(57)【要約】  本発明は、パルス点火装置に対する入力電圧を直列共振回路（Ｌ３，Ｃ４）、カスケード回路、又は対称電圧２倍化回路により引き上げるようにした、高圧放電ランプを動作させる回路装置及び相応する動作方法に関する。
2007535101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を発生させる電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）と、
前記電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）に接続された又は前記電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）の構成要素として形成された、２次巻線（Ｔ１ｂ）を備えたトランス（Ｔ１）と、
前記トランスの２次巻線（Ｔ１ｂ）によって給電され、高圧放電ランプ（Ｌａ）用の端子と前記高圧放電ランプ（Ｌａ）内でガス放電の点火を行うパルス点火装置（ＩＺＶ）の点火電圧出力側用の端子とを有している負荷回路と
を有するという特徴を備えた、高圧放電ランプを動作させる回路装置において、
前記高圧放電ランプ（Ｌａ）の点火フェーズの間、前記パルス点火装置（ＩＺＶ）に給電するために、共振回路（Ｌ３，Ｃ４）、又は電圧増倍カスケード回路、又は対称電圧２倍化回路、又は直列共振器回路と電圧増倍カスケード回路もしくは対称電圧２倍化回路との組合せが設けられている、ことを特徴とする高圧放電ランプを動作させる回路装置。
【請求項２】
前記直列共振回路（Ｌ３，Ｃ４）は前記トランス（Ｔ１）の２次巻線（Ｔ１ｂ）に接続されており、前記高圧放電ランプが接続されている時には、前記高圧放電ランプ（Ｌａ）の放電ギャップに並列に接続されている、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記直列共振回路は前記トランス（Ｔ１）の１次側に接続されている、請求項１記載の回路装置。
【請求項４】
前記直列共振回路の共振インダクタンスはオートトランス（Ｌ４，Ｌ４ｂ）として形成されており、該オートトランスの２次巻線（Ｌ４ｂ）はパルス点火装置の電圧入力側に接続することができる、請求項３記載の回路装置。
【請求項５】
前記負荷回路内にコンデンサ（Ｃ６）が配置されており、該コンデンサは、前記パルス点火装置（ＩＺＶ）が接続されている時には、前記パルス点火装置（ＩＺＶ）の点火トランス（Ｔ２）の２次巻線（Ｌ２ｂ）に直列に接続されており、該コンデンサの寸法は、該コンデンサが前記パルス点火装置（ＩＺＶ）によって発生させられた点火パルスに対しては実質的に短絡であり、前記高圧放電ランプ（Ｌａ）内でのガス放電の点火が行われた後には、前記点火トランスのインダクタンスの部分的な補償として作用するように選定されている、請求項１記載の回路装置。
【請求項６】
前記コンデンサ（Ｃ６）は前記直列共振回路の構成要素として形成されている、請求項２又は５記載の回路装置。
【請求項７】
前記電圧増倍カスケード回路は、前記高圧放電ランプ（Ｌａ）の点火フェーズの間、前記トランス（Ｔ１）の２次巻線（Ｔ１ｂ）によりエネルギーを供給される、請求項１記載の回路装置。
【請求項８】
前記電圧増倍カスケード回路の電圧入力側は前記電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）内のトランス（Ｔ１）の１次側に接続されている、請求項１記載の回路装置。
【請求項９】
前記対称電圧２倍化回路は、前記高圧放電ランプ（Ｌａ）の点火フェーズの間、前記トランス（Ｔ１）の２次巻線（Ｔ１ｂ）によりエネルギーを供給される、請求項１記載の回路装置。
【請求項１０】
前記対称電圧２倍化回路の電圧入力側は前記電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）内のトランス（Ｔ１）の１次側に接続されている、請求項１記載の回路装置。
【請求項１１】
前記電圧変成器（Ｓ１，Ｓ２）は電流給電プッシュプルトランス（Ｓ１，Ｓ２）として形成されている、請求項１から１０のいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１２】
高圧放電ランプ内でガス放電の点火を行うパルス点火装置であって、該パルス点火装置（ＩＺＶ）が供給電圧用の電圧入力側を有するものである形式のパルス点火装置において、
前記パルス点火装置（ＩＺＶ）は、点火フェーズの間に前記電圧入力側に供給される供給電圧の共振をより高めるために使用される前記電圧入力側に接続された直列共振回路（Ｌ３，Ｃ４）を有している、又は、電圧増倍カスケード回路、又は対称電圧２倍化回路、又は直列共振器回路と電圧増倍カスケード回路もしくは対称電圧２倍化回路との組合せを有しており、前記パルス点火装置の出力電圧は点火トランス（Ｔ２又はＴ３）に供給される、ことを特徴とする高圧放電ランプ内でガス放電の点火を行うパルス点火装置。
【請求項１３】
前記パルス点火装置（ＩＺＶ）はコンデンサ（Ｃ６）を有しており、該コンデンサは、前記パルス点火装置（ＩＺＶ）の点火トランス（Ｔ２）の２次巻線（Ｌ２ｂ）に直列に接続されており、直列共振回路（Ｃ５，Ｃ６，Ｌ３）の構成要素として形成されており、該コンデンサの寸法は、該コンデンサが前記パルス点火装置（ＩＺＶ）によって発生させられた点火電圧パルスに対して実質的に短絡であり、前記高圧放電ランプ（Ｌａ）内のガス放電の点火が行われた後には、前記点火トランスのインダクタンスの部分的な補償として作用するように選定されている、請求項１２記載のパルス点火装置。
【請求項１４】
ランプソケット内に請求項１２又は１３記載のパルス点火装置が配置されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項１５】
電圧変成器とパルス点火装置とを用いて高圧放電ランプを動作させる方法であって、前記電圧変成器を用いて前記パルス点火装置のための供給電圧を発生させるようにした方法において、
前記高圧放電ランプの点火フェーズの間、共振周波数近くで動作する直列共振回路、又は対称電圧２倍化回路、又は直列共振回路と電圧増倍カスケード回路もしくは対称電圧２倍化回路との組合せにより、パルス点火装置に対する供給電圧の引き上げを行う、ことを特徴とする電圧変成器とパルス点火装置とを用いて高圧放電ランプを動作させる方法。
【請求項１６】
前記高圧放電ランプ内でのガス放電の点火が行われた後、前記高圧放電ランプを前記直列共振回路の共振周波数よりも高い周波数の交流電圧で動作させる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記高圧放電ランプ内でのガス放電の点火が行われた後、前記電圧増倍カスケード回路を非活動化する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記高圧放電ランプ内でのガス放電の点火が行われた後、前記対称電圧２倍化回路を非活動化する、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴部分に従った高圧放電ランプを動作させる回路装置と、パルス点火装置と、パルス点火装置を備えた高圧放電ランプと、高圧放電ランプを動作させる方法に関するものである。
【０００２】
Ｉ．背景技術
このような回路装置は、例えば、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｇｕｌｋｏ及びＳａｍ  Ｂｅｎ−Ｙａａｋｏｖの論文"A MHz Electronic Ballast for Automotive-Type HID Lamps"IEEE Power Electronics Specialists Conference, PESC-97, pp 39-45, St. Louis, 1997に記載されている。この刊行物では、トランスを介して負荷回路に高周波交流電圧を印加する電流給電プッシュプルトランスが開示されており、高圧放電ランプは負荷回路内に接続されている。負荷回路内には、点火トランスの２次巻線の他に、高圧放電ランプのガス放電の点火を行うための点火電圧を発生させる点火装置が接続されている。
【０００３】
公開公報WO 98/18297には、負荷回路とこの負荷回路から直流絶縁されたパルス点火装置にトランスを介して高周波交流電圧を印加するプッシュプルトランスが記載されている。負荷回路内には、高圧放電ランプが接続されている。パルス点火装置は、点火フェーズの間、高圧放電ランプの補助電極に高電圧パルスを供給する。
【０００４】
ＩＩ．発明の説明
本発明の課題は、パルス点火装置への電圧供給を改善した冒頭に述べた形式の回路装置を提供することである。さらに、本発明による回路装置は、メガヘルツ領域の交流電圧による高圧放電ランプの高周波動作とランプ内のガス放電の確実な点火を保証するものでなければならない。
【０００５】
上記課題は、本発明に従って、高圧放電ランプを動作させる回路装置において、高圧放電ランプの点火フェーズの間、パルス点火装置に給電するために、共振回路、又は電圧増倍カスケード回路、又は対称電圧２倍化回路、又は直列共振器回路と電圧増倍カスケード回路もしくは対称電圧２倍化回路の組合せを設けることにより解決される。本発明の特に有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００６】
高圧放電ランプを動作させる本発明による回路装置は、交流電圧を発生させる電圧変成器と、この電圧変成器に接続された又はこの電圧変成器の構成要素として形成されたトランスと、直列共振回路を有しており、トランスの２次巻線は、高圧放電ランプ用の端子とパルス点火装置の点火電圧出力側用の端子とを備えた負荷回路に給電し、直列共振回路は、高圧放電ランプの点火フェーズ中にパルス点火装置に電圧供給するために設けられている。前記の直列共振回路により、高圧放電ランプの点火フェーズの間、パルス点火装置の電圧入力側に、電圧変成器の出力電圧から形成された共振をより高める供給電圧が供給される。直列共振回路によって引き起こされる給電電圧の共振の増大のおかげで、高圧放電ランプに必要な点火電圧を供給するために、２次巻線と１次巻線の巻数比が比較的小さく、それに相応してインダクタンスも低下した点火トランスを、パルス点火装置に使用することができる。点火トランスのインダクタンスが低いことの利点は、特に１００キロヘルツを遥かに超えた動作周波数の場合、高圧放電ランプ内でのガス放電の点火が行われた後に、ランプ電流の流れる点火トランスの２次巻線において明らかに電圧降下が小さくなり、それにより電圧変成器の電圧出力側のトランスと電圧変成器の電子部品とにおける損失が明らかに低減されることである。それゆえ、前記の直列共振回路によって、明らかに１００キロヘルツよりも上の比較的高い動作周波数向けに設計された電圧変成器を、電圧変成器によって給電される負荷回路内に直接接続された点火トランスを有するパルス点火装置と組み合わせることが可能になる。ただし、このパルス点火装置は、公開公報WO 98/18297に記載されているように負荷回路から直流絶縁して配置されてはならない。これにより、回路装置のトポロジーを著しく単純化することができる。特に、高圧放電ランプにおいて、点火補助電極を省くことができる。特に有利には、本発明は単段電圧変成器に、とりわけ、中間回路電圧の発生を不要にする電流給電プッシュプルトランスとして又はＥ級コンバータとして形成された電圧変成器に適用することができる。この単段電圧変成器の回路トポロジーは比較的簡単であり、したがってコスト安である。
【０００７】
本発明の１つの好ましい変更形態によれば、前記直列共振回路はトランスの２次巻線に接続されており、高圧放電ランプが接続されている時には、高圧放電ランプの放電ギャップに並列に接続されている。これにより、高圧放電ランプの点火フェーズの間、電圧変成器のスイッチング周波数が直列共振回路の共振周波数の近傍にある場合に、直列共振回路の構成要素にトランスの２次巻線におけるよりも高いパルス点火装置向けの電圧が発生させられる。点火フェーズの終了後、直列共振回路は高圧放電ランプの今や電気を通す放電ギャップによって短絡し、これによりパルス点火装置が非活動化される。
【０００８】
本発明の別の好ましい変更形態によれば、直列共振回路は電圧変成器内のトランスの１次側に接続されている。この目的のために、直列共振回路の共振インダクタンスは有利にはオートトランスとして形成されており、その２次巻線はパルス点火装置の電圧入力側に接続することができる。高圧放電ランプの点火フェーズ終了後のパルス点火装置の非活動化は、ここでは簡単に電圧変成器のスイッチング周波数の変更、有利にはスイッチング周波数の引き上げによって生じさせることができる。点火フェーズの間、電圧変成器のスイッチング周波数は直列共振回路の共振周波数の近傍にある。
【０００９】
回路装置における電力損をさらに減少させるために、有利には、負荷回路内にコンデンサが配置されている。このコンデンサは、パルス点火装置が接続されている時には、点火トランスの２次巻線に直列に接続されており、このコンデンサの容量は、このコンデンサがパルス点火装置によって発生させられた点火パルスに対しては実質的に短絡であり、高圧放電ランプ内でのガス放電の点火が行われた後には、点火トランスのインダクタンスの部分的な補償として作用するように選定されている。このコンデンサは、有利には、直列共振回路の構成要素として形成することもできる。
【００１０】
直列共振回路は、本発明の有利な実施形態によれば、パルス点火装置の構成要素として形成されている。パルス点火装置は、高圧放電ランプの動作装置のその他のコンポーネントとは別に、高圧放電ランプのランプソケット内に収められている。これにより、ランプソケット内の高電圧を伝達するすべてのコンポーネントは、トランス付きの電圧変成器を電圧出力側に有している動作装置と高圧放電ランプとの間のインタフェースに１００ボルト未満の比較的低い電圧が印加されるように配置されている。それゆえ、このインタフェースは、動作装置とランプの十分な電磁両立性を保証するために、高電圧絶縁は行わず、高周波交流電圧の遮蔽のみを行う。これは、周知のように、例えば、アースされた金属製のハウジングもしくはシールド、ならびに、同軸ケーブルによって達成される。ただし、同軸ケーブルのシールド編組も同様にアースされている。
【００１１】
したがって、本発明によるパルス点火装置は、通常のコンポーネントに加えて、さらに１つの直列共振回路を有している。この直列共振回路は、点火パルス装置の電圧入力側に接続されており、点火フェーズの間、この電圧入力側に供給される供給電圧の共振をより高めるために使用される。
【００１２】
トランスの２次巻線によって生じるパルス点火装置のための誘導電圧よりも高い入力電圧を供給するために、前記直列共振回路の代わりに又はそれに加えて、回路装置又はパルス点火装置内で電圧増倍カスケード回路を使用してもよい。この電圧増倍カスケード回路は、電圧変成器と組み合わせると、上記の直列共振回路と同様の利点を提供する。ただし、カスケード回路に比べて、直列共振回路を用いた変更形態は、パルス点火装置を非活動化させるためのスイッチング手段を必要としないという利点を有している。
【００１３】
電圧増倍カスケード回路は、有利には、直接電圧変成器によってエネルギー供給されるか、又は、プッシュプルトランスの電圧出力側におけるトランスの２次巻線によってエネルギー供給される。電圧増倍カスケード回路を直列共振回路と共に使用する場合には、カスケード回路の電圧入力側は共振回路部に対して並列に接続され、電圧出力側はパルス点火装置の電圧入力側と接続される。
【００１４】
本発明の別の変更形態によれば、トランスの２次巻線によって発生させられる誘導電圧よりも高い入力電圧をパルス点火装置に対して供給するために、上記の電圧増倍カスケード回路の代わりに、回路装置又はパルス点火装置内の対称電圧２倍化回路を使用してもよい。電圧２倍化で十分な場合には、対称電圧２倍化回路は組み合わせれば上記カスケード回路と同様の利点を提供する。この対称電圧２倍化回路は上記の直列共振回路と組み合わせて使用してもよい。対称電圧２倍化回路は、供給電圧の正及び負の半波の間、消費電流が近似的に対称であるという利点を有しており、電圧変成器の電圧出力側におけるトランスのコアの非対称的な磁気変調を防ぐ。
【００１５】
対称電圧２倍化回路は、有利には、電圧変成器にから直接に又はプッシュプルトランスの電圧出力側におけるトランスの２次巻線によってエネルギー供給される。対称電圧２倍化回路を直列共振回路と組み合わせて使用する場合には、対称電圧２倍化回路の電圧入力側は共振回路部対して並列に接続され、電圧出力側はパルス点火装置の電圧入力側と接続される。
【００１６】
電圧変成器とパルス点火装置と用いて高圧放電ランプを動作させる本発明による方法は、高圧放電ランプの点火フェーズの間、共振周波数の近傍で動作する直列共振回路によって、又は電圧増倍カスケード回路によって、パルス点火装置に対する供給電圧の引き上げを行うという点で優れている。
【００１７】
本発明による動作方式は、高圧放電ランプ内の放電媒体の音響共鳴よりもはるかに高い交流電流周波数による高圧放電ランプの信頼できる高周波動作を可能にする。とりわけ、本発明による動作方式により、一方では、高圧放電ランプの点火フェーズ中に、十分に高い点火電圧を発生させることができ、他方では、点火フェーズ終了後のランプ動作中に、高周波ランプ電流を通す点火トランスの２次巻線が回路装置に予測できない電力損失を生じさせることのないようにすることができる。
【００１８】
高圧放電ランプの点火フェーズの間、電圧変成器は、パルス点火装置に対する供給電圧の共振をより高めるために、有利には、直列共振回路の共振周波数に近いスイッチング周波数で動作する。点火フェーズの終了後、電圧変成器のスイッチング手段のスイッチング周波数は、有利には、直列共振回路の共振周波数よりも明らかに上方に移動させられ、それによりパルス点火装置が非活動化される。
【００１９】
ＩＩＩ．有利な実施例の説明
以下では、いくつかの有利な実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施例による回路装置の回路スケッチを示しており、
図２は、本発明の第２の実施例による回路装置の回路スケッチを示しており、
図３は、本発明の第３の実施例による回路装置の回路スケッチを示しており、
図４は、本発明の第４の実施例による回路装置の回路スケッチを示しており、
図５は、第１から第４までの実施例のパルス点火装置の回路スケッチを示しており、
図６は、第５から第８までの実施例による回路装置の回路スケッチを示しており、
図７は、図６に示された第５の実施例のパルス点火装置に給電するためのカスケード回路の回路スケッチを示しており、
図８は、図６に示された第５の実施例のパルス点火装置とカスケード回路との組合せの回路スケッチを示しており、
図９は、図６に示された第６の実施例のパルス点火装置に給電するための対称電圧２倍化回路の回路スケッチを示しており、
図１０は、図６に示された第６の実施例のパルス点火装置とカスケード回路との組合せの回路スケッチを示している。
【００２１】
図１から８に示されている本発明の実施例は、自動車のヘッドライトに使用されるおよそ３５ワットの消費電力の無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプを動作させるための回路装置とパルス点火装置に関している。
【００２２】
図１には、上記の無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプを動作させる本発明による回路装置の第１の実施例が示されている。さらに、無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプ内でガス放電を点火するランプソケットの中に配置されたパルス点火装置も示されている。回路装置は、自動車のバッテリないし発電機から成る直流電圧源Ｕ０、チョークコイルＬ１、コンデンサＣ１、２つの可制御半導体スイッチＳ１，Ｓ２、この半導体スイッチにそれぞれ並列接続されたダイオードＤ１，Ｄ２、ならびに、２つの１次及び２次巻線を備えたトランスＴ１を有している。スイッチＳ１，Ｓ２は電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）として形成されており、ダイオードＤ１，Ｄ２は電界効果トランジスタＳ１，Ｓ２の中に組み込まれたいわゆるボディダイオードである。チョークコイルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１，Ｄ２を伴った半導体スイッチＳ１，Ｓ２、及びトランスＴ１は、上で引用した従来技術に記載されている電流給電プッシュプルトランスのように、互いに接続されている。チョークコイルＬ１により、トランスＴ１の同極性の１次巻線の間の中間タップＭ１に、近似的に一定の電流が印加される。半導体スイッチＳ１，Ｓ２は交互にスイッチングするので、つねに２つのスイッチＳ１，Ｓ２の一方は閉じている。回路装置の前記構成要素はランプの駆動部を形成しており、ハウジング内にランプとは別個に配置されている。トランスＴ１の２次巻線には、無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプＬａとパルス点火装置とに対する端子を供えた負荷回路が接続されている。パルス点火装置ＩＺＶは点火トランスＴ２を有しており、点火トランスＴ２の２次巻線Ｌ２ｂは負荷回路内に接続されている。電流給電プッシュプルトランスの電圧出力側を形成するトランスＴ１の２次巻線に並列に、共振インダクタンスＬ３と共振コンデンサＣ４とから成る直列共振回路が接続されている。パルス点火装置ＩＺＶの電圧入力側は共振コンデンサＣ４に並列に接続されている。直列共振回路Ｌ３，Ｃ４はここではパルス点火装置ＩＺＶの構成要素として形成されており、パルス点火装置とともに無水銀ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプＬａのソケットの中に配置されている。ここで、駆動部と点火部はシールドされた同軸ケーブルを介して互いに接続されている。
【００２３】
図２に示されている本発明の第２の実施例は、直列共振回路のコンポーネントＬ３，Ｃ４がパルス点火装置ＩＺＶの構成要素としてではなく、駆動部の構成要素として形成されているという点でのみ、上記の第１の実施例と異なっている。こうした理由から、図１と図２では、同一の構成要素には同じ参照記号が使用されている。
【００２４】
図３に示されている第３の実施例による回路装置は、付加的なコンデンサＣ６とコンデンサＣ５の寸法選定との点でのみ、第１の実施例と異なっている。こうした理由から、図１と図３では、同一の構成要素には同じ参照記号が使用されている。コンデンサＣ５，Ｃ６とインダクタンスＬ３は共同で、高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間にパルス点火装置ＩＺＶにエネルギーを供給する１つの直列共振回路を形成している。パルス点火装置ＩＺＶの電圧入力側は、この目的のために、ランプＬａの点火フェーズ中に直列接続されるコンデンサＣ５，Ｃ６に対して並列に接続されている。点火フェーズの終了後、高圧放電ランプＬａの放電ギャップに並列に接続された直列共振回路の構成要素Ｃ５，Ｌ３は、今や電気を通すランプＬａの放電ギャップによって短絡し、電流給電プッシュプルトランスのスイッチング周波数は、今や点火トランスＴ２の２次巻線Ｌ２ｂに並列接続されたコンデンサＣ６と前記２次巻線Ｌ２ｂとから形成された直列共振回路の共振周波数の近くまで引き上げられる。コンデンサＣ６は、点火フェーズの終了後、ランプ動作中に、ランプ電流の通る点火トランスＴ２の２次巻線Ｌ２ｂのインダクタンスの部分的な補償を行う。これにより、プッシュプルトランスの半導体スイッチＳ１，Ｓ２とトランスＴ１における電力損失が低減される。
【００２５】
表１には、第１から第３の実施例において使用される構成要素の寸法が示されている。前記実施例の場合のパルス点火装置の回路スケッチは図５に示されている。
【００２６】
高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間、電界効果トランジスタＳ１，Ｓ２は、例えばマイクロコントローラ制御として形成された制御装置（図示せず）によって、直列共振回路Ｌ３，Ｃ４又はＬ３，Ｃ５，Ｃ６の共振周波数に相当する３５０キロヘルツのスイッチング周波数に交互に切り換えられる。これにより、トランスＴ１の２次巻線に同じ周波数の交流電圧が発生し、この交流電圧から、前記直列共振回路を用いて、共振によって高められたおよそ２５００ボルトの交流電圧が発生させられる。したがって、パルス点火装置ＩＺＶは、コンデンサＣ４において又はコンデンサＣ５，Ｃ６の直列回路において、パルス点火装置ＩＺＶの点火コンデンサＣ３を整流ダイオードＤ３と抵抗Ｒ１を介してパルス点火装置ＩＺＶの火花ギャップＦＳの破壊放電電圧まで充電するのに十分な相応に高い入力電圧Ｕ１を使用することができる。火花ギャップＦＳの破壊放電の際、コンデンサＣ３は点火トランスＴ２の１次巻線Ｌ２ａを介して放電し、２次巻線Ｌ２ｂには高圧放電ランプＬａ内でのガス放電の点火のための３００００ボルトまでの高電圧パルスが発生する。高圧放電ランプＬａ内でのガス放電の点火が行われた後、直列共振回路素子Ｌ３，Ｃ４ないしＬ３，Ｃ５は今や電気を通すランプＬａの放電ギャップにより短絡し、これにより、共振コンデンサＣ４ないしＣ５及びＣ６に供給されるパルス点火装置ＩＺＶ用の入力電圧はもはや点火コンデンサＣ３を火花ギャップＦＳの破壊放電電圧まで充電するには十分でなくなる。高圧放電ランプＬａ内でのガス放電の点火が行われた後、プッシュプルトランスのスイッチング周波数は５５０キロヘルツの中央周波数まで引き上げられ、負荷回路内の交流電流の周波数変調は、３０ヘルツの周波数プリングと前記中央周波数周りの５００ヘルツの変調周波数で行われる。この動作フェーズの間、すなわち、いわゆる立上りフェーズ、又は、いわゆるランプの電力立上りの間、高圧放電ランプＬａの放電媒体の充填成分の迅速な気化のため、ひいては、できるだけ短時間のうちにランプＬａの完全な光放出に達するために、ランプＬａには過度に大きな電力が供給される。前記電力立上りの終了時には、３５ワットのランプ公称電力を保証するために、ランプ交流電流の中央周波数は７１５キロヘルツの値まで引き上げられる。上述したランプ電流の周波数変調はランプＬａの放電媒体内での音響共鳴の防止に役立つ。交流電流周波数が十分に高く、音響共鳴がもはや取り上げる程の規模では生じない場合には、周波数変調はしなくてもよい。
【００２７】
図４には、本発明の第４の実施例による回路装置が示されている。この回路装置は、電流給電プッシュプルトランス内のチョークコイルＬ１がオートトランスＬ４，Ｌ４ｂに置き換えられ、パルス点火装置ＩＺＶがパルス点火装置ＩＺＶ’に置き換えられているという点でのみ、第１の実施例と異なっている。したがって、図１と図４では、同一の構成要素には同じ参照記号が付されている。チョークコイルＬ１の機能は、第４の実施例では、オートトランスＬ４，Ｌ４ｂの１次巻線Ｌ４に引き継がれている。前記オートトランスの２次巻線Ｌ４ｂは１次巻線Ｌ４の１０倍の巻数を有しており、パルス点火装置ＩＺＶ’の電圧入力側に接続されている。２次巻線Ｌ４ｂは、高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間、このパルス点火装置ＩＺＶ’にエネルギーを供給する。１次巻線Ｌ４のインダクタンスは７５μＨである。パルス点火装置ＩＺＶ’はまた図５に示されている構造を有しているが、構成素子の寸法の点でパルス点火装置ＩＺＶと異なっている。パルス点火装置ＩＺＶ’の構成素子と、１次巻線Ｌ３ａと２次巻線Ｌ３ｂを備えた点火トランスＴ３は、表２のデータに従って寸法決定されている。
【００２８】
高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間、電流給電プッシュプルトランスは、第４の実施例（図４）によれば、１００キロヘルツのスイッチング周波数で動作する。前記点火フェーズの間、構成素子Ｌ４，Ｃ１及びＴ１は直列共振回路を形成するので、２次巻線Ｌ４ｂには、共振を過度に増大させる方法によりオートトランスＬ４，Ｌ４ｂの２次巻線と１次巻線の巻数比に応じて昇圧された約１０００ボルトのパルス点火装置ＩＺＶ’向けの入力電圧が供給される。この入力電圧は、点火コンデンサＣ３を火花ギャップＦＳの破壊放電電圧まで充電し、高圧放電ランプＬａ内でガス放電を点火するための高電圧パルスを点火トランスＴ３により発生させるのに十分である。高圧放電ランプＬａ内でのガス放電の点火が行われた後、プッシュプルトランスのスイッチング周波数は、上の第１の実施例の場合のように、引き上げられる。スイッチング周波数の引き上げにより、オートトランスＬ４，Ｌ４ｂにおける電圧降下はもはや点火コンデンサＣ３を火花ギャップＦＳの破壊放電電圧まで充電するには十分でなくなる。場合によっては、さらに付加的なスイッチを用いて、点火フェーズの終了時に、パルス点火装置ＩＺＶ’が確実に非活動化されるようにしてもよい。点火フェーズ終了後の高圧放電ランプＬａの動作は第１の実施例と同じである。
【００２９】
図６には、第５から第８の実施例による回路装置が概略的に示されている。この回路装置は、第１の実施例と同じく形成された電流給電プッシュプルトランスを有している。図６では、図１とは異なり、組込みボディダイオードと障壁容量コンデンサと制御装置とともに界効果トランジスタＳ１，Ｓ２の内部構造も概略的に示されている。したがって、図１と図６では、同一の構成素子には同じ参照記号が付されている。第５から第８の実施例は、パルス点火装置ＩＺＶ’’に対する入力電圧が直列共振回路によってではなく、電圧増倍回路ＫＫによって形成されるという点で、上記の実施例とは異なっている。第５及び第６の実施例では、回路ＫＫは３段カスケード回路として形成されているのに対して、第７及び第８の実施例では、対称電圧２倍化回路として形成されている。電圧増倍回路ＫＫに対する入力電圧Ｕ２はトランスＴ１の２次巻線において用意される。電圧増倍回路ＫＫの電圧入力側ｊ１，ｊ２はトランスＴ１の２次巻線と並列に負荷回路内に接続されている。
【００３０】
本発明の第５の実施例によれば、パルス点火装置ＩＺＶ’’は図５に示されているパルス点火装置ＩＺＶと同一に形成されており、回路ＫＫは３段カスケード回路として実施されている。３段カスケード回路の詳細は図７に示されている。３段カスケード回路の寸法決定のためのデータは表３に示されている。３段カスケード回路の出力電圧Ｕ１はパルス点火装置ＩＺＶ’’の電圧入力側に供給される。高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間、プッシュプルトランスは１００キロヘルツのスイッチング周波数で動作し、３段カスケード回路はその段の数に応じてトランスＴ１の２次巻線の誘導電圧を上げ、その電圧出力側においてパルス点火装置ＩＺＶ’’に対する入力電圧Ｕ１を提供する。点火フェーズの終了時には、３段カスケード回路はこの回路の電圧供給を中断するスイッチ（図示せず）によってスイッチオフされる。以降のランプ動作は第１の実施例の場合と同様に行われる。
【００３１】
本発明の第６の実施例は、パルス点火装置と３段カスケード回路が相互に結合されているという点でのみ、第５の実施例と異なっている。つまり、例えばコンデンサＣ１２、Ｃ２２及びＣ３３のような３段カスケード回路の構成素子は同時にパルス点火装置の構成素子をも構成している。これにより、構成素子を節約することができる。図８には、３段カスケード回路とパルス点火装置の組合せの構造が概略的に示されている。回路装置の機能とランプＬａの動作は第５の実施例と同じである。
【００３２】
本発明の第７の実施例によれば、パルス点火装置ＩＺＶ’’は図５に示されているパルス点火装置ＩＺＶと同一に形成されており、回路ＫＫは対称電圧２倍化回路として実施されている。対称電圧２倍化回路の詳細は図９に示されている。対称電圧２倍化回路の寸法決定のためのデータは表４に示されている。対称電圧２倍化回路の出力電圧Ｕ１はパルス点火装置ＩＺＶ’’の電圧入力側に供給される。高圧放電ランプＬａの点火フェーズの間、プッシュプルトランスは１００キロヘルツのスイッチング周波数で動作し、対称電圧２倍化回路はトランスＴ１の２次巻線の誘導電圧を２倍化し、その電圧出力側においてパルス点火装置ＩＺＶ’’に対する入力電圧Ｕ１を提供する。点火フェーズの終了時には、対称電圧２倍化回路はこの回路の電圧供給を中断するスイッチ（図示せず）によってスイッチオフされる。以降のランプ動作は第１の実施例の場合と同様に行われる。
【００３３】
本発明の第８の実施例は、パルス点火装置と対称電圧２倍化回路が相互に結合されているという点でのみ、第７の実施例と異なっている。つまり、例えばコンデンサＣ７及びＣ８のような対称電圧２倍化回路の構成素子は同時にパルス点火装置の構成素子をも構成している。これにより、構成素子を節約することができる。図１０には、対称電圧２倍化回路とパルス点火装置の組合せの構造が概略的に示されている。回路装置の機能とランプＬａの動作は第７の実施例と同じである。
【００３４】
本発明は上で詳細に説明した実施例に限定されない。例えば、本発明は、高圧放電ランプの点火補助電極に接続される点火電圧出力側が設けられたパルス点火装置にも適用することができる。電圧増倍カスケード回路の電圧入力側と対称電圧２倍化回路は１次側でプッシュプルトランスに接続してもよく、必ずしもトランスＴ１の２次巻線Ｔ１ｂによって給電されなくてもよい。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
【表２】
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【００３７】
【表３】
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【００３８】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例による回路装置の回路スケッチを示す。
【図２】本発明の第２の実施例による回路装置の回路スケッチを示す。
【図３】本発明の第３の実施例による回路装置の回路スケッチを示す。
【図４】本発明の第４の実施例による回路装置の回路スケッチを示す。
【図５】第１から第４までの実施例のパルス点火装置の回路スケッチを示す。
【図６】第５から第８までの実施例による回路装置の回路スケッチを示す。
【図７】図６に示された第５の実施例のパルス点火装置に給電するためのカスケード回路の回路スケッチを示す。
【図８】図６に示された第５の実施例のパルス点火装置とカスケード回路との組合せの回路スケッチを示す。
【図９】図６に示された第６の実施例のパルス点火装置に給電するための対称電圧２倍化回路の回路スケッチを示す。
【図１０】図６に示された第６の実施例のパルス点火装置とカスケード回路との組合せの回路スケッチを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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