DE19533103A1

DE19533103A1 - Anschaltschaltung für Entladungslampe

Info

Publication number: DE19533103A1
Application number: DE19533103A
Authority: DE
Inventors: Goichi Oda; Atsushi Toda; Masayasu Yamashita
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JP3197169B2; DE19533103B4; JPH0878177A; US5629588A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte und neue Anschaltschaltung für eine Entladungslampe, die den Kurz schlußzustand zwischen Erde und den Wechselspannungsanschlüs sen, an denen eine Entladungslampe angeschlossen ist, erkennt und die den Betrieb der Anschaltschaltung unterbricht, womit sie die Anschaltschaltung schützt und einen elektrischen Schlag verhindert.

Beschreibung des Standes der Technik

In letzter Zeit erhalten kompakte Halogen-Metall dampflampen als Lichtquellen, die Glühlampen ersetzten sol len, eine größere Aufmerksamkeit. Eine bekannte Schaltung für eine Fahrzeug-Halogen-Metalldampflampe ist so ausgebildet, daß sie eine Gleichspannungsversorgung als Spannungsversor gung derart verwendet, daß die Gleichspannungseingangsspan nung, nachdem sie durch eine Gleichspannungsverstärkungs schaltung verstärkt wurde, in eine Wechselspannung mit einer Sinus-Wellenform oder einer Rechteck-Wellenform umgewandelt wird, die dann der Halogen-Metalldampflampe zugeführt wird.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer solchen Anschaltschal tung, die mit a bezeichnet ist. Eine Gleichspannung von einer Batterie b wird über einen Anschaltschalter c und eine Schutzschaltung d einer Gleichspannungsverstärkungsschaltung e zugeführt und dann durch einen Gleichspannungs-Wechselspan nungs-Wandler f in eine Wechselspannung umgewandelt.

Eine Zündschaltung g in der nachfolgenden Stufe des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers f erzeugt einen Hochspannungspuls, wenn eine Halogen-Metalldampflampe akti viert wird, und überlagert diesen Puls der Ausgangsspannung des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers f. Die Zünd schaltung g führt die sich ergebende Spannung der Halogen-Me talldampflampe h zu. Die Halogen-Metalldampflampe ist mit den Wechselspannungsausgangsanschlüssen i und i′ verbunden.

Ein Kurzschlußdetektor j detektiert die Ausgangsspannung des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers f, um das Auf treten eines Kurzschlußzustandes, verursacht durch das Lösen eines Anschlusses, durch das Eindringen von Wasser oder ähnli chem, zu detektieren. Der Detektor j sendet ein Detektionssi gnal an die Schutzschaltung d, um den Betrieb der Anschalt schaltung zu stoppen, um die Energieversorgung von der Halo gen-Metalldampflampe g zu trennen.

Bei der Detektion eines Kurzschlusses sollten die folgen den drei Kurzschlußzustände betrachtet werden.

(1) Kurzschluß zwischen den Wechselspannungsausgangsan schlüssen i und i′.
(2) Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsan schluß i und Erde.
(3) Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsan schluß i′ und Erde.

Fig. 9 zeigt beispielhaft den Aufbau des Kurzschlußde tektors j, der drei Vergleicher aufweist.

Ein Vergleicher k detektiert das Auftreten des Ereignis ses (1) oder (2). Dieser Vergleicher k hat einen Eingangsan schluß, der mit der Leitung verbunden ist, die den Ausgangs anschluß des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers f mit einem Wechselspannungsausgangsanschluß i verbindet, mit einer Referenzspannung von einer Konstantspannungsversorgung I, die dem anderen Eingangsanschluß zugeführt ist. Der Vergleicher k gibt eine hochpegeliges Signal (H) aus, wenn das Potential am Wechselspannungsausgangsanschluß i gleich oder kleiner als die Referenzspannung wird.

Ein Vergleicher in detektiert das Auftreten der Ereig nisse (1) oder (3). Dieser Vergleicher in hat einen Eingangs anschluß, der mit der Leitung verbunden ist, die den Aus gangsanschluß des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers f mit einem Wechselspannungsausgangsanschluß i′ verbindet, mit einer Referenzspannung von einer Konstantspannungsversorgung n, dem anderen Eingangsanschluß zugeführt ist. Der Ver gleicher m gibt ein hochpegeliges Signal (H) aus, wenn das Potential am Wechselspannungsausgangsanschluß i′ gleich oder kleiner als die Referenzspannung wird.

Ein Vergleicher o hat einen Eingangsanschluß, der mit einem Ausgangsanschluß des Gleichspannungs-Wechselspannungs wandlers f verbunden ist und einen anderen Eingangsanschluß, der mit dem anderen Ausgangsanschluß des Gleichspannungs- Wechselspannungswandlers f verbunden ist. Der Vergleicher o vergleicht die Potentiale an den Wechselspannungsausgangsan schlüssen i und i′ miteinander und gibt als Detektionsaus gangssignal für das Ereignis (2) ein hochpegeliges (H) Signal aus.

Die Ausgangsanschlüsse dieser Vergleicher k, m und o sind über Dioden miteinander ODER-verknüpft, um mit dem Ein gangsanschluß eines Haltekreises p in der Schutzschaltung d verbunden zu werden.

Der Kurzschlußdetektor j detektiert das Ereignis (1), wenn die Ausgangssignale der Vergleicher k und m beide hoch pegelig sind, er detektiert das Ereignis (2), wenn das Aus gangssignal des Vergleichers o hochpegelig ist, und er detek tiert das Ereignis (3), wenn das Ausgangssignal des Verglei chers m hochpegelig ist. Diese Detektionssignale wirken auf die Schutzschaltung d über die Halteschaltung p ein, um den Betrieb der Anschaltschaltung a zu verhindern. Dieser Blockierungszustand wird so lange gehalten, bis der Anschalt schalter c wieder betätigt wird.

Die obige konventionelle Anschaltschaltung benötigt drei Vergleicher, um einen Kurzschluß zu detektieren und verwendet insbesondere zwei Vergleicher, um die Kurzschlußzustände (2) beziehungsweise (3) zu detektieren. Diese Ausführung besitzt eine komplizierte Schaltungsstruktur und benötigt eine erhöh te Anzahl von Bauteilen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Anschaltschaltung für eine Entladungslampe zu schaffen, die den Kurzschlußzustand zwischen Erde und den Wechselspannungsausgangsanschlüssen, an die eine Entladungs lampe angeschlossen ist, detektiert und die den Betrieb der Anschaltschaltung stoppt und somit die Anschaltschaltung schützt, einen elektrischen Schlag verhindert und die Schal tungsstruktur vereinfacht.

Um die obige Aufgabe zu lösen, wird eine erfindungsgemä ße Anschaltschaltung angegeben, die eine Gleichspannungsver sorgungsschaltung für das Verstärken und/oder Abschwächen ei ner Gleichspannung; einen Gleichspannungs-Wechselspannungs wandler für das Umwandeln einer Ausgangsspannung der Gleich spannungsversorgungsschaltung in eine Wechselspannung mit rechteckiger Wellenform und für das Zuführen der Wechselspan nung zu einer Entladungslampe; einen Abnormalitätsdetektor für die Überwachung einer Ausgangsspannung einer Gleichspan nungsverstärkerschaltung, um somit eine Abnormalität der An schaltschaltung zu detektieren; und eine Schutzschaltung für das Verhindern des Betriebs der Anschaltschaltung oder für das Abtrennen der Spannungsversorgung von der Entladungslam pe, wenn eine Abnormalität durch den Abnormalitätsdetektor detektiert wurde, enthält.

Der Abnormalitätsdetektor kann eine Kurzschlußdetekti onsschaltung umfassen für die Detektion einer Änderung der Gleichspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung in eine Spannung mit Rechteckwellenform, wenn ein Kurzschluß zwischen einem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde auftritt, wo bei die Schutzschaltung das Arbeiten der Anschaltschaltung verhindert oder die Spannungsversorgung zur Entladungslampe unterbricht, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspan nungsausgangsanschluß und Erde durch die Kurzschlußdetekti onsschaltung detektiert wurde.

Gemäß der Erfindung detektiert die Kurschlußdetektions schaltung, daß sich die von der Gleichspannungsversorgungs schaltung ausgegebene Gleichspannung ändert in eine Spannung mit Rechteckwellenform, wenn ein Kurzschluß zwischen einem der beiden Wechselspannungsausgangsanschlüsse und Erde auf tritt, wobei die Schutzschaltung den Betrieb der Anschalt schaltung nach der Detektion eines Kurzschlusses verhindert. Dieser Aufbau erfordert keine speziellen Detektoren, um die Ereignisse (2) und (3) zu detektieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu an gesehen wird, sind speziell in den anhängenden Patentansprü chen ausgeführt. Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten durch die folgende Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den Zeichnungen verstanden werden.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Anschaltschaltung für eine Entladungslampe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der

Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das die Darstellung der Anschaltschaltung zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm ist, das schematisch die Struktur eines Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlers zeigt;

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm ist, das ein Beispiel des Aufbaus eines zweiten Kurzschlußdetektors zeigt; und

Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm ist, das beispielhaft den Aufbau einer Spannungsversorgungsunterbrechungsschaltung und einer Halteschaltung zeigt.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Anschaltschaltung für eine Entladungslampe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der

Fig. 5 ein Blockdiagramm ist, das die Darstellung der Anschaltschaltung zeigt;

Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm ist, das ein Beispiel für den Aufbau eines zweiten Kurzschlußdetektors zeigt; und

Fig. 7 ein Diagramm ist, das beispielhaft den Aufbau ei nes Konstantspannungsversorgungsteils zeigt.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Auf baus einer konventionellen Anschaltschaltung zeigt.

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen konventionellen Kurzschlußdetektor zeigt.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Anschaltschaltungen für eine Entladungslampe gemäß den bevorzugten Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genau beschrieben. In den darge stellten Ausführungsformen ist die Erfindung für die Anwen dung in einer Anschaltschaltung für eine Fahrzeug-Entladungs lampe dargestellt.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen die erste Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt die Darstellung einer Anschaltschaltung 1. Die Anschaltschaltung 1 hat eine Batterie 2, die zwischen die Gleichspannungseingangsanschlüsse 3 und 3′ eingefügt ist. Es gibt zwei Gleichspannungsenergieleitungen 4 und 4′, und es ist ein Anschaltschalter 5 auf der positiven Gleichspannungs energieleitung 4 vorgesehen.

Ein Relaiskontakt 6a ist an der positiven Energieleitung 4 vorgesehen, und er wird durch eine Energieunterbrechungs schaltung 6 geöffnet und geschlossen. Das heißt, die Energie unterbrechungsschaltung 6 dient als Schutzschaltung, um die Batterieversorgungsspannung von den Schaltungen der nachfol genden Stufen zu trennen, wenn in der Anschaltschaltung 1 ei ne Abnormalität detektiert wurde.

Eine Gleichspannungsverstärkungsschaltung 7 ist mit ih rem positiven Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Relaiskontakts 6a verbunden und der andere Erdeingangsan schluß ist mit dem Gleichspannungseingangsanschluß 3′ verbun den. Die Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 dient zur Ver stärkung der Batteriespannung unter der Steuerung einer Steu erschaltung, die später genauer beschrieben wird. Beispiels weise besitzt die Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 die Struktur eines "fly back"-Gleichspannungswandlers. Obwohl die Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 so ausgelegt ist, daß sie nur die Batteriespannung verstärkt, kann sie auch so aus gelegt werden, daß sie eine Spannungsverstärkung und eine Spannungsabschwächung in Abhängigkeit vom Wert der Batterie spannung vornimmt.

Ein Gleichspannungs-Wechselspannungswandler 8 ist in den nachfolgenden Stufen der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 vorgesehen, um die Gleichspannung der Verstärkerschaltung 7 in eine Wechselspannung mit einer Rechteckwellenform umzuwan deln. Eine Treiberschaltung vom Brückentyp, die zwei Paare Halbleiterschaltelemente verwendet, wird für den Gleichspan nungs-Wechselspannungswandler 8 verwendet.

Eine Zündschaltung 9 ist in der nachfolgenden Stufe des Gleichspannungs-Wechselspannungswandlers 8 vorgesehen. Eine Halogen-Metalldampflampe 11, die eine Nennleistung von 35 W aufweist, ist zwischen den Ausgangsanschlüssen 10 und 10′ der Zündschaltung 9 angeschlossen.

Eine Steuerschaltung 12 dient zur Steuerung der Aus gangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7. Die Steuerschaltung 12 empfängt ein Spannungsdetektionssignal, das der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschal tung 7 entspricht, die durch Spannungsteilerwiderstände 13 und 13′ zwischen den Ausgangsanschlüssen der Gleichspannungs verstärkerschaltung 7 detektiert wird. Die Steuerschaltung 12 empfängt ebenfalls ein Stromdetektionssignal, das dem Aus gangsstrom der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 ent spricht, das durch einen Stromdetektionswiderstand 14, der an der Erdleitung vorgesehen ist, die die Gleichspannungsver stärkerschaltung 7 mit dem Gleichspannungs-Wechselspannungs wandler 8 verbindet, in eine Spannungsform gewandelt wurde.

Die Steuerschaltung 12 erzeugt Steuersignale gemäß die sen Detektionssignalen und sendet Steuersignale zur Gleich spannungsverstärkerschaltung 7, um die Ausgangsspannung der Schaltung 7 zu steuern und somit eine Leistungssteuerung durchzuführen, die passend ist zum Zustand der Halogen-Me talldampflampe 11 zum Zeitpunkt der Aktivierung. Diese Lei stungssteuerung kann die Aktivierungszeit und die Wiederakti vierungszeit der Lampe verkürzen.

Ein Abnormalitätsdetektor 15 überwacht ständig die Aus gangsspannung und ähnliches des Gleichspannungs-Wechselspan nungswandlers 8, um eine Abnormalität der Schaltung zu detek tieren, und schützt somit die Schaltung und verhindert Unfäl le, die von Abnormalitäten herrühren.

Der Abnormalitätsdetektor 15 umfaßt Kurschlußdetektoren 15A und 15B, die die vorher erwähnten Kurschlußzustände (1) bis (3) detektieren. Genauer gesagt, detektiert der erste Kurzschlußdetektor 15A einen Kurzschluß (1) zwischen den Wechselspannungsausgangsanschlüssen 10 und 10′ und der zweite Kurschlußdetektor 15B detektiert einen Kurzschluß (2) zwi schen dem Wechselspannungsausgangsanschluß 10 und Erde und einen Kurzschluß (3) zwischen Wechselspannungsausgangsan schluß 10′ und Erde.

Wenn die Energieversorgung zur Lampe unter solchen Be dingungen fortgesetzt wird, kann durch die Schaltung und um die Schaltung herum Hitze erzeugt werden, was ein Feuer ver ursachen kann oder das Auftreten von Unfällen durch elektri sche Schläge. Um so einen Unfall zu verhindern, werden Kurz schlußdetektionssignale von den ersten und zweiten Kurz schlußdetektoren 15A und 15B über entsprechende Dioden 16 und 17 zu einer Halteschaltung 18 gesandt, welche ihr Ausgangssi gnal zur Leistungsunterbrechungsrelaisschaltung 6 sendet, um den Relaiskontakt 6a zu öffnen. Folglich wird der Betrieb der Anschaltschaltung 1 verhindert und die Energieversorgung zur Halogen-Metalldampflampe 11 wird blockiert. Die Halteschal tung 18 dient zur Aufrechterhaltung des Betriebsblockierungs statusses bis der Anschaltschalter 5 wieder betätigt wird.

Der erste Kurzschlußdetektor 15A detektiert einen Kurz schluß zwischen den Wechselspannungsausgangsanschlüssen 10 und 10′ durch eine Detektion der Ausgangsspannung des Gleich spannungs-Wechselspannungswandlers 8. Der Detektor 15A ver gleicht das Potential am Wechselspannungsausgangsanschluß 10 oder 10′ mit einem Referenzwert und gibt ein hochpegeliges (H) Signal aus, wenn das detektierte Potential kleiner als der Referenzwert ist. Bei Aktivierung der Halogen-Metall dampflampe 11 aus dem kalten Zustand heraus, ist im Anfangs zustand des Anschaltens die Lampenspannung niedrig und steigt dann mit der Zeit auf einen konstanten Wert an. Wenn jedoch der Kurzschluß (1) auftritt, so wird das Potential am Wech selspannungsausgang 10 oder 10′ nahezu zu Null, so daß es möglich ist, zu bestimmten, ob ein Kurzschluß aufgetreten ist durch einen Vergleich der detektierten Spannung mit der Refe renzspannung.

Der zweite Kurzschlußdetektor 15B detektiert einen Kurz schluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß 10 oder 10′ und Erde durch die Detektierung der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7. Anders gesagt, führt dieser Detektor 15B die Detektion unter Verwendung der Tatsa che durch, daß die Ausgangsspannung der Gleichspannungsver stärkerschaltung 7 sich von einer Gleichspannung zu einer Spannung mit Rechteckwellenform ändert, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Gleichspannungsausgangsanschluß 10 oder 10′ und Erde auftritt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, besitzt der Gleichspannungs-Wech selspannungswandler 8 eine Brückenstruktur, die Halbleiter schaltelemente S1 bis S4 (durch Schaltsymbole im Diagramm an gezeigt) umfaßt. Eine Serienschaltung von Schaltelementen S1 und S3 ist parallel mit einer Serienschaltung von Schaltele menten S2 und S4 verbunden, wobei die Ausgangsspannung vom Knoten zwischen den Schaltelementen S1 und S4 und dem Knoten zwischen den Schaltelementen S2 und S3 gewonnen wird. Ein Paar Schaltelemente S1 und S3 und ein Paar Schaltelemente S2 und S4 werden gegenseitig durch Signale von einer (nicht ge zeigten) Treibersteuerung geschaltet.

Wenn man annimmt, daß ein Kurzschluß zwischen dem Aus gangsanschluß 10 und Erde, wie dargestellt, aufgetreten ist, wenn die Schaltelemente S1 und S4 angeschaltet sind und die Schaltelemente S2 und S3 ausgeschaltet sind, so ist die Aus gangsstufe der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 geöffnet, wie deutlich wird aus dem Pfad vom Schaltelement S1 zum Wech selspannungsausgangsanschluß 10′, so daß kein Strom fließt. Wenn die Schaltelemente S2 und S3 angeschaltet sind und die Schaltelemente S1 und S4 ausgeschaltet sind, so ist die Aus gangsstufe der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 kurzge schlossen, wie deutlich wird aus dem Pfad vom Schaltelement S2 zum Wechselspannungsausgangsanschluß 10. Anders gesagt, der Ausgangszustand der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 wie derholt wechselnd den offenen Zustand und den kurzgeschlosse nen Zustand. Da die Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 im wesentlichen so gesteuert wird, daß eine konstante Energie versorgung erreicht wird, so wird die Eingangsspannung bis auf den voreingestellten Maximalspannungswert verstärkt, wenn die Ausgangsstufe geöffnet ist und die Ausgangsspannung wird nahezu Null, wenn die Ausgangsstufe kurzgeschlossen ist. Da diese beiden Zustände wechselnd wiederholt werden, wird ein Rechteckwellenausgangssignal erzeugt. Es ist auch klar, daß wenn die Beziehung zwischen den Schaltelementen und den Gleichspannungsausgangsanschlüssen umgekehrt wird, die Aus gangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 eine Rechteckwellenform annimmt, sogar wenn ein Kurzschluß zwi schen dem Wechselspannungsausgangsanschluß 10′ und Erde auf tritt.

Der vorher erwähnte Kurzschluß (2) oder (3) kann detek tiert werden durch die Detektion des Wechsels der Ausgangs spannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 von einer Gleichspannungsform zu einer Rechteckwelle.

Fig. 3 zeigt beispielhaft die Struktur des zweiten Kurzschlußdetektors 15B, der so ausgelegt ist, daß er die Spannung, die man durch Teilung der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 erhält, an einen Ein gangsanschluß des Vergleichers liefert und die Spannung, die man erhält, indem man die geteilte Spannung mit einem Konden sator im Verlauf glättet, an den anderen Eingangsanschluß des Vergleichers liefert, um hierdurch ein binäres Signal zu er zeugen.

Die Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschal tung 7 wird durch die Widerstände 19 und 19′ geteilt und die sich ergebende Spannung wird dem negativen Eingangsanschluß des Vergleichers 20 zugeführt. Eine Zenerdiode 21 und ein Kondensator 22 sind parallel zum Widerstand 19′ geschaltet. Der negative Eingangsanschluß des Vergleichers 20 ist mit der Anode einer Diode 23 verbunden, deren Kathode über die Wider stände 24 und 24′ geerdet ist. Die Anschlußspannung des Kon densators 25, der parallel zum Widerstand 24′ geschaltet ist, wird dem positiven Eingangsanschluß des Vergleichers 20 zuge führt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 20 wird über die Diode 17 an die Halteschaltung 18 gelegt. Ein Hochsetzwider stand ist mit dem Ausgangsanschluß des Vergleichers 20 ver bunden.

Wenn zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß 10 oder 10′ und Erde ein Kurzschluß auftritt, so nimmt die Aus gangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7, wie oben erwähnt, Rechteckwellenform an, so daß das Ausgangssi gnal des Vergleichers 20 im zweiten Kurzschlußdetektor 15B auch rechteckförmig wird. Somit aktiviert der hochpegelige (H-Pegel) Teil der Wellenform dieses Ausgangssignals über die Diode 17 die Halteschaltung 18.

Wenn die Gleichspannungsverstärkungsschaltung 7 normal funktioniert und eine Gleichspannung ausgibt, so ist das Po tential am positiven Eingangsanschluß des Vergleichers 20 im mer niedriger als das Potential an dessen negativem Anschluß, so daß das Ausgangssignal des Vergleichers 20 niedrigpegelig (L-Pegel) bleibt.

Fig. 4 zeigt beispielhaft den Aufbau der Energieunter brechungsschaltung 6 und der Halteschaltung 18.

Ein Energieanschluß 26 ist mit dem Knoten zwischen dem Anschaltschalter 5 und dem Relaiskontakt 6a über eine die Spannungsumkehr verhindernde Diode 27 verbunden. Ein Relais 28 hat eine Spule 28a, deren eines Ende mit dem Energiean schluß 26 und deren anderes Ende mit dem Kollektor eines NPN- Transistors 29 verbunden ist. Der Relaiskontakt 6a wird in Abhängigkeit davon, ob die Spule 28a erregt wird oder nicht, geöffnet oder geschlossen.

Ein Signal des Abnormalitätsdetektors 15 wird zum Ein gangsanschluß 30 der Halteschaltung 18 gesandt. Die Halte schaltung 18 ist so gestaltet, daß wenn das Potential am Ein gangsanschluß hochpegelig wird (H-Pegel), dieser Zustand ge halten und der Transistor 29 gesperrt wird.

Wie dargestellt ist, ist der Kollektor eines NPN-Transi stors mit geerdetem Emitter über einen Widerstand 32 und ei nen Kondensator 33 geerdet und über die Widerstände 32 und 34 mit der Basis eines NPN-Transistors 35 verbunden. Der Ein gangsanschluß 30 ist mit dem Kollektor des Transistors 31 verbunden. Ein Widerstand 34′ ist zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 35 vorgesehen.

Der Kollektor des NPN-Transistors 35 mit geerdetem Emit ter ist über eine Diode 36 und einen Widerstand 37 mit der Basis des Transistors 29 und über die Widerstände 38 und 38′ mit dem Energieanschluß 26 verbunden. Der Knoten zwischen den Widerständen 38 und 38′ ist mit der Basis des PNP-Transistors 31 verbunden. Ein Widerstand 37′ ist zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 29 vorgesehen.

Wenn ein hochpegeliges Signal (H-Pegel) an den Eingangs anschluß 30 der Halteschaltung 18 vom ersten oder zweiten Kurzschlußdetektor 15A oder 15B angelegt wird, so werden die Transistoren 35 und 31 angeschaltet und dieser Zustand wird gehalten. Als Ergebnis wird der Transistor 29 abgeschaltet.

In der Folge wird das Relais 28 abgeschaltet, um den Kontakt 6a zu öffnen, der die Versorgung der Batteriespannung zur Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 unterbricht. Dieser Zustand hält an, bis der Anschaltschalter 5, nachdem er zeit weise ausgeschaltet war, wieder eingeschaltet wird.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Anschaltschaltung 1A ge mäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Anschaltschaltung 1A für eine Entladungslampe der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Anschalt schaltung 1 für eine Entladungslampe der ersten Ausführungs form dadurch, daß der zweite Kurzschlußdetektor 15C eine Fil tervorrichtung aufweist und die Energieversorgung zur Steuer schaltung 12 usw. unterbrochen wird, wenn ein Kurzschluß detektiert wurde, wodurch der Betrieb der Anschaltschaltung verhindert wird. Ähnliche oder gleiche Bezugszeichen, wie sie für die Bauteile der ersten Ausführungsform verwendet wurden, werden auch für die zweite Ausführungsform verwendet, um ent sprechende oder gleiche Teile zu bezeichnen, so daß deren wiederholte Beschreibung vermieden wird.

Fig. 5 zeigt den Aufbau der Anschaltschaltung 1A, die mit einer Konstantspannungsversorgung 39 versehen ist, um ei ne vorbestimmte Versorgungsspannung, basierend auf der Span nung (+B) der Batterie 2, zu erzeugen. Die Versorgungsspan nung (+V_CC), die man von der Konstantspannungsversorgung 39 erhält, wird der Steuerschaltung 12 und dem Steuerabschnitt und ähnlichem im Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler 8 zugeführt. Die Konstantspannungsversorgung 39 dient als Schutzschaltung und unterbricht die Erzeugung der Versor gungsspannung, wenn sie von den Kurzschlußdetektoren 15A und 15C über die Halteschaltung 18 ein Kurzschlußdetektionssignal empfangen hat.

Fig. 6 zeigt beispielhaft den Aufbau des zweiten Kurz schlußdetektors 15C, der ausgelegt wurde, um die Spannung, die man durch Teilung der Ausgangsspannung der Gleichspan nungsverstärkerschaltung 7 erhält, an einen Hochpaßfilter 40 zu senden, um ein Signal durchzulassen, dessen Frequenz gleich oder größer als eine vorbestimmte Frequenz ist.

Genauer gesagt, wird die Ausgangsspannung der Gleich spannungsverstärkerschaltung 7 durch die Widerstände 19 und 19′ geteilt und die geteilte Spannung wird dem Hochpaßfilter 40 zugeführt, dessen Ausgangssignal über die Diode 17 zur Halteschaltung 18 geführt wird.

Wenn zwischen den Gleichspannungsausgangsanschlüssen 10 oder 10′ und Erde ein Kurzschluß auftritt, nimmt, wie vorher erwähnt, die Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstär kungsschaltung 7 eine Rechteckwellenform an. Da die Frequenz der Rechteckwelle jedoch im vorhinein bekannt ist, wird das Durchlaßband des Hochpaßfilters 40 im zweiten Kurzschlußde tektor 15C im vorhinein so festgesetzt, daß es zu dieser Fre quenz paßt, so daß der hochpegelige (H-Pegel) Wellenteil der Rechteckwelle den Hochpaßfilter 40 passiert und über die Di ode 17 die Halteschaltung 18 aktiviert. Wenn die Gleichspan nungsverstärkungsschaltung 7 normal arbeitet und eine Gleich spannung ausgibt, so wird die Gleichspannungsausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkungsschaltung 7 immer durch das Hochpaßfilter abgeschnitten, so daß das Ausgangssignal nie derpegelig (L-Pegel) bleibt.

Als Hochpaßfilter 40 kann ein aktiver Filter (eine mehr fache Rückkopplungsschaltung, eine gesteuerte Quellenschal tung oder dergleichen), das einen Operationsverstärker ver wendet, benutzt werden. Im Diagramm ist das Hochpaßfilter 40 so ausgelegt, daß die Anschlußspannung des Kondensators 22 dem invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstär kers 43 über einen Widerstand 41 und einen Kondensator 42 zu geführt wird.

Der Hochpaßfilter 40 kann durch einen Bandpaßfilter er setzt werden, der nur ein Signal durchläßt, das eine Frequenz aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich der Frequenz des Rechteckwellenausgangssignals der Gleichspannungsverstärker schaltung 7 liegt, als Bezugsgröße wenn ein Kurzschluß auf tritt. Wenn ein Tiefpaßfilter für den Durchlaß eines Signals mit einer Frequenz verwendet wird, die gleich oder niedriger als die vorbestimmte Frequenz ist, sollte eine invertierende Schaltung oder ähnliches vorgesehen sein, um ein niedrigpege liges Signal zu erhalten, wenn die Gleichspannung der Gleich spannungsverstärkerschaltung 7 im Normalzustand den Filter passiert und um ein hochpegeliges Signal zu erhalten, wenn die Rechteckwellenspannung von der Gleichspannungsverstärker schaltung 7 unterbrochen ist, wenn ein Kurzschluß auftritt. Es kann eine beliebige Schaltungsstruktur verwendet werden, solange es möglich ist, zu bestimmten, ob es sich bei der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung 7 um eine Gleichspannung oder um eine Spannung mit Rechteckwellen form handelt.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der Konstantspan nungsversorgung 39, die die Form eines fly-back-Gleichspan nungs-Gleichspannungs-Wandlers hat.

Die Batteriespannung wird einem Ende der Primärwindung 44a eines Transformators 44 zugeführt, und der Emitter eines NPN-Transistors 45, der mit dem anderen Ende der Primärwin dung 44a verbunden ist, ist über einen Widerstand 46 geerdet.

Die Batteriespannung ist dem Energieanschluß (VC) eines Steu er-ICs 47 zugeführt, der die Schaltsteuerung des Transistors 45 durchführt, dessen Basis mit einem Steuersignal vom Steu er-IC 47 versorgt wird.

Der Steuer-IC 47 ist so ausgestaltet, daß er die Schwin gung in Übereinstimmung mit einem Signal (S18) der Halte schaltung 18 derart durchführt, daß wenn das Signal S18 hoch pegelig ist (H-Pegel), das heißt, wenn ein Kurzschluß detek tiert wurde, die Schwingung gestoppt wird. Der Emitterstrom des Transistors 45 wird durch den Widerstand 46 detektiert und dem Stromdetektionsanschluß (IS) des Steuer-ICs 47 einge geben, wodurch die Strombegrenzung durchgeführt wird.

Die Anschlußspannung der Sekundärwindung 44b des Trans formators 44 wird als Versorgungsspannung (+V_CC) über eine Gleichrichtungs-/Glättungsschaltung 50, die eine Diode 48 und einen Kondensator 49 aufweist, ausgegeben.

Wenn die Anschaltschaltung 1A normal funktioniert, steu ert der Steuer-IC 47 das Schalten des Transistors 45, um eine vorbestimmte Versorgungsspannung zu erzeugen, die der Steuer schaltung 12 und anderen Schaltungen zugeführt wird. Wenn ein Kurzschluß detektiert wird, so hat das Signal S18, das über die Halteschaltung 18 zum Steuer-IC 47 des ersten oder zwei ten Kurzschlußdetektors 15A oder 15C gesandt wird, einen ho hen Pegel (H-Pegel). Die Schwingung des Steuer-ICs 47 wird unterbunden, um das Erzeugen der Versorgungsspannung zu un terbrechen. Somit wird der Steuerschaltung 12 und dergleichen keine Energie zugeführt und der Betrieb der Anschaltschaltung 1A unterbrochen.

Aus dem obigen wird deutlich, daß gemäß der Erfindung ein Kurzschlußdetektor detektiert, daß das Gleichspannungs ausgangssignal der Gleichspannungsversorgungsschaltung zu ei ner Rechteckwellenform wechselt, wenn ein Kurzschluß zwischen einem der beiden Wechselspannungsausgangsanschlüssen und Erde auftritt. Dieser Aufbau erfordert keinen speziellen Kurz schlußdetektor für jeden Wechselspannungsausgangsanschluß und trägt somit zur Reduzierung der Zahl der erforderlichen Schaltungsbauteile bei.

Weiterhin erhält man, gemäß dieser Erfindung, ein binä res Signal, das anzeigt, ob ein Kurzschluß aufgetreten ist oder nicht, durch Vergleich des ersten Spannungspegels, den man durch Detektion der Ausgangsspannung der Gleichspannungs versorgungsschaltung oder der Spannung, die sich durch eine Teilung dieser Ausgangsspannung ergibt, erhält, mit dem zwei ten Spannungspegel, der sich durch ein Glätten des ersten Spannungspegels ergibt. Dieses Schema kann zur Vereinfachung der Schaltungsstruktur beitragen.

Weiterhin kann, gemäß dieser Erfindung, das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen einem der Wechselspannungsaus gangsanschlüsse und Erde durch Verwendung einer Filtervor richtung detektiert werden, mit der bestimmt wird, ob das Ausgangssignal der Gleichspannungsversorgung die Form einer Gleichspannung aufweist oder eine Rechteckwellenform besitzt.

Es ist daher möglich, die Detektion von Kurzschlüssen in Ab hängigkeit von der Frequenz der Rechteckwelle, die von der Gleichspannungsversorgungsschaltung ausgegeben wird oder dem Wechsel der Amplitude dieser Ausgangsspannung durch ein kor rektes Festsetzen des Durchlaßbandes der Filtereinrichtung durchzuführen.

Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind nur als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu ver stehen und die Erfindung ist nicht auf die hierin genannten Details beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprü che abgeändert werden.

Claims

1. Anschaltschaltung für eine Entladungslampe mit:
einer Gleichspannungsversorgungsschaltung für das Ver stärken und/oder Abschwächen einer Gleichspannung;
einem Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler für das Umwandeln einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsversor gungsschaltung in eine Wechselspannung mit Rechteckwellenform und für das Anlegen dieser Wechselspannung an eine Entladun gslampe;
einem Abnormalitätsdetektor zur Überwachung einer Aus gangsspannung einer Gleichspannungsverstärkerschaltung in dieser Gleichspannungsversorgungsschaltung und der Ausgangs spannung des Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlers, um somit eine Abnormalität der Anschaltschaltung zu detektieren; und
einer Schutzschaltung zur Verhinderung des Betriebs der Anschaltschaltung oder zur Unterbrechung der Energieversor gung zur Entladungslampe, wenn eine Abnormalität durch den Abnormalitätsdetektor detektiert wurde.

2. Anschaltschaltung nach Anspruch 1, wobei der Abnorma litätsdetektor eine Kurzschlußdetektorvorrichtung umfaßt, zur Detektion einer Änderung der Gleichspannung der Gleichspan nungsverstärkerschaltung zu einer Rechteckwellenspannung, wenn zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde ein Kurzschluß auftritt, wobei die Schutzschaltung den Be trieb der Anschaltschaltung verhindert oder die Spannungsver sorgung zur Entladungslampe unterbricht, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde durch die Kurzschlußdetektionsvorrichtung detektiert wurde.

3. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, bei der die Kurz schlußdetektionsvorrichtung einen ersten Spannungspegel, den man durch Detektion der Ausgangsspannung der Gleichspannungs versorgungsschaltung erhält oder einem spannungsgeteilten Ausgangssignal, das man durch Spannungsteilung dieser Aus gangsspannung erhält, mit einem zweiten Spannungspegel ver gleicht, den man durch eine Glättung des ersten Spannungspe gels erhält, und sich somit ein binäres Signal ergibt, das das Auftreten oder das Nichtauftreten eines Kurzschlusses an zeigt.

4. Anschaltschaltung nach Anspruch 2, wobei die Kurz schlußdetektionsvorrichtung eine Filtervorrichtung enthält, für das Durchlassen oder Blockieren der Rechteckwellenspan nung, die von der Gleichspannungsversorgungsschaltung ausge geben wird, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspan nungsausgangsanschluß und Erde auftritt, und zur Blockierung oder zum Durchlassen der Gleichspannungsausgangsspannung der Gleichspannungsversorgungsschaltung, wenn kein Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde auf tritt, wobei ein binäres Signal erhalten wird, das das Auf treten oder das Nichtauftreten eines Kurzschlusses anzeigt, in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Filtervorrichtung.

5. Anschaltschaltung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, wobei die Kurzschlußdetektionsvorrichtung einen ersten Kurzschlußdetektor enthält, für die Detektion eines Kurz schlusses zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und einem zweiten Wechselspannungsausgangsanschluß und einen zweiten Kurzschlußdetektor für die Detektion eines Kurzschlusses zwischen den Wechselspannungsausgangsanschlüssen und Er de.

6. Anschaltschaltung nach Anspruch 5, wobei die Schutz schaltung aufweist:
eine Halteschaltung für das Halten eines abgeschalteten Energiezustandes, bis die Anschaltschaltung wieder aktiviert wird; und
eine Energieabschaltrelaisschaltung für das Unterbrechen des Betriebs der Anschaltschaltung in Übereinstimmung mit ei nem Signal, das von der Halteschaltung ausgegeben wird.

7. Anschaltschaltung nach Anspruch 5, wobei der zweite Kurzschlußdetektor folgendes aufweist:
zwei Spannungsteilerwiderstände für die Spannungsteilung der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung;
einen Vergleicher, der einen positiven und einen negati ven Eingangsanschluß hat, wobei ein Knoten zwischen den Span nungsteilerwiderständen mit dem negativen Eingangsanschluß verbunden ist;
eine Parallelschaltung einer Zenerdiode und eines Kon densators, die parallel zu einem der Spannungsteilerwider stände geschaltet sind;
eine Diode, die eine Anode aufweist, die mit dem negati ven Eingangsanschluß des Vergleichers verbunden ist und eine Kathode, die über zwei zweite Widerstände geerdet ist;
einen Kondensator, der parallel zu einem der zweiten Wi derstände angeordnet ist, wobei eine Anschlußspannung des Kondensators dem positiven Eingangsanschluß des Vergleichers zugeführt wird; und
einen Hochsetzwiderstand, der mit einem Ausgangsanschluß des Vergleichers verbunden ist.

8. Anschaltschaltung nach Anspruch 4, wobei die Filter vorrichtung als Hochpaßfilter ausgeführt ist, der einen Ein gangsanschluß hat, der mit einer Spannung versorgt wird, die durch eine Spannungsteilung der Ausgangsspannung der Gleich spannungsverstärkerschaltung erhalten wurde, um ein Signal durchzulassen mit einer Frequenz, die gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Frequenz, wobei ein Ausgangssignal des Hochpaßfilters zur Schutzschaltung geleitet wird.

9. Anschaltschaltung nach Anspruch 8, wobei der Hochpaß filter ein aktiver Filter ist, der aus einem Operationsver stärker besteht.

10. Anschaltschaltung nach Anspruch 4, wobei die Filter vorrichtung ein Bandpaßfilter ist für das Durchlassen eines Signals mit einer Frequenz, die in einem vorbestimmten Be reich der Frequenz einer Ausgangsspannung mit Rechteckwellen form der Gleichspannungsverstärkerschaltung liegt, als ein Referenzwert, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspan nungsausgangsanschluß und Erde auftritt.

11. Anschaltschaltung nach Anspruch 4, wobei die Filter vorrichtung ein Tiefpaßfilter ist für das Durchlassen eines Signals mit einer Frequenz, die gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Frequenz ist, wobei ferner eine Invertierschal tung vorgesehen ist für das Erhalten eines niederpegeligen Signals, wenn die Gleichspannung der Gleichspannungsverstär kerschaltung in einem normalen Zustand durchgelassen wird und eines hochpegeligen Signals, wenn eine Rechteckwellenspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung blockiert wird, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde auftritt.

12. Anschaltschaltung für eine Entladungslampe mit:
einer Gleichspannungsversorgungsschaltung für das Ver stärken und/oder das Abschwächung einer Gleichspannung;
einem Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandler für das Umwandeln einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsversor gungsschaltung in eine Wechselspannung mit Rechteckwellenform und für das Anlegen dieser Wechselspannung an eine Entladun gslampe;
einem Abnormalitätsdetektor zur Überwachung einer Aus gangsspannung einer Gleichspannungsverstärkerschaltung in dieser Gleichspannungsversorgungsschaltung, um somit eine Ab normalität der Anschaltschaltung zu detektieren, wobei der Abnormalitätsdetektor eine Kurzschlußdetektionsvorrichtung aufweist, für die Detektion eines Wechsels der Gleichspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung zu einer Spannung mit Rechteckwellenform, wenn ein Kurzschluß zwischen einem Wech selspannungsausgangsanschluß und Erde auftritt; und
einer Schutzschaltung zur Verhinderung des Betriebs der Anschaltschaltung oder zur Unterbrechung der Energieversor gung zur Entladungslampe, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Wechselspannungsausgangsanschluß und Erde durch die Kurz schlußdetektionsvorrichtung ermittelt wurde.

13. Anschaltschaltung nach Anspruch 1, wobei der Abnor malitätsdetektor einen Kurzschluß zwischen einem Wechsels pannungsausgangsanschluß und Erde durch die Detektion der Ausgangsspannung der Gleichspannungsverstärkerschaltung de tektiert und einen Kurzschluß zwischen den Wechselspannungs ausgangsanschlüssen durch die Detektion der Ausgangsspannung des Gleichspannungs-Wechselspannungs-Wandlers detektiert.