DE19532165A1

DE19532165A1 - Anschaltschaltung für Entladungslampe

Info

Publication number: DE19532165A1
Application number: DE19532165A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Yamashita; Atsushi Toda; Goichi Oda
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: GB2292843B; DE19532165B4; GB2292843A; JPH0878175A; US5572094A; JP3197166B2; GB9517363D0

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue An schaltschaltung für eine Entladungslampe, die die Zeit ver kürzen kann, die erforderlich ist, um einen stetigen Licht strom zu erzielen, wenn die Entladungslampe, sofort nachdem sie ausgeschaltet wurde, angeschaltet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Neuerdings wird kompakten Halogen-Metalldampflampen, die an die Stelle von Glühlampen treten sollen, eine größere Auf merksamkeit geschenkt. Eine bekannte Anschaltschaltung für eine Halogen-Metalldampflampe eines Fahrzeuges ist so gestal tet, daß sie eine Gleichspannungsversorgung verwendet in der Art, daß die zugeführte Gleichspannung, nachdem sie verstärkt wurde, in eine Wechselspannung mit einer rechteckigen Wellen form umgewandelt wird, die dann wiederum der Halogen-Metall dampflampe zugeführt wird.

Wegen des langsamen Startens einer solchen Halogen-Me talldampflampe aus dem kalten Zustand heraus (hier im weite ren als "Kaltstart" bezeichnet), wurde bei einem bekannten Steuerungsverfahren zeitweilig eine Leistung, die größer ist als die Nennleistung, zu Beginn des Anschaltens der Halogen- Metalldampflampe zugeführt, um das Anschalten der Lampe zu beschleunigen und somit die ansteigende Charakteristik des Lichtflusses zu verbessern.

Fig. 13 zeigt beispielhaft eine Lampensteuerkurve, die auf der horizontalen Achse die Lampenspannung (VL) zeigt und auf der vertikalen Achse den Lampenstrom (IL).

Eine Steuerungskurve a kann bezüglich VL in drei Ab schnitte unterteilt werden. In einem Abschnitt Aa, in dem VL minimal ist, wird IL maximal, wohingegen in einem Abschnitt AC, in dem VL groß ist, eine nahezu konstante Leistungs steuerung mit fast der Nennleistung entlang der Steuerlinie, die man durch lineare Näherung einer Kurve konstanter Lei stung erhält, durchgeführt wird. Im Diagramm ist mit "Ps" der Betriebspunkt bezeichnet, bei dem Spannung und Strom ihre Nennwerte annehmen.

Im Abschnitt Ab, der sich zwischen den Abschnitten Aa und Ac befindet, wird die Steuerung so durchgeführt, daß IL sinkt, wenn VL steigt.

Wenn die Halogen-Metalldampflampe sofort nach ihrem Aus schalten wieder eingeschaltet wird (hier nachfolgend mit "Warmstart" bezeichnet), benötigt die oben beschriebene An schaltsteuerung etwas mehr Zeit, bis der Lichtfluß der Halo gen-Metalldampflampe den stabilen Pegel erreicht, da die An schaltbeschleunigungssteuerung im Abschnitt Ab nicht oder nicht wirksam durchgeführt wird.

Wie in Fig. 13 gezeigt, wird beim Übergang von Punkt Ph zum Punkt Ps beim Warmstart entlang der Linie konstanter Lei stung die Anschaltbeschleunigungssteuerung im Abschnitt Ab nicht durchgeführt und beim Übergang vom Punkt Pi auf der Steuerlinie im Abschnitt Ab zum Punkt Ps ist die Anschaltbe schleunigungssteuerung im Abschnitt Ab unzulänglich. Wie die Kurve b in Fig. 14 zeigt, ist die Änderung des Lichtflusses L der Halogen-Metalldampflampe vom ansteigenden Punkt bis zum Punkt, an dem der stabile Pegel erreicht wird, nur sehr allmählich, so daß es Zeit braucht, bis der Lichtfluß den stabilen Pegel erreicht. Fig. 14 zeigt ein Beispiel der Änderung des Lichtflusses beim Warmstart, wo bei die Zeit t auf der horizontalen Achse angegeben ist und der Lichtfluß L auf der vertikalen Achse (dessen stabiler Pe gel ist mit 100% bezeichnet).

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Anschaltsteuerung für eine Entladungslampe zu schaffen, die die Zeit verkürzen kann, die benötigt wird, um einen stabilen Lichtfluß zu erreichen, wenn die Lampe direkt nach dem Ausschalten wieder eingeschaltet wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, umfaßt die Anschaltschaltung dieser Erfindung einen Gleichspannungsversorgungsschal tungsteil zur Verstärkung und/oder Abschwächung einer Gleich spannung; einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler zur Umwandlung einer Ausgangsspannung des Gleichspannungsversor gungsschaltungsteils in eine Wechselspannung; einen Lampen spannungsdetektor zur Detektion einer an eine Entladungslampe angelegten Spannung oder eines Signals, das dieser Spannung entspricht; einen Lampenstromdetektor zur Detektion eines Stromes, der in die Entladungslampe fließt oder eines Si gnals, das diesem Strom entspricht; eine Steuerschaltung zur Steuerung der Ausgangsspannung des Gleichspannungsversor gungsschaltungsteils entsprechend den Signalen vom Lampen spannungsdetektor und dem Lampenstromdetektor und zur Ausfüh rung einer Anschaltsteuerung gemäß einer vorbestimmten Steue rungskurve, die eine Charakteristik der Lampenspannung in Be zug auf den Lampenstrom angibt; einer ersten Anschaltbe schleunigungssteuerung, die in der Steuerschaltung vorgesehen ist, damit, wenn die Lampenspannung kleiner ist als ein Nenn wert oder ein Minimalwert in einem Bereich, der den Nennwert einschließt, Leistung, die gleich oder größer ist als die Nennleistung, der Entladungslampe zugeführt werden kann, wäh rend des Übergangs von einem Punkt, bei dem die Lampenspan nung der Entladungslampe einen minimalen Wert aufweist zu ei nem Punkt, bei dem die Lampenspannung auf einen Wert konstan ter Leistungssteuerung ansteigt; und eine zweite Anschaltbe schleunigungssteuerung, die in der Steuerschaltung vorgesehen ist, zur Detektion einer Lichtauszeit der Entladungslampe und die eine Steuerung derart durchführt, daß der Betrag des Lam penstroms oder der Leistung, der der Entladungslampe zuge führt wird, erhöht wird, wenn die Lichtauszeit länger wird, wohingegen zu Beginn des Anschaltens, wenn die Entladungslam pe direkt nach dem Ausschalten wieder angeschaltet wird, die Länge der Zeitdauer, während der der Strom oder die Leistung, die der Entladungslampe durch die zweite Anschaltbeschleuni gungssteuerung zugeführt wird, größer ist als der Strom oder die Leistung, die der Entladungslampe von der ersten An schaltbeschleunigungssteuerung zugeführt wird, geändert wird in Übereinstimmung mit der Lichtauszeit der Entladungslampe.

Gemäß der Erfindung detektiert beim Warmstart einer Ent ladungslampe die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung die Lichtauszeit der Entladungslampe (die Zeit vom Ausschalten der Entladungslampe bis zum Wiedereinschalten) und führt eine Steuerung so durch, daß der Betrag des Lampenstroms oder der Leistung, der der Entladungslampe zugeführt wird, erhöht wird, wenn die Lichtauszeit länger wird. Wenn die erste An schaltbeschleunigungssteuerung (die Steuerung im vorher er wähnten Abschnitt Ab) nicht durchgeführt wird oder nur unzu länglich ist, so kann die zweite Anschaltbeschleunigungs steuerung eine Strom- oder Leistungsversorgung liefern, die größer ist als die Leistung, die von der ersten Anschaltbe schleunigungssteuerung in einem bestimmten Zeitabschnitt im Anfangsstadium des Anschaltens der Entladungslampe geliefert wird. Es ist somit möglich, eine Lichtsteuerung durchzufüh ren, die dem Zustand der Entladungslampe im Zeitpunkt des Wiedereinschaltens entspricht durch eine Änderung der Länge dieses Zeitabschnitts abhängig von der Lichtauszeit der Ent ladungslampe.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Schaltungsblockdiagramm, das die Struktur einer Anschaltschaltung für eine Entladungslampe gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Schaltungsblockdiagramm, das die wesent lichen Teile der Anschaltschaltung für eine Entladungslampe gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Licht auszeitdetektors zeigt;

Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine andere Struktur eines Lichtauszeitdetektors zeigt;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine weitere Struktur eines Lichtauszeitdetektors zeigt, der sich von denen der Fig. 3 und 4 unterscheidet;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine weitere Struktur eines Lichtauszeitdetektors zeigt, der sich von denen der Fig. 3 bis 5 unterscheidet.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen Kurven, die die zeitabhängi gen Änderungen der Ausgansspannung V12 einer ersten Anschalt beschleunigungssteuerung und die Ausgangsspannung V13 einer zweiten Anschaltbeschleunigungssteuerung darstellen.

Fig. 7 ist eine Kurve für die kürzeste Lichtauszeit ei ner Halogen-Metalldampflampe;

Fig. 8 ist eine Kurve, bei der die Lichtauszeit der Ha logen-Metalldampflampe etwas länger ist als in Fig. 7;

Fig. 9 ist eine Kurve, bei der die Lichtauszeit der Ha logen-Metalldampflampe länger ist als in Fig. 8;

Fig. 10 ist eine Kurve, bei der die Lichtauszeit der Ha logen-Metalldampflampe länger ist als in Fig. 9;

Fig. 11 zeigt eine Kurve, die die zeitabhängigen Ände rungen der Ausgangsspannungen V12 und V13 beim Kaltstart ei ner Halogen-Metalldampflampe darstellt;

Fig. 12 zeigt eine Kurve, die schematisch ein Beispiel der zeitabhängigen Änderung des Lichtflusses einer Halogen-Me talldampflampe beim Warmstart unter der Steuerung einer er findungsgemäßen Anschaltschaltung darstellt;

Fig. 13 ist eine Kurve, die beispielhaft die Steuerungs kurve zeigt, die die Charakteristik der Lampenspannung über dem Lampenstrom festlegt; und

Fig. 14 zeigt eine Kurve, die schematisch die zeitabhän gige Änderung der Lampenspannung beim Warmstart bei einer konventionellen Anschaltsteuerung darstellt.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Anschaltschaltung für eine Entladelampe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Be zugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genau beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm, das die Ge samtstruktur einer Anschaltschaltung 1 zeigt. Die Anschalt schaltung 1 umfaßt eine Batterie 2, die zwischen den Gleich spannungseingangsanschlüssen 3 und 3′ angeordnet ist, einen Anschaltschalter 4, der sich in der Leitung befindet, die den positiven Eingangsanschluß einer Gleichspannungsverstärkungs schaltung 5 mit dem Gleichspannungseingabeanschluß 3 (dem po sitiven Anschluß der Batterie 2) verbindet. Die Gleichspan nungsverstärkerschaltung 5 kann so gestaltet sein, daß sie neben der Verstärkungssteuerung auch die Spannungsverminde rungssteuerung durchführt.

Die Anschaltschaltung 1 umfaßt ferner einen Gleichspan nungs-Wechselspannungswandler 6, eine Zündschaltung 7 und ei ne Steuerschaltung 10. Der Gleichspannungs-Wechselspannungs wandler wandelt die Gleichspannungsausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkungsschaltung 5 in eine Spannung mit rechteckiger Wellenform. Die Zündungsschaltung 7 erzeugt ei nen Triggerimpuls, wenn die Halogen-Metalldampflampe 8 akti viert wird und überlagert diesen Impuls der Wechselspannungs ausgangsspannung des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers 6. Die Ausgangsspannung der Zündschaltung 7 wird der Halogen- Metalldampflampe 8 zugeführt, die mit den Wechselspannungs ausgangsspannungsanschlüssen 9 und 9′ verbunden ist.

Die Steuerschaltung 10, die die Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkungsschaltung 5 steuert, weist einen Strom-/Spannungsdetektor 11, eine erste Anschaltbeschleuni gungssteuerung 12, eine zweite Anschaltbeschleunigungssteue rung 13, eine Dauerleistungssteuerung 14 und eine PWM (Pulsweitenmodulation) Steuerung 15 auf.

Der Strom-/Spannungsdetektor 11 dient dazu, Signale zu detektieren, die dem Lampenstrom und der Lampenspannung ent sprechen. Die Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstär kungsschaltung 5 wird in den Strom-/Spannungsdetektor 11 ge geben. In den Strom-/Spannungsdetektor 11 wird auch das De tektionssignal, das dem Ausgangsstrom der Gleichspannungsver stärkungsschaltung entspricht, in einer Spannungsform, die durch einen Stromdetektorwiderstand 16 in der Erdleitung, die die Gleichspannungsverstärkungsschaltung 5 mit dem Gleich spannungs-Wechselspannungswandler 6 verbindet, geliefert wird, gegeben. Obwohl die Lampenspannung und der Lampenstrom direkt detektiert werden können, werden in dieser Ausfüh rungsform die ihnen gleichwertigen Signale detektiert.

Die erste Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 dient da zu, eine Lichtsteuerung beim Kaltstart während des Übergangs von einem Punkt, bei dem die Lampenspannung minimal ist, zu einem Punkt, bei dem die Lampenspannung auf den Nennwert für die Dauerleistungssteuerung angestiegen ist (siehe Abschnitt Ab in Fig. 13), durchzuführen. Das Spannungsdetektionssignal vom Strom-/Spannungsdetektor 11 wird in die erste Anschaltbe schleunigungssteuerung 12 eingegeben.

Die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 dient da zu, Leistung, die gleich oder größer als die Nennleistung ist, der Halogen-Metalldampflampe 8 beim Warmstart zuzufüh ren.

Die Dauerleistungssteuerung 14 führt eine Steuerung im Dauerleistungsabschnitt durch (entspricht dem Abschnitt Ac in Fig. 13). Diese Steuerung 14 empfängt die Strom- und Span nungsdetektionssignale vom Strom-/Spannungsdetektor 11.

Die Ausgangsspannungen der ersten Anschaltbeschleuni gungssteuerung 12, der zweiten Anschaltbeschleunigungssteue rung 13 und der Dauerleistungssteuerung 14 werden zusammenge zählt und das sich ergebende Signal wird zur PWM-Steuerung 15 gesandt. Ein von der PWM-Steuerung 15 erzeugte Steuersignal wird zur Gleichspannungsverstärkungsschaltung 5 rückgeführt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Struktur des Strom-/Span nungsdetektors 11, der ersten Anschaltbeschleunigungs steuerung 12, der zweiten Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 und der Dauerleistungssteuerung 14.

Der Strom-/Spannungsdetektor 11 umfaßt zwei Operations verstärker 18 und 19. Die Ausgangsspannung der Gleichspan nungsverstärkerschaltung 5 wird durch Spannungsteilerwider stände 17 und 17′ geteilt und die sich ergebende Spannung wird dem Operationsverstärker 18 zugeführt, der als Span nungspuffer ausgeführt ist. Die Anschlußspannung des Stromde tektionswiderstandes 16 wird dem Operationsverstärker 19 zu geführt, der als Differentialverstärker ausgeführt ist. Ge nauer gesagt, ist ein Ende des Stromdetektionswiderstandes 16 mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsver stärkers 19 über einen Widerstand 20 verbunden, der andere Anschluß des Widerstandes 16 ist über die Widerstände 21 und 21′ geerdet und der nicht invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 19 ist zwischen den beiden Widerständen 21 und 21′ angeschlossen.

Die erste Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 besitzt einen Operationsverstärker 22 und Puffer 23 und 24. Der Ope rationsverstärker 22, der als invertierender Differenzver stärker ausgeführt ist, besitzt einen invertierenden Ein gangsanschluß, der über den Widerstand 25 mit dem Ausgangsan schluß des Operationsverstärkers 18 verbunden ist und einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß, dem von einer Konstant spannungsverstärkung E0 eine Referenzspannung zugeführt ist. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 22 ist mit dem Eingangsanschluß des Puffers 23 verbunden. Eine Konstantzeit schaltung 26 ist in der Ausgangsstufe des Puffers 23 vorgese hen. Die Konstantzeitschaltung 26 besitzt einen Kondensator 27, einen Widerstand 28 und eine parallel dazu angeordnete Serienschaltung eines Widerstandes 29 und einer Zenerdiode 30.

Der parallel angeordnete Kondensator 27 und der Wider stand 28 besitzen ein Ende, das über den Widerstand 31 mit dem Ausgangsanschluß des Puffers 23 verbunden ist. Den ande ren Enden des Kondensators 27 und des Widerstandes 28 wird eine Referenzspannung (mit "E1" bezeichnet) zugeführt.

Der Widerstand 29 und die Zenerdiode 30 sind parallel zum Widerstand 28 angeordnet. Die Zenerdiode 30 besitzt eine Kathode, die mit einem Ende des Widerstandes 29 verbunden ist und eine Anode, der die Referenzspannung E1 zugeführt wird.

Der Puffer 24 besitzt einen Eingangsanschluß, der über einen Widerstand 31 mit dem Ausgangsanschluß des Puffers 23 verbunden ist und einen Ausgangsanschluß, der über die Wider stände 32 und 32′ geerdet ist. Eine Spannung, die von einem Knoten Pa zwischen den Widerständen 32 und 32′ abgeleitet wird, wird zur PWM-Steuerung 15 gesandt.

Die Dauerleistungssteuerung 14 ist als invertierender Differenzverstärker, der einen Operationsverstärker 33 ver wendet, ausgeführt. Der invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 33 ist mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 19 über einen Widerstand 34 und mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 18 über eine Wi derstand 35 verbunden. Eine Referenzspannung von einer Kon stantspannungsversorgung E2 ist dem nichtinvertierenden Ein gangsanschluß des Operationsverstärkers 33 zugeführt.

Der Operationsverstärker 33 ist über einen Widerstand 36 mit dem Knoten Pa zwischen den Widerständen 32 und 32′ ver bunden. Die Ausgangsspannung der ersten Anschaltbeschleuni gungssteuerung 12 und die Ausgangsspannung der Dauerlei stungssteuerung 14 werden am Knoten Pa addiert und das Ergeb nis wird der PWM-Steuerung 15 zugeführt.

Solche Schaltungen funktionieren in der Art, daß der Knoten Pa durch die PWM gesteuerte Rückkopplungssteuerung im mer auf konstantem Potential gehalten wird. Unter der Dauer leistungssteuerung mit einer Ausgangsspannung (Vo) der Gleichspannungsverstärkerschaltung 5, die den Nennwert auf weist, wird die Steuerung derart ausgeführt, daß der Wert ei ner addierenden Gleichung, die durch die lineare Kopplung des Stromdetektionssignals (15) und des Spannungsdetektionssi gnals (VS) vom Strom-/Spannungsdetektor 11 gewonnen wird, konstant wird. Anders gesagt, der Ausgangsstrom (Io) der Gleichspannungsverstärkerschaltung 5 und die Ausgangsspannung Vo werden so gegenseitig gesteuert, daß der Wert einer linea ren Gleichung, die man durch die lineare Näherung der Dauer leistungskurve erhält, konstant wird. Wenn beispielsweise der Wert von Vo groß ist, wird der Wert von Io kleiner und wenn der Wert von Vo abfällt, steigt der Wert von Io. Wenn der Wert von Vo klein ist, wird die erste Anschaltverstärkungs steuerung 12 aktiviert, um das Potential seines Ausgangsan schlusses (Potential an einem Knoten Pb) auf einen größeren Wert zu setzen, als das Potential an Knoten Pa. Daher wird der Wert von Io umso größer, je kleiner der Wert von Vo wird.

Wenn die Konstantzeitschaltung 26 in der ersten An schaltbeschleunigungssteuerung 26 nicht berücksichtigt wird, wird die Steuerlinie im Abschnitt Ab (siehe die durchgezogene Steuerlinie im Abschnitt Ab in Fig. 13) gerade. Das Vorsehen der Konstantzeitschaltung 26 verwandelt jedoch die Steuerli nie im Abschnitt Ab in eine gekrümmte Kurve mit einem expo nentiellen Abfall, wobei der Anstieg der Lampenspannung sich sanft gegen die Dauerleistungssteuerlinie im Gebiet Ac annä hert, wie das durch die unterbrochene Kurve in Fig. 13 ange zeigt ist.

Die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 umfaßt einen Lichtauszeitdetektor 37 und einen Puffer 38, wie das in Fig. 2 gezeigt ist.

Der Lichtauszeitdetektor 37 mißt die Zeit von dem Punkt an, an dem die Halogen-Metalldampflampe 8 deaktiviert wird oder von dem Punkt, an dem die Anschaltschaltung 1 durch Aus schalten des Anschaltschalters 4 deaktiviert wird. Für diesen Detektor 37 kann eine Schaltung verwendet werden, die die Entladung eines Kondensators oder einer Batterie verwendet.

Wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine Kon stantspannungsversorgung 39 über einen Widerstand 40 und eine Diode 41 mit einem Kondensator 42 verbunden, dessen Anschluß spannung über einen Widerstand 43 zum invertierenden Ein gangsanschluß eines Operationsverstärkers 44 geführt wird, dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß mit einer Refe renzspannung von einer Konstantspannungsversorgung 45 ver sorgt wird. Eine Ausgangsspannung (Vout) sollte über eine Di ode 46 in der Ausgangsstufe des Operationsverstärkers 44 er halten werden. Die Kathode der Diode 46 ist über einen Wider stand 47 geerdet und ist mit dem invertierenden Eingangsan schluß über einen Rückkoppelwiderstand 48 verbunden. Die Kon stantspannungsversorgungen 39 und 49 sind so ausgelegt, daß sie Referenzspannungen erzeugen, wenn der Lichtstromkreis 1 sich im Betrieb befindet. Wenn sich der Lichtstromkreis 1 im Betrieb befindet, wird der Kondensator im Lichtauszeitdetek tor 37 durch die Konstantspannungsversorgung 39 geladen und wenn der Anschaltschalter 4 ausgeschaltet wird, so wird der Kondensator 42 entladen, so daß seine Anschlußspannung mit einer vorgegebenen Zeitkonstante abnimmt. Wenn der Anschalt schalter 4 das nächste mal angeschaltet wird, so wird Vout umso größer, je länger die Lichtauszeit wird.

Der Lichtauszeitdetektor 37 kann wie in Fig. 4 gezeigt ausgestaltet sein, wobei ein Widerstand 50 parallel zu einem Kondensator 49 liegt, dessen Anschlußspannung über einen Wi derstand 51 zum invertierenden Eingangsanschluß eines Ope rationsverstärkers 52 geführt wird, dessen nichtinvertieren der Eingangsanschluß mit einer Referenzspannung versorgt wird, die durch eine Konstantspannungsversorgung 53 erzeugt wird, wenn der Lichtstromkreis 1 in Betrieb ist. Eine Aus gangsspannung (Vout) sollte über eine Diode vom Ausgangsan schluß des Operationsverstärkers 52 erhältlich sein. Die Ka thode der Diode 46 ist über einen Widerstand 47 geerdet und ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operations verstärkers 44 über einen Rückkoppelwiderstand 48 verbunden. Die Konstantspannungsversorgungen 39 und 49 sind so ausgebil det, daß sie Referenzspannungen erzeugen, wenn die Anschalt schaltung 1 in Betrieb ist. Wenn die Anschaltschaltung 1 in Betrieb ist, wird der Kondensator 49 über den Rückkoppelwi derstand 54 des Operationsverstärkeres 52 und den Widerstand 51 geladen und wenn der Anschaltschalter 4 ausgeschaltet wird, entlädt sich der Kondensator 49 über den Widerstand 50. Wenn der Anschaltschalter 4 das nächste mal eingeschaltet wird, so wird daher Vout umso größer, je länger die Lichtaus zeit wird.

Fig. 5 zeigt beispielhaft eine Schaltung, die eine Bat terie verwendet, bei der die Versorgungsspannung von einer Batterie 57 zu den Leistungsversorgungsanschlüssen (Vcc) ei nes Zählers 55 und eines Zeitpulsgenerators 56 geführt wird. Ein Zeitsignal vom Zeitgenerator 56 wird in den Zeiteingabe anschluß (CK) des Zählers 55 eingegeben und ein Rücksetzsi gnal von einer Konstantspannungsversorgung 58 wird einem Rücksetzanschluß (RST) des Zählers 55 zugeführt, wenn der Lichtstromkreis 1 in Betrieb ist. Die einzelnen Ausgangsan schlüsse des Zählers 55 sind über entsprechende Widerstände 59 mit einem Ende des Kondensators 60 verbunden, dessen An schlußspannung als Vout verwendet wird. Wenn die Anschalt schaltung 1 in Betrieb ist, liefert die Konstantspannungsver sorgung 58 das Rücksetzsignal an den Zähler 55, so daß die dargestellte Schaltung nicht arbeitet. Wenn der Anschalt schalter 4 jedoch ausgeschaltet wird, wird das Rücksetzen des Zählers über die Konstantspannungsversorgung 58 gestoppt, was es dem Zähler 55 gestattet, mit dem Zählen zu beginnen. Wenn der Anschaltschalter 4 das nächste Mal angeschaltet wird, so erhält man Vout von der Zählerausgangsspannung, die der Lichtauszeit der Halogen-Metalldampflampe 8 entspricht.

In einer in Fig. 6 gezeigten Schaltung wird eine Refe renzspannung von einer Konstantspannungsversorgung 61 durch Widerstände 62 und 62′ geteilt und die sich ergebende Span nung wird der Basis eines emittergeerdeten NPN-Transistors 63 zugeführt. Der Kollektor des Transistors 63 ist mit einem Energieversorgungsanschluß 65 über einen Widerstand 64 und über einen Widerstand 66 mit einem Ende des Kondensators 67 verbunden. Die Versorgungsspannung von der Batterie 68 wird dem Energieversorgungsanschluß 65 zugeführt und die Anschluß spannung des Kondensators 67 wird als Spannung Vout genommen. Wenn die Anschaltschaltung 1 in Betrieb ist, wird der Transi stor 63 durch die Spannung von der Konstantspannungsversor gung 61 angeschaltet, so daß der Kondensator 67 nicht geladen wird. Wenn der Anschaltschalter 4 jedoch ausgeschaltet wird, wird der Transitor 63 abgeschaltet und ermöglicht es dem Kon densator, daß er aufgeladen wird. Wenn der Anschaltschalter das nächste mal angeschaltet wird, so erhält man eine Span nung Vout, die der Länge der Lichtauszeit der Halogen-Metall dampflampe 8 entspricht.

Der Puffer 38 der zweiten Anschaltbeschleunigungssteue rung 13 umfaßt einen Operationsverstärker 69 und eine Diode 70, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. Das Ausgangssignal des oben beschriebenen Lichtauszeitdetektors 37 wird dem nicht invertierenden Eingabeanschluß des Operationsverstärkers 69 zugeführt. Die Diode 70, die in der Ausgangsstufe des Opera tionsverstärkers 69 vorgesehen ist, besitzt eine Anode, die mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 69 verbun den ist. Die Kathode der Diode 70 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 69 und dem Ein gangsanschluß des Puffers 24 der ersten Anschaltbeschleuni gungssteuerung 12 über einen Widerstand 71 verbunden.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen die Ergebnisse des Ver gleichs zwischen den zeitabhängigen Änderungen der Ausgangsspannung (V12) der ersten Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 und die zeitabhängigen Änderungen der Ausgangsspannung (V13) der zweiten Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 unter wech selnden Bedingungen mit verschiedenen Lichtauszeiten. Die Lichtauszeiten in den Fig. 7, 8, 9 und 10 betragen t1 Se kunden, t2 Sekunden, t3 Sekunden und t4 Sekunden (t1 < t2 < t3 < t4). Fig. 11 zeigt eine Spannungsänderung beim Kalt start. In diesen Diagrammen ist der Ursprung der Zeit t auf der horizontalen Achse der Punkt des Anschaltens der Lampe und die Kurven mit den durchgezogenen Linien zeigen die zeit abhängigen Änderungen von V12 an, während die Kurven mit den unterbrochenen Linien die zeitabhängigen Änderungen von V13 anzeigen.

In Fig. 7 arbeitet durch die kurze Lichtauszeit die er ste Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 nicht und so wird de ren Ausgangsspannung V12 nahezu konstant unabhängig von der verstreichenden Zeit. In einer gewissen Zeitdauer Ta direkt nach dem Wiedereinschalten der Lampe wird V13 V12 und die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 dominiert über die erste Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 bezüglich der Leistungssteuerung, die das Anschalten der Halogen-Metall dampflampe 8 beschleunigt. Nach der Zeitdauer Ta, wird V12 < V13 und die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 tritt gegenüber der ersten Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 zu rück.

In Fig. 8 ist die Zeitdauer Tb länger als die Zeitdauer Ta in Fig. 7, so daß die Beschleunigung des Anschaltens der Halogen-Metalldampflampe 8 durch die zweite Anschaltbeschleu nigungssteuerung 13 vergrößert wird.

In Fig. 9 macht sich das Arbeiten der ersten Anschaltbe schleunigungssteuerung 12 bemerkbar und die Ausgangsspannung V12 zeigt einen maximalen Wert zur Zeit t = 0 und nähert sich danach allmählich dem Dauerpegel an. Die Ausgangsspannung V13 wird ebenso zur Zeit t = 0 maximal und nimmt danach mit der Zeit ab. V13 ist jedoch größer als V12 in einer Zeitdauer Tc (< Tb) und wird nach dieser Zeitdauer kleiner als V12.

In den Fig. 10 und 11 ist V12 immer kleiner als V13, so daß die erste Anschaltbeschleunigungssteuerung 12 über die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung 13 beim Steuern der Leistung dominiert und das Ausgangssignal der zweiten An schaltbeschleunigungssteuerung 13 verdeckt.

Fig. 12 zeigt schematisch ein Beispiel der zeitabhängi gen Änderung des Lichtflusses der Halogen-Metalldampflampe 8 beim Warmstart unter der Steuerung des Lichtstromkreises 1, wobei die Zeit t auf der horizontalen Achse angezeigt wird und der Lichtfluß L auf der vertikalen Achse (dessen Dauerpe gel mit 100% bezeichnet ist).

Es wird aus der Kurve 72 deutlich, daß der Lichtfluß L stark ansteigt und nach einem leichten Überschwingen schnell den Dauerpegel der stabilen Beleuchtung erreicht. Das trägt zur Erhöhung der Fahrsicherheit beim Fahren eines Fahrzeugs bei.

Wie aus dem obigen deutlich wird, detektiert gemäß der Erfindung beim Warmstart einer Entladungslampe die zweite An schaltbeschleunigungssteuerung die Lichtauszeit der Entla dungslampe und führt dann eine Steuerung derart durch, daß sie den Betrag des Lampenstromes oder der Leistung, die der Entladungslampe zugeführt in dem Maße erhöht, wie die Licht auszeit länger wird. Wenn die erste Anschaltbeschleunigungs steuerung nicht arbeitet oder durch die kurze Lichtauszeit der Entladungslampe nur unzureichend arbeitet, kann die zwei te Anschaltbeschleunigungssteuerung einen Versorgungsstrom oder eine Leistung liefern, die größer ist als der Strom oder die Leistung, die durch die erste Anschaltbeschleunigungs steuerung in einer gewissen Zeitdauer im Anfangsstadium des Anschaltens der Entladungslampe geliefert wird. Weiterhin kann die Länge dieser Zeitdauer in Abhängigkeit von der Lichtauszeit der Entladungslampe geändert werden. Es ist da her möglich, die ansteigende Charakteristik des Lichtflusses einer Entladungslampe zu verbessern, um die Wiederanschalt zeit zu verkürzen durch Beeinflussen einer Lichtsteuerung, die dem Zustand der Entladungslampe zum Zeitpunkt des Warm startes angepaßt ist.

Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind nur erläuternd und nicht einschränkend zu verstehen und die Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen Details be schränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche modifi ziert werden.

Claims

1. Anschaltschaltung für Entladungslampe mit:
einem Gleichspannungsversorgungsschaltungsteil zur Ver stärkung und/oder Verminderung einer Gleichspannung;
einem Gleichspannungs-Wechselspannungswandler zur Um wandlung einer Ausgangsspannung des Gleichspannungsversor gungsschaltungsteils in eine Wechselspannung;
einem Lampenspannungsdetektor zur Detektion einer an die Entladungslampe gelegten Spannung oder eines Signals, das dieser Spannung entspricht;
einem Lampenstromdetektor zur Detektion eines Stromes, der in die Entladungslampe fließt oder eines Signals, das diesem Strom entspricht;
einer Steuerschaltung zur Steuerung der Ausgangsspannung des Gleichspannungsversorgungsschaltungsteils unter Berück sichtigung von Signalen vom Lampenspannungsdetektor und vom Lampenstromdetektor und zur Durchführung einer Anschaltsteue rung in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Steuerkurve, die eine Charakteristik der Lampenspannung über dem Lampen strom festlegt;
einer ersten Anschaltbeschleunigungssteuerung, die in dieser Steuerungsschaltung vorgesehen ist, um, wenn die Lam penspannung kleiner ist als der Nennwert oder ein Minimal wert in einem Bereich, der den Nennwert einschließt, Lei stung, die gleich oder größer der Nennleistung ist, der Ent ladungslampe zuzuführen während des Übergangs von einem Punkt, an dem die Lampenspannung der Entladungslampe einen minimalen Wert annimmt zu einem Punkt, an dem sich die Lam penspannung auf einen Pegel der Dauerleistungssteuerung er hebt; und
einer zweiten Anschaltbeschleunigungssteuerung, die in dieser Steuerschaltung vorgesehen ist zur Detektion einer Lichtauszeit der Entladungslampe und zur Durchführung einer Steuerung in der Art, daß der Betrag des Lampenstromes oder der Leistung, der an die Entladungslampe geliefert wird an steigt, wenn die Lichtauszeit länger wird, wobei zu Beginn des Anschaltens, wenn die Entladungslampe sofort nach dem Ausschalten wieder eingeschaltet wird, die Länge einer Zeit dauer, in welcher der Strom oder die Leistung, die der Entla dungslampe durch die zweite Anschaltbeschleunigungssteuerung zugeführt wird größer ist als der Strom oder die Leistung, die der Entladungslampe durch die erste Anschaltbeschleuni gungssteuerung zugeführt wird, verändert wird in Abhängigkeit von der Lichtauszeit der Entladungslampe.

2. Anschaltschaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschal tung weiterhin folgendes umfaßt:
einen Strom-/Spannungsdetektor zur Detektion von Signa len, die dem Lampenstrom und der Lampenspannung entsprechen;
eine Dauerleistungssteuerung zur Durchführung einer Steuerung in einem Dauerleistungsabschnitt, basierend auf den Strom- und Spannungsdetektionssignalen des Strom-/Span nungsdetektors; und
eine Pulsweitenmodulationssteuerung zur Durchführung ei ner Pulsweitenmodulationssteuerung.

3. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, bei dem der Strom-/Span nungsdetektor eine Ausgangsspannung von der Gleichspan nungsverstärkungsschaltung empfängt und ein Stromdetektions signal, das dem Ausgangsstrom der Gleichspannungsverstär kungsschaltung entspricht und das in eine Spannungsform umge wandelt wurde durch einen Stromdetektionswiderstand, der zwi schen der Gleichspannungsverstärkungsschaltung und dem Gleichspannungs-Wechselspannungswandler angeordnet ist.

4. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, wobei der Strom-/Span nungsdetektor direkt den Lampenstrom und die Lampenspan nung detektiert.

5. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, bei dem das Spannungs detektionssignal des Strom-/Spannungsdetektors der ersten An schaltbeschleunigungssteuerung eingegeben wird.

6. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, wobei die Ausgangssi gnale der ersten Anschaltbeschleunigungssteuerung, der zwei ten Anschaltbeschleunigungssteuerung und der Dauerleistungs steuerung zusammengezählt werden, bevor sie zur Pulsweitenmo dulationssteuerung geschickt werden und wobei ein von dieser Pulsweitenmodulationssteuerung erzeugtes Steuersignal zur Gleichspannungsverstärkungsschaltung zurückgeführt wird.

7. Anschaltschaltung nach Anspruch 2,
wobei der Strom-/Span nungsdetektor einen ersten Operationsverstärker auf weist, dem die Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstär kungsschaltung, nachdem sie durch Spannungsteilerwiderstände geteilt wurde, zugeführt wird und einen zweiten Operations verstärker, an den eine Anschlußspannung eines Stromdetekti onswiderstands geführt ist;
wobei die erste Anschaltbeschleunigungssteuerung einen dritten Operationsverstärker aufweist, der einen invertieren den Eingangsanschluß aufweist, der über einen ersten Wider stand mit einem Ausgangsanschluß des ersten Operationsver stärkers verbunden ist und einen nichtinvertierenden Ein gangsanschluß, der mit einer Referenzspannung versorgt wird und erste und zweite Puffer, wobei der erste Puffer einen Eingabeanschluß aufweist, der mit einem Ausgabeanschluß des dritten Operationsverstärkers verbunden ist und einen Ausga beanschluß, der über einen zweiten Widerstand mit dem zweiten Puffer verbunden ist;
wobei die Dauerleistungssteuerung als ein invertierender Differenzverstärker ausgeführt ist, der einen Operationsver stärker verwendet; und
wobei diese zweite Anschaltbeschleunigungsschaltung ei nen Lichtauszeitdetektor aufweist, zur Messung der Zeit von einem Punkt an, an dem die Entladungslampe deaktiviert ist oder von einem Punkt an, an dem die Anschaltschaltung durch das Ausschalten eines Anschaltschalters deaktiviert ist und einen dritten Puffer.

8. Anschaltschaltung nach Anspruch 7, wobei der Puffer der zweiten Anschaltbeschleunigungssteuerung einen Operationsver stärker umfaßt, der einen nicht invertierenden Eingabean schluß aufweist, der mit dem Ausgangssignal des Lichtauszeit detektors versorgt wird und eine Diode, die in der Ausgangs stufe des Operationsverstärkers angeordnet ist und die eine Anode besitzt, die mit dem Ausgabeanschluß des Operationsver stärkers verbunden ist und eine Kathode, die mit dessen in vertierendem Eingabeanschluß und über einen Widerstand mit dem zweiten Puffer der ersten Anschaltbeschleunigungssteue rung verbunden ist.

9. Anschaltschaltung nach Anspruch 7, wobei der Lichtauszeit detektor folgendes umfaßt:
eine erste Konstantspannungsversorgung;
einen Kondensator der über einen Widerstand und eine er ste Diode mit der Konstantspannungsversorgung verbunden ist;
einen vierten Operationsverstärker, der einen invertie renden Eingabeanschluß aufweist, der mit einer Anschlußspan nung des Kondensators über einen Widerstand versorgt wird;
eine zweite Konstantspannungsversorgung für das Bereit stellen einer Referenzspannung am nichtinvertierenden Einga beanschluß des vierten Operationsverstärkers; und
eine zweite Diode, die in der Ausgangsstufe des vierten Operationsverstärkers vorgesehen ist.

10. Anschaltschaltung nach Anspruch 7, wobei der Lichtaus zeitdetektor folgendes umfaßt:
einen Kondensator;
einen Widerstand der parallel mit dem Kondensator ver bunden ist;
einen vierten Operationsverstärker, der einen invertie renden Eingabeanschluß aufweist, der mit einer Anschlußspan nung des Kondensators über einen anderen Widerstand versorgt wird; und
eine Konstantspannungsversorgung für das Bereitstellen einer Referenzspannung am nichtinvertierenden Eingabeanschluß des vierten Operatinonsverstärkers.

11. Anschaltschaltung nach Anspruch 7, wobei der Lichtaus zeitdetektor folgendes umfaßt:
eine Batterie;
eine Konstantspannungsversorgung zur Erzeugung eines Rücksetzsignals;
einen Zeittaktgeber zur Erzeugung eines Zeittaktsignals;
einen Zähler, der einen Zeittakteingabeanschluß auf weist, der mit dem Zeittaktsignal des Zeittaktgebers versorgt wird und einen Rücksetzanschluß, der mit dem Rücksetzsignal der Konstantspannungsversorgung versorgt wird.

12. Anschaltschaltung nach Anspruch 7, wobei der Lichtaus zeitdetektor folgendes umfaßt:
eine Batterie zur Bereitstellung einer Versorgungsspan nung;
eine Konstantspannungsversorgung zur Bereitstellung ei ner Referenzspannung;
einen NPN-Transistor mit geerdetem Emitter, der eine Ba sisanschluß aufweist, der mit der Referenzspannung, die durch Spannungsteilerwiderstände geteilt wurde, versorgt wird und einen Kollektoranschluß, der mit einem Energieversorgungsan schluß über einen Widerstand und über einen anderen Wider stand mit einem Ende eines Kondensators verbunden ist, wobei die Versorgungsspannung der Batterie an den Energieversor gungsanschluß geliefert wird.