vorbestimmte Zeit nach Schließen des Lampenschalters nicht aufleuchtet,
j) einer Überstrom-Zusatzdetektoreinrichtung, die an den Schutzschalter zum Öffnen von diesem ange schlossen ist, wenn der Ausgangsstrom der Zusatz schaltung einen vorbestimmten Wert überschreitet, und
k) einer Überspannungs-Zusatzdetektoreinrichtung, die an den Schutzschalter zum Öffnen von diesem ange schlossen ist, wenn die Ausgangsspannung der Zu satzschaltung einen vorbestimmten Maximalwert für eine vorbestimmte Zeit beibehält.

17. Schaltkreis nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Schutzschalter angeschlossene Einrichtung vorgesehen ist, um diesen offen zu halten, wenn der Lampenschalter geschlossen ist und die Energieversorgung mit falscher Polarität zwischen den Eingangsklemmen eingesetzt ist.