DE19543851A1

DE19543851A1 - Schaltung zum Zünden einer Hochdruck-Gasentladungslampe

Info

Publication number: DE19543851A1
Application number: DE1995143851
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Kern
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1997-05-28
Also published as: WO1997020452A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zum Zünden einer Hochdruck-Gasentladungslampe, welche insbesondere für den Einsatz in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen vorgesehen ist, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Für die Zündung von Gasentladungslampen, insbesondere von Hochdruck-Gasentladungslampen sind generell hohe Zündspannungen notwendig. Um diese hohen Spannungen bereitzustellen sind sogenannte Impulszünder und Resonanzzünder allgemein bekannt.

Ein Beispiel für einen Impulszünder ist aus der DE 40 17 415 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Zündvorrichtung ist ein Zündtransformator vorgesehen, dessen Primärwicklung ein Zündimpuls zugeführt wird. Die Sekundärwicklung transformiert diesen Zündimpuls auf diejenige Spannung hoch, die zum Zünden der Lampe notwendig ist. Auf der Primärseite ist ein Kondensator parallel zu der Reihenschaltung der Primärwicklung und eines steuerbaren Schalters, der durch einen gesteuerten Thyristor gebildet wird, angeordnet. Dieser Kondensator wird zum Zünden auf eine zu diesem Zeitpunkt dann anliegende und wirksame Spannung von eine Spannungsversorgungsschaltung aufgeladen. Bei Erreichen einer bestimmten Spannung wird der steuerbare Schalter durchgeschaltet und der Kondensator zur Abgabe des Zündimpulses entladen.

Bei dieser bekannten Zündvorrichtung ist die gesamte Zündenergie und die in der kritischen Phase der Überleitung der Hochdruck-Gasentladungslampe vom Zünd- in den Brennbetrieb notwendige Energie von einem einzigen Kondensator aufzubringen. Dieser muß zum einem daher auf ein sehr hohes Spannungsniveau aufladbar sein und zum anderen die notwendige Kapazität aufweisen. Dies macht ein teures und aufwendiges Bauteil nötig, welches außerdem erheblichen Raumbedarf erfordert. Weiterhin ist bei dieser bekannten Zündvorrichtung der schaltungsmäßige Aufwand für die Überwachung der Spannung des Kondensators erheblich, um zum gewünschten Zeitpunkt den Thyristor zur Einleitung der Abgabe des Zündimpulses durch Entladung des Kondensators durchzuschalten.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltung zum Zünden einer Hochdruck-Gasentladungslampe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil der Aufteilung der Zündspannung in zwei Teilspannungen, so daß von jeder der in Reihe geschalteten Teilschaltung nur noch ein Teil der Gesamtspannung aufzubringen ist. Dadurch sind kostengünstigere Bauelemente verwendbar. Darüber hinaus entfällt der zum Hochtransformieren der Primärspannung erforderliche Zündtransformator.

Gemäß der Erfindung wird dies prinzipiell dadurch erreicht, daß die für die Zündung notwendige Zündspannung durch Überlagerung einer Gleichspannung und einer Wechselspannung generierbar ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Wechselspannung eine Impuls- oder eine periodische Spannung sein.

Entsprechend einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird die Gleichspannung von dem ladbaren Kondensator aufgebracht, wobei dieser Anteil etwa die Hälfte der notwendigen Zündspannung ausmacht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ein Schwingkreis, bestehend aus einer Spule und einem Kondensator, vorgesehen, der zwischen dem ladbaren Kondensator und dem Schaltelement angeordnet ist, und der bei dem Durchschalten des Schaltelementes angeregt wird, wodurch der Wechselspannungsteil der Zündspannung, vorzugsweise etwa die Hälfte der notwendigen Zündspannung, generiert wird.

In zweckmäßiger Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist parallel zum Kondensator des Schwingkreises ein hochohmiger Widerstand vorgesehen.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Spannungsversorgungsschaltung einen hohen Innenwiderstand aufweist.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Schaltung gemäß der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung ist schematisch in Fig. 1 anhand eines Prinzipschaltbildes dargestellt. Eine Spannungsversorgungsschaltung 1 liefert eine Gleichspannung U₁. Ein Kondensator 2 wird, sobald die Spannung U₁ an ihn angelegt ist, aufgrund des hohen Innenwiderstandes der Spannungsversorgungsschaltung 1 langsam auf diese Spannung aufgeladen. Eine Spule 3 und ein zweiter Kondensator 4, die einen Schwingkreis bilden, sind in Reihe mit einem Schaltelement 5 an die Klemmen der Spannungsversorgungsschaltung 1 angeschlossen. Parallel zu dem zweiten Kondensator 4 ist ein hochohmiger Widerstand 6 angeordnet. Am Verbindungspunkt von Spule 3 und zweitem Kondensator 4 ist eine Hochdruck-Gasentladungslampe 7 angeschlossen.

Das vorliegender Erfindung zugrunde liegende Prinzip besteht darin, die notwendige Zündspannung durch eine Serienschaltung einer Gleichspannung, im dargestellten Beispiel die Spannung U₁ der Spannungsversorgungsschaltung 1, und einer Wechselspannung zu erzeugen. Die Wechselspannung kann dabei eine Impulsspannung oder eine periodische Spannung sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Wechselspannung durch den aus Spule 3 und zweitem Kondensator 4 gebildeten Schwingkreis aufgebracht. Durch diese Serienschaltung zweier Teilschaltungen, Gleichspannungsquelle und Schwingkreis als Wechselspannungsquelle, muß jede Spannungsquelle für sich nur einen Teil der notwendigen Zündspannung, beispielsweise die Hälfte, erzeugen.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist folgende. Die Spannungsversorgungsschaltung 1 als Gleichspannungsquelle erzeugt mit der Spannung U₁ beispielsweise die Hälfte der nötigen Zündspannung. Aufgrund des hohen Innenwiderstandes der Spannungsversorgungsschaltung 1 lädt sich der Kondensator 2 langsam auf. Da der zweite Kondensator 4 durch den hochohmigen Widerstand 6 überbrückt wird, baut sich die gleiche Spannung U₁ auch am Schaltelement 5 auf. Dieses Schaltelement 5 kann eine Funkenstrecke oder ein äquivalentes Bauelement sein, das bei Erreichen einer bestimmten Spannung leitend wird und durchschaltet. Sobald die Durchbruchspannung des Schaltelementes 5 erreicht ist, wird es schlagartig niederohmig. Dadurch wird der aus Spule 3 und zweitem Kondensator 4 gebildete Schwingkreis angeregt, die Wechselspannung generiert und zusätzlich zur Gleichspannung zur Verfügung gestellt. Somit schwingt die Spannung an der Hochdruck-Gasentladungslampe 7 von Null auf die doppelte Spannung von U₁. Erreicht diese Spannung die Durchbruchsspannung der Hochdruck-Gasentladungslampe 7 wird diese gezündet.

Die Erfindung erlaubt es in vorteilhafter Weise, daß durch die Serienschaltung zweier Teilschaltungen jede nur noch einen Teil der notwendigen Gesamtspannung für die Zündung einer Hochdruck-Gasentladungslampe aufbringen muß.

Claims

1. Schaltung zum Zünden einer Hochdruck-Gasentladungslampe (7), welche insbesondere für den Einsatz in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen vorgesehen ist, mit einer Spannungsversorgungsschaltung (1), einem ladbaren Kondensator (2) und einem Schaltelement (5), welches bei Erreichen einer bestimmten Spannung die Entladung des Kondensators (2) einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Zündung notwendige Zündspannung durch Überlagerung einer Gleichspannung und einer Wechselspannung generierbar ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung eine Impuls- oder eine periodische Spannung sein kann.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung (U₁) von dem ladbaren Kondensator (2) aufgebracht wird, wobei dieser Anteil etwa die Hälfte der notwendigen Zündspannung ausmacht.

4. Schaltung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingkreis bestehend aus einer Spule (2) und einem Kondensator (4) vorgesehen ist, der zwischen dem ladbaren Kondensator (2) und dem Schaltelement (5) angeordnet ist, und der bei dem Durchschalten des Schaltelementes (5) angeregt wird, wodurch der Wechselspannungsteil der Zündspannung, vorzugsweise etwa die Hälfte der notwendigen Zündspannung, generiert wird.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Kondensator (4) des Schwingkreises ein hochohmiger Widerstand (6) vorgesehen ist.

6. Schaltung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgungsschaltung (1) einen hohen Innenwiderstand aufweist.