Zuendvorrichtung für eine Entladungslampe

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Entladungslampe, insbesondere Hochdruckentladungslampe für Kfz-Scheinwerfer. Die, vorzugsweise als Impuls-Zündgerät ausgebildete, Zündvorrichtung ist im Lampensockel untergebracht. Sie weist erfindungsgemäß eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende, der Sockelgeometrie angepaßte Platte (1) auf, an der zumindest der Zündkondensator (C1) und die Funkenstrecke (F1) befestigt sind, wobei mindestens ein erster elektrischer Anschluß des Zündkondensators (C1) und mindestens ein erster elektrischer Anschluß der Funkenstrecke (F1) mit der Platte (1) elektrisch leitend verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Entladungslampe mit einer derartigen Zündvorrichtung.

[0002] Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer verwendet wird. Die Zündvorrichtung ist Bestandteil eines Betriebgerätes dieser Hochdruckentladungslampe. Sie erzeugt beim Einschalten der Lampe an den Lampenelektroden Hochspannungsimpulse von mehr als 20 kV, um in der Hochdruckentladungslampe eine Gasentladung zu initiieren.

I. Stand der Technik

[0003] In der PCT-Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 97/04624 ist eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende Zündvorrichtung offenbart. Bei dieser Zündvorrichtung handelt es sich um eine Impuls-Zündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe. Die Impuls-Zündvorrichtung weist einen Zündtransformator mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung, einen Zündkondensator, ein Widerstandselement, über den der Zündkondensator aufgeladen wird, und einen automatischen Schalter auf. Ein Anschluß der Sekundärwicklung ist mit einer der Gasentladungselektroden der Hochdruckentladungslampe verbunden, während ihr anderer Anschluß an den Spannungseingang der Zündvorrichtung angeschlossen ist. Die Primärwicklung des Zündtransformators und die Schaltstrecke des automatischen Schalters sind derart angeordnet, daß sie von dem Entladestrom des Zündkondensators durchflossen werden.

[0004] Die deutsche Offenlegungsschrift DE 196 10 385 beschreibt eine Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe zur Verwendung in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einem im Lampensockel untergebrachten Vorschaltgerät, das eine Zündvorrichtung aufweist.

II. Darstellung der Erfindung

[0005] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Zündvorrichtung für eine Entladungslampe bereitzustellen, die eine vereinfachte Montage der Zündvorrichtung, insbesondere im Lampensockel der Enladungslampe, ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0007] Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung besitzt einen Spannungseingang zur Spannungsversorgung der Zündvorrichtung, einen Zünspannungsausgang, einen Kondensator mit mindestens einem ersten und einen zweiten elektrischen Anschluß, einen automatischen Schalter mit mindestens einem ersten und einen zweiten elektrischen Anschluß, einen Transformator, der mindestens eine Primärwicklung und mindestens eine Sekundärwicklung aufweist, und eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Platte, an der zumindest der Kondensator und der automatische Schalter befestigt sind, wobei mindestens ein erster elektrischer Anschluß des Kondensators und mindestens ein elektrischer Anschluß des automatischen Schalters mit der Platte elektrisch leitend verbunden sind. Die Verwendung einer aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Platte gestattet es, den Kondensator und den automatischen Schalter der Zündvorrichtung als eine vorgefertigte Baueinheit auszubilden und beispielsweise in den Lampensockel kel zu montieren. Da die Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, dient die Platte nicht nur zur Halterung des Kondensators und des automatischen Schalters, sondern stellt zusätzlich auch einen elektrischen Kontakt zwischen diesen Bauteilen her.

[0008] Die Platte ist vorteilhafterweise als Metallplatte oder als Blechstreifen ausgebildet, weil Metallplatten und Blechstreifen einerseits eine gute elektrische Leitfähigkeit und andererseits eine ausreichende Stabilität zur Fixierung des Kondensators und des automatischen Schalters besitzen und nahezu beliebig geformt werden können. Diese Platte ist vorteilhafterweise mit mindestens einem elektrischen Anschluß versehen, um die auf ihr angeordneten elektronischen Bauteile mit elektrischer Energie zu versorgen. Außerdem weist die Platte vorteilhafterweise einen oder mehrere gebogene oder gewölbte Abschnitte auf. Dadurch kann die aus der Platte und den daran befestigten elektronischen Bauteilen bestehende Baueinheit der Zündvorrichtung an unterschiedlich gestaltete Hohlräume angepaßt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Platte beispielsweise zu einem Ringsegment geformt, um sie zusammen mit dem daran fixierten Kondensator und dem automatischen Schalter in einen zylindrischen Hohlraum eines Lampensockels unterzubringen.

[0009] Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung weist ferner vorteilhafterweise ein erstes Verbindunsgmittel auf, das an dem mindestens einen zweiten elektrischen Anschluß des Kondensators befestigt ist und zur elektrischen sowie mechanischen Verbindung des Kondensators mit einem Bauteil der Zündvorrichtung, beispielsweise mit dem Transformator, dient. Außerdem besitzt die erfindungsgemäße Zündvorrichtung vorteilhafterweise ein zweites Verbindungsmittel, das an dem mindestens einen zweiten elektrischen Anschluß des automatischen Schalters fixiert ist und zur elektrischen sowie mechanischen Verbindung des automatischen Schalters mit einem Bauteil der Zündvorrichtung, beispielsweise mit dem Transformator, dient. Das erste oder zweite Verbindungsmittel oder beide sind vorteilhafterweise als mit einem elektrischen Anschluß versehene Blechstreifen oder als Stromzuführungsdrähte ausgebildet, deren Form an die vorgegebenen räumlichen Verhältnisse im Lampensockel oder im Betriebsgerätgehäuse angepaßt werden kann. Ferner weisen diese Blechstreifen bzw. Stromzuführungsdrähte vorteilhafterweise einen oder mehrere U-förmige Abschnitte auf, die als Zugentlastung dienen, um die durch ihre thermische Ausdehnung verursachten mechanischen Spannungen zu reduzieren. Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Zündvorrichtung von einer elektrisch isolierenden, aushärtbaren Vergußmasse umgeben ist.

[0010] Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist vorteilhafterweise im Lampensockel einer Entladungslampe untergebracht, die mit einem einem Entladungsgefäß, einem Lampensockel und Mitteln zur einer Gasentladung innerhalb des Entladungsgefäßes ausgestattet ist. Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Zündvorrichtung in den Sockel einer einseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer einsetzen.

III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

[0011] Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung der aus dem Zündkondensator, der Funkenstrecke, der Metallplatte und den Blechstreifen bestehenden Baueinheit der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung entsprechend des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Figur 2

eine schematische Darstellung einer einseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe mit einer Zündvorrichtung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Figur 3

eine Schaltskizze der Zündvorrichtung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels

[0012] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Impulszündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe mit einer Leistungsaufnahme von ca. 35 W, die beispielsweise in einen Kraftfahrzeugscheinwerfer eingesetzt wird. Diese Zündvorrichtung (Figur 3) besitzt einen Transformator TR mit zwei parallel geschalteten Primärwicklungen N1, N2 und einer induktiv an beide Primärwicklungen gekoppelte Sekundärwicklung N3, einen als Funkenstrecke F1 ausgebildeten automatischen Schalter, einen Zündkondensator C1, einen weiteren Kondensator C2, zwei Drosseln L1, L2, einen Gleichspannungseingang J1, J2 bzw. J3 und einen Zündspannungsausgang J4, J5. Der Zündkondensator C1 und die Funkenstrecke F1 sind auf einer als Ringsegment geformten Metallplatte 1 befestigt, mit der sie eine vorgefertigte Baueinheit bilden. Zur Befestigung des Zündkondensators C1 und der Funkenstrecke F1 auf der Metallplatte 1 ist jeweils ein elektrischer Anschluß des Zündkondensators C1 und der Funkenstrecke F1 mit der Metallplatte 1 durch einen oder mehrere Schweißpunkte 5 verbunden. Zu dieser Baueinheit gehören ferner zwei Blechstreifen 2, 3 und ein mit der Metallplatte 1 verschweißter Draht 4, der der Metallplatte 1 als elektrischer Anschluß dient. Der erste Blechstreifen 2 ist durch einen oder mehrere Schweißpunkte 6 mit dem zweiten elektrischen Anschluß des Zündkondensators C1 verbunden. Der zweite Blechstreifen 3 ist durch einen oder mehrere Schweißpunkte 6 mit dem zweiten elektrischen Anschluß der Funkenstrecke F1 verbunden. Jeweils ein freies Ende des ersten 2 und des zweiten Blechstreifens 3 ist mit einem elektrischen Anschluß versehen, der zum elektrischen Anschluß des Wicklungsanfangs beziehungsweise des Wicklungsendes der Primärwicklungen N1, N2 an den zweiten Anschluß des Zündkondensators C1 beziehungsweise an den zweiten Anschluß der Funkenstrecke F1 dient. Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf diese vorgefertigte Baueinheit der Zündvorrichtung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Der elektrische Anschluß (nicht abgebildet) der Blechstreifen 2, 3 ist beispielsweise als Klemme oder als Steckvorrichtung oder auch als Löt- oder Schweißkontakt ausgebildet.

[0013] Die Figur 2 zeigt eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einer Zündvorrichtung gemäß des oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die Hochdruckentladungslampe besitzt einen Lampensockel 10 aus Kunststoff und ein Entladungsgefäß 11 mit einem sockelnahen und einem sockelfernen Ende sowie ein das Entladungsgefäß 11 umschließenden Außenkolben 12, die in dem Lampensockel 10 verankert sind. Innerhalb des Entladungsgefäßes sind zwei Gasentladungselektroden 13, 14 angeordnet, die über eine sockelnahe 15 beziehungsweise eine sockelferne Stromzuführung 16 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Komponenten der Zündvorrichtung sind im Innenraum des Lampensockels 10 untergebracht. Der Transformator TR ist als Ringkerntransformator ausgebildet und innerhalb des Lampensockels 10 koaxial zu den beiden Lampengefäßen 11, 12 angeordnet. Die ringsegmentartig gebogene Metallplatte 1 mit dem darauf fixierten Zündkondensator C1 und der darauf befestigten Funkenstrecke F1 ist in einer darauf abgestimmten Aufnahmevorrichtung innerhalb des Lampensockels 10 angeordnet. Der mit der Metallplatte 1 verschweißte Draht 4 ist mit einem elektrischen Kontakt 17 an der Innenwand des Lampensockels 10 verbunden. Der auf dem ersten Blechstreifen 2 (in Figur 2 nicht abgebildet) angebrachte elektrische Anschluß ist mit dem Wicklungsanfang der Primärwicklungen N1, N2 des Transformators TR verbunden. Der auf dem zweiten Blechstreifen 3 (in Figur 2 nicht abgebildet) angebrachte elektrische Anschluß ist mit dem Wicklungsende der Primärwicklungen N1, N2 des Transformators TR verbunden.

[0014] Die Figur 3 zeigt eine Schaltskizze der Zündvorrichtung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die Zündvorrichtung besitzt drei Gleichspannungseingänge J1 (für -400V Versorgungsspannung), J2 (für +600V Versorgungsspannung), J3 (liegt auf Erdpotential), von denen wahlweise zwei benutzt werden. Der Gleichspannungseingang J1 ist über die Verzweigungspunkte V3, V1 mit dem zweiten Anschluß des Zündkondensators C1 verbunden. Der erste Anschluß des Zündkondensators C1 (68nF; 1000V) ist mit dem Gleichspannungseingang J2 und durch die Metallplatte 1 mit dem ersten Anschluß der Funkenstrecke F1 verbunden. Der Verzweigungspunkt V3 ist über die Sekundärwicklung N3 des Transformators TR und die nachgeschaltete Drossel L1 mit dem Zündspannungsausgang J4 verbunden. Der Verzweigungspunkt V1 ist mit dem Wicklungsanfang der beiden parallel geschalteten Primärwicklungen N1, N2 verbunden. Das Wicklungsende der beiden Primärwicklungen N1, N2 ist über den Verzweigungspunkt V2 mit dem zweiten Anschluß der Funkenstrecke F1 verbunden. Der Gleichspannungseingang J3 ist über die Drossel L2 mit dem Zündspannungsausgang J5 verbunden. Die Zündvorrichtung besitzt ferner einen weiteren Kondensator C2 (4,7nF; 1000V), dessen erster Anschluß mit dem Gleichspannungseingang J1 und dessen zweiter Anschluß mit dem Gleichspannungseingang J3 verbunden ist.

[0015] Die Drosseln L1, L2 und der zusätzliche Kondensator C2 sind ebenfalls in dafür vorgesehene Kammern bzw. Aussparungen im Inneren des Lampensockels 10 untergebracht.

[0016] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel. Neben dem Zündkondensator C1 und der Funkenstrecke F1 können auch weitere Bauteile, zum Beispiel der zusätzliche Kondensator C2 oder die Drosseln L1, L2, auf der Metallplatte 1 fixiert werden. Anstelle des ersten 2 und des zweiten Blechstreifens 3 können als Verbindungsmittel auch Stromzuführungsdrähte, die beispielsweise über Klemmen mit den Primärwicklungen N1, N2 verbunden sind, verwendet werden. Die auf der Metallplatte 1 angeordneten Bauteile können mittels verschiedener Verbindungstechniken an der Metallplatte 1 fixiert werden, beispielsweise mittels Löten, Hochfrequenzlöten, Hochfrequenzschweißen, Laser-Schweißen, UltraschallSchweißen, Punktschweißen oder mittels mechanischer Verbindungstechniken wie zum Beispiel Klemmen oder Stecken. Die Bauteile der Zündvorrichtung, insbesondere der Zündkondensator C1 und die Funkenstrecke F1 können mit oder ohne Anschlußdrähte verarbeitet werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Zündkondensator C1 oder der Funkenstrecke um SMD-Bauteile (Surface Mounted Device) handelt. Anstelle einer Metallplatte 1 kann ferner auch ein Blechstreifen verwendet werden.

Ansprüche

1. Zündvorrichtung für eine Entladungslampe mit

- einem Spannungseingang (J1,J2,J3) zur Spannungsversorgung der Zündvorrichtung,

- einem Zündspannungsausgang (J4,J5),

- einem Kondensator (C1) mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten elektrischen Anschluß,

- einem automatischen Schalter (F1) mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten elektrischen Anschluß,

- einem Transformator (TR), der mindestens eine Primärwicklung (N1) und mindestens eine Sekundärwicklung (N3) besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Platte (1) aufweist, an der zumindest der Kondensator (C1) und der automatische Schalter (F1) befestigt sind, wobei mindestens em erster elektrischer Anschluß des Kondensators (C1) und mindestens ein erster elektrischer Anschluß des automatischen Schalters (F1) mit der Platte (1) elektrisch leitend verbunden sind.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) eine Metallplatte oder ein Blechstreifen ist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) einen oder mehrere gebogene oder gewölbte Abschnitte (1a) aufweist.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) zu einem Ringsegment geformt ist.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) mindestens einen elektrischen Anschluß (4) besitzt.

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung ein erstes Verbindungsmittel (2) aufweist, das an dem mindestens einen zweiten elektrischen Anschluß des Kondensators (C1) befestigt ist und zur elektrischen und mechanischen Verbindung des Kondensators (C1) mit einem Bauteil (TR) der Zündvorrichtung dient.

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung ein zweites Verbindungsmittel (3) aufweist, das an dem mindestens einen zweiten elektrischen Anschluß des automatischen Schalters (F1) befestigt ist und zur elektrischen und mechanischen Verbindung des automatischen Schalters (F1) mit einem Bauteil (TR) der Zündvorrichtung dient.

8. Zündvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verbindungsmittel oder beide Verbindungsmittel (2, 3) als mit einem elektrischen Anschluß versehene Blechstreifen ausgebildet sind.

9. Zündvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verbindungsmittel oder beide Verbindungsmittel (2, 3) als Stromzuführungsdrähte ausgebildet sind.

10. Zündvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verbindungsmittel oder beide Verbindungsmittel (2, 3) einen oder mehrere U-förmige Abschnitte aufweisen.

11. Entladungslampe mit einer Zündvorrichtung gemäß eines oder mehrerer der vorstehenden Ansprüche.

12. Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß (11), einem Lampensockel (10) und Mitteln zur Erzeugung einer Gasentladung innerhalb des Entladungsgefäßes (11), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lampensockel (10) eine Zündvorrichtung gemäß eines oder mehrerer der vorstehenden Ansprüche angeordnet ist.

13. Entladungslampe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungslampe eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe ist.

Zeichnung