DE112009001614T5

DE112009001614T5 - Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat

Info

Publication number: DE112009001614T5
Application number: DE112009001614T
Authority: DE
Inventors: Takashi Chiyoda-ku Osawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-04-21
Also published as: CN102132631A; US8823288B2; CN102132631B; JP5264917B2; US20110089848A1; WO2010023805A1; JPWO2010023805A1

Abstract

Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat mit:
einem Wandler zum Hochsetzen einer Eingangsspannung von einer Gleichstromquelle zum Ausgeben einer Gleichspannung;
einem Wechselrichter zum Schalten, durch An/Aus-Steuerung von Schaltvorrichtungen, einer Polarität der von dem Wandler ausgegebenen Spannung, um sie in eine Rechteckwellen-Wechselspannung umzuwandeln, die an eine Entladungslampe zu liefern ist;
einer Steuereinheit zum Ausführen der An/Aus-Steuerung der Schaltvorrichtungen des Wandlers und des Wechselrichters;
einem Wechselrichter-Treiberschaltkreis zum An/Aus-Treiben der Schaltvorrichtungen des Wechselrichters in Ansprechen auf ein Steuersignal von der Steuereinheit;
einem bistabilen Schaltkreis, der in dem Wechselrichter-Treiberschaltkreis bereitgestellt ist, zum Setzen der Ausgangspolarität in Synchronisation mit dem Steuersignal und zum Halten, in Ansprechen auf den Ausgang, der bei der Polarität entsprechend dem Steuersignal gehalten wird, eines An/Aus-Betriebs einer Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung des Wechselrichters; und
einer Rückführeinheit zum Zurückführen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises auf die Polarität, die normalerweise auszugeben ist, durch erneutes Setzen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises durch Liefern eines Rückführsignals an...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat zum Steuern des Leuchtens einer Entladungslampe.
HINTERGRUND
8 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine grundsätzliche Ausgestaltung eines konventionellen Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates zeigt. In 8 enthält der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat 100 einen Gleichstromwandler 102 zum Hochsetzen der Gleichspannung einer Gleichstromquelle 101, einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 zum Wandeln der Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers 102 in einen Rechteckwellen-Wechselstrom, ein Zündelement 104 zum Starten einer Entladung einer HID-Birne (Entladungslampe oder Hochintensitäts-Entladungslampe) 105, und eine Steuereinheit 106 zum Steuern des Gleichstromwandlers 102 und des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 103.
Der Gleichstromwandler 102 enthält einen Zeilentransformator 107, eine Schaltvorrichtung 108, die aus einem MOS-Feldeffekttransistor besteht, eine Gleichrichtungsdiode 109 und einen Glättungskondensator 110. Der Gleichstromwandler 102 legt die Gleichspannung der Gleichstromquelle 101 an den Zeilentransformator 107 durch Anschalten der Schaltvorrichtung 108 mit der Steuereinheit 106 an, speichert die magnetische Energie in dem Zeilentransformator 107 und erzeugt die Gleichspannung durch Gleichrichten mit der Gleichrichtungsdiode 109 der in dem Zeilentransformator 107 erzeugten Spannung durch Freigeben der in dem Zeilentransformator 107 gespeicherten magnetischen Energie durch Abschalten der Schaltvorrichtung 108 mit der Steuereinheit 106.
Der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 enthält Schaltvorrichtungen Q1–Q4, die MOS-Feldeffekttransistoren oder IGBTs verwenden, und einen Wechselrichtertreiber bzw. Invertertreiber. In 8 sind die Schaltvorrichtungen Q1–Q4 auf eine H-Weise verbunden, um einen H-Brücken-Wechselrichter zu bilden. In dieser Ausgestaltung geben die Schaltvorrichtungen Q1 und Q3 ein hohes Potential bzw. eine Hochspannung aus und geben die Schaltvorrichtungen Q2 und Q4 ein niedriges Potential bzw. eine Niederspannung aus. Solch ein H-Brücken-Wechselrichter-Schaltkreis ist beispielsweise im Patentdokument 1 offenbart.
Außerdem nutzt der Wechselrichtertreiber einen Bootstrap-Schaltkreis als eine Anordnung zum Treiben bzw. Ansteuern der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 (Q3). Der Schaltkreis hat einen Widerstand 111a und einen Kondensator C1 (oder einen Widerstand 111b und einen Kondensator C2), die in Reihe über dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 (Q3) geschaltet sind, eine Diode 113a (oder 113b) zum Laden des Kondensators C1 (C2) mit der Gleichstromquelle 101, und einen Treibertransistor bzw. Ansteuertransistor 112a (112b), dessen Kollektor mit dem Gate-Anschluss der Schaltvorrichtung Q1 (Q3) verbunden ist.
Die Ansteuertransistoren 112a und 112b bestehen beispielsweise aus einem NPN-Typ-Bipolartransistor und haben geerdete Emitter. Außerdem ist bei dem Ansteuertransistor 112a dessen Basis mit der Steuereinheit 106 verbunden, und bei dem Ansteuertransistor 112b ist dessen Basis mit der Steuereinheit 106 über einen NICHT-Schaltkreis 114 verbunden. Ähnlich ist bei der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2 deren Gate-Anschluss mit der Steuereinheit 106 verbunden, und bei der Schaltvorrichtung Q4 ist der Gate-Anschluss mit der Steuereinheit 106 über den NICHT-Schaltkreis 114 verbunden.
Wenn die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 (Q3) in dem Aus-Zustand ist, und die in Reihe mit der Schaltvorrichtung Q1 (Q3) geschaltete niederspannungsseitige Schaltvorrichtung Q2 (Q4) in dem An-Zustand ist, wird der Kondensator C1 (C2) geladen. Wenn die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 (Q3) sich zu dem An-Zustand ändert, zieht die in dem Kondensator C1 (C2) gespeicherte Ladung die Gate-Spannung auf ein Potential, das um einen Wert entsprechend der in dem Kondensator C1 (C2) gespeicherten Ladung höher als der Source-Anschluss der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 (Q3) ist. Dies ermöglicht es der Gate-Spannung ihren Wert zu halten aufgrund des in die Richtung des Pfeils X in 8 fließenden Stroms, wodurch erreicht wird, dass der An-Zustand der Schaltvorrichtung Q1 (Q3) beibehalten wird. Der solch einen Bootstrap-Schaltkreis nutzende Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 ist beispielsweise im Patentdokument 2 offenbart.
Zum Starten des Leuchtens der HID-Birene 105 behält der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 den An-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung und der niederspannungsseitigen Schalvorrichtung, die in der H-Brücke gepaart sind, in Ansprechen auf das Steuersignal von der Steuereinheit 106 bei, und behält den Aus-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung gegenüberliegend von diesen bei, wodurch eine vorgeschriebene Gleichspannung an die HID-Birne 105 geliefert wird.
Das Zündelement 104 überlagert der Gleichspannung einen Hochspannungspuls (Zündelementpuls), den es erzeugt, und legt ihn an die HID-Birne 105 an. Somit führt die HID-Birne 105 einen Durchlag zwischen ihren Elektroden herbei und startet die Entladung. Nach Anlegen des Zündelementpulses und Starten der Entladung behält der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 den An-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung, die in der H-Brücke gepaart sind, und den Aus-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung gegenüberliegend zu diesen bei, bis das Entladungsphänomen der HID-Birne 105 stabil wird, und setzt die Ausgabe der Gleichspannung fort.
Sobald die Entladung stabilisiert worden ist, schaltet der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 die Schaltvorrichtungen Q1 und Q4 und die Schaltvorrichtungen Q2 und Q3, die in der H-Brücke gepaart sind, alternativ bzw. einander ausschließend mit einer festen Wiederholfrequenz (beispielsweise ungefähr 400 Hertz) an und aus. Somit wird die Polarität der von dem Gleichstromwandler 102 gespeisten Gleichspannung alternativ umgekehrt, um den Rechteckwellen-Wechselstrom zu erzeugen. Der Rechteckwelle-Wechselstrom wird an die HID-Birne 105 über das Zündelement 104 geliefert.
Außerdem gibt es als einen konventionellen Wechselrichtertreiber, der den Stromverbrauch der Kondensatoren C1 und C2 des oben beschriebenen Bootstrap-Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters reduziert, einen, der ein RS-Flip-Flop (von nun an als ”F/F” bezeichnet) nutzt (siehe beispielsweise Patentdokument 3). Übrigens ist als ein Wechselrichtertreiber-IC, der solch ein F/F verwendet, IR2110 von IR (International Rectifier) Corporation oder dergleichen bekannt.
9 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine grundsätzliche Ausgestaltung eines Hauptteilstücks eines das F/F verwendenden Wechselrichtertreibers zeigt, das den Schaltkreisabschnitt C in 8 zum Ansteuern bzw. Treiben der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 (die Seite der Schaltvorrichtung Q3 ist dieselbe) ersetzt. In 9 wird das Steuersignal von der Steuereinheit 106 an einen Pulsgenerator 117 geliefert, und an einen Pulsgenerator 119 über einen NICHT-Schaltkreis 118.
Ein Pegelverschiebungsschaltkreis 116 enthält einen Transistor 120 zum Verschieben des Pegels des von dem Generator 117 gelieferten Pulssignals und einen Transistor 121 zum Verschieben des Pegels des von dem Pulsgenerator 119 gelieferten Pulssignals. Die Transistoren 120 und 121 haben ihre Emitter über Widerstände 122 und 123 geerdet, und ihren Kollektor-Anschlüssen wird die in dem Kondensator C1 gespeicherte Ladung über Widerstände 124 und 125 geliefert.
Das F/F 115 hat einen Ausgangsanschluss Q, der mit dem Gate-Anschluss der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 verbunden ist, hat einen Setz-Anschluss S, der mit dem Setzsignalausgang des Pegelverschiebungsschaltkreises 116 über einen NICHT-Schaltkreis 126 verbunden ist, und hat einen Rücksetzanschluss R, der mit dem Rücksetzsignalausgang des Pegelverschiebungsschaltkreises 116 über einen NICHT-Schaltkreis 127 verbunden ist.
Der Pulsgenerator 117 erzeugt ein Pulssignal, das auf einen hohen Pegel in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Steuersignals von der Steuereinheit 106 ansteigt, und liefert es an den Transistor 120. Während des hohen Pegels des Pulssignals hält sich der Transistor 120 selbst in dem An-Zustand und sein Kollektorpotential auf dem niedrigen Pegel, und hält den Eingang an den NICHT-Schaltkreis 126 auf dem niedrigen Pegel und den Ausgang des NICHT-Schaltkreises 126 auf dem hohen Pegel.
Somit fließt der Pulsstrom, der auf dem hohen Pegel während einer kurzen Zeit in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Steuersignals platziert ist, durch den Pegelverschiebungsschaltkreis 116 auf der Seite des Setzanschlusses S, wodurch der Setzanschluss S des F/F 115 auf den hohen Pegel gesetzt wird. Dieses wird den Ausgang Q des F/F 115 auf den hohen Pegel anheben, und schaltet die Schaltvorrichtung Q1 an.
Kurz gefasst: Der Ausgang Q des F/F 115 steigt auf den hohen Pegel in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Steuersignals an und schaltet die Schaltvorrichtung Q1 an.
Übrigens sind die Pulsgeneratoren 117 und 119 monostabile Multivibratoren bzw. Kippstufen zum Erzeugen der Pulssignale für eine kurze Zeit in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Eingangssignals.
Andererseits erzeugt der Pulsgenerator 119, der das Steuersignal von der Steuereinheit 106 über den NICHT-Schaltkreis 118 empfängt, ein Pulssignal in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Signals und liefert es an den Transistor 121. Während des hohen Pegels des Pulssignals bringt der Transistor 121 sich selbst in den An-Zustand und sein Kollektorpotential auf den niedrigen Pegel. Somit ändert sich der Eingang für den NICHT-Schaltkreis 127 auf den niedrigen Pegel, und der Ausgang des NICHT-Schaltkreises 127 ändert sich auf den hohen Pegel.
Während einer kurzen Zeit, in der das Pulssignal auf den hohen Pegel gesetzt ist, fließt der Pulsstrom demgemäß durch den Pegelverschiebungsschaltkreis 116 auf der Seite des Rücksetzanschlusses R, wodurch das Potential bei dem Rücksetzanschluss R des F/F 115 auf den hohen Pegel geändert wird. Dieses wird den Ausgang Q des F/F 115 auf den niedrigen Pegel ändern und die Schaltvorrichtung Q1 abschalten.
Kurz gefasst: Der Ausgang Q des F/F 115 ändert sich auf den niedrigen Pegel in Synchronisation mit der fallenden Flanke des Steuersignals und schaltet die Schaltvorrichtung Q1 ab.
Außerdem empfängt die niederspannungsseitige Schaltvorrichtung Q2 eine Rechteckwelle, die aus der Invertierung des Steuersignal von der Steuereinheit 106 mit dem NICHT-Schaltkreis 128 resultiert. Dieses wird die niederspannungsseitige Schaltvorrichtung Q2 zum Durchführen einer Operation entgegengesetzt zu der von der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 veranlassen, das heißt, dass sie in dem Aus-Zustand ist, während die Schaltvorrichtung Q1 in dem An-Zustand ist.
Übrigens wird der Kondensator C1 mit der Gleichspannung der Gleichstromquelle 101 geladen, wenn die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in dem Aus-Zustand ist und die niederspannungsseitige Schaltvorrichtung Q2, die mit der Niederspannungsseite der Schaltvorrichtung Q1 verbunden ist, in dem An-Zustand ist.
Auf diese Weise fließt in dem in 9 gezeigten Schaltkreis ein Schaltkreisstrom durch den Pegelverschiebungsschaltkreis 116 nur, wenn die Schaltvorrichtung Q1 (Q3) zwischen ihren An- und Aus-Zuständen schaltet, und während des Intervalls zwischen diesen hält das F/F 115 seinen Ausgangspegel. Somit kann er den zum Treiben der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtungen Q1 und Q3 erforderlichen Stromverbrauch reduzieren, wodurch es möglich wird, die Schaltkreisausgestaltung um die Stromquelle des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 103 zu vereinfachen.
Stand-der-Technik-Dokument
Patentdokument

Patentdokument 1: Offengelegtes Japanisches Patent Nr. 2001-43986 .
Patentdokument 2: Offengelegtes Japanisches Patent Nr. 2000-166258 .
Patentdokument 3: Offengelegtes Japanisches Patent Nr. 2004-274866 .

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In dem Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat 100 ist jedoch der Schaltkreisblock (Zündelement 104), der den Hochspannungspuls (Zündelementpuls) erzeugt, nah an dem Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 platziert. Demgemäß kann in dem in 9 gezeigten Wechselrichtertreiber der Ausgang des F/F 115 aufgrund eines großen Spannungsstoßes oder Rauschens, produziert, wenn das Zündelement 104 den Hochspannungspuls erzeugt, umgekehrt werden.
Da in diesem Fall das F/F 115 seine Ausgangspolarität in Ansprechen auf den an den Setzanschluss S eingegebenen Puls setzt, kann es die Ausgangspolarität nicht durch seine eigene Operation ändern, wenn nicht der Eingangspuls erneut geliefert wird. Wenn der Ausgang des F/F 115 eine unerwartete Invertierung während des Leuchtbetriebs der HID-Birne 105 erleidet, wird demgemäß die Ausgangspolarität beibehalten, und daher kann der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 103 nicht in seinen normalen Betrieb zurückkehren. Dieses stellt ein Problem darin dar, dass die HID-Birne 105 manchmal nicht gestartet werden kann.
Angesichts dessen ist ein Verfahren zum Vermeiden der unerwarteten Ausgangsinvertierung des F/F 115 durch Verwendung von Komponenten vorstellbar, die fähig sind zum Absorbieren von der großen Überspannung oder des Rauschens, oder durch Platzieren des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 103 weg von dem Schaltkreisblock, so wie dem Zündelement 104 und dergleichen. Jedoch ist es unter Berücksichtigung von Ausbreitungsvariablen, die Variationen in der Platzierung der Komponenten einschließlich der Verdrahtung geschuldet sind und die dem Unterschied in Komponenteneigenschaften geschuldet sind, unmöglich, den abnormalen Betrieb des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 103 aufgrund der Ausgangspolaritätsinvertierung des F/F vollständig zu vereiteln.
Die vorliegende Erfindung ist realisiert worden, um das vorherige Problem zu lösen. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat bereitzustellen, der fähig ist zum zweckgemäßen Zurückkehren von einem abnormalen Betrieb in einen normalen Betrieb, wobei der abnormale Betrieb aus der unerwarteten Ausgangsinvertierung in einem bistabilen Schaltkreis, wie beispielsweise ein F/F, der zum Treiben bzw. Ansteuern der Schaltvorrichtungen verwendet wird, resultiert.
Ein Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: einen Wandler zum Hochsetzen einer Eingangsspannung von einer Gleichstromquelle zum Ausgeben einer Gleichspannung; einen H-Brücken-Wechselrichter zum Schalten, durch An/Aus-Steuerung von Schaltvorrichtungen, einer Polarität einer Eingangsspannung von dem Wandler, um sie in eine Rechteckwellen-Wechselspannung umzuwandeln, die an eine Entladungslampe zu liefern ist; eine Steuereinheit zum Ausführen einer An/Aus-Steuerung der Schaltvorrichtungen des Wandlers und des H-Brücken-Wechselrichters; einen Wechselrichter-Treiberschaltkreis zum An/Aus-Treiben bzw. An/Aus-Ansteuern der Schaltvorrichtungen des H-Brücken-Wechselrichters in Ansprechen auf ein Steuersignal von der Steuereinheit; einen bistabilen Schaltkreis, der in dem Wechselrichter-Treiberschaltkreis bereitgestellt ist, zum Setzen einer Ausgangspolarität in Synchronisation mit einem Polaritätsinvertierungszeitverhältnis des Steuersignals, und zum Ausführen, in Ansprechen auf das bei der Polarität entsprechend dem Eingangssignal beibehaltene Ausgangssignal, eines An/Aus-Treibens einer Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung des H-Brücken-Wechselrichters; und eine Rückführeinheit zum Zurückführen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität durch erneutes Setzen der Ausgangspolarität des bistabilen Schaltkreises durch das Rückführsignal.
Selbst wenn die Ausgangsinvertierung in dem bistabilen Schaltkreis aufgrund einer unvorhergesehenen Situation auftritt und somit ein abnormaler Betrieb der Schaltvorrichtungen daraus resultiert, führt er gemäß der vorliegenden Erfindung das Ausgangssignal des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität zurück durch erneutes Setzen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises durch das Rückführsignal. Demgemäß wird ein Vorteil dadurch geboten, dass der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat zweckgemäß zu dem normalen Betrieb zurückgeführt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Halbbrückenabschnitts des Wechselrichtertreibers und einer Rückkehreinheit in 1 zeigt.
3 ist ein Diagramm, das Ausgangsspannungswellenformen eines Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters im Leuchtbetrieb des Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates der Ausführungsform 1 zeigt.
4 ist ein Diagramm, das Ausgangsspannungswellenformen des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters zeigt, wenn der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat der Ausführungsform 1 eine Rückführverarbeitung während des Leuchtbetriebs durchführt.
5 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Halbbrückenabschnitts des Wechselrichtertreibers und einer Rückkehreinheit eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates einer Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates einer Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Diagramm, das Ausgangsspannungswellenformen des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters zeigt, wenn der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat der Ausführungsform 3 eine Rückführverarbeitung des Leuchtbetriebs durchführt.
8 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines konventionellen Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates zeigt.
9 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptteilstücks eines ein F/F verwendenden Wechselrichtertreibers zeigt.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung wird nun mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, um die vorliegende Erfindung im größeren Detail zu erläutern.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 hat der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat 1 einen Gleichstromwandler (Wandler) 3 zum Hochsetzen der Gleichspannung von einer Gleichstromquelle 2, einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter (Wechselrichter) 4 zum Umwandeln der Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers 3 in einen Rechteckwellen-Wechselstrom, einen Wechselrichtertreiber (Wechselrichter-Treiberschaltkreis) 5 zum Treiben bzw. Ansteuern des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, ein Zündelement 6 zum Starten einer Entladung einer HID-Birne 7, eine Steuereinheit 8 zum Steuern des Gleichstromwandlers 3 und Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, und eine Rückführeinheit 9 zum Zurückführen des Ausgangs eines RS-Flip-Flops in dem Wechselrichtertreiber 5.
Der Gleichstromwandler 3, der dieselbe Ausgestaltung wie der von 8 hat, umfasst einen Zeilentransformator, eine Schaltvorrichtung, die aus einem MOS-Feldeffekttransistor besteht, eine Gleichrichtungsdiode und einen Glättungskondensator. Der Gleichstromwandler 3 speichert die magnetische Energie des Zeilentransformators unter der Schaltsteuerung der Schaltvorrichtung durch die Steuereinheit 8 und erzeugt die Gleichspannung durch Gleichrichten durch die Gleichrichtungsdiode der durch den Zeilentransformator produzierten Spannung durch Freigeben der gespeicherten Energie.
Der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 enthält Schaltvorrichtungen Q1–Q4, die MOS-Feldeffekttransistoren nutzen, und den Wechselrichtertreiber 5 als sein Gegenstück von 8. In dem Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 sind die Schaltvorrichtungen Q1–Q4 auf eine H-Weise verbunden, um einen H-Brücken-Wechselrichter aufzubauen. In dieser Ausgestaltung geben übrigens die Schaltvorrichtungen Q1 und Q3 ein hohes Potential bzw. eine Hochspannung aus und die Schaltvorrichtungen Q2 und Q4 ein niedriges Potential bzw. eine Niederspannung aus.
Der Wechselrichtertreiber 5 hat eine Ausgestaltung, die RS-Flip-Flops als einen Schaltkreis zum Ansteuern bzw. Treiben der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtungen Q1 und Q3 auf dieselbe Weise wie in 9 nutzt. Außerdem hat er eine Rückführeinheit 9 auf der Eingangsseite des Pegelverschiebungsschaltkreises. Seine detaillierte Ausgestaltung wird später mit Verweis auf 2 beschrieben werden.
Das Zündelement 6 erzeugt einen Hochspannungsstartpuls (Zündelementpuls), überlagert den erzeugten Hochspannungspuls der Ausgangsspannung des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, und legt es an die HID-Birne 7 an. Die HID-Birne 7, die mit dem Zündelementpuls beliefert wird, startet die Entladung aufgrund des Durchschlags des in die Birne eingefüllten Gases.
Die Steuereinheit 8 steuert den Betrieb des Gleichstromwandlers 3 und Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4. Die Steuereinheit 8 kann als eine konkrete Einrichtung implementiert sein, in der Software und Hardware auf einem Mikrocomputer zusammenarbeiten, indem beispielsweise eine CPU des Mikroprozessors veranlasst wird, ein Steuerprogramm gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Die Rückführeinheit 9 erzeugt ein Rückführsignal zum Zurückführen des abnormalen Betriebs des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, der aufgrund der Invertierung des Ausgangs des RS-Flip-Flops des Wechselrichtertreibers 5 wegen einer unvorhergesehenen Situation auftritt, zu dem normalen Betrieb. Ihre detaillierte Ausgestaltung wird mit Verweis auf 2 beschrieben werden.
2 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Halbbrückenabschnitts auf einer Seite des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 und der Rückführeinheit in 1 zeigt. Obwohl 2 einen Schaltkreisabschnitt des Wechselrichtertreibers 5 zum Ansteuern bzw. Treiben des durch die Schaltvorrichtungen Q1 und Q2 ausgestalteten Halbbrückenabschnitts zeigt, ist die andere Halbbrückenschaltkreisseite zum Ansteuern bzw. Treiben der Schaltvorrichtungen Q3 und Q4 in derselben Weise ausgestaltet.
In 2 hat der Schaltkreis zum Ansteuern bzw. Treiben der Schaltvorrichtung Q1 in dem Wechselrichtertreiber 5 ein RS-Flip-Flop (bistabiler Schaltkreis) (von nun an als F/F bezeichnet) 10, das zwischen der Schaltvorrichtung Q1 und dem Pegelverschiebungsschaltkreis 11 auf dieselbe Weise wie in 9 platziert ist. Außerdem ist mit dem Schaltkreisabschnitt zum Treiben der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 ein Bootstrap-Schaltkreis verbunden.
Die Rückführeinheit 9, die auf einer Eingangsseite des Pegelverschiebungsschaltkreises 11 bereitgestellt ist, der mit dem Setzanschluss S des F/F 10 verbunden ist, hat einen Oszillator 12, einen UND-Schaltkreis 13, Pulsgeneratoren 14a und 14b und einen ODER-Schaltkreis 15. Der Oszillator 12 erzeugt periodische Rechteckwellen. Der UND-Schaltkreis 13 empfängt die Ausgabe des Oszillators 12 und das Steuersignal von der Steuereinheit 8 über einen Eingangsanschluss IN und liefert die Rechteckwellenform ihres logischen Produktes an den Pulsgenerator 14a.
Der Pulsgenerator 14a empfängt ein Pulssignal, das auf einen hohen Pegel in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke der Rechteckwelle des von dem UND-Schaltkreis 13 gelieferten logischen Produktes ansteigt. Der Pulsgenerator 14b erzeugt ein Pulssignal schmaler Breite in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Steuersignals, das von der Steuereinheit 8 über den Eingangsanschluss IN empfangen worden ist. Der ODER-Schaltkreis 15 produziert eine logische Summe der Ausgänge der Pulsgeneratoren 14a und 14b, und liefert sie an den Basisanschluss eines Transistors 18 des Pegelverschiebungsschaltkreises 11.
Der Pulsgenerator 17 empfängt das Steuersignal von der Steuereinheit 8 über den NICHT-Schaltkreis 16 und erzeugt ein Pulssignal schmaler Breite in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Eingangssignals. Das durch den Pulsgenerator 17 erzeugte Pulssignal wird an den Basis-Anschluss eines Transistors 20 des Pegelverschiebungsschaltkreises 11 geliefert.
Der Ansteuerschaltkreis bzw. Treiberschaltkreis der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2, der ausgestaltet ist durch Verbinden des Gate-Anschlusses der Schaltvorrichtung Q2 und des Eingangsanschlusses IN über einen NICHT-Schaltkreis 27, führt eine Polaritätsinvertierung des Steuersignals von der Steuereinheit 8 durch den NICHT-Schaltkreis 27 aus, und liefert an den Gate-Anschluss der Schaltvorrichtung Q2.
Der Pegelverschiebungsschaltkreis 11 enthält den Transistor 18 zum Verschieben des Pegels des Ausgangs des ODER-Schaltkreises 15 und den Transistor 20 zum Verschieben des Pegels des Ausgangs der Pulsgenerators 17. Die Transistoren 18 und 20 bestehen beispielsweise jeweils aus einem NPN-Typ-Bipolartransistor und haben ihren Emitter über Widerstände 19 und 21 geerdet, und ihre Kollektor-Anschlüsse werden mit der in den Kondensator C1 (Bootstrap-Kondensator) gespeicherten Ladung über Widerstände 22 und 23 beliefert.
Das F/F 10 setzt und hält das Ausgangssignal Q auf dem hohen Pegel in Ansprechen auf die Eingabe an den Setzanschluss S und auf dem niedrigen Pegel in Ansprechen auf die Eingabe an den Rücksetzanschluss R. Das F/F 10 hat einen Ausgangsanschluss Q, der mit dem Gate-Anschluss der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 verbunden ist, sein Setzanschluss S ist mit dem Setzsignalausgang des Pegelverschiebungsschaltkreises 11 über den NICHT-Schaltkreis 24 verbunden, und sein Rücksetzanschluss R ist mit dem Rücksetzsignalausgang des Pegelverschiebungsschaltkreises 11 über den NICHT-Schaltkreis 25 verbunden.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben werden.
Um die HID-Birne 7 mit einem Wechselstrom zu beliefern, erzeugt die Steuereinheit 8 das Steuersignal zum Steuern der Schaltvorrichtungen in dem Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4, erfasst den Ausgangsstrom des Gleichstromwandlers 3 als den Lampenstrom der HID-Birne 7 und die Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers 3 als die Lampenspannung der HID-Birne 7, und steuert das Leuchten der HID-Birne 7 mit der vorgeschriebenen Leistung gemäß den erfassten Werten.
Der Gleichstromwandler 3 speichert die magnetische Energie des Zeilentransformators durch Ausführen einer Schaltsteuerung durch Beliefern der Schaltvorrichtung mit dem Steuersignal von der Steuereinheit 8 als das Gate-Signal, und erzeugt die Gleichspannung durch Gleichrichten mit der Gleichrichtungsdiode der Spannung, die aus dem Zeilentransformator durch Freigeben der gespeicherten Energie erzeugt worden ist.
Der Wechselrichtertreiber 5 empfängt das Steuersignal von der Steuereinheit 8 über den Eingangsanschluss IN und schaltet den Ausgang des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 in Ansprechen auf den hohen/niedrigen Pegel des Steuersignals. In der vorliegenden Erfindung ist das Steuersignal zum Schalten des Ausgangs des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 (zum Erzeugen des Rechteckwellen-Wechselstroms) zum normalen Leuchten bzw. Entzünden der HID-Birne wie oben beschrieben als ein ”Hauptsignal” definiert. Somit wird das in dem grundsätzlichen Leuchtbetrieb involvierte Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter-Steuersignal als das Hauptsignal bezeichnet.
Zuerst erzeugt bei der ansteigenden Flanke des von der Steuereinheit 8 produzierten Hauptsignals der Pulsgenerator 14b, der das von der Steuereinheit 8 ausgegebene Hauptsignal empfängt, ein Pulssignal des hohen Pegels und schmaler Breite in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des Hauptsignals, und liefert das Pulssignal des hohen Pegels und schmaler Breite an den Transistor 18 über den ODER-Schaltkreis 15. Während der Periode bzw. Dauer des Pulssignals des hohen Pegels und schmaler Breite ändert der Transistor 18 sich zu dem An-Zustand, senkt das Kollektor-Potential ab, und bewirkt einen Spannungsabfall über dem Widerstand 22, wodurch der Eingang zu dem NICHT-Schaltkreis 24 auf den niedrigen Pegel gebracht wird. Dieses bringt den Ausgang des NICHT-Schaltkreises 24 auf den hohen Pegel und bringt den Setzanschluss S des F/F 10 auf den hohen Pegel. Dieses invertiert den Ausgang des F/F 10 und bringt den Ausgang Q auf den hohen Pegel und die Schaltvorrichtung Q1 in den An-Zustand.
Als Nächstes erzeugt bei der fallenden Flanke des von der Steuereinheit 8 produzierten Hauptsignals der Pulsgenerator 17, der das von der Steuereinheit 8 ausgegebene Hauptsignal über den NICHT-Schaltkreis 16 empfängt, ein Pulssignal des hohen Pegels und schmaler Breite in Synchronisation mit der ansteigenden Flanke des NICHT-Schaltkreises 16, das heißt mit der fallenden Flanke des Hauptsignals, und liefert an den Transistor 20. In der Periode bzw. Dauer des Pulssignals des hohen Pegels und schmaler Breite ändert der Transistor 20 sich in den An-Zustand, reduziert sein Kollektor-Potential, und erzeugt einen Spannungsabfall über dem Widerstand 23, wodurch der Pegel des Eingangs in den NICHT-Schaltkreis 25 abgesenkt wird. In diesem Fall ändert sich der Ausgang des NICHT-Schaltkreises 25 auf den hohen Pegel, und der Rücksetzanschluss R des F/F 10 ändert sich zu dem hohen Pegel. Dieses wird den Ausgang des F/F 10 invertieren, um den Ausgang Q zu dem niedrigen Pegel zu ändern, wodurch die Schaltvorrichtung Q1 abgeschaltet wird.
Außerdem gibt während der Periode bzw. Dauer, in der das von der Steuereinheit 8 ausgegebene Hauptsignal auf dem hohen Pegel gehalten wird, der UND-Schaltkreis 13 eine Rechteckwelle äquivalent zu der Rechteckwelle aus, die von dem Oszillator 12 der Rückkehreinheit 9 oszilliert wird, der die Rechteckwelle kontinuierlich oszilliert. Dann erzeugt der Pulsgenerator 14a kontinuierlich das Pulssignal, das mit der ansteigenden Flanke der Rechteckwelle des Oszillators 12 synchronisiert ist.
Demgemäß gibt der ODER-Schaltkreis 15, der die logische Summe des Ausgangs des Pulsgenerators 14a und des Ausgangs des Pulsgenerators 14b ausgibt, kontinuierlich Pulse schmaler Breite aus, was mit der ansteigenden Flanke des Hauptsignals synchronisiert ist und mit der ansteigenden Flanke des Oszillators 12, während das Hauptsignal den hohen Pegel beibehält. Während des hohen Pegels des Hauptsignals wird – mit anderen Worten – das F/F 10 wiederholt mit SET-Pulsen bzw. Setz-Pulsen beliefert, so dass, selbst wenn der Ausgang Q des F/F 10 aufgrund einer unvorhergesehenen Situation invertiert ist und sich zu dem niedrigen Pegel ändert und die Schaltvorrichtung Q1 in dem Aus-Zustand platziert ist, das F/F 10 erneut mit dem SET-Signal bei dem ansteigenden Zeitverhältnis der wiederholt ausgegebenen Rechteckwelle des Oszillators 12 beliefert wird. Somit wird der Ausgang Q des F/F 10 invertiert und auf den hohen Pegel zurückgeführt, und das Schaltelement Q1 wird angeschaltet. Demgemäß kann die HID-Birne 7 ihren Leuchtzustand beibehalten, ohne den abnormalen Betrieb des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 fortzuführen.
Die niederspannungsseitige Schaltvorrichtung Q2 wird mit der Rechteckwelle beliefert, die erhalten wird durch Invertieren des Hauptsignals von der Steuereinheit 8 über den NICHT-Schaltkreis 27. Dieses wird sie dazu veranlassen, eine umgekehrte Operation zu der der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 durchzuführen. Wenn die Schaltvorrichtung Q1 in dem An-Zustand ist, ist somit die Schaltvorrichtung Q2 in dem Aus-Zustand platziert.
Übrigens wird der Kondensator C1 mit der Gleichspannung der Gleichstromquelle 2 geladen, wenn die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in dem Aus-Zustand ist, und die niederspannungsseitig Schaltvorrichtung Q2, die mit der Niederspannungsseite der Schaltvorrichtung Q1 verbunden ist, in dem An-Zustand ist.
3 ist ein Diagramm, das Ausgangsspannungswellenformen des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 des Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates zeigt, wenn die HID-Birne 7 normal angeschaltet ist, ohne irgendeinen abnormalen Betrieb des F/F 10 in dem Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat mit der vorherigen Schaltkreisausgestaltung. Der Betrieb des Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates wird nun unten mit Verweis auf 3 beschrieben werden. Übrigens ist in 3 der Ausgang A die Spannung bei dem Verbindungspunkt der Schaltvorrichtungen Q1 und Q2 des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, und der Ausgang B ist die Spannung bei dem Verbindungspunkt der Schaltvorrichtungen Q3 und Q4 gegenüberliegend zu diesen.
Vor dem Starten des Leuchtens, indem ein Durchschlag über den Elektroden der HID-Birne 7 herbeigeführt wird, behält gemäß dem Hauptsignal von der Steuereinheit 8 der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 den An-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q4, die ein Paar in der H-Brücke bilden, bei und behält den Aus-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q3 und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2 gegenüberliegend zu diesen bei, und beliefert die HID-Birne 7 mit einer Gleichspannung von beispielsweise ungefähr 400 (V).
Was die Ausgangspolarität bei dem Start des Leuchtens der HID-Birne 7 betrifft, wird – mit anderen Worten – ein erster Ausgang (Ausgang A in 3) auf einem hohen Potential behalten, und ein zweiter Ausgang (Ausgang B in 3) wird auf einem niedrigen Potential über die Schaltvorrichtungen gehalten, die ein Paar in der H-Brücke bilden.
Das Zündelement 6 verursacht einen Durchschlag über den Elektroden der HID-Birne 7 und startet eine Entladung (Leuchten) durch Beliefern der HID-Birne 7 mit einer Überlagerung eines Hochspannungspulses (Zündelementpuls), den es erzeugt, auf die Gleichspannung, die der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 ausgibt. Wenn das Leuchten aufgrund des Durchschlags über den Elektroden der HID-Birne 7 startet, wodurch in der Folge ein Stromfluss veranlasst wird, reduziert sich die Ausgangsspannung des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 auf die Startspannung der HID-Birne 7.
Bis die Entladung der HID-Birne 7 stabil wird, nachdem sie durch den gelieferten Zündelementpuls angeschaltet wird, führt der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 einen Polaritätsschaltbetrieb mit einer längeren Periode bzw. Dauer als der Periode bzw. Dauer der Wechselstrom-Rechteckwelle (beispielsweise ungefähr 400 Hertz) in einer normalen Vorschaltgerätzeitperiode in Ansprechen auf das Hauptsignal von der Steuereinheit 8 durch.
Zum Ausgeben der Wechselstrom-Rechteckwelle mit der normalen Vorschaltperiode schaltet die Steuereinheit 8, mit einem Auswählen des Zeitverhältnisses, bei dem die Entladung stabil wird, abwechselnd in Ansprechen auf die normale Vorschaltfrequenz (beispielsweise ungefähr 400 Hertz) zwischen der Kombination des An-Zustands der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 und der niederspannungsseitig Schaltvorrichtung Q4, die ein Paar in der H-Brücke bilden, und dem Aus-Zustand der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q3 und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2 gegenüberliegend zu diesen und der Kombination entgegengesetzt zu der vorhergehenden Operation, das heißt, die Kombination des Aus-Zustands der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q4, die das Paar in der H-Brücke bilden, und des An-Zustands der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q3 und der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2 gegenüberliegend zu diesen, und gibt das Schaltergebnis aus. Die Ausgabe, die in die Wechselstrom-Rechteckwelle durch den Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 in Ansprechen auf das Signal der Steuereinheit 8 umgewandelt worden ist, wird an die HID-Birne 7 über das Zündelement 6 geliefert, um die HID-Birne 7 zu erhellen.
Obwohl der Oszillator 12 immer die Rechteckwelle oszilliert und sie an den UND-Schaltkreis 13 ungeachtet eines Auftretens des abnormalen Betriebs des F/F 10 liefert, ist übrigens auch eine Ausgestaltung möglich, die sie zu einem vorgeschriebenen Zeitverhältnis oszilliert, so wie während einer Periode einer festen Ausgangspolarität, vor dem Starten der Entladung.
4 ist ein Diagramm, das die Ausgangsspannungswellenformen des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 zeigt beim Anwenden der Rückfahrverarbeitung auf den Fall, wo der Ausgang Q des F/F 10 zu der Zeit invertiert wird, wenn der Zündelementpuls während des Leuchtbetriebs des Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates der Ausführungsform 1 erzeugt wird, in der die Ausgänge A und B die Ausgänge über die Schaltvorrichtungen zeigen, die Paare in der H-Brücke wie in 3 bilden.
Was die Ausgänge bei dem Leuchtstart der HID-Birne 7 mit Verwendung des Zündelementpulses betrifft, wird wie oben beschrieben der Leuchtbetrieb gestartet durch Bereitstellung der Dauer einer festen Ausgangspolarität D, in der der Ausgang A bei der Hochspannungsseite fest ist und der Ausgang B bei der Niederspannungsseite fest ist.
Wenn in der Dauer einer festen Ausgangspolarität D der Ausgang Q des F/F 10 eine Polaritätsinvertierung hat und sich aufgrund eines Spannungsstoßes oder Rauschens wegen der Erzeugung des Zündelementpulses zu dem niedrigen Pegel ändert, ändert sich die Schaltvorrichtung Q1 von dem An-Zustand zu dem Aus-Zustand und führt einen abnormalen Betrieb durch, weil die normale Spannung nicht ausgegeben wird, wie durch eine gestrichelte Linie in 4 gezeigt.
Wenn die Ausgangspolarität eine Invertierung macht und die Schaltvorrichtung Q1 sich zu dem Aus-Zustand ändert, kann wie oben beschrieben der konventionelle Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat nicht zu der normalen Polarität zurückkehren, weil die ansteigende Flanke nicht geliefert wird, weil das Hauptsignal auf dem hohen Pegel fixiert ist.
Im Gegensatz dazu gibt in der vorliegenden Ausführungsform 1, obwohl der Pulsgenerator 14b nicht das Pulssignal erzeugt, weil das Hauptsignal auf dem hohen Pegel während der Dauer einer festen Ausgangspolarität D fest bzw. fixiert ist, der UND-Schaltkreis 13 die Rechteckwelle aus, die der Oszillator 12 produziert, während das Hauptsignal auf dem hohen Pegel fest ist. Somit beliefert der Pulsgenerator 14a den ODER-Schaltkreis 15 mit dem Rückfahrsignal, das mit der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des UND-Schaltkreises 13 synchronisiert ist. Demgemäß gibt der ODER-Schaltkreis 15 das Pulssignal aus, das mit der durch den oben beschriebenen Oszillator 12 erzeugten Rechteckwelle synchronisiert ist. Das Signal ermöglicht es der Schaltvorrichtung Q1, sich von dem Aus-Zustand zu dem An-Zustand zu ändern, das heißt zu der normalerweise auszugebenden Polarität, wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, da sie die Rückfahreinheit 9 hat, selbst wenn die Invertierung des Ausgangs Q des F/F 10 aufgrund einer unvorhergesehenen Situation auftritt, sie zu der normalerweise auszugebenden Polarität zurückfahren bzw. zurückkehren.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Die vorhergehende Ausführungsform 1 zeigt den Fall, der das Rückfahrsignal auf Grundlage der Rechteckwelle nutzt, die durch den Oszillator 12 erzeugt worden ist, der immer ungeachtet des Auftretens des abnormalen Betriebs oszilliert. Im Gegensatz dazu überwacht die vorliegende Ausführungsform 2 den Betrieb des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, erzeugt das Rückfahrsignal in Ansprechen auf das Ergebnis der Überwachung, und fährt den Ausgang des F/F 10 zu der normalerweise auszugebenden Polarität zurück.
5 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Halbbrückenabschnitts eines Wechselrichtertreibers und einer Rückfahreinheit eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem dieselben oder ähnliche Komponenten zu denen von 2 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und ihre Beschreibung wird hier weggelassen. In 5 bestimmt eine Betriebüberwachungseinheit 28 den abnormalen Betrieb (hinsichtlich dessen, ob zum Beispiel die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in dem Aus-Zustand ist oder nicht während der Periode einer festen Ausgangspolarität) aus einem Ergebnis eines Vergleichens der Ausgangsspannung a des Gleichstromwandlers 3 mit der Ausgangsspannung b des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4, und liefert eine Rechteckwelle an den UND-Schaltkreis 13, wenn sie eine Entscheidung des abnormalen Betriebs tätigt (dass beispielsweise die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in dem Aus-Zustand ist).
Da die Steuereinheit 8 die Ausgangsspannung a und den Ausgangsstrom c des Gleichstromwandlers 3 erfasst, die Beleuchtungsleistung durch Betreiben des Gleichstromwandlers 3 gemäß dem Erfassungsergebnis steuert, und den Schaltbetrieb des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 steuert, kann die Betriebüberwachungseinheit 28 übrigens verkörpert sein durch Hinzufügen einer Erfassungsfunktion der Ausgangsspannung b auf neue Art und Weise. Beispielsweise kann die Betriebüberwachungseinheit 28 als eine konkrete Einrichtung realisiert sein, in der Software und Hardware zusammenarbeiten durch Installieren eines Programmmoduls zum Funktionieren eines Mikrocomputers als die Betriebüberwachungseinheit 28 in einem Steuerprogramm zum Funktionieren des Mikrocomputers als die Steuereinheit 8 und zum Veranlassen der CPU des Mikrocomputers, das Steuerprogramm auszuführen.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben werden.
Wie in 4 der vorhergehenden Ausführungsform 1 gezeigt, reduziert sich die Ausgangsspannung b des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 deutlich im Vergleich mit der Ausgangsspannung a des Gleichstromwandlers 3, wenn die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 abschaltet, weil der Ausgang Q des F/F 10 aufgrund eines Spannungsstoßes oder Rauschens wegen der Zündelementpulserzeugung während der Dauer einer festen Spannungspolarität invertiert ist. Somit erfasst die Betriebüberwachungseinheit 28 der vorliegenden Ausführungsform 2 dieses Verhalten aus dem Ergebnis des Vergleichens der Ausgangsspannung b des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 mit der Ausgangsspannung a des Gleichstromwandlers 3 und tätigt eine Entscheidung bzw. Bestimmung des abnormalen Betriebs, in dem die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in den Aus-Zustand getrieben wird.
Mit dem Tätigen einer Entscheidung bzw. Bestimmung des abnormalen Betriebs erzeugt die Betriebüberwachungseinheit 28 die Rechteckwelle bei einer vorgeschriebenen Periode bzw. Dauer und liefert sie an den UND-Schaltkreis 13. Der UND-Schaltkreis 13 gibt ein Signal aus, das mit der Rechteckwelle von der Betriebüberwachungseinheit 28 synchronisiert ist, und der Pulsgenerator 14a beliefert den ODER-Schaltkreis 15 mit dem Pulssignal, das mit der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des UND-Schaltkreises 13 synchronisiert ist. Der Betrieb danach ist derselbe wie der basierend auf dem Oszillator 12 der vorhergehenden Ausführungsform 1.
Da wie oben beschrieben die vorliegende Ausführungsform 2 die Betriebüberwachungseinheit 28 hat, die hinsichtlich dessen entscheidet, ob die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 (Q3) aufgrund der Invertierung des Ausgangs Q des F/F 10 eine Fehlfunktion hat oder nicht, aus dem Ergebnis eines Vergleichens der Ausgangsspannung des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 mit der von dem Gleichstromwandler 3 und das Rückfahrsignal erzeugt, wenn sie eine Entscheidung bzw. Bestimmung einer Fehlfunktion tätigt, kann sie, selbst wenn der Ausgang Q des F/F 10 eine Invertierung aufgrund einer unvorhergesehenen Situation ausführt, zweckgemäß zu dem normalen Betrieb zurückkehren. Außerdem befähigt das Ausführen der Funktionen der Betriebüberwachungseinheit 28 mit dem Programmmodul in dem Steuerprogramm zum Funktionieren des Mikrocomputers als die Steuereinheit 8 die Arithmetikverarbeitung der CPU, das Rückfahrsignal zu erzeugen. Demgemäß ist es nicht erforderlich, einen dedizierten Schaltkreis als die Betriebüberwachungseinheit 28 zu installieren, was eine Vereinfachung der Schaltkreisausgestaltung ermöglicht.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Obwohl die vorhergehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Ausgestaltungen zeigen, die das Rückfahrsignal wie ein Hilfssignal getrennt von dem Hauptsignal erzeugen und liefern, zeigt die vorliegende Ausführungsform 3 einen Fall, der dem Hauptsignal die Funktion des Rückfahrsignals zum Ausführen der Rückfahrverarbeitung gibt.
6 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 6 enthält der Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat 1A der Ausführungsform 3 den Gleichstromwandler 3 zum Hochsetzen der Gleichspannung der Gleichstromquelle 2, den Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 zum Umwandeln der Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers 3 in einen Rechteckwellen-Wechselstrom, das Zündelement 6 zum Veranlassen der HID-Birne 7, eine Entladung zu starten, und eine Steuereinheit 8A zum Steuern des Gleichstromwandlers 3 und des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4.
Der Gleichstromwandler 3 umfasst wie der in 8 einen Zeilentransformator 3a, eine Schaltvorrichtung 3b, die aus einem MOS-Feldeffekttransistor besteht, eine Gleichrichtungsdiode 3c und einen Glättungskondensator 3d. Der Gleichstromwandler 3 speichert eine magnetische Energie in dem Zeilentransformator 3a durch Anlegen der Gleichspannung der Gleichstromquelle 2 an den Zeilentransformator 3a unter der Schaltsteuerung der Schaltvorrichtung 3b mit der Steuereinheit 8A, und erzeugt die Gleichspannung durch Gleichrichten mit der Gleichrichtungsdiode 3c der Spannung, die in dem Zeilentransformator 3a produziert worden ist durch Freigeben der magnetischen Energie, die in dem Zeilentransformator 3a gespeichert ist, durch Abschalten der Schaltvorrichtung 3b mit der Steuereinheit 8A. Außerdem kann ein Stromerfassungswiderstand 3e, der zwischen dem Gleichstromwandler 3 und dem Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 bereitgestellt ist, den an die HID-Birne 7 gelieferten Lampenstrom c erfassen.
Der Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter 4 hat Schaltvorrichtungen Q1–Q4, die beispielsweise MOS-Feldeffekttransistoren oder IGBTs verwenden, und einen Wechselrichtertreiber 5. In 6 sind die Schaltvorrichtungen Q1–Q4 auf eine H-Weise verbunden, um den H-Brücken-Inverter zu bilden. In dieser Ausgestaltung geben die Schaltvorrichtungen Q1 und Q3 ein hohes Potential aus und geben die Schaltvorrichtungen Q2 und Q4 ein niedriges Potential aus. Die Ausgestaltung ist ebenso dieselbe wie die der vorhergehenden Ausführungsform 1 oder 2. Übrigens sind die Treiberschaltkreiseinheiten 10A und 10B ein Schaltkreis, der das F/F 10, NICHT-Schaltkreise 24 und 25 und Pegelverschiebungsschaltkreis 11 umfassen, wie zum Beispiel in 2 oder 5 gezeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform 3 sind die Betriebüberwachungseinheit 28 und eine Signalerzeugungseinheit 29 zum Erzeugen der Hauptsignale entsprechend den Schaltvorrichtungen Q1–Q4 als funktionale Komponenten der Steuereinheit 8A bereitgestellt. Beispielsweise können die Betriebüberwachungseinheit 28 und Signalerzeugungseinheit 29 als eine konkrete Einrichtung realisiert sein, in der die Software und Hardware zusammenarbeiten durch Installieren eines Programmmoduls zum Funktionieren eines Mikrocomputers als die Betriebüberwachungseinheit 28 und Signalerzeugungseinheit 29 in das Steuerprogramm zum Funktionieren des Mikrocomputers als die Steuereinheit 8A und durch Veranlassen der CPU des Mikrocomputers, das Steuerprogramm auszuführen.
Die Ausführungsform 3 mit solch einer Ausgestaltung schließt den UND-Schaltkreis 13, Pulsgeneratoren 14a, 14b und 17, NICHT-Schaltkreise 16 und 27 aus, die zu dem Wechselrichtertreiber 5 zum Erzeugen des Hauptsignals oder zum Erzeugen des Rückfahrsignals getrennt davon in der vorhergehenden Ausführungsform 1 oder 2 hinzugefügt worden sind.
Viele übliche Wechselrichtertreiber-ICs auf dem Markt haben nur Eingangsanschlüsse für die Hauptsignale. Demgemäß kann mit Ausgestaltung der Steuereinheit 8A wie oben beschrieben und mit dem Erzielen derselben Funktion wie das Rückfahrsignal mit den Hauptsignalen, wie es später beschrieben wird, die vorliegende Ausführungsform 3 einen üblichen Wechselrichtertreiber-IC nutzen, ohne irgendeinen neuen Schaltkreis zu dem Treiber-IC hinzuzufügen.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben werden.
7 ist ein Diagramm, das die Ausgangsspannungswellenformen des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters zeigt beim Anwenden der Rückfahrverarbeitung auf den Fall, wo der Ausgang Q des F/F 10 zu einer Zeit invertiert ist, wenn der Zündelementpuls während des Leuchtbetriebs des Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparates der Ausführungsform 3 erzeugt wird.
Wenn in der Periode einer festen Ausgangspolarität D der Ausgang Q des F/F 10 eine Polaritätsinvertierung hat, und die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 abschaltet, wie durch die gestrichelte Linie in 7 gezeigt, reduziert sich die Ausgangsspannung b des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 deutlich im Vergleich mit Ausgangsspannung a des Gleichstromwandlers 3. Mit einem Erfassen dieses Verhaltens basierend auf dem Ergebnis eines Vergleichens der Ausgangsspannung b des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 mit der Ausgangsspannung a des Gleichstromwandlers 3 tätigt die Betriebüberwachungseinheit 28 eine Entscheidung bzw. Bestimmung des abnormalen Betriebs, in dem die hochspannungsseitige Schaltvorrichtung Q1 in den Aus-Zustand getrieben wird.
Um den Ausgang Q des F/F 10 zu dem normalen Zustand in der Periode einer festen Ausgangspolarität D zurückzufahren, ist es erforderlich, das Setzsignal an das F/F 10 zu liefern.
Wenn die Betriebüberwachungseinheit 28 eine Entscheidung bzw. Bestimmung des abnormalen Betriebs tätigt, gibt demgemäß die Signalerzeugungseinheit 29 zuerst das Hauptsignal zum Abschalten der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q1 und zum Anschalten der niederspannungsseitigen Schaltvorrichtung Q2 aus, d. h. das Hauptsignal (erstes Steuersignal) zum Abschalten der Paar-Schaltvorrichtungen Q1 und Q4 des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 und zum Anschalten der Paar-Schaltvorrichtungen Q2 und Q3 (Invertierung 1 des Hauptsignals).
Nach dem Invertieren der Ausgangspolarität des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 gibt die Signalerzeugungseinheit 29 das Hauptsignal (zweites Steuersignal) zum Anschalten der Paar-Schaltvorrichtungen Q1 und Q4 und zum erneuten Abschalten der Paar-Schaltvorrichtungen Q2 und Q3 (Invertierung 2 des Hauptsignals) aus, wodurch sie fähig ist, den Ausgang des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 zu der normalerweise auszugebenden Ausgangspolarität zurückzufahren, wie in 7 gezeigt.
Wie oben beschrieben, enthält in der vorliegenden Ausführungsform 3 die Steuereinheit 8A die Betriebüberwachungseinheit 28 zum Tätigen einer Entscheidung hinsichtlich dessen, ob die Polarität des Ausgangs Q des F/F 10 invertiert ist oder nicht, aus dem Vergleichsergebnis der Ausgangsspannung des Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichters 4 mit der von dem Gleichstromwandler 3, und die Signalerzeugungseinheit 29 zum Zurückfahren, wenn die Entscheidung getätigt wird, dass die Polarität des Ausgangs Q des F/F 10 invertiert ist, des Ausgangs Q des F/F 10 zu der normalerweise auszugebenden Polarität durch erneutes Setzen des Ausgangs Q des F/F 10 durch Beliefern des Wechselrichtertreibers 5 mit dem Hauptsignal (erstes Steuersignal) zum Invertieren der Ausgangspolarität, und dann mit dem Hauptsignal (zweites Steuersignal) zum erneuten Invertieren davon zu der normalerweise auszugebenden Ausgangspolarität. Selbst wenn der Ausgang Q des F/F 10 aufgrund einer unvorhergesehenen Situation invertiert ist, und der abnormale Betrieb aufgrund dessen auftritt, kann somit die vorliegende Ausführungsform 3 die Polarität des Ausgangs Q des F/F 10 erneut setzen, wodurch sie fähig ist, zweckgemäß zu der normalerweise auszugebenden Polarität zurückzufahren.
Außerdem kann sie einen üblichen Wechselrichtertreiber-IC nutzen, der nur Eingangsanschlüsse für die Hauptsignale hat, ohne Änderung durch die Ausgestaltung der Betriebüberwachungseinheit 28 und der Signalerzeugungseinheit 29 als die funktionalen Komponenten der Steuereinheit 8A, um dieselben Funktionen wie die des in der vorhergehenden Ausführungsform 1 oder 2 gezeigten Rückfahrsignals mit den Hauptsignalen zu erzielen. Somit kann sie die Rückfahrverarbeitung durch die Arithmetikverarbeitung der CPU des Mikrocomputers ausführen, der die Steuereinheit 8A implementiert, wodurch eine Vereinfachung der Ausgestaltung des Apparates erreicht wird.
Obwohl die vorhergehenden Ausführungsformen 1–3 beispielhaft mit Ausgestaltungen beschrieben worden sind, die das F/F 10 als den Wechselrichtertreiber 5 verwenden, bedeutet dieses keine Beschränkung auf ein RS-Flip-Flop. Für das F/F reicht beispielsweise ein Schaltkreis aus, der einen bistabilen Ausgangszustand hat zum Halten des An- oder Aus-Zustands der hochspannungsseitigen Schaltvorrichtungen.
Obwohl die vorhergehenden Ausführungsformen 1–3 beispielhaft mit Nutzung des H-Typ-Vollbrücken-Wechselrichters, der aus den vier Schaltvorrichtungen Q1–Q4 besteht, beschrieben worden sind, ist auch eine Halbbrückentyp-Schaltkreis-Ausgestaltung möglich.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Was den Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft, kann er, selbst wenn eine Ausgangsinvertierung aufgrund einer unvorhergesehenen Situation in dem bistabilen Schaltkreis auftritt und der abnormale Betrieb der Schaltvorrichtungen aufgrund dessen auftritt, den Ausgang des bistabilen Schaltkreises durch das Rückfahrsignal erneut setzen und das Ausgangssignal des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität zurückfahren. Somit hat er einen Vorteil, dass er fähig ist, den Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat zweckgemäß zu dem normalen Betrieb zurückzufahren. Demgemäß wird er geeignet auf einen Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat und dergleichen zum Steuern eines Leuchtens einer Entladungslampe angewendet.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat enthält ein Flip-Flop (10) zum Beibehalten des An- oder Aus-Betriebs einer Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung (Q1) eines Wechselrichters in Synchronisation mit einer steigenden Flanke und einer fallenden Flanke eines Hauptsignals, und eine Rückführeinheit (9) zum Erzeugen eines Signals zum Zurückführen, selbst wenn der Ausgang (Q) des Flip-Flops aufgrund einer unvorhergesehenen Situation invertiert wird, des Ausgangs auf die normalerweise auszugebende Polarität; und führt den Ausgang des Flip-Flop auf die normalerweise auszugebende erste Polarität mit Verwendung des Rückführsignals zurück.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001-43986 [0025]
JP 2000-166258 [0025]
JP 2004-274866 [0025]

Claims

Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat mit: einem Wandler zum Hochsetzen einer Eingangsspannung von einer Gleichstromquelle zum Ausgeben einer Gleichspannung; einem Wechselrichter zum Schalten, durch An/Aus-Steuerung von Schaltvorrichtungen, einer Polarität der von dem Wandler ausgegebenen Spannung, um sie in eine Rechteckwellen-Wechselspannung umzuwandeln, die an eine Entladungslampe zu liefern ist; einer Steuereinheit zum Ausführen der An/Aus-Steuerung der Schaltvorrichtungen des Wandlers und des Wechselrichters; einem Wechselrichter-Treiberschaltkreis zum An/Aus-Treiben der Schaltvorrichtungen des Wechselrichters in Ansprechen auf ein Steuersignal von der Steuereinheit; einem bistabilen Schaltkreis, der in dem Wechselrichter-Treiberschaltkreis bereitgestellt ist, zum Setzen der Ausgangspolarität in Synchronisation mit dem Steuersignal und zum Halten, in Ansprechen auf den Ausgang, der bei der Polarität entsprechend dem Steuersignal gehalten wird, eines An/Aus-Betriebs einer Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung des Wechselrichters; und einer Rückführeinheit zum Zurückführen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises auf die Polarität, die normalerweise auszugeben ist, durch erneutes Setzen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises durch Liefern eines Rückführsignals an den Wechselrichter-Treiberschaltkreis.
Entladungslampen-Vorschalt-Apparat gemäß Anspruch 1 mit ferner: einem Bootstrap-Schaltkreis mit einem Bootstrap-Kondensator, der geladen wird in Ansprechen auf ein Aus-Treiben der Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung und entladen wird in Ansprechen auf ein An-Treiben davon, wobei die Rückführeinheit das Rückführsignal für den bistabilen Schaltkreis zum Beibehalten des An/Aus-Betriebs der Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung erzeugt, wodurch der Ausgang erneut gesetzt wird, um den Ausgang des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität zurückzuführen.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 1, wobei die Rückführeinheit den Wechselrichter-Treiberschaltkreis mit dem Rückführsignal zu dem Zeitverhältnis versorgt, bei dem der Ausgang des bistabilen Schaltkreises auf eine vorgeschriebene Polarität gesetzt wird.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 3, wobei in einer Periode einer festen Ausgangspolarität, während welcher der Wechselrichter-Treiberschaltkreis den Ausgang, der von dem Wechselrichter an die Entladungslampe vor dem Starten einer Entladung der Entladungslampe zu liefern ist, auf eine Polarität für eine im Vergleich mit einer Periode bei einem normalen Leuchten lange Zeit fixiert, die Rückführeinheit das Rückführsignal an den Wechselrichter-Treiberschaltkreis bei einem kürzeren Intervall als der Periode einer festen Ausgangspolarität liefert.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 1, wobei die Rückführeinheit einen Oszillator zum Erzeugen eines Signals hat und das Rückführsignal in Ansprechen auf das Signal von dem Oszillator und das Steuersignal erzeugt.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 1, wobei das Rückführsignal aus einem Paar von einem ersten Steuersignal zum Invertieren der Ausgangspolarität des bistabilen Schaltkreises und einem zweiten Steuersignal zum erneuten Invertieren der Ausgangspolarität zum Zurückführen auf die normalerweise auszugebende Ausgangspolarität besteht.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 1, wobei die Rückführeinheit: eine Betriebüberwachungseinheit umfasst zum Tätigen einer Entscheidung hinsichtlich dessen, ob der Ausgang des bistabilen Schaltkreises eine abnormale Invertierung verursacht oder nicht, aus einem Ergebnis des Vergleichens der Ausgangsspannung des Wechselrichters mit der des Wandlers, und zum Erzeugen eines Signals beim Tätigen einer Entscheidung einer abnormalen Invertierung; und das Rückführsignal in Ansprechen auf das Signal von der Betriebüberwachungseinheit erzeugt.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat mit: einem Wandler zum Hochsetzen einer Eingangsspannung von einer Gleichstromquelle und zum Ausgeben davon; einem Wechselrichter zum Schalten, durch An/Aus-Steuerung von Schaltvorrichtungen, einer Polarität der Ausgangsspannung von dem Wandler, um sie in eine Rechteckwellen-Wechselspannung zu wandeln, die an eine Entladungslampe zu liefern ist; einer Steuereinheit zum Ausführen einer An/Aus-Steuerung der Schaltvorrichtungen des Wandlers und des Wechselrichters; einem Wechselrichter-Treiberschaltkreis zum An/Aus-Treiben der Schaltvorrichtungen des Wechselrichters in Ansprechen auf ein Steuersignal von der Steuereinheit; einem bistabilen Schaltkreis, der in dem Wechselrichter-Treiberschaltkreis bereitgestellt ist, zum Setzen der Ausgangspolarität in Synchronisation mit dem Steuersignal und zum Halten, in Ansprechen auf den Ausgang, der bei der Polarität entsprechend dem Steuersignal gehalten wird, eines An/Aus-Betriebs einer Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung des Wechselrichters; einer Betriebüberwachungseinheit, die in der Steuereinheit bereitgestellt ist, zum Tätigen einer Entscheidung hinsichtlich dessen, ob der Ausgang des bistabilen Schaltkreises eine abnormale Invertierung verursacht oder nicht, aus einem Ergebnis eines Vergleichens der Ausgangsspannung des Wechselrichters mit der des Wandlers; und einer Signalerzeugungseinheit zum Zurückführen, wenn durch die Betriebüberwachungseinheit eine Entscheidung getätigt wird, dass der Ausgang des bistabilen Schaltkreises abnormal invertiert ist, des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität durch erneutes Setzen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises durch Beliefern des Wechselrichter-Treiberschaltkreises mit einem ersten Steuersignal zum Invertieren des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises bezüglich der normalerweise auszugebenden Ausgangspolarität und nachfolgend durch Beliefern des Wechselrichter-Treiberschaltkreises mit einem zweiten Steuersignal zum erneuten Invertieren des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Ausgangspolarität.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 8 mit ferner: einem Bootstrap-Schaltkreis mit einem Bootstrap-Kondensator, der geladen wird in Ansprechen auf ein Aus-Treiben der Hochspannungsseite-Schaltvorrichtung und entladen wird in Ansprechen auf ein An-Treiben davon, wobei die Signalerzeugungseinheit den Ausgang des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität zurückführt durch erneutes Setzen des Ausgangs durch Erzeugen des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals, wenn der Betrieb des bistabilen Schaltkreises abnormal ist.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß Anspruch 9, wobei der Wechselrichter ein H-Brücken-Schaltkreis ist, der aus vier Schaltvorrichtungen besteht, und der die Ausgangsspannung des Wandlers in die Rechteckwellen-Wechselspannung wandelt durch Schalten der Polarität der Ausgangsspannung des Wandlers durch Ausführen einer abwechselnden An/Aus-Steuerung durch Aufteilen der vier Schaltvorrichtungen in zwei Paare; und die Signalerzeugungseinheit, wenn eine Entscheidung durch die Betriebüberwachungseinheit getätigt wird, dass der Ausgang des bistabilen Schaltkreises abnormal invertiert ist, den Ausgang des bistabilen Schaltkreises auf die normalerweise auszugebende Polarität zurückführt durch erneutes Setzen des Ausgangs des bistabilen Schaltkreises durch Beliefern des Wechselrichter-Treiberschaltkreises mit dem ersten Steuersignal zum Abschalten jeder Schaltvorrichtung eines ersten Paares der Schaltvorrichtungen, die normal in einem An-Zustand sein sollen, und zum Anschalten jeder Schaltvorrichtung eines zweiten Paares der Schaltvorrichtungen, die normal in einem Aus-Zustand sein sollen, und nachfolgend durch Beliefern des Wechselrichter-Treiberschaltkreises mit dem zweiten Steuersignal zum Anschalten jeder Schaltvorrichtung des ersten Paares der Schaltvorrichtungen, die normal in einem An-Zustand sein sollen, und zum Abschalten jeder Schaltvorrichtung des zweiten Paares der Schaltvorrichtungen, die normal in einem Aus-Zustand sein sollen.
Entladungslampen-Vorschaltgerät-Apparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der bistabilen Schaltkreis ein RS-Flip-Flop ist.