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Die
vorliegenden Erfindung betrifft eine Entladungslampen-Zündschaltung zum Zünden einer Vielzahl
von Entladungslampen und insbesondere die Technik zum Vereinfachen
einer Startschaltungs-Konfiguration sowie zum Garantieren des Leitungsvermögens beim
Anschalten jeder Entladungslampe.
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In
dem Fall, in dem eine Entladungslampe (Metall-Halogenlampe, Engl.:
metallic halide lamp) beispielsweise als Lichtquelle einer Fahrzeugleuchte verwendet
wird, ist eine Zündschaltungs-Konfiguration
bekannt, mit einer DC-Energiequelle
(Spannungsquelle), einem Energieversorgungsabschnitt (Gleichspannungswändler bzw.
DC-AC-Umsetzerschaltung), einer DC-AC Umsetzschaltung (wechselrichter),
einer Startschaltung usw..
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Eine
Startschaltung (sogenannte Starterschaltung) zum Erzeugen eines
Hochspannungs-Startpuls ist dann erforderlich, wenn eine Entladungslampe
gestartet wird, sowie im Fall des Anschaltens einer Vielzahl von
Entladungslampen durch eine Zündschaltung,
die diesen Entladungslampen gemeinsam ist, und jede Startschaltung
ist in Zuordnung zu jeder Entladungslampe vorgesehen.
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Eine
typische Startschaltungskonfiguration enthält einen Kondensator zum Akkumulieren
elektrischer Ladung und ein Schaltelement (Thyristorelement oder
Funkenstrecken- bzw. Spaltelement) zum Entladen der Ladung. Sowohl
der Kondensator als auch das Schaltelement sind an einer primärseitigen Schaltung
vorgesehen und mit der Primärwicklung eines
Transformators (Triggertransformator) verbunden. Der durch das Leiten
des Schaltelements erzeugte Puls wird durch den Transformator hochtransformiert,
so dass der Startpuls von der Sekundärwicklung zu einer Entladungslampe
zugeführt
wird.
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Bei
der Form der Bereitstellung der Startschaltung für jede Entladungslampe erhöht sich
die Zahl der Teile für
die Anwendung proportional zu der Zunahme der Zahl der Entladungslampen,
und dies ist im Hinblick auf die Größen- und Kostenreduktion problematisch.
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In
einem Fall, wo ein derartiges Schaltelement bei der primärseitigen
Schaltung des Transformators zum Bilden der Startschaltung vorgesehen ist,
ist es beispielsweise erforderlich, Schaltelemente mit einer gleichen
Zahl wie die Entladungslampen vorzusehen.
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Zum
Bereitstellen einer Startschaltung für die gemeinsame Anwendung
ist die primärseitige Schaltung
der Transformatoren für
eine gemeinsame Anwendung festgelegt; beispielsweise ist die primärseitige
Schaltung des Transformators mit einer Schaltung gebildet, enthaltend
eine Primärwicklung, einen
Kondensator und ein Schaltelement, und gleichzeitig sind Sekundärwicklungen
gleich im Hinblick auf die Zahl zu den Entladungslampen an der Sekundärseite der
Transformatoren vorgesehen. Dann lässt sich die Zahl der Teile
für die
Anwendung beschränken,
durch Zuführen
des Startpuls zu der individuellen Entladungslampe über jede
Sekundärwicklung.
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Gemäß diesem
Verfahren hat es sich jedoch als erforderlich erwiesen, die folgenden
Maßnahmen in
Betracht zu ziehen, so dass die Entladungslampe sicher und bestimmt
angeschaltet wird.
- (1) Der Kapazitätswert des
Kondensators zum Bilden der primärseitigen
Schaltung des Transformators ist ein Kapazitätswert, der sich im Ergebnis
ergibt durch die Multiplikation des Kapazitätswerts, der erforderlich ist,
wenn eine Entladungslampe angeschaltet wird, mit der Zahl der Entladungslampen.
Weiterhin sind die Charakteristiken unmittelbar nach dem Durchschlag
der Entladungslampen in Übereinstimmung
miteinander gebracht.
- (2) Der Kapazitätswert
des Kondensators zum Bilden der primärseitigen Schaltung der Transformatoren
ist gleich oder größer als
das Doppelte des Kapazitätswerts,
der sich durch Multiplizieren des Kapazitätswerts ergibt, der erforderlich
ist, wenn eine Entladungslampe angeschaltet wird.
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Wird
der Gegenstand (1) zunächst
betrachtet, so verbleibt ein Problem ausgehend von der Prüfung einer
Kostenreduktion in dem Umfang, dass sich der Kapazitätswert des
Kondensators erhöht,
soweit der erste Halbteil des Grunds betrachtet wird, weiterhin
muß der
zweite Halbteil des Grundsberücksichtigt werden
(d. h., die Charakteristiken unmittelbar nach dem Durchschlag der
Entladungslampen müssen miteinander
in Übereinstimmung
gebracht sein), so welcher auf der Tatsache beruht, dass die in
dem Kondensator gespeicherte Energie gleichmäßig zu verteilen ist. Insbesondere
tritt die der Entladungslampe im Augenblick des Durchschlags der
Entladungslampe zugeführte
Energie auf. Sie spielt eine wichtige Rolle beim Steuern des stabilen
Verschiebens zum Anschalten der Entladungslampe. Sofern nicht die
Charakteristiken der Entladungslampe miteinander in Übereinstimmung
gebracht sind, und zwar in einem Fall, wo der Durchschlag der gesamten
Entladungslampe dann auftritt, wenn ein Startpuls zugeführt wird,
entwickelt sich eine partielle Aufteilung dahingehend, dass ein
größerer Umfang
an Energie zu einer bestimmten Entladungslampe verteilt wird, während weniger
Energie zu einer anderen verteilt wird. Demnach kann die Entladungslampe, die
weniger Energie empfangen hat, kaum stabil eine Verschiebung zu
ihrem Anschaltzustand ausführen. Zum
Vermeiden einer solchen Bedingung für die Entladungslampe ist es
nur erforderlich, selektiv Entladungslampen zu verwenden, deren
Charakteristiken in Übereinstimmung
zueinander bestehen. Jedoch bleiben Schwierigkeiten beim Sortieren
von Manntagen und der Plansteuerung zu lösen.
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Der
Gegenstand (2) wird betrachtet mit der Absicht zum Zuführen der
Energie in ausreichendem Maße,
so dass selbst die Entladungslampe, die weniger Energie empfangen
hat, eine Verschiebung in stabiler Weise zu ihrem Anschaltzustand
unter der Annahme ausführt,
dass die Verteilung von Energie zu jeder Entladungslampe ungleich
ist. In anderen Worten speichert der Kondensator geringfügig eine größere Menge
an Energie vorab, und das Entladen der Energie wird durch das Leiten
des Schaltelements bewirkt. Dennoch erfordert dieses Verfahren das
vollständige
Neuaufladen eines Kondensators mit großer Kapazität innerhalb einer kurzen Zeit,
so dass ein Hochspannungspuls erzeugt wird. Weiterhin ist nicht
nur das ausschließliche
Ergänzen
einer Regulier- oder Steuerschaltung für ein stabiles Anschalten jeder
Entladungslampe bei der Entladungslampe, der die größere Energie
zugeführt
wird, erforderlich, sondern ebenso der Einsatz eines Kondensators
mit großer
Kapazität.
Das Problem in diesem Fall besteht darin, dass die Zündschaltung
tendenziell eine hohe Größe aufweist,
mit dem Ergebnis einer Zunahme der Kosten.
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Ein
technisches Problem der Erfindung besteht nicht nur in der Verbesserung
des Zündleistungsumfangs
einer Entladungslampen-Zündschaltung,
indem ermöglicht
wird, dass eine Vielzahl von Entladungslampen stabil einen Übergang
zu ihrem Anschaltzustand vollziehen, nachdem die Entladungslampen
gestartet werden, sondern ebenso in der Verringerung der Größe und Kosten
der Entladungslampen-Zündschaltung.
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Dokument
DE 41 32 299 A1 betrifft
eine Beleuchtungsschaltung für
eine Fahrzeugentladungslampe. Die Beleuchtungsschaltung umfasst
eine Strahlauswahleinrichtung, die zum Betrieb von zwei Zündschaltungen
dient, wobei die erste Zündschaltung
ausgelegt ist, eine erste Entladungslampe zu zünden, und die zweite Zündschaltung
ausgelegt ist, eine zweite Entladungslampe zu zünden. Wenn die Strahlauswahleinrichtung
ein bestimmtes Signal empfängt, überträgt die erste
Zündschaltung
einen Auslöseimpuls
an die erste Entladungslampe. Wenn die Strahlauswahleinrichtung
ein anderes, bestimmtes Signal empfängt, überträgt die zweite Zündschaltung
einen Auslöseimpuls
an die zweite Entladungslampe. Damit wird eine der beiden Entladungslampen
entsprechend dem zugehörigen
Signal, das durch die Strahlauswahleinrichtung empfangen wird, gezündet.
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Dokument
DE 100 30 170 A1 betrifft
eine Entladungslampensteuerschaltung unter Verwendung einer gemeinsamen
Starterschaltung für
mehrere Entladungslampen zum Zünden
der Entladungslampen. Die Starterschaltung enthält einen Transformator mit
einer Primärwicklung
und mehreren Sekundärwicklungen.
Die Primärwicklung
umfasst eine Kapazität
und ein Schaltelement. Wenn das Schaltelement leitet, wird die Spannung
durch den Transformator erhöht
und über
die Sekundärwicklungen
zu den zugehörigen
Entladungslampen zugeführt.
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Dokument
US 4 751 398 A betrifft
ein Beleuchtungssystem mit einer zentralen Spannungsversorgung,
die einen Gleichrichter enthält.
Die Gleichspannung wird zu einer Vielzahl von Vorschaltgeräten für Entladungslampen
zugeführt.
Jedes Vorschaltgerät
enthält
einen Wechselrichterschaltkreis zur Umwandlung der Gleichspannung
in eine Wechselspannung von ausreichender Spannung, um die zugehörigen Lampen
zu betreiben.
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Dokument
DE 100 30 484 A1 betrifft
einen Entladungslampenlichtstromkreis mit einer eine Primärschaltung
und einen Transformator aufweisenden Startschaltung. Die Primärschaltung,
welche die Primärwicklung
des Transformators enthält,
umfasst einen Kondensator und ein Schaltelement. Die Startschaltung
erzeugt einen Startpuls in der Primärschaltung, wenn das Schaltelement
leitet und der Startpuls über
eine Sekundärwicklung
des Transformators zu einer Entladungslampe zugeführt wird.
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Dokument
DE 69 307 992 T2 betrifft
eine Schaltung zum Betreiben einer Baueinheit aus wenigstens zwei
Entladungslampen, insbesondere für die
Abblend- und Fernlichtbetätigung
von Fahrzeugscheinwerfern, wobei die Schaltung aus einem Mittelspannungswandler
und einem Impulsgeber für
die Zündung
einer Entladungslampe sowie aus Umschaltmitteln besteht. Jede der
Entladungslampen ist mit einer einzigen Mittelspannungszuleitung über die Sekundärwicklung
eines Transformators verbunden, dessen Primärkreis über ein Auswahlmittel mit einem einzigen
Spannungsvervielfacher verbunden ist.
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Das
oben beschriebene Problem wird durch Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
werden in den abhängigen
Patentansprüchen beschrieben.
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Zum
Lösen des
obigen Problems gemäß der Erfindung
enthält
eine Entladungslampen-Zündschaltung
zum Anschalten einer Vielzahl von Entladungslampen eine Startschaltung
zum Zuführen
von Startpulsen zu Entladungslampen, und sie weist die folgende
Konfiguration auf.
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Die
Startschaltung ist mit Transformatoren versehen, die Primär- und Sekundärwicklungen
aufweisen, die im Hinblick auf die Zahl gleich derjenigen der Entladungslampen
sind, und die Entladungslampen sind mit der jeweiligen Sekundärwicklung
verbunden.
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Je
ein Kondensator ist mit der Primärwicklung
jedes Transformators verbunden, und es ist eine Schaltung mit den
Kondensatoren und einem Schaltelement bei der Primärseite der
Transformatoren vorgesehen.
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Wird
die in jedem Kondensator akkumulierte Ladung über die Primärwicklung
des zugeordneten Transformators bei Leiten des Schaltelements entladen,
so wird der Startpuls gleichzeitig erzeugt und zu der jeweiligen
Entladungslampe über
die Sekundärwicklung
des zugeordneten Transformators zugeführt.
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Gemäß der Erfindung
hat die Primärwicklung jedes
Transformators, ergänzt
bei jeder Entladungslampe, einen Kondensator so, dass akkumulierte
Energie, die für
die Entladungslampe für
ein stabiles Verschieben zu ihrem Anschaltzustand erforderlich ist,
gewährleistet
ist, und durch Bereitstellen des Schaltelements für eine gemeinsame Verwendung bei
der primärseitigen
Schaltung der Transformatoren lassen sich die Größe und die Kosten der Entladungslampen-Zündschaltung
verringern.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben;
es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild zum Darstellen der Grundschaltungskonfiguration
der Erfindung;
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2 ein
Blockschaltbild zum Darstellen einer anderen Schaltungskonfiguration
der Erfindung;
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3 ein
Schaltdiagramm zum Darstellen des Hauptteils einer Startschaltungs-Konfiguration;
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4 ein
anderes Schaltbild zum Darstellendes Hauptteils der Startschaltungs-Konfiguration;
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5 ein
Schaltbild gemäß einer
Ausführung
der Erfindung zusammen mit 6 bis 8, und
zum Darstellen der Anwendung der in 3 gezeigten
Schaltungskonfiguration bei der in 1 gezeigten
Schaltung;
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6 ein
Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltkonfiguration
nach 4 bei der Schaltung nach 1;
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7 ein
Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltungskonfiguration
nach 3 bei der Schaltung nach 2; und
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8 ein
Schaltbild zum Darstellen der Anwendung der Schaltkonfiguration
nach 4 bei der Schaltung nach 2.
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Die 1 und 2 zeigen
beispielhafte Diagramme der grundlegenden Entladungslampen-Zündschaltungskonfigurationen
unter Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Als
Zündschaltung
zum Zünden
zweier Entladungslampen werden beispielsweise die folgenden Formen
genannt.
- (A) Eine Form zum Vorbereiten von
zwei Gruppen von Schaltungen jeweils enthaltend eine DC-DC-Umsetzerschaltung
und eine DC-AC-Umsetzerschaltung, wodurch eine Steuerung des Zündens jeder
Entladungslampe in jeder Schaltung erfolgt.
- (B) Eine Form unter Verwendung einer DC-DC-Umsetzerschaltung
zum Erhalten einer Ausgabe einer positiven Polarität, einer DC-DC-Umsetzerschaltung
zum Erhalten einer Ausgabe einer negativen Polarität und einer DC-AC-Umsetzerschaltung
zum Anschalten jeder der zwei Entladungslampen.
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Die 1 zeigt
die Form (A) in beispielhafter Weise, und die Zündschaltung 1A hat
die nachfolgend gezeigten Komponenten (mit Bezugszeichen).
- DC
Energiezuführung 2.
- DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2.
- DC-AC-Umsetzerschaltungen 4_1 und 4_2.
- Starterschaltungen 5_1 und 5_2.
- Entladungslampen 6_1 und 6_2.
- Startschaltung 7.
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Bei
der obigen Anordnung sind die DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1,
die DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 und die Startschaltung 5_1 als Schaltungen
für die
Entladungslampe 6_1 vorgesehen, während die DC-DC-Umsetzerschaltung 3_2, die
DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 und
die Starterschaltung 5_2 als diejenigen für die Entladungslampe 6_2 vorgesehen
sind, und die Absicht hinter der Steuerschaltung 7 besteht
in der gemeinsamen Anwendung zwischen diesen.
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Insbesondere
wird in der Entladungslampen-Zündschaltung 1A DC-Spannung
von der DC-Energiequelle 2 über einen Zündschalter (nicht gezeigt)
zu den DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2 zugeführt, und
dann werden die Ausgangsspannungen der DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2 den
jeweiligen DC-AC-Umsetzerschaltungen 4_1 und 4_2 zugeführt. Im
Hinblick auf jede DC-DC-Umsetzerschaltung wird eine Schaltungskonfiguration
zum Umsetzen der DC-Eingangsspannung in eine gewünschte DC-Spannung zitiert;
beispielsweise eine DC-DC-Umsetzerschaltung (ein Chopper oder eine
Rücklauftyp)
Konfiguration in der Form einer Schaltreguliereinrichtung. Die DC-AC-Umsetzerschaltung
kann – ohne
hierauf beschränkt
zu sein – eine
Brückentypschaltung
(Voll- oder Halbbrückenschaltung)
sein.
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Die
Startschaltung (sogenannte Starterschaltung) 5_1 ist eine
Schaltung zum Zuführen
eines Startpulses zu der Entladungslampe 6_1 nach Überlagerung
des Startpulses auf die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1.
Ferner ist die Startschaltung 5-1 eine Schaltung zum Zuführen eines
Startpulses zu der Entladungslampe 6_2 nach Überlagerung
des Startpulses auf die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_2.
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Die
Steuerschaltung 7 wird zum Steuern jeder der Entladungslampen
verwendet, in Übereinstimmung
mit dem Zustand jeder Entladungslampe zum Steuern der Ausgangsspannung
hiervon durch Aussenden der Steuersignale, beabsichtigt für die jeweiligen
DC-DC-Umsetzerschaltungen 3_1 und 3_2, sowie für das Steuern
der abwechselnden Betriebsschritte durch Aussenden der Steuersignale,
beabsichtigt für
die jeweiligen DC-AC-Umsetzerschaltungen 4_1 und 4_2.
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Die 2 zeigt
die Form (B) in beispielhafter Weise, und die Zündschaltung 1B hat
die nachfolgend gezeigten Komponenten (mit Bezugszeichen).
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- DC Energiequelle 2.
- DC-DC-Umsetzerschaltungen 3Bp und 3Bn.
- DC-AC-Umsetzerschaltung 4.
- Startschaltungen 5_1 und 5_2.
- Entladungslampen 6_1 und 6_2.
- Startschaltung 7.
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Die
Entladungslampen-Zündschaltung 1B nach 2 unterscheidet
sich von der Entladungslampen-Zündschaltung 1A anhand
der folgenden Punkte.
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Im
Hinblick auf die DC-DC-Umsetzerschaltungen sind der Schaltungsabschnitt 3Bp (DC-DC-Umsetzer)
zum Erhalten einer Spannungsausgabe einer positiven Polarität und der
Schaltungsabschnitt 3Bn (DC-DC-Umsetzer) zum Erhalten einer
Spannungsausgabe einer negativen Polarität parallel in Beziehung zueinander
angeordnet.
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Die
DC-AC-Umsetzerschaltung 4 ist eine Schaltung (Voll- oder
H-Brückenschaltung)
für eine gemeinsame
Anwendung.
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Die
Startschaltung 7 sendet Steuersignale zu den jeweiligen
Schaltungsabschnitten 3Bp und 3Bn aus, wodurch
eine Steuerung der Ausgangsspannung erfolgt, durch Ausführen der
An/Aus Umsteuerung des Schaltelements in jedem Schaltabschnitt,
und ebenso durch Aussenden eines Steuersignals an die DC-AC-Umsetzerschaltung 4,
wodurch der abwechselnde Betrieb gesteuert wird.
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Die 3 zeigt
eine Startschaltungs-Konfiguration 8 im Hinblick auf ihre Anwendung
bei der Zündschaltung.
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In
der Startschaltung hat eine Entladungslampe einen Transformator
(da zwei Entladungslampen gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sind, sind zwei Transformatoren T1 und T2
vorgesehen). In anderen Worten ausgedrückt, sind Transformatoren T1
und T2 vorgesehen, jeweils mit Primärwicklungen (T1p und T2p) und
Sekundärwicklungen
(T1s und T2s), die die gleiche Zahl wie die Entladungslampen aufweisen;
beispielsweise wird T1 zum Bilden der Startschaltung 5_1 und
T2 zum Bilden der Startschaltung 5_2 verwendet.
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Ein
Ende der Sekundärwicklung
T1s ist mit einem Ausgangsanschluss der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 verbunden,
als Beispiel, das andere Ende ist mit der Entladungslampe 6_1 verbunden. Ferner
ist ein Ende der Sekundärwicklung
T2s mit dem anderen Ausgangsanschluss der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 verbunden,
und das andere Ende ist mit der Entladungslampe 6_2 verbunden.
In anderen Worten ausgedrückt,
sind die einen Enden der jeweiligen Sekundärwicklungen mit der DC-AC-Umsetzerschaltung
verbunden, während
die anderen Enden hiervon mit der Entladungslampe verbunden sind.
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Ein
Kondensator ist mit der Primärwicklung jedes
Transformators verbunden, wie in 3 gezeigt,
und ein Kondensator C1 ist mit einem Ende der Primarwicklung T1p
verbunden, und ein Kondensator C2 ist mit einem Ende der Primarwicklung
T2p verbunden. Die Anschlüsse
der jeweiligen Primärwicklungen – ohne dass
die Kondensatoren hiermit verbunden sind – sind gemeinsam verbunden,
und diese Anschlüsse
sind mit einem Schaltelement SW verbunden (obgleich in 3 einfach
anhand eines Schaltimpulses gezeigt, wird ein getrennt erregtes Element
eingesetzt, beispielsweise ein Thyristor oder ein Selbstdurchschlagselement
wie ein Funkenstreckenelement).
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Die
Ausgangsspannung (hiernach bezeichnet mit ”DCp”) der DC-DC-Umsetzerschaltung 3Bp wird
dem Verbindungspunkt zwischen der Primärwicklung T1p und dem Kondensator
C1 zugeführt, als
Beispiel. Von den Anschlüssen
der Kondensatoren C1 und C2 und des Schaltelements SW sind die, die
nicht mit den Primärwicklungen
T1p und T2p verbunden sind, miteinander verbunden, und ebenso mit einer
Spannungsversorgungsquelle (nicht gezeigt) über einen Widerstand 9 und
eine Diode 10 (angeordnet mit einer Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung gerichtet zu dem Widerstand 9 als Vorwärtsrichtung).
Im Hinblick auf die Spannungsversorgungsquelle wird eine Beschreibung
ihrer spezifischen Form weggelassen, da es zahlreiche Arten und
bekannte Formationen gibt (z. B., unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen
der Erfindung, wie nachfolgend beschrieben wird).
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Wie
oben herausgestellt, ist eine Schaltung mit den Kondensatoren C1
und C2 und einem Schaltelement SW an den Primärseiten der Transformatoren
T1 und T1 vorgesehen. Fließt
Strom in die Diode 10 gemäß der Beziehung zwischen dem
Position von DCp und dem Potential der Spannungsversorgungsquelle,
so werden die Kondensatoren C1 und C2 erneut aufgeladen, und wird
die hier aufgenommene Ladung über
die Primärwicklungen
T1p und T2p der Transformatoren T1 und T2 bei Leiten des Schaltelements
SW entladen, werden die Startpulse erzeugt. Dann werden die Pulse
den jeweiligen Entladungslampen 6_1 und 6_2 über die Sekundärwicklungen T1s
und T2s der Transformatoren T1 und T2 zugeführt.
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Da
die obige Anordnung ausgebildet werden kann, lediglich durch Aufteilen
des magnetischen Materials in zwei Teile in jedem Transformator,
ergibt sich nicht eine Zunahme der Größe der Entladungslampe. Weiterhin
ist es aufgrund der Tatsache, dass ein Transformator einen Kondensator
hat, im Hinblick auf den Kapazitätswert
jedes Kondensators ist es lediglich erforderlich, den Kapazitätswert so
festzulegen, dass jede Entladungslampe stabil zu ihrem Anschaltzustand
verschoben wird, was im Ergebnis nicht zu einer Erhöhung führt, und
zwar nicht nur von dem Kapazitätswert
des Kondensators auf einen Wert mehr als erforderlich, sondern auch
der Größe des Kondensators.
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Weiterhin
ist die Bereitstellung des Schaltelements SW für die gemeinsame Anwendung
im Hinblick auf Kosteneinsparung vorteilhaft, dass es nicht erforderlich
ist, mehr als ein Element zu verwenden. Leitet das Schaltelement
SW, so wird ein Entladen jedes Kondensators über die Primärwicklung
jedes Transformators bewirkt, und da das Zuführen von Energie zu jeder Entladungslampe
in gleicher Weise äquivalent
zu der in jedem Kondensator gespeicherten Energie wird, lässt sich
Energie zu jeder Entladungslampe weder in zu hohem noch in zu geringem Umfang
zuführen,
so dass sich das Zündleistungsvermögen für die Entladungslampe
gewährleisten lässt.
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Die 4 zeigt
eine andere Startschaltkonfiguration 11, und diese Schaltungskonfiguration
unterscheidet sich von der Schaltungskonfiguration 8 anhand
der folgenden Punkte.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Primarwicklung T1p des Transformators
T1 und des Kondensators C1 ist mit der Spannungsversorgungsquelle
(nicht gezeigt) über
einen Widerstand 12 und eine Diode 13 (angeordnet
entlang der Richtung gerichtet zu dem Widerstand 12 als
der Vorwärtsrichtung)
verbunden.
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Von
den Anschlüssen
der Kondensatoren C1 und C2 und des Schaltelements SW sind diejenigen, die
nicht mit den Primärwicklungen
der jeweiligen Transformatoren verbunden sind, miteinander verbunden
und ebenso geerdet.
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Im
Vergleich zu der Anordnung, bei der die Startschaltungen mit ähnlicher
Konfiguration zueinander bei der jeweiligen Entladungslampe angebracht
sind, wird eine Größen- und
Kostenreduktion ermöglicht,
indem das Schaltelement für
eine gemeinsame Anwendung gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung bereitgestellt wird. Weiterhin hat im Vergleich zu
der Bereitstellung der primärseitigen Schaltung
für eine
gemeinsame Anwendung diese Ausführungsform
der Erfindung das Verdienst, dass sie nicht nur das Zündleistungsvermögen für jede Entladungslampe
gewährleistet,
sondern ebenso ein stabiles Verschieben der Entladungslampe in ihren Anschaltzustand
nach dem Start.
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Wie
oben beschrieben, ist es, obgleich zwei Entladungslampen aus Gründen der
Einfachheit bereitgestellt sind, überflüssig festzustellen, dass es
akzeptabel ist, die verallgemeinerten Inhalte der Erfindung auf
eine Zündschaltung
mit drei oder mehr Entladungslampen anzuwenden (im Hinblick auf
einen Transformator ist ein Kondensator mit seiner Primärwicklung
verbunden, und eines der Enden der Primärwicklungen ist gemeinsam verbunden,
und weiterhin ist ein Schaltelement hierzwischen verbunden).
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Die 5 zeigt
den Hauptteil der Startschaltungskonfiguration 8 nach 3,
angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach 1.
Obgleich lediglich die Bildung einer 6_1 der zwei Entladungslampen 6_1 und 6_2 in 5 hier
beschrieben wird, hat der Schaltungsabschnitt für die andere Entladungslampe 6_2 ausschließlich einer
Spannungsversorgungsquelle eine ähnliche
Konfiguration (die Beschreibung hiervon wird zum Vermeiden einer Komplikation
weggelassen).
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Eine
DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1 zum Empfangen von Energie von
einer DC-Energiequelle E hat einen Transformator CT, ein Halbleiterschaltelement
ssw und Gleichrichter-Glättungsschaltungen 14 und 15.
Insbesondere ist das Schaltelement ssw (obgleich durch ein Schaltsymbol
in 5 gezeigt), wird ein Feldeffekttransistor eingesetzt,
mit der Primärwicklung
CTp des Transformators CT verbunden, und ein Kondensator C0 ist
mit diesen Komponenten parallel verbunden.
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Von
den zwei Sekundärwicklungen
CTs1 und CTs2, hat CTs1 eine Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 14 mit
einer Diode D1 und einem Kondensator CC1. Die Anode der Diode D1
ist mit einem Ende der Sekundärwicklung
CTs1 verbunden, und die Kathode hiervon ist mit einem Ende des Kondensators
CC1 verbunden, und das andere Ende des Kondensators ist mit dem
einen Ende der Sekundärwicklung
CTs1 verbunden. Ferner wird die Anschlussspannung des Kondensators
CC1 zu einer DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 ausgesendet.
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Die
andere Sekundärwicklung
CTs2 hat die Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 15 mit
der Diode D1 und dem Kondensator CC1. Die Kathode der Diode D2 ist
mit einem Ende der Sekundärwicklung CTs1
verbunden, und die Anode hiervon ist it einem Ende des Kondensators
CC2 verbunden, und das andere Ende des Kondensators ist mit dem
anderen Ende der Sekundärwicklung
CTs2 verbunden. Ferner bildet eine Schaltung mit der Sekundärwicklung
CTs2 und der Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 15 eine Spannungsversorgungsquelle.
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Die
DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 hat die Vollbrückentyp-Konfiguration, wobei
vier Halbleiterschaltelemente sw1 bis sw4 (obgleich durch Schaltsymbole
in 5 gezeigt, werden Feldeffekttransistoren eingesetzt)
einer Schaltsteuerung durch Steuersignale von einer Treiberschaltung
(nicht gezeigt) unterzogen werden. Insbesondere werden die Schaltelemente
sw1 und sw4 in Kombination verwendet, und die Schaltelemente sw2
und sw3 werden ebenso in Kombination verwendet, und diese Kombinationen der
Schaltelemente werden abwechselnd An/Ab geschaltet gesteuert, wodurch
der Wechselbetrieb ausgeführt
wird. In diesem Fall wird ein Ausgang der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_1 von
dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2 geholt
und der Entladungslampe 6_1 über die Sekundärwicklung
T1s des Transformators T1 der Startschaltung 8 zugeführt (siehe
den Anschluss tm1). Weiterhin wird die andere Ausgangsgröße hiervon
von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2
geholt, und der Ausgangsanschluss im Hinblick auf die Ausgangsgröße wird mit
einem Ende der Entladungslampe 6_1 sowie dem Verbindungspunkt
zwischen dem Kondensator CC2 und der Sekundärwicklung Cts2 verbunden.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 zum
Bilden der Spannungsversorgungsquelle wird mit den Kondensatoren
C1 und C2 der Startschaltung 8 über die Diode 10 und
den Widerstand 9 verbunden. Als Ausgangsgröße einer
Gleichrichtungs-Glättungsschaltung 14 (siehe
den Verbindungspunkt zwischen der Diode D1 und dem Kondensator CC1)
wird diese den Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und
der Primärwicklung
T1p der Startschaltung 8 zugeführt, und die Kondensatoren
C1 und C2 in der Startschaltung 8 werden neu aufgeladen,
die Ladung wird gespeichert, anhand der Potentialdifferenz zwischen der
Ausgangsspannung der DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1 und der
Spannung, die durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführt wird.
Die Ausgangsgröße der DC-AC-Umsetzerschaltung 4_2 wird zu
einem Anschluss tm2 zugeführt.
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Die 6 zeigt
den Hauptteil der Startschaltungs-Konfiguration 11 nach 4,
angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach 1. Obgleich
lediglich die Bildung einer 6_1 von den zwei Entladungslampen 6_1 und 6_2 in 6 hier
beschrieben wird, hat der Schaltungsabschnitt der anderen Entladungslampe 6_2 ausschließlich einer Spannungsversorgungsquelle
eine ähnliche
Konfiguration (die Beschreibung hiervon wird zum Vermeiden einer
Komplikation weggelassen).
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Diese
Schaltungskonfiguration unterscheidet sich gegenüber der Schaltungskonfiguration,
die in 5 gezeigt ist, anhand der folgenden Punkte.
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Die
Richtung der Diode D2 einer Gleichrichter-Glättungschaltung 15' zum Bilden
einer Spannungsversorgungsquelle in einer DC-DC-Umsetzerschaltung 3_1' ist entgegengesetzt
zu demjenigen festgelegt, was in 5 gezeigt
ist, und der Knoten der Diode 2 ist mit der Sekundärwicklung
CTs2 verbunden, und die Kathode hiervon mit dem Kondensator CC2.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 ist
mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und der Primärwicklung
T1p der Startschaltung 11 über die Diode 13 und
den Widerstand 12 verbunden.
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Demnach
werden die Kondensatoren C1 und C2 in der Startschaltung 11 anhand
der Potentialdifferenz zwischen der durch die Spannungsversorgungsquelle
zugeführten
Spannung und dem Potential bei der Masseleitung gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung erneut aufgeladen.
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Die 7 zeigt
den Hauptteil der Startschaltungs-Konfiguration 8 nach 3,
angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach 2.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung hat die DC-DC-Umsetzerschaltung
zum Empfangen der Spannungseingabe von der DC-Energieversorgung
E die Schaltungsabschnitte 3Bp und 3Bm.
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Obgleich
die Konfiguration des Schaltungsabschnitts 3Bp im wesentlichen ähnlich zu
derjenigen des Schaltungsabschnitts 3_1 ist, hat der Schaltungsabschnitt 3Bp die
folgenden unterschiedlichen Punkte.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Sekundärwicklung CTs1 und dem Kondensator
CC1 ist geerdet.
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Der
Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CC2 und der Sekundärwicklung
CTs2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle ist mit dem Ausgangsanschluss
des Schaltungsabschnitts 3Bm verbunden.
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Ferner
hat der Schaltungsabschnitt 3Bm einen Transformator CT', ein Schaltelement
ssw', und eine Gleichrichter-Glättungsschaltung 16,
und das Schaltelement ssw' (obgleich
anhand eines Schaltsymbols in 7 gezeigt,
wird ein Feldeffekttransistor eingesetzt) ist mit der Primärwicklung
CTp' des Transformators
CT' verbunden. Die
Sekundärwicklung
CTs' hat die Gleichrichter-Glättungsschaltung 16 mit
einer Diode D3 und einem Kondensator CC3. Die Kathode der Diode
D3 ist mit einem Ende der Sekundärwicklung
CTs' verbunden,
und die Anode ist mit einem Ende des Kondensator CC3 verbunden.
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Das
andere Ende des Kondensator CC3 ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung
CTs' verbunden,
und ebenso geerdet, und die Anschlussspannung wird zu der DC-AC-Umsetzerschaltung 4 bei
der folgenden Stufe ausgesendet.
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Obgleich
die DC-AC-Umsetzerschaltung 4 ähnlich demjenigen ist, was
in 6 gezeigt ist, im Hinblick auf die Tatsache, dass
es sich um einen Vollbrückentyp
unter Verwendung von vier Halbleiterschaltelementen sw1 bis sw4
handelt, ist jeweils ein Ende der Elemente sw1 und sw3 mit der Kathode
der Diode D1 verbunden, während
die anderen der Elemente sw1 und sw2 mit der Anode der Diode D3 über die
Element sw2 und sw4 verbunden sind. In diesem Fall wird jedes Schaltelement
an/ab schaltgesteuert, und zwar durch ein Signal von einer Treiberschaltung DRV.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung wird die Ausgangsgröße, erhalten ausgehend von dem
Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen sw1 und sw2, der Entladungslampe 6_1 über die Sekundärwicklung
T1s des Transformators T1 in der Startschaltung 8 zugeführt, und
die Ausgangsgröße, erhalten
ausgehend von dem Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen
sw3 und sw4, wird der Entladungslampe 6_2 über die
Sekundärwicklung T2s
des Transformators T2 in der Startschaltung 8 zugeführt.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 zum
Bilden der Spannungsversorgungsquelle ist mit den Kondensatoren C1
und C2 und dem Schaltelement SW über
die Diode 10 und den Widerstand 9 verbunden, während die Kondensatoren
C1 und C2 in der Startschaltung 8 erneut aufgeladen werden,
anhand der Potentialdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des
Schaltungsabschnitts 3Bp und der durch die Spannungsversorgungsquelle
zugeführten
Spannung.
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Die 8 zeigt
den Hauptteil der Startschaltungs-Konfiguration 11 nach 4,
angewandt auf die Entladungslampen-Zündschaltung nach 2.
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Diese
Schaltungskonfiguration unterscheidet sich gegenüber der in 7 gezeigten
Schaltungskonfiguration anhand der folgenden Punkte.
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Die
Richtung der Diode D2 zum Bilden der Spannungsversorgungsquelle
ist entgegengesetzt zu dem festgelegt, was in 7 gezeigt
ist. Die Anode der Diode D2 ist mit der Sekundärwicklung CTs2 verbunden, und
die Kathode hiervon ist mit einem Ende des Kondensators CC2 verbunden.
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Der
Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Kondensator CC2 ist
mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und der Primärwicklung
T1p der Startschaltung 11 über die Diode 13 und
den Widerstand 12 verbunden.
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Der
Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CC2 und der Sekundärwicklung
CTs2 ist mit dem Ausgangsanschluss (siehe den Verbindungspunkt zwischen
der Diode D1 und dem Kondensator CC1) des Schaltungsabschnitts 3Bp verbunden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung werden die Kondensatoren C1 und C2 erneut aufgeladen,
gemäß der Potentialdifferenz
zwischen der durch die Spannungsversorgungsquelle zugeführten Spannung
und dem Potential bei der Masseleitung.
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Obgleich
sie so ausgebildet ist, dass eine Versorgungsspannung erhalten wird,
wie sie zum erneuten Aufladen des Kondensators erforderlich ist, durch
Verwenden der Sekundärwicklung
angebracht an dem Transformator (Umsetzer), ist die Erfindung nicht
auf eine solche Anordnung beschränkt,
sondern sie umfasst zahlreiche Formen zum Erhalten der Versorgungsspannung
unter Verwendung eines Spannungsmultiplizier-Gleichrichters oder
einer Ladungspumpentypschaltung usw..
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Wie
anhand der oben gegebenen Beschreibung offensichtlich, hat gemäß der Erfindung
die Primärwicklung
jedes bei jeder Entladungslampe ergänzten Transformators einen
Kondensator, so dass nicht nur akkumulierte Energie gewährleistet
ist, die für
das stabile Verschieben der Entladungslampe in ihren Anschaltzustand
erforderlich ist, sondern es ist ebenso der Leitungsumfang für das Anschalten
jeder Entladungslampe garantiert, so dass die Anwendung eines Kondensators
großer
Kapazität
nicht mehr weiter vorliegt. Weiterhin lässt sich durch Bereitstellen des
Schaltelements für
eine gemeinsame Anwendung bei der primärseitigen Schaltung der Transformatoren
die Größe und die
Kosten der Entladungslampen-Zündschaltung
verringern.
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Gemäß der Erfindung
ist es möglich,
die dielektrische Stärke
im Hinblick auf das Potential für eine
Leitung zum Verbinden der Startschaltung und der DC-DC-Umsetzerschaltung
sowie einer Leitung zum Verbinden der Startschaltung und der Spannungszuführquelle
zu verringern.
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Gemäß der Erfindung
lässt sich
die Versorgungsspannung, wie sie zum erneuten Aufladen des Kondensators
in der Startschaltung erforderlich ist, einfach in der Wirkung unter
Vereinfachung der Startschaltungs-Konfiguration gewährleisten.