JP2000502502A - 高圧放電ランプ作動用回路装置ならびに高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ用作動装置を有する照明システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、高圧放電ランプを作動させるための回路装置に関し、電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）特にプッシュプル変換器と、電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）の出力端に接続されている変圧器（ＴＲ１）と、パルス点弧装置と、直列共振回路（Ｌ１、Ｃ１）として構成され高圧放電ランプ（ＬＰ）が接続されている負荷回路とを有する。変圧器（ＴＲ１）は少なくとも２つの二次巻線（ｗｌｃ、ｗｌｄ）を有し、第１の二次巻線（ｗｌｃ）が負荷回路に接続されており、第２の二次巻線（ｗｌｄ）がパルス点弧装置の電圧入力端に接続されている。パルス点弧装置の点弧電圧出力端が高圧放電ランプ（ＬＰ）の点弧補助電極（ＺＥ）への接続のために設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 高圧放電ランプ作動用回路装置ならびに高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ用 作動装置を有する照明システム 本発明は請求項１の前文による高圧放電ランプを作動させるための回路装置な らびに高圧放電ランプおよび高圧放電ランプに対する作動装置を有する照明シス テムに関する。 Ｉ．技術分野 特に本発明はたとえば自動車前照燈に使用され、典型的に約３５ワットの定格 電力を有する低電力のハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプを作動させるための回 路装置に関し、また低ワットのハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプおよびそれに 適合された作動装置から成る照明システムに関する。 高圧放電ランプは、石英ガラスから成り、モリブデン箔封入部により気密に閉 じられ、外側管球により囲まれている放電容器を有する。放電空間内に、モリブ デン箔封入部を介して外部の給電部と電気的に接続されている２つの気体放電電 極が突出している。このランプの放電空間内に閉じ込められているイオン化可能 な充填物はキセノンおよび金属ハロゲン化物から成っている。 自動車前照燈に使用される高圧放電ランプを作動させるための作動装置または 作動装置に内蔵されている回路装置は、一般に自動車の主電源から電気エネルギ ーを供給される。すなわち、回路装置は典型的に１２Ｖまたは２４Ｖの直流電圧 を有する低圧電圧源から給電される。回路装置を使用してこの主電源から供給さ れた直流電圧は、ランプを作動させるために必要な条件を満足するように昇圧さ れなければならない。たとえば高圧放電ランプを冷たい状態で点弧させるために は数キロボルトの点弧電圧が必要とされ、他方において同一の高圧放電ランプの ホット再点弧のためには、すなわちまだ熱い状態で点弧させるためには、約２０ ｋＶの点弧電圧が必要である。点弧が行われた後に高圧放電ランプの作動電圧、 すなわちアーク放電を維持するために必要な放電間隙における電圧降下は約８０ Ｖないし１００Ｖに過ぎない。 II．従来の技術 ヨーロッパ特許第 0294604号明細書には、低圧電圧源において高圧放電ランプ を作動させるための、特に自動車の１２Ｖ主電源において３５Ｗ-ハロゲン-金属 蒸気-高圧放電ランプを作動させるための回路装置が開示されでいる。この回路 装置は、２つの交互に開閉する電力用トランジスタおよび２つの変圧器により構 成されている自己発振形プッシュプル変換器を有する。一方の変圧器は電力用ト ランジスタに対する駆動装置の構成部分であり、他方の変圧器はプッシュプル変 換器の中間周波数の振動を直列共振回路に伝達する役割をする。高圧放電ランプ またはその放電間隙は直列共振回路の共振コンデンサに対する並列回路の中に接 続されている。駆動装置に属する変圧器の一次巻線は、作動すべきランプへのプ ッシュプル変換器の駆動の適合を可能にするため、直列共振回路に給電する変圧 器の二次巻線に対して直列に接続されている。さらに回路装置は、一方では作動 電圧変化の際のランプ電力の安定化を保証するため、また他方では高圧放電ラン プのバーンイン相の間に高められた始動電流を与えるため、プッシュプル変換器 の制御回路の時定数を変更するための装置を有する。高圧放電ランプを点弧させ るためには、直列共振回路の共振コンデンサにおける共振ピークにより４５ｋＨ ｚの周波数および約１８ｋＶまでの振幅を有する正弦波状の交流電圧が発生され 、この交流電圧がランプを６ｍｓの間に点弧させる。 米国特許第 5,036,256号明細書に、たとえば自動車前照燈に使用され得る高圧 放電ランプに対する回路装置が記載されている。この回路装置は低圧電圧源から 給電される、２つのスイッチングトランジスタおよび１つの変圧器を有するプッ シュプル変換器を有する。プッシュプル変換器の変圧器はその高い周波数の出力 電圧を、高圧放電ランプが接続されている負荷回路に伝達する。この出力電圧の 周波数は約２０ｋＨｚである。プッシュプル変換器の変圧器の二次巻線における 高い周波数の誘導電圧は、整流器ブリッジ回路により高圧放電ランプの直流作動 のための直流電圧に変換される。高圧放電ランプを点弧させるため回路装置は、 火花間隙、衝撃コンデンサおよびパルス変圧器を有し、また主電極に高圧放電ラ ンプの放電間隙を介して３０ｋＶまでの点弧電圧パルスを発生するパルス点弧装 置を有する。パルス変圧器の二次巻線は高圧放電ランプの放電間隙に対して直列 に接続されているので、ランプの点弧が行われた後にすべての作動電流はパルス 変圧器の二次巻線を通って流れる。グロー放電からアーク放電への確実な移行の ために必要な遷移エネルギーを供給するため、この米国特許明細書に開示されて いる回路装置はさらに、複数個のダイオードおよびコンデンサから成る電圧増倍 回路を有し、その出力側にメモリコンデンサが接続されている。 III．発明の説明 本発明の課題は、高圧放電ランプを作動させるための改良された回路装置を提 供することである。特に本回路装置は自動車前照燈に使用され得る高圧放電ラン プのちらつきのない作動を可能にしなければならず、またこのランプの確実なコ ールド点弧およびホット点弧ならびにグロー放電からアーク放電への迅速かつ確 実な移行を保証しなければならない。 この課題は、本発明によれば、請求項１にあげられている特徴により解決され る。本発明の特に有利な実施形態は従属請求項にあげられている。 本発明による回路装置は、交流電圧を発生する電圧変換器と、電圧変換器に接 続されており、電圧変換器から発生された交流電圧を直列共振回路として構成さ れている高圧放電ランプに対する負荷回路に伝達する変圧器と、高圧放電ランプ に対するパルス点弧装置とを有する。電圧変換器に接続されている変圧器は本発 明により少なくとも２つの二次巻線を有し、その際に第１の二次巻線は直列回路 として構成されている負荷回路に接続されており、また第２の二次巻線はパルス 点弧装置の電圧入力端に接続されている。パルス点弧装置の点弧電圧出力端は作 動させるべき高圧放電ランプの点弧補助電極への接続のために設けられている。 電圧変換器に接続されている変圧器の２つの二次巻線によるパルス点弧装置およ び負荷回路の電圧供給は、直列共振回路および高圧放電ランプが接続されている 負荷回路からの点弧装置の脱結合を可能にするので、ランプ点弧が行われた後に 高圧放電ランプに対する作動電流は点弧装置を通って流れなくてよい。それによ り点弧装置が本質的によりコンパクトに構成され得る。なぜならば、点弧装置の 構成要素が始動相の間およびランプ点灯作動の間の作動電流の比較的高い電流の 強さに耐えなくてよいからである。点弧相の間およびそれに続く始動相の間に高 圧放電ランプは直列共振回路を使用して共振コンデンサにおける共振ピークの方 法によりグロー放電からアーク放電への移行のために必要な遷移エネルギーを与 えられる。点弧装置および負荷回路の上記の本発明による脱結合は、自動車前照 燈に使用される高圧放電ランプに対する回路装置において特に有利である。なぜ ならば、これらのランプはそれらの始動相の間に、始動相を短くするために、特 に高い電流を与えられからである。始動相という用語は、ここではランプの点弧 から、安定なアーク放電がランプのなかに生じている準定常的な作動状態の到達 までの時間を意味する。自動車前照燈に通常使用されるような約３５ワットの定 格電力を有するハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプに対しては、点弧および始動 相の間にグロー放電からアーク放電への移行のために共振コンデンサにおいて、 有利な仕方で、共振ピークにより高められた５００Ｖと１５００Ｖとの間の電圧 振幅を有する中間周波数の交流電圧が発生される。 電圧変換器としては、有利な仕方で、２つのスイッチングトランジスタを有す るプッシュプル変換器を使用するのが有利であり、この変換器はその出力端に接 続されている変圧器と共同して、特に自動車前照燈での高圧放電ランプの応用に 対して有意義な低圧電圧源における高圧放電ランプの作動を可能にするプッシュ プル変換器が使用される。プッシュプル変換器および変圧器を使用して低電圧、 たとえば典型的に１２Ｖまたは２４Ｖの直流電圧である自動車主電源の供給電圧 が変圧器の二次側の約５００Ｖの電圧振幅を有する中間周波数の交流電圧に昇圧 される。この交流電圧の周波数は有利な仕方で２００ｋＨｚよりも高く、また好 ましくは５００ｋＨｚと３ＭＨｚとの間である。この好ましい周波数範囲内で特 に自動車に使用されるような低電力の高圧放電ランプに対して特にちらつきのな い作動が可能である。さらに、この周波数範囲内で回路装置の十分なノイズ抑制 がまだ是認できる手段により保証され得る。 プッシュプル変換器に接続されている変圧器は、交互にプッシュプル変換器の 開閉サイクルで供給電流を流される２つの一次巻線を有する。この変圧器の一次 巻線に対して並列に有利な仕方で、変圧器の一次巻線と共に共振回路を形成する コンデンサが接続されている。このコンデンサのキャパシタンスは有利な仕方で 、プッシュプル変換器の高い開閉周波数においてこのコンデンサに正弦波状の電 圧が生ずるように変圧器のインダクタンスに適合されている。それによりプッシ ュ プル変換器のトランジスタにおける開閉損失が顕著に減ぜられ得る。 放電媒体のなかの縦方向の音響的共振の生起によるランプ作動の障害を防止す るため、有利な仕方で、電圧変換器から発生される高圧放電ランプに対する交流 電圧の周波数変調が行われる。周波数変調される交流電圧の中心-または搬送波 周波数は有利な仕方で３００ｋＨｚよりも高く、また好ましくは５００ｋＨｚと ２．９ＭＨｚとの間である。周波数偏移は有利な仕方で１０ｋＨｚないし１００ ｋＨｚであり、また変調周波数は有利な仕方で１００Ｈｚと５ｋＨｚとの間であ る。 本発明による照明システムは高圧放電ランプおよびそれに付属の作動装置から 成っており、その際に作動装置は、交流電圧を発生する電圧変換器と、電圧変換 器に接続されており、電圧変換器から発生された交流電圧を高圧放電ランプに対 する負荷回路に伝達する変圧器と、高圧放電ランプに対するパルス点弧装置と、 高圧放電ランプの放電間隙に対して並列に接続されている共振キャパシタンスを 有する直列共振回路とを有する回路装置を含んでいる。電圧変換器に接続されて いる変圧器は少なくとも２つの二次巻線を有し、その際に第１の二次巻線は直列 共振回路に、また第２の二次巻線はパルス点弧装置の電圧入力端に接続されてい る。 本発明による照明システムに属する高圧放電ランプはその放電容器の内部に配 置されている電極に付加して、パルス点弧装置の点弧電圧出力端に接続されてお り、また高圧放電ランプを点弧させるために高電圧パルスを与えられる点弧補助 電極を有する。点弧補助電極は有利な仕方で放電容器の外側に位置しており、従 って点弧パルスは容量結合によりランプに入結合される。有利な仕方で点弧補助 電極は、ランプ容器の上に、好ましくは高圧放電ランプの放電容器を囲む外側管 球の上に、被覆されている導電性の層から成っている。自動車前照燈に使用され る高圧放電ランプではこの導電性の層はさらに、有利な仕方で、減光した光を発 生するための光学的絞りとしても構成されている。 以下、２つの好ましい実施例により本発明を一層詳細に説明する。 図１は本発明による回路装置の概要図、 図２は本発明による回路装置において作動するための点弧補助電極を有する高 圧放電ランプの概要側面図、 図３は第２の実施例による本発明による回路装置の概要図である。 IV．好ましい実施例 図１は約３５ワットの電力消費を有するハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプを 作動させるための本発明による回路装置の回路原理の概要を示す。この回路装置 は、その入力端に１２Ｖ直流電圧源から給電されるプッシュプル変換器と、作動 すべき高圧放電ランプが接続されている負荷回路と、高圧放電ランプに対するパ ルス点弧装置とを有する。 プッシュプル変換器は主として２つの電界効果トランジスタＴ１、Ｔ２と、それ らの駆動装置Ａと、２つの一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂおよび２つの二次巻線ｗｌｃ 、ｗｌｄを有する変圧器ＴＲ１とから形成される。直流電圧源Ｕの接地された負 極は両電界効果トランジスタＴ１、Ｔ２のソース端子と接続されている。直流電 圧源Ｕの正極は中間タップＭを介して一方では変圧器ＴＲ１の第１の一次巻線ｗ ｌａの第１の端子と、また他方では変圧器ＴＲ１の第２の一次巻線ｗｌｂの第１ の端子と接続されている。第１の一次巻線ｗｌａの第２の端子は第１の電界効果 トランジスタＴ１のドレイン端子と接続されており、また第２の一次巻線ｗｌｂ の第２の端子は第２の電界効果トランジスタＴ２のドレイン端子に導かれている 。第１の二次巻線ｗｌｃは負荷回路のなかに接続されており、他方において変圧 器ＴＲ１の第２の二次巻線ｗｌｄは点弧装置に接続されている。 負荷回路は二次巻線ｗｌｃのほかに共振インダクタンスＬ１、共振コンデンサ Ｃ１および作動させるべき高圧放電ランプＬＰに対する２つの端子をも含んでい る。共振インダクタンスＬ１および共振コンデンサＣ１は、変圧器ＴＲ１の二次 巻線ｗｌｃから中間周波数の交流電圧を供給される直列共振回路を形成する。ハ ロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプＬＰは、それらの主電極Ｅ１、Ｅ２により定め られる放電間隙が共振コンデンサＣ１に対して並列に接続されているように負荷 回路に接続されている。第１の二次巻線ｗｌｃの端子は共振インダクタンスＬ１ および分岐点Ｖ１を介して共振コンデンサＣ１の１つの端子と、また高圧放電ラ ンプＬＰの電極Ｅ１と接続されている。第１の二次巻線ｗｌｃの他方の端子は分 岐点Ｖ２を介して共振コンデンサＣ１の他方の端子と、また高圧放電ランプＬ Ｐの電極Ｅ２と接続されている。 パルス点弧装置は火花間隙ＦＳ、衝撃コンデンサＣ３、パルス変圧器ＴＲ２、 整流器ダイオードＤ１、オーム抵抗Ｒ１、電界効果トランジスタＴ３および変圧 器ＴＲ１の第２の二次巻線ｗｌｄにより形成される。第２の二次巻線ｗｌｄの第 １の端子は整流器ダイオードＤ１の陰極と接続されている。整流器ダイオードＤ １の陽極は分岐点Ｖ３を介して火花間隙ＦＳの第１の端子と、またパルス変圧器 ＴＲ２の一次巻線ｗ２ａの第１の端子と接続されている。一次巻線ｗ２ａの第２ の端子は分岐点Ｖ４を介してパルス変圧器ＴＲ２の二次巻線ｗ２ｂの第１の端子 に、また衝撃コンデンサＣ３の１つの端子に接続されている。衝撃コンデンサＣ ３の他方の端子は分岐点Ｖ５を介して火花間隙ＦＳの第２の端子と、またオーム 抵抗Ｒ１と接続されている。分岐点Ｖ５は分岐点Ｖ２と等しい電位にある。オー ム抵抗Ｒ１は電界効果トランジスタＴ３のソース-ドレイン間パスを介して変圧 器ＴＲ１の第２の二次巻線ｗｌｄの第２の端子と接続されている。パルス変圧器 ＴＲ２の二次巻線ｗ２ｂの第２の端子はパルス点弧装置の点弧電圧出力端を形成 する。それは高圧放電ランプＬＰの点弧補助電極ＺＥに接続されでいる。 図２に示されている高圧放電ランプＬＰは片側に口金を有する電力消費約３５ Ｗのハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプＬＰである。このランプは図１に示され ている本発明による回路装置を有するランプに適合されている作動装置と一緒に 自動車前照燈に使用可能な照明システムを形成する。ランプＬＰは石英ガラスか ら成る１つ放電容器１を有し、そのなかにイオン化可能な充填物が気密に封入さ れている。イオン化可能な充填物はキセノンおよび金属ハロゲン化化合物を含ん でいる。放電容器１の両端１ａ、１ｂはそれぞれモリブデン箔封入部２ａ、２ｂ により密閉されている。放電容器１の内部空間のなかに２つの電極Ｅ１、Ｅ２が 位置しており、それらの間にランプ作動中に光を放出するアーク放電が生ずる。 これらの主電極Ｅ１、Ｅ２はそれぞれモリブデン箔封入部２ａ、２ｂの１つを介 してランプ口金４の電流導入部３ａ、３ｂと導電的に接続されている。放電容器 １はガラス製の外側管球５により包まれている。このランプＬＰの構造の詳細な 説明はヨーロッパ特許出願公開第 0696046号明細書に見出される。点弧補助電極 ＺＥはここでは本発明のこの実施例では外側管球５の外側表面上の薄い金属層に より形成される。薄い金属層ＺＥは、点弧補助電極ＺＥの口金から遠い端が両電 極Ｅ１、Ｅ２からほぼ等しい距離に位置するように、外側管球５の口金付近の端 からほぼ放電容器中心点の高さまで延びている細長いストリップの形状を有する 。 駆動装置Ａにより駆動される電界効果トランジスタＴ１、Ｔ２は約８００ｋＨ ｚの開閉周波数で交互に切換わり、従って、コンデンサＣ２を考慮に入れなけれ ば、変圧器ＴＲ１の両一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂは交互に１２Ｖ直流電圧源Ｕと接 続されている。従って、一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂを通って、プッシュプル変換器 の開閉周波数と一致する周波数の交流電流が流れる。コンデンサＣ２のキャパシ タンスは一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂのインダクタンスに同調され、一次巻線ｗ１ａ 、ｗｌｂおよびコンデンサＣ２がプッシュプル変換器Ｔ１、Ｔ２の開閉周波数に おいて共振回路を形成し、それにより電界効果トランジスタＴ１、Ｔ２のなかに 生ずる開閉損失が減ぜられる。コンデンサＣ２における電圧降下はほぼ正弦波状 である。一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂにおける電圧経過はそれぞれ正弦波半振動を描 き、そのピーク値は共振ピークに基づいて約２４Ｖである。両一次巻線ｗｌａ、 ｗｌｂは誘導作用により変圧器ＴＲ１の両二次巻線ｗｌｃ、ｗｌｄに結合されて いる。一次巻線ｗｌａ、ｗｌｂはそれぞれ３ターンを、また二次巻線ｗｌｃ、ｗ ｌｄはそれぞれ４０ターンを有するので、プッシュプル変換器Ｔ１、Ｔ２から発 生された交流電圧はほぼ１３：１の変換比で第１の二次巻線ｗｌｃにより負荷回 路のなかに、また第２の二次巻線ｗｌｄによりパルス点弧装置に伝達される。二 次巻線ｗｌｃ、ｗｌｄに誘起されるピーク電圧は約５００Ｖである。負荷回路お よび点弧装置のなかの誘導電圧の周波数はプッシュプル変換器Ｔ１、Ｔ２から発 生された交流電圧の周波数と一致している。 ハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプＬＰを点弧させるためにはスイッチングト ランジスタＴ３によりパルス点弧装置が能動化される。そのために電界効果トラ ンジスタＴ３のゲートが集積回路（図示されていない）、特にタイマー回路、に より駆動される。トランジスタＴ３が導通状態に切換えられると、衝撃コンデン サＣ３が整流器ダイオードＤ１とパルス変圧器ＴＲ２の一次巻線ｗ２ａとを経て 充電される。この衝撃コンデンサＣ３はその後にそれぞれ火花間隙ＦＳの放電電 圧到達の際に再び放電される。コンデンサＣ３の衝撃的に生ずる放電電流はパ ルス変圧器ＴＲ２の一次巻線ｗ２ａを通って流れ、二次巻線ｗ２ｂにより高電圧 パルスに変換され、この高電圧パルスがハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプＬＰ の点弧補助電極ＺＥに供給され、静電容量結合によりランプＬＰに入結合される 。二次巻線ｗ２ｂから点弧補助電極ＺＥに伝達されるこの高電圧点弧パルスは単 極性であり、またこの実施例では正の極性である。それらは約３０ｋＶのピーク 値に達する。衝撃コンデンサＣ３および一次巻線ｗ２ａは振動回路として構成さ れているので、コンデンサＣ３の各放電の際に点弧電圧パルスが発生されるだけ でなく、点弧補助電極ＺＥに対する高電圧パルスの全カスケードがレリーズされ る。 変圧器ＴＲ１の第１の二次巻線ｗｌｃは共振回路構成要素Ｌ１、Ｃ１および高 圧放電ランプＬＰに対する端子を含んでいる負荷回路に約５００Ｖの入力電圧を 供給する。直列共振回路Ｌ１、Ｃ１により約５００Ｖないし１５００Ｖのこの入 力電圧の共振ピークが得られる。共振回路Ｌ１、Ｃ１内に蓄積されたエネルギー は、ランプＬＰの迅速な始動および特にグロー放電からアーク放電への迅速な移 行を保証するため、ランプＬＰにその点弧の直後に遷移エネルギーとして利用に 供される。共振回路構成要素Ｃ１、Ｌ１の値の選定は、利用可能な遷移エネルギ ーが作動すべきランプＬＰに最適に適合されているように行われる。ここに説明 されている３５Ｗ-ハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプの実施例では共振コンデ ンサＣ１は３３０ｐＦのキャパシタンスを、また共振インダクタンスＬ１は５０ μＨのインダクタンスを有するので、直列共振回路Ｌ１、Ｃ１に対して１．２Ｍ Ｈｚの共振周波数が生ずる。既にランプＬＰの点弧および始動相の間にその供給 電圧、すなわちその電極Ｅ１、Ｅ２における電圧降下は周波数変調される。搬送 波周波数および周波数偏移ならびに変調周波数は、利用可能な遷移エネルギーが 作動すべきランプＬＰに最適に適合されているように選ばれている。 ハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプＬＰの点弧および始動相の終了後にランプ は周波数変調された交流電圧により作動させられる。この周波数変調された交流 電圧の搬送波周波数または中心周波数は約８００ｋＨｚであり、また周波数偏移 は約１００ｋＨｚであり、従ってランプ作動電圧の周波数は周期的に７００ｋＨ ｚと９００ｋＨｚとの間を変化する。変調周波数は約１．５ｋＨｚである。変 調信号は三角波状である。変調によりちらつきのない安定な放電アークが得られ る。 交流電圧の周波数変調は駆動装置Ａに属する周波数発生器（図示されていない ）を使用して実行される。駆動装置Ａは本発明の理解のためには重要でないので 、ここに詳細には説明されない。駆動装置は例えば集積回路を使用して構成する ことができ、その出力端で電界効果トランジスタＴ１、Ｔ２のゲート端子と接続 されており、またこの集積回路は回路装置全体のなかのすべてのプロセスの時間 的経過を制御する。通常、駆動装置Ａはプッシュプル変換器の電界効果トランジ スタＴ１、Ｔ２に対する制御信号のパルス幅変調によりランプＬＰの電力調節を も可能にする。しかし駆動装置Ａは、ヨーロッパ特許第 02944604号および第029 4605号明細書に開示されているように、付加の変圧器を使用して構成することも できる。 図３は本発明による回路装置の第２の実施例を示す。この第２の実施例が第１ の実施例と相違する点は、負荷回路のなかに配置されている共振インダクタンス が第２の実施例では２つの等しい大きさのインダクタンスＬ１′、Ｌ１″により 形成されることだけである。この理由から図１および図３においで同一の構成部 分には同一の符号が選ばれた。第２の実施例では直列共振回路の構成部分Ｌ１′ 、Ｌ１″、Ｃ１はランプ電極Ｅ１、Ｅ２に関して対称に配置されている。すなわ ち、第１の共振インダクタンスＬ１′の第１の端子は変圧器ＴＲ１の第１の二次 巻線ｗｌｃの第１の端子と接続されており、その第２の端子は接続点、Ｖ１を介 して第１のランプ電極Ｅ１と、また共振コンデンサＣ１の第１の端子と接続され ている。それと類似して、第２の共振インダクタンスＬ１″の第１の端子は第１ の二次巻線ｗｌｃの第２の端子と接続されており、他方においてその第２の端子 は接続点Ｖ２を介して第２のランプ電極Ｅ２と、また共振コンデンサＣ１の第２ の端子と接続されている。それにより、特にグロー放電からアーク放電への移行 が行われる高圧放電ランプＬＰの始動相の間に、直列共振回路Ｌ１′、Ｌ１″、 Ｃ１内に蓄積されたエネルギーが対称に両ランプ電極Ｅ１、Ｅ２を介して高圧放 電ランプＬＰに入結合される。第２の実施例の構成および機能の仕方はすべての 他の部分では第１の実施例の構成および機能の仕方と一致している。 本発明は以上に詳細に説明された実施例に限定されない。たとえば低電圧電圧 源Ｕとプッシュプル変換器の入力端との間に更に高域通過フィルタも接続するこ とができ、このフィルタは、本発明による回路装置の無線ノイズ抑制を行い、ま たプッシュプル変換器により発生される高周波または中心周波数の振動の電圧源 への反作用を顕著に減ずる。さらに、プッシュプル変換器の代わりに他の電圧変 換器も使用され得る。点弧装置は火花間隙の代わりに他の自動スイッチ、たとえ ば四層ダイオード、トライアックまたはしきい値スイッチとして構成された他の 半導体部品をも有し得る。さらに、点弧装置のスイッチングトランジスタＴ３は リレーにより置換されてもよい。 しかし、トランジスタＴ３を点弧装置のなかのダイオードＤ１と分岐点Ｖ３と の間に接続し、その際ダイオードＤ１を、その陽極が二次巻線ｗｌｄと、またそ の陰極がトランジスタＴ３のドレイン端子と接続されているような極性に接続す ることも可能である。分岐点Ｖ５はその場合に抵抗Ｒ１を介して二次巻線ｗｌｄ と接続されている。 高圧放電ランプの点弧補助電極ＺＥに対しても同じく種々の実施例が可能であ る。たとえば点弧補助電極は外側管球の内面または放電容器の外面の上の薄い金 属被覆として構成されていてもよい。さらに、図２中に示されているストリップ 状の点弧補助電極ＺＥは外側管球の外面の上に拡幅されて、同時に減光された光 を発生するための光学的絞りまたはシェードとしての役割をし得るように構成さ れていてもよい。最後に、点弧補助電極を、ランプの長手方向軸線に対して平行 に外側管球の内側または外側を延びている、または放電容器の周りに巻き付けら れている線から作ることも可能である。 基本的には、高圧放電ランプＬＰおよび本発明による回路装置から成る照明シ ステムは必ずしも自動車前照燈の構成部分でなくてもよい。それは他の用途、た とえば投影器または他の光学的用途、にも利用することができる。この場合には 供給電圧Ｕは自動車の主電源から得られる電圧ではない。その場合には供給電圧 Ｕは交流電圧源の整流された交流電圧であってもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミュラー、シュテファン ドイツ連邦共和国 デー―73734 エスリ ンゲン アルプシュトラーセ 66 (72)発明者 メンゲレ、マチアス ドイツ連邦共和国 デー―81667 ミュン ヘン ピュートリッヒシュトラーセ ４ (72)発明者 ウィッティッヒ、クリスチアン ドイツ連邦共和国 デー―81545 ミュン ヘン ガイゼルガスタイクシュトラーセ 88アー (72)発明者 レワンドウスキー、ベルント ドイツ連邦共和国 デー―82340 フェル ダフィング ウィーリンガーシュトラーセ 10アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高圧放電ランプを作動させるための回路装置であって、 −交流電圧を発生する電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）と、 −電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）に接続されている変圧器（ＴＲ１）と、 −高圧放電ランプに対するパルス点弧装置であって、電圧入力端および点弧電圧 出力端を有するパルス点弧装置と、 −高圧放電ランプ（ＬＰ）が接続され、少なくとも１つの共振インダクタンス （Ｌ１）および少なくとも１つの共振コンデンサ（Ｃ１）を含み、直列共振回 路として構成された負荷回路と を有する回路装置において、 −変圧器（ＴＲ１）が少なくとも２つの二次巻線（ｗｌｃ、ｗｌｄ）を有し、第 １の二次巻線（ｗｌｃ）が負荷回路に接続されており、第２の二次巻線（ｗｌ ｄ）がパルス点弧装置の電圧出力端に接続されており、 −パルス点弧装置の点弧電圧出力端が高圧放電ランプ（ＬＰ）の点弧補助電極（ ＺＥ）への接続のために設けられている ことを特徴とする高圧放電ランプ作動用回路装置。 ２．電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）から発生される交流電圧の周波数が２００ｋＨｚ よりも高いことを特徴とする請求項１記載の回路装置。 ３．電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）から発生される交流電圧の周波数が５００ｋＨｚ と３ＭＨｚとの間にあることを特徴とする請求項２記載の回路装置。 ４．負荷されていない状態での直列共振回路の共振周波数が２００ｋＨｚよりも 高いことを特徴とする請求項１記載の回路装置。 ５．負荷されていない状態での直列共振回路の共振周波数が５００ｋＨｚと３Ｍ Ｈｚとの間にあることを特徴とする請求項４記載の回路装置。 ６．パルス点弧装置が衝撃コンデンサ（Ｃ３）、パルス変圧器（ＴＲ２）および 自動的スイッチ（ＦＳ）を含んでいることを特徴とする請求項１記載の回路装置 。 ７．自動的スイッチ（ＦＳ）が火花間隙であることを特徴とする請求項６記載の 回路装置。 ８．自動的スイッチ（ＦＳ）がしきい値スイッチとして構成された半導体部品で あることを特徴とする請求項６記載の回路装置。 ９．点弧装置が整流器（Ｄ１）を含んでいることを特徴とする請求項１記載の回 路装置。 １０．電圧変換器（Ｔ１、Ｔ２）がプッシュプル変換器であることを特徴とする 請求項１記載の回路装置。 １１． −プッシュプル変換器が２つのスイッチングトランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）を有し 、 −プッシュプル変換器（Ｔ１、Ｔ２）の変圧器（ＴＲ１）がそれぞれ２つの端子 を有する２つの一次巻線（ｗｌａ、ｗｌｂ）を有し、 −第１の一次巻線（ｗｌａ）の第１の端子が中間タップ（Ｍ）を介して第２の一 次巻線（ｗｌｂ）の第１の端子と接続されており、 −第１の一次巻線（ｗｌａ）の第２の端子が第１のスイッチングトランジスタ （Ｔ１）に接続されており、 −直流電圧供給源（Ｕ）の正極に接続するための中間タップが設けられており、 −第２の一次巻線（ｗｌｂ）の第２の端子が第２のスイッチングトランジスタ （Ｔ２）に接続されており、 −プッシュプル変換器（Ｔ１、Ｔ２）が少なくとも１つの共振コンデンサ（Ｃ２ ）を有し、に少なくとも１つの共振コンデンサ（Ｃ２）の一方の端子が第１の 一次巻線（ｗｌａ）の第１の端子と、また少なくとも１つの共振コンデンサ（ Ｃ２）の他方の端子が第２の一次巻線（ｗｌｂ）の第２の端子と接続されてい る ことを特徴とする請求項１０記載の回路装置。 １２．高圧放電ランプと高圧放電ランプに対する作動装置とを有し、作動装置が 請求項１による回路装置を含んでおり、高圧放電ランプが放電容器を有し、その なかに配置されている電極の間にランプの作動中に気体放電が生ずる照明システ ムにおいて、 高圧放電ランプ（ＬＰ）が、パルス点弧装置の点弧電圧出力端と導電的に接続 されている点弧補助電極（ＺＥ）を有することを特徴とする照明システム。 １３．点弧補助電極（ＺＥ）が放電容器の外側に配置されていることを特徴とす る請求項１２記載の照明システム。 １４．点弧補助電極（ＺＥ）が、高圧放電ランプ（ＬＰ）のランプ容器上に被覆 されている導電性の層により形成されることを特徴とする請求項１２記載の照明 システム。 １５．高圧放電ランプが放電容器と、放電容器を全面的または部分的に包囲する 外側管球とを有し、ランプ容器が外側管球であることを特徴とする請求項１４記 載の照明システム。 １６．導電性の層が光学的絞りとして構成されていることを特徴とする請求項１ ４記載の照明システム。 １７．高圧放電ランプが１００Ｗよりも小さいまたはそれに等しい電力消費を有 するハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプであることを特徴とする請求項１２記載 の照明システム。 １８．請求項１２による照明システムに対する作動方法において、 −高圧放電ランプ（ＬＰ）を点弧させるため高圧放電ランプ（ＬＦ）の点弧補助 電極（ＺＥ）が高圧パルスを与えられ、 −高圧放電ランプ（ＬＰ）の点弧相の間およびそれに続くグロー放電からアーク 放電への移行相の間に直列共振回路（Ｌ１、Ｃ１）の共振コンデンサ（Ｃ１）に おいて共振ピークにより発生される交流電圧が高圧放電ランプ（ＬＰ）に対して 用意される ことを特徴とする照明システムに対する作動方法。 １９．交流電圧の周波数が２００ｋＨｚよりも高いことを特徴とする請求項１８ 記載の作動方法。 ２０．交流電圧の周波数が５００ｋＨｚよりも高いことを特徴とする請求項１８ 記載の作動方法。 ２１．高圧放電ランプ（ＬＰ）が１００Ｗよりも小さいまたはそれに等しい定格 電力を有する低電力のハロゲン-金属蒸気-高圧放電ランプであり、また直列共振 回路（Ｌ１、Ｃ１）の共振コンデンサ（Ｃ１）において共振ピークにより発生さ れる交流電圧が５００Ｖと１．５ｋＶとの間であることを特徴とする請求項１８ 記載の作動方法。 ２２．高圧放電ランプがグロー放電からアーク放電への移行相の終了後に周波数 変調された交流電圧により作動させられることを特徴とする請求項１８記載の作 動方法。 ２３．周波数変調された交流電圧の搬送波周波数が３００ｋＨｚよりも高いこと を特徴とする請求項２２記載の作動方法。 ２４．周波数変調された交流電圧の搬送波周波数が５００ｋＨｚと２．９ＭＨｚ との間であることを特徴とする請求項２３記載の作動方法。 ２５．周波数変調された交流電圧の周波数偏移が１０ｋＨｚないし１００ｋＨｚ であることを特徴とする請求項２２記載の作動方法。 ２６．交流電圧の変調周波数が１００Ｈｚないし５ｋＨｚであることを特徴とす る請求項２２記載の作動方法。 ２７．回路装置が低圧電圧源から給電されることを特徴とする請求項１８記載の 作動方法。 ２８．低圧電圧源が直流電圧源であることを特徴とする請求項２７記載の作動方 法。 ２９．直流電圧源が自動車蓄電池であることを特徴とする請求項２８記載の作動 方法。 ３０．低圧電圧源の供給電圧が５０Ｖよりも低いことを特徴とする請求項２７記 載の作動方法。