BE1014032A3 - Samenstel van kleine lamp en voeding. - Google Patents

Samenstel van kleine lamp en voeding. Download PDF

Info

Publication number
BE1014032A3
BE1014032A3 BE9800740A BE9800740A BE1014032A3 BE 1014032 A3 BE1014032 A3 BE 1014032A3 BE 9800740 A BE9800740 A BE 9800740A BE 9800740 A BE9800740 A BE 9800740A BE 1014032 A3 BE1014032 A3 BE 1014032A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
lamp
light source
circuit board
high intensity
fan
Prior art date
Application number
BE9800740A
Other languages
English (en)
Inventor
Felix J Schuda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Application granted granted Critical
Publication of BE1014032A3 publication Critical patent/BE1014032A3/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/004Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
    • F21V23/006Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate being distinct from the light source holder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/60Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
    • F21V29/67Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

Een lichtbron omvat een hoge intensiteitslamp die geklemd is tussen vier halfschillen van ribbenkoellichamen. De bovenste halfschillen van koellichamen voor de anodische en kathodische uiteinden van de lamp zijn gemonteerd op een bovenste printplaat en de onderste halfschillen van koellichamen zijn gemonteerd op een onderste hoofdprintplaat. Een ventilator is gepositioneerd aan één zijde voor het horizontaal door de matrix van koellichamen en aan de tegenoverliggende zijde uitblazen. De schakelingen voor de ontsteking van de lamp, de aandrijving van de ventilator en de hoofdvoeding zijn in de bovenste respectievelijk onderste printplaat voorzien.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  Samenstel van kleine ACHTERGROND   lamp an voeding1. Gebied van de uitvinding   
De uitvinding betreft in het algemeen hoge intensiteitslampen en meer in het bijzonder volledige lichtbronnen met vezeloptisch uitgangsstuurvermogen   zoals lichtbronnen   gebruikt in medische uitrusting. 



  2.   Beschrijving   van de stand van de techniek
Vezeloptische lichtbronnen, bv. lampen van het   CERMAX&commat;-type van ILC Technology, Inc.,   zijn hoge intensiteitsbronnen voor koud, wit licht. Lichtbronnen die xenonlampen van het CERMAXtype bevatten, vereisen geen opwarmingstijd en zijn door de medische gemeenschap goedgekeurd voor wat veiligheid betreft. Standaard   industriële   ontwerpen van 75 W tot 300 W worden gebruikt voor het verlichten van meervoudige vezels. 



   Een kritische overweging bij levensduur van de lamp en stabiliteit van de boog is het behoud van voldoende koeling. In enkele situaties kan het mogelijk zijn de lamp te koelen door convectie, maar in het algemeen moet de luchtstroom voldoende zijn en mag derhalve niet geblokkeerd worden. De kritische temperaturen zijn gewoonlijk op de afdichtingen van de boogbuis. Indien de temperatuurgrenzen op deze punten overschreden worden, kunnen de dichtingen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 het begeven. 



   Lichtbronnen met een enkele plaat die lampen van het CERMAX-type gebruiken bestaan al enige tijd. Een lichtbroneenheid met   enkele   plaat, en de lamp en de voeding ervan gemonteerd op dezelfde printplaat (PCB) bestaat.   Ongelukkigerwijze   was de hele eenheid relatief groot. 



   Andere lampen bedoeld om de interne bouwsteen te vormen van een medische lichtbron, of   de"alichtmachine"voor   een videoprojector met laag vermogen of beeldscherm van een computer, waren weliswaar kleiner en kostten minder dan hun voorgangers, maar de voeding kon alleen op 110 V wisselstroom werken. Daamaast waren de daarmee verbonden koellichamen niet geöptimaliseerd voor het onttrekken van de grote warmtebelasting aan de lamp. Bijgevolg was de maximale lampsterkte beperkt. 



   SAMENVATTING VAN DEZE UITVINDING
Het is daarom een doelstelling van deze uitvinding een kleine en goedkope lichtbron te verschaffen. 



   Het is een doelstelling van deze uitvinding een lichtbron voor een videoprojector te verschaffen. 



   Het is een andere doelstelling van deze uitvinding een lichtbron te verschaffen waarop een verscheidenheid van lampen past, zonder dat andere componenten eveneens veranderd moeten worden. 



   Het is verder een doelstelling van deze uitvinding een lichtbron te verschaffen die kan voldoen aan de van toepassing zijnde nationale en regionale veiligheidsnormen inzake elektromagnetische interferentie die overal ter wereld bij wet vereist zijn. 



   In het kort bevat een uitvoeringsvorm van een lichtbron van deze uitvinding een hoge intensiteitslamp die tussen vier 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ribbenkoellichamen in de vorm van een halve schil verankerd is. De bovenste koellichamen in de vorm van een halve schil voor de anodische en kathodische uiteinden van de lamp zijn gemonteerd op een bovenste printplaat, en de onderste koellichamen in de vorm van een halve schil zijn gemonteerd op een onderste hoofdprintplaat. Een door gelijkstroom aangedreven ventilator is aan   één   zijde gepositioneerd voor het horizontaal blazen door de matrix van koellichamen en aan de andere kant naar buiten.

   Slechts de schakelingen voor de ontsteking van de lamp en de voeding van de ventilator zijn vervat in de bovenste   printplaat   die voeding voor de lamp krijgt van de onderste printplaten via de anodische en kathodische koellichamen en één bijkomende verbinding die een soepele draad omvat. De hoofdvoeding is vervat in de onderste printplaat, en zij converteert en stabiliseert vooraf 110 V wisselstroom of 220 V wisselstroom tot 110 tot 160 V gelijkstroom naar een transistor chopper schakelaar die de vereiste laagspanningsstroom voor de lamp levert. 



  Een   koeling   is gemonteerd voor de lamp en omvat een schuin opgestelde warmspiegel die infrarood licht naar de lamp weerkaatst, maar vijf tot tien graden gedesaxeerd voor het verbeteren van de levensduur van de lamp. Een vezeloptische kabeladapter en steunring zijn gemonteerd en optisch uitgelijnd v66r de lamp, zodanig dat de vezeloptische kabeladapter langs buiten verwisseld kan worden zonder de optische vooruitlijning te   beïnvloedden.   Het geheel is verpakt in een behuizing die de ventilator helpt de lamp te koelen door luchtstroming doorheen de koellichamen te leiden. 



   Een voordeel van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt die relatief zeer klein en compact is. 



   Een ander voordeel van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt die economisch te vervaardigen is. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Een verder voordeel van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt waarop een verscheidenheid van types en afmetingen van lampen past, zonder wijzigingen aan andere componenten te vergen. 



   Een ander voordeel van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt die de levensduur verlengt van de lampen die ze gebruikt, door infrarood licht van een warm uittreevenster gedesaxeerd naar de lamp te weerkaatsen. 



   Nog een ander   voordeel   van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt die even goed werkt op nutsvoorzieningen met 110 V wisselstroom als 220 V wisselstroom. 



   Een ander voordeel van deze uitvinding is dat een lichtbron verschaft wordt waarvan de vezeloptische kabeladapter verwisseld kan worden zonder dat de   gebnjiker   in het apparaat moet gaan voor het opnieuw afstellen van de optische   uitlijning   voor de nieuwe adapter. 



   Deze en andere doelstellingen en voordelen van deze uitvinding zullen ongetwijfeld duidelijk worden voor de gemiddelde vaklui na het lezen van de volgende gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm die in de tekeningen   ge'fiiustreerd   wordt. 



   IN DE TEKENINGEN
Figuur 1 is een   driedimensionele   perspectieftekening van een uitvoeringsvorm van de lichtbron van deze uitvinding, met de luchtinlaat zichtbaar aan   één   zijde en de vezeloptische kabeladapter en lichtuitgang zichtbaar op de voorzijde ;
Figuren 2A-2C zijn respectievelijk boven-, zij- en vooraanzichten van de lichtbron van figuur   1 ;  
Figuur 3 is een opengewerkt montageschema van de meeste componenten die de lichtbron van figuur 1 omvat ; 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
Figuur 4 is een schematische voorstelling van de stroomingangsmatrix, de vergrendelingsschakelaar en een deel van de onderste hoofdprintplaat die in de lichtbron van figuur 1 vervat is ;

   en
Figuur 5 is een schematische voorstelling van een deel van de onderste   hoofdprintplaat   en van het geheel van de bovenste insteekprintplaat en lamp die in de lichtbron van figuur 1 vervat zijn. 



   GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE
VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN
Figuur 1   illustreert   een uitvoeringsvorm van een lichtbron van deze uitvinding, die hiema met het algemeen referentienummer 10 aangeduid wordt. Een afneembare behuizing 12 heeft een   luchtinlaatopening   14, bedekt met een ventilatorrooster 16. Een vezeloptische adapterplaat 18 is bevestigd op een steunplaat 19, die op haar beurt verstelbaar bevestigd is op de behuizing 12. De vezeloptische adapterplaat 18 heeft een centrale opening 20 die een vezeloptische   uitvoerkabel   opneemt. Een paar schroeven 22 en 24 houden de adapterplaat 18 op de steunplaat 19 zodat de adapterplaat 18 verwijderd kan worden zonder de optische uitlijning van de steunplaat 19 te moeten verstoren.

   Met een helderheidsregelaar 26 kan de gebruiker de sterkte van de lichtopbrengst die naar de vezeloptische uitgangskabel gaat, afstellen. 



   In figuren 2A-2C wordt getoond dat de lichtbron 10 binnen de behuizing 12 een hoofdprintplaat (PCB) 28 en een bovenste insteek-PCB 30 omvat. Een bovenste anodisch koellichaam 32 en een bovenste kathodisch koellichaam 34 zijn elk aan de onderkant van de bovenste insteek-PCB 30 bevestigd. Op overeenkomstige wijze zijn een onderste anodisch koellichaam 36 en een onderste kathodisch koellichaam 38 ieder op de bovenkant van de hoofd-PCB 28 bevestigd. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 Een halfbolvormige nok 39 is voorzien in de voorste rand van het onderste kathodische koellichaam 38 voor het bij voorkeur sturen van de warmtekoppeling naar het bovenste kathodische koellichaam 34 en de lamp mede op haar plaats te houden. 



   De koellichamen 32, 34,36 en 38 hebben een systeem van evenwijdige ribben die in samenwerking een luchtstroom doorsluizen die horizontaal doorheen de behuizing 12 gaat, te beginnen bij de luchtinlaatopening 14. Anderzijds kan het achterste onderste koellichaam 36 onderaan een   smaller vol blok aluminium   zijn, zodat er meer plaats vrijkomt voor het monteren van componenten op de PCB 28, en bovenaan van ribben voorzien zijn. Een ventilator 40 forceert er een luchtstroom doorheen en werkt op gelijkstroom (DC). Een onstekingsspoel 42 is gemonteerd op de onderkant van de bovenste insteek-PCB 30. Een vergrendelingsschakelaar 44 is een veiligheidsinrichting voor de gebruiker die bij toegang de stroom onderbreekt binnen de behuizing 12.

   Een warmteschakelaar 45 wordt thermisch verbonden met het onderste kathodische koellichaam 38 om als veiligheidsinrichting te werken en oververhitting te voorkomen indien de koelventilator het zou begeven. Hij werkt door de netvoeding te onderbreken. Een stroominlaatmatrix 46 verschaft een contactdoos voor een stromkabel, keuze van de werkspanning, en filtering van elektromagnetische interferentie (EMI). Met een sluiter 48 kan het licht naar de vezeloptische kabeluitgang aan de centrale opening 20 in de adapterplaat 18 onderbroken worden. 



   In figuur 3 wordt getoond hoe de behuizing 12 van de lichtbron 10 bij voorkeur een samenstel omvat dat een voorplaat 50, een onderstel 52 en een   ovenplaat   54 bevat. Een uitlaatopening 56 voor de luchtstroming en een rooster 58 zijn in de   ovenplaat   54 voorzien. De koellichamen 32, 34,36 en 38 worden in figuur 3 getoond met een paar dubbele asschamieren 59 die aanhechten aan de zijde 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 van de ventilator 40 tussen de koellichamen 32 en 36 en tussen de koellichamen 34 en 38. Een lampontlasting 60 is voorzien in ieder van de kathodische koellichamen 34 en 38 voor het ontvangen van een verscheidenheid van lampen, bijvoorbeeld een lamp 61 van de"LX"reeks van ILC Technology, 62 van   de"EX"-reeks   en 63 van het type "1, 4 duim".

   Alhoewel deze uitvinding niet beperkt is tot een bepaald maximum vermogen, kan in   één   uitvoeringsvorm 300 watt geleverd worden van de voeding op de onderste PCB 28 naar de lamp, en met het afstellen van een regelbare weerstand kan daadwerkelijk 125-300 watt geleverd worden naargelang het type van geïnstalleerde lamp 61- 63. Andere uitvoeringsvormen kunnen op hogere of lagere spanningniveaus werken. 



   De lamp 61 is verbonden met een   koeling   64 die de lamp helpt haar warmte af te voeren en die een warmspiegel 65 en een lens 66 bevat. Een altematieve   koeling   67 wordt getoond die samengaat met de lamp 62 van   de"EX"-reeks,   en die eveneens een warmspiegel 28 bevat die met een   koeling   69 gedeeld kan worden. Bij voorkeur zijn de warmspiegels 65 en 68 van kwartsglas met conventionele coatings die selectief infrarood licht weerkaatsen. De vlakken van de warmspiegels 65 en 68 zijn schuin gesteld ten opzichte van de loodrechte naar de optische as van de lamp voor het weerkaatsen van het infrarode licht naar de lamp, maar vijf tot tien graden gedesaxeerd, afhankelijk van het lamptype.

   Een dergelijk schuin opstellen verbetert de levensduur van de lamp, omdat de warmte teruggekaatst wordt naar andere dan de boogelektroden en dat helpt de temperatuur op een redelijk peil te houden. 



   De afmetingen van de koellichamen 32,34, 36 en 38 zijn bij voorkeur afgestemd op die van de ventilator 40, bv. een ventilator van 3, 13 vierkante duim. De koellichamen 32,34, 36 en 38 moeten de voor-en achterkant van de lamp   61-63   stevig vastgrijpen. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 Alle ribben die op de koellichamen 32,34, 36 en 38 gebruikt worden hebben in het algemeen een lengteverhouding te wijten aan beperkingen van huidige   commerciële   fabrikanten bij het extruderen van dergelijke vormen. De koellichamen 32,34, 36 en 38 moeten het geheel van de uitlaatzone van de ventilator 40 vullen, dus heeft de voorkant van de lamp iets nodig om de overblijvende ruimte"op te vullen". Bijvoorbeeld kan de   koeling   64,67 of 69 gebruikt worden.

   Dergelijke   koeling   kan eveneens gebruikt worden om de infrarood wegwerkende warmspiegel 65 of 68 vast te houden. Wanneer de koellichamen 32,34, 36 en 38 en overblijvende ruimte correct geconfigueerd zijn, kan de lichtbron 10 typisch op meer dan 300 watt werken zonder de toegestane temperatuur voor typische lampen 61-63 te overschrijden. 



   Een configuratie van een   schamieropstelling   met   enkele   as in het   vioeibaar   kristal anti-slipontwerp uit de stand van de techniek, verspilde een deel van het beschikbare volume luchtruimte voor het koelen, door de koellichamen in te kerven voor het vrijmaken van de ventilator wanneer zij naar boven geklapt werden. Daardoor kon kostbare luchtstroming verspild worden die niet aan het werk gezet werd bij het koelen van de koellichamen en de lampen. In voorkeursuitvoeringsvormen van de lichtbron 10, zijn de scharnieren 59 met dubbele as opgenomen waardoor de bovenste koellichamen 32 en 34 kunnen opengaan als een bek en dan naar boven klappen op één as en draaien om een tweede as zodat de lamp 61-63 uitgenomen kan worden, allemaal zonder de ventilator 40 te verstoren.

   Deze schamier 59 met dubbele as maakt het mogelijk dat de koellichamen ontworpen worden om al het beschikbare volume te gebruiken zonder de noodzaak op materiaal te besparen, alleen om het vrijmaken door scharnieren en draaien   mogelijk   te maken. 



   De luchtstroom in de lichtbron 10 is opgesloten in een kanaal, gedeeltelijk door de bovenste insteek-PCB 30. De ontsteker 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 en een versterkingscircuit worden voordeliger op een aparte bovenste   printplaat geplaatst.   Een gelijkstroom ventilatoraandrijfcircuit voor het aandrijven van de ventilator 40 wordt eveneens bij voorkeur in de bovenste insteek-PCB 30 opgenomen. Een 12   volt gelijkstroom-   spanning voor de ventilator wordt typisch afgeleid van de voedingsspanning van de lamp. Het verbinden van de ventilator 40 met dergelijke punten op de bovenste printplaat heft iedere noodzaak van ventilatorverbindingen met de onderste printplaat 28 op. De bovenste printplaat 30 houdt bij voorkeur de twee bovenste koellichamen 32 en 34 stevig en haaks tegen de lamp 61-63.

   De bovenste printplaat 30 maakt derhalve een stevig elektrisch contact met de kathode en anode van de lamp 61-63, en de enige andere elektrische verbinding die op de bovenste printplaat 30 nodig is, wordt gemaakt met een lus van een snoer waardoor het mogelijk is de bovenste printplaat 30 naar boven te klappen, uit de weg voor het vervangen van een lamp. Deze snoerverbinding verschaft ook een gemakkelijke plaats voor het onderbreken en meten van de lampstroom voor het aanvankelijke afstellen van de voeding. 



   In uitvoeringsvormen voor gespecialiseerde toepassingen, is de lichtbron 10 een vezeloptische illuminator die bij voorkeur   koelingen   64,67 en 69 monteert op de voorkant van de lampen   61-63,   en een stel grote interne uitsnijdingen verschaft binnenin de kathodische koellichamen 34 en 38 om zowel parabolische als elliptische lampen van het CERMAX-type, bv. gaande to 500 watt, te laten passen. De   koeling   64 gebruikt met parabolische lampen 61 van het CERMAX-type zal typisch langer zijn dan de   koelingen   67 en 69 voor elliptische lampen 62 en 63, omdat   hij zowel   de warmspiegel 65 als de lens 66 bevat.

   Warmspiegels 65 en 68 zijn gedesaxeerd in een hoek of schuin opgesteld binnen hun respectievelijke   koelingen   64,67 en 69, met een hoek die groter is dan vijf graden. De weerkaatste infrarode 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 straling wordt daarom niet rechtstreeks naar de kathode weerkaatst en de lampen 61-63 blijven koeler en kunnen langer   leven. Oe koelringen   67 en 69 gebruikt met lampen 62 en 63 van het elliptische type van het CERMAX-type, hebben de warmspiegels 65 en 68 bij voorkeur in een hoek opgesteld die met ongeveer tien graden gedesaxeerd is. Anderzijds kan de lens 66 in de   koeling   64, die een convex vlak naar de lamp 61 vertoont, gecoat worden om infrarood licht van de lamp terug naar buiten te weerkaatsen in een   uitzetten   kegelpatroon.

   Dat zal in feite de infrarood weerkaatsing weg van de centrale as van de lamp verspreiden. 



   Ten einde dergelijke   koelingen   64,67 en 69 onder te brengen, zijn maatregelen genomen om de lamp 61-63 te verhinderen dat ze naar voor glijdt in de koellichamen 32,34, 36 en 38. 



  Een groef wordt aan de   koelingen   64,67 en 69 toegevoegd die samenwerkt met de overeenstemmende ribbel 39 in het onderste kathodische koellichaam 38.   Dit "verstikt" de   warmtestroming van de lamp 61-63 naar het onderste kathodische koellichaam 38 met warmte, en maakt het mogelijk om het even welke hoge vermogenstransistoren die koellichamen nodig hebben op het onderste kathodische koellichaam 38 te bevestigen. 



   De afmetingen van het kathodische koellichaam 38 zijn zodanig dat het groot genoeg is om plaats te bieden aan dergelijke vermogenstransistoren en een   thermische beveiligings-   schakelaar die de lampen 61-63 uitschakelt indien de ventilator 40 uitvalt. 



   Er staat een prijs op printplaatruimte in de lichtbron 10 omdat een kritische doelstelling het gebruik van het kleinst mogelijke totale volume is. Te dien einde worden in een altematieve uitvoeringsvorm van de lichtbron 10 delen van de ribben van het onderste anodische koellichaam 36 weggesneden, om plaats te bieden 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 aan elektronische componenten op de onderste PCB 28. Dit is mogelijk omdat de anodische koellichamen 32 en 36 typisch voldoende koel blijven zodat enige opoffering van massa van   koellichaam   mogelijk is. 



   In het algemeen vereist een veilig en   langdurig   gebruik van het hele systeem dat de werkingstemperatuur van de keramische delen van de lampen 61-63   150-160 C   niet mag overschrijden. De metalen delen en het venster van de lamp 61-63 zijn niet zo moeilijk te controleren, omdat zij door geleiding rechtstreeks gekoeld worden door de koellichamen 32,34, 36 en 38. De strook keramisch   materiaal   tussen de anode en kathode in het bovenste midden van de lamp kan 160"C bereiken op hetzelfde ogenblik dat de lampschil en venster   slechts 100"C   zijn. De   tampsterkte   wordt dus beperkt door de temperatuur van het keramische materiaal. 



   In alternatieve uitvoeringsvormen van deze uitvinding wordt daarom bij voorkeur een dunne warmtegeleidende band geplaatst rond de keramische middenstrook, voor het verspreiden van de hitte en het verminderen van plaatselijke verhitting. Een dergelijke geleidende band wordt gebruikt om   temperatuurgradiênten   tussen de boven-en onderkant van het keramische midden van de lamp te verminderen.   Kleine koelribben   worden eveneens bij voorkeur op de geleidende band geplaatst voor het overbrengen van een deel van de hitte van de keramische strook naar de luchtstroom. 



   Veiligheidsnormen bepalen dat gebruikers niet in staat mogen zijn toegang te verkrijgen tot elektrische componenten onder spanning, zonder daarbij een werktuig te moeten gebruiken. 



  Zonder een dergelijke vereiste zou het typisch zijn een vezeloptische adapter te ontwerpen die met schroeven doorheen het voorpaneel 50 bevestigd wordt op een anderzijds zwevende steunplaat. Indien een dergelijke gebruiker echter op een verschillend type van vezeloptische adapter 18 zou willen overschakelen, zou de gebruiker zich toegang 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 moeten verschaffen tot de binnenkant, om de vezeloptische adapter 18 uit te lijnen op de lamp   61-63.   In de uitvoeringsvormen van deze uitvinding is de steunplaat onafhankelijk uitgelijnd en bevestigd aan het voorpaneel 50. De vezeloptische adapter 18 is op de steunplaat bevestigd met schroeven 22 en 24 zonder in te werken op de uitlijning van de steunplaat op de lamp 61-63. 



   Figuren 4 en 5 zijn schema's van de onderste en bovenste PCB's 28 en 30. Een belangrijke mogelijkheid van de   schakelvoeding   getoond in figuur 4, is het in staat zijn om met 220 V wisselstroom te werken. De basisschakelvoeding getoond als deel van PCB 28 is een zeer efficient ontwerp en gebruikt een relatief klein aantal onderdelen. 



   Wanneer bijvoorbeeld gewerkt wordt met een netspanning van 110 V wisselstroom, produceert een gelijkrichterbrug 70 een gelijkspanning op een condensator 72 (figuur 5) van ongeveer 160 V gelijkstroom. Een veldeffecttransistor (VET) 74 en een inductor 76 schakelen en filtreren dergelijke gelijkspanning naar onder tot de 12- 15 V gelijkstroom die nodig is om de lampen 61-63 te gebruiken. 



   Wanneer gewerkt wordt met een netspanning van 220 V wisselstroom, zou er normaal 320 V gelijkstroom op de condensator 72 verschijnen. De VET 74 zou met een uitzonderlijk kleine schakelcyclus moeten werken om de grote stap te doen van 320 V gelijkstroom naar twaalf tot vijftien volt gelijkstroom. Dergelijke uitzonderlijk kleine schakelcycli zouden het bijzonder moeilijk maken om de afgegeven spanning te controleren. 



   Dus wordt een spanningsregelaar effectief tussen de gelijkrichterbrug 70 en de VET 74 geplaatst.   ledere   220 V wisselstroom netspanning wordt vooraf naar beneden gestabiliseerd tot ongeveer 160 V gelijkstroom op condensator 72. Gewoonlijk zou het gebruik van een dergelijke schakeling voor het oplossen van het 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 probleem van de voeding met 220 V wisselstroom conventioneel zijn. 



  Maar bijkomende elementen zijn in de schakeling nodig voor het stabiel houden van de schakeling, zowel bij het opstarten als tijdens de werking in een breed bereik van ingangsvoorwaarden. 



   Ten einde deze problemen op te lossen, bevat de onderste hoofd-PCB 28 een inductor 78, een gefntegreerd circuit (IC) 80, een varistor 82, en een   n-p-n-transistor   84 in een ongewone configuratie van schakeling. 



   Een basisvoordeel van de schakeling getoond in figuren 4 en 5 is dat het aantal onderdelen lager is dan het geval zou zijn met een meer conventionele lampvoeding met 110/220 V wisselstroom, zelfs met de toegevoegde onderdelen van de voorafgaande regelaar. Een ander voordeel van deze benadering is, dat in die gevallen waarin de lichtbron 10 niet op 220 V wisselstroom moet werken, de componenten van de voorafgaande regelaar uitgewist kunnen worden op de onderste PCB 28 om de kostprijs van de component te sparen. 



   In figuur 5 is de hoofdsmoorspoel 76 van de filter zeer vaak de grootste en duurste elektronische component in de lichtbron. Het huidige vermogen van de hoofdsmoorspoel 76 van de filter bepaalt in grote mate het vermogen van de lichtbron 10. In ontwerpen van de stand van de techniek is de hoofdsmoorspoel voor de filter een inductor van 210 microhenry met nominaal vijftien ampère. Dit beperkte de werking van de lamp tot ongeveer 185 watt. In deze uitvinding kan de waarde van de hoofdsmoorspoel 76 van de filter op ongeveer vijfentachtig microhenry gezet worden met een nominale stroomsterkte van vijfentwintig ampère, terwijl de totale afmetingen toch ongeveer dezelfde kunnen blijven.

   Een dergelijke verlaging van de inductantie van de hoofdsmoorspoel 76 van de filter zal de rimpelspanning door de lamp 61-63 verhogen, en vaklui hebben dit als 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 negatief beschouwd voor een lange levensduur van de lamp. Verscheidene lampenfabrikanten adviseren typisch dat de krachtaandrijving niet meer dan tien procent   rimpelspanning   zou bevatten, anders zal de levensduur van de lamp korter worden. 



   De afmetingen van de hoofdsmoorspoel 76 van de filter die hierin aanbevolen worden, hebben het effect dat alleen de hoge frequentie componenten van de rimpelspanning verhoogd worden tot meer dan tien procent van het totaal. De lage frequentie component van de rimpelspanning wordt niet verhoogd, omdat actieve componenten in de spanningsregelaar van de voeding een deel van de 60 Hz en 120 Hz rimpelspanning wegnemen. Daarom lijkt de levensduur van de booglampen van het CERMAX-type niet negatief   beïnvloed   te worden door hoge frequentie   rimpelspanning   die tien procent van de totale lampsterkte overschrijdt. 



   Een belangrijk gebruik van uitvoeringsvormen van deze uitvinding is in systemen voor videoprojectie. In   dergelijke   gevallen zouden alleen de   basisiamp,   koeling en krachtschakeling die hierin beschreven zijn, in de anderzijds conventionele videoprojector opgenomen worden. 



   Alhoewel deze uitvinding beschreven werd in termen van de huidige   voorkeursuitvoeringsvormen,   moet het duidelijk zijn dat de beschrijving niet als beperkend   geïnterpreteerd   mag worden. Verscheidene wijzigingen en veranderingen zullen de vaklui ongetwijfeld duidelijk worden na het lezen van bovenstaande beschrijving. Dienovereenkomstig is het de bedoeling dat de aangehechte conclusies geïnterpreteerd worden als alle wijzigingen en veranderingen   bestrijken,   die in de ware geest en binnen de omvang van de uitvinding vallen. 



  Bescherming wordt gevraagd voor :

Claims (13)

  1. CONCLUSIES 1. Een lichtbron omvattende : een hoge intensiteitslamp met een paar tegenover elkaar liggende anodische en kathodische uiteinden ; een veelheid van ribbenkoellichamen waarbij de hoge intensiteitsiamp door en tussen deze vastgehouden wordt ; een onderste hoofdpnntplaat (PCB) waarop een onderste paar van de ribbenkoellichamen gemonteerd zijn en die respectievelijke thermisch en elektrisch verbonden zijn met genoemde anodische en kathodische uiteinden van de lamp ; en een mechanisch aangedreven ventilator aan één zijde van de ribbenkoellichamen voor het blazen van lucht door de matrix van koellichamen.
  2. 2. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een bovenste insteekprintplaat (PCB) waarop een bovenste paar van de ribbenkoellichamen gemonteerd zijn, die respectievelijk elektrisch en thermisch verbinding maken met genoemde anodische en kathodische uiteinden van de tamp.
  3. 3. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een schakeling voor het ontsteken van de lamp en het voeden van de ventilator die lampspanning krijgt van de onderste PCB via een anode- en een kathodepaar van de matrix van koellichamen.
  4. 4. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een hoofdvoeding opgenomen op de onderste PCB die 110 V wisselstroom of 220 V wisselstroom converteert en vooraf stabiliseert naar een transistor chopper schakelaar die op zijn beurt een lage spanning levert aan de lamp ; waarin met een ruime verscheidenheid van <Desc/Clms Page number 16> ingangsnetspanningen gewerkt kan worden.
  5. 5. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een koeling gemonteerd op de voorkant van de hoge intensiteitslamp ten einde de levensduur van de lamp te verbeteren.
  6. 6. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een schuin opgestelde warmspiegel die infrarood licht terug naar de lamp weerkaatst, maar nagenoeg gedesaxeerd, ten einde de levensduur van de lamp te verbeteren.
  7. 7. De lichtbron van conclusie 1 die verder omvat : een behuizing waarin alle andere componenten ondergebracht zijn en die de ventilator helpt bij het koelen van de hoge intensiteitslamp, door luchtstroming doorheen de matrix van vier halfschillen van ribbenkoellichamen te leiden.
  8. 8. De lichtbron van conclusie 1 waarin : de matrix van koellichamen en de onderste hoofdprintplaat een kokerkanaal vormen dat genoemde door de ventilator geblazen lucht in vernauwing brengt.
  9. 9. De lichtbron van conclusie 2 waarin : de bovenste insteekprintplaat een ventilatoraandrijfcircuit bevat dat een ventilatorspanning afleidt van een lampspanning die naar de hoge intensiteitslamp aangevoerd wordt, voor het elimineren van een nodige verbinding met de onderste hoofdprintplaat.
  10. 10. De lichtbron van conclusie 2 waarin : de bovenste insteekprintplaat twee bovenste koellichamen in de matrix van vier halfschillen van ribbenkoellichamen <Desc/Clms Page number 17> stevig en haaks in thermisch en geïsoleerd elektrisch contact houdt tegen de hoge intensiteitslamp, zodanig dat slechts één bijkomende elektrische verbinding nodig is tussen de bovenste insteekprintplaat en de onderste hoofdprintplaat, en genoemde ene bijkomende elektrische verbinding een snoer omvat dat meegeeft wanneer de bovenste insteekprintplaat naar buiten gedraaid wordt, uit de weg voor vervanging van de hoge intensiteitslamp en die een gemakkelijke shunt voor het meten van de lampstroom verschaft tijdens de aanvankelijke afstelling van de voeding.
  11. 11. De lichtbron van conclusie 6, waarin : ten minste één van de matrix van genoemde ribbenkoellichamen een groef omvat die samenwerkt met de koeling voor het tegenhouden van de hoge intensiteitslamp en het sturen van de warmtestroming in een voorkeursrichting.
  12. 12. Een voeding voor een hoge intensiteitslamp voor verbinding tussen een wisselstroombron en een door gelijkstroom aangedreven hoge intensiteitslamp, omvattende : een gelijkrichtend en filtrerend middel dat een gelijkstroom verschaft waarin een component van rimpelstroom vervat is ;
    en een filtersmoorspoel verbonden tussen het gelijkrichtend en filtreren middel en een hoge intensiteitslamp met een inductantie geselecteerd om voldoende groot te zijn voor het mede verlengen van de levensduur van genoemde hoge intensiteitslamp, en geselecteerd om voldoende klein te zijn om toe te laten dat een gelijkstroom lampstroom met meer dan tien procent hoge frequentie rimpelstroom die een substantieel hogere frequentie heeft dan 120 Hz door genoemde hoge intensiteitslamp gaat.
  13. 13. Een verbeterde vezeloptische illuminator, waarbij de verbetering omvat : <Desc/Clms Page number 18> een vezeloptische kabeladapter en steunring gemonteerd en optisch uitgelijnd vóór een hoge intensiteitslamp, zodanig dat een vezeloptische kabeladapter van buiten verwisseld kan worden, zonder een voorafgaandelijke optische uitlijning van genoemde lamp met een vezeloptische kabel te beïnvloeden.
BE9800740A 1997-10-14 1998-10-14 Samenstel van kleine lamp en voeding. BE1014032A3 (nl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/949,607 US5961203A (en) 1997-10-14 1997-10-14 Small lamp and power supply assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1014032A3 true BE1014032A3 (nl) 2003-03-04

Family

ID=25489328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9800740A BE1014032A3 (nl) 1997-10-14 1998-10-14 Samenstel van kleine lamp en voeding.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5961203A (nl)
JP (1) JPH11194423A (nl)
BE (1) BE1014032A3 (nl)
DE (1) DE19846724A1 (nl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11329951A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Canon Inc 光源装置及び露光装置
DE19843678A1 (de) * 1998-09-23 2000-03-30 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zur Bereitstellung eines Ausgangssignals mit einem gewünschten Wert einer Kenngröße am Ausgang eines Schaltnetzteils und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens
USD433520S (en) * 1999-09-01 2000-11-07 Hubbell Incorporated Housing for a luminaire
US7029296B1 (en) * 2000-02-07 2006-04-18 Communication And Power Industires Cover assembly for vacuum electron device
US6863421B2 (en) * 2001-06-11 2005-03-08 Infocus Corporation Lamphouse
US6670758B2 (en) * 2001-11-27 2003-12-30 Luxtel Llc Short arc lamp improved thermal transfer characteristics
US6739736B2 (en) * 2002-10-16 2004-05-25 Lite-On Technology Corp. Radiating system for projector device
US7130507B2 (en) * 2002-10-18 2006-10-31 Exfo Photonic Solutions Inc. Light source unit for use with a light guide and lamp mounting arrangement
US7679276B2 (en) * 2004-12-09 2010-03-16 Perkinelmer Singapore Pte Ltd. Metal body arc lamp
US7458690B2 (en) 2005-03-29 2008-12-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light source module
JP2008130408A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Funai Electric Co Ltd ランプモジュール
US7510313B2 (en) * 2007-01-23 2009-03-31 Sunoptic Technologies Llc Fiberoptic illuminator
US20090010018A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Sunoptic Technologies Llc Fiberoptic Cable Assembly
EP2450620A1 (en) * 2009-07-02 2012-05-09 CCS Inc. Light-source device
US20110249443A1 (en) * 2010-03-22 2011-10-13 Robe Lighting S.R.O. Lamp cooling system
DE102014101673B4 (de) * 2014-02-11 2016-12-15 Leica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. Beleuchtungseinheit und Energieversorgungseinheit zur Versorgung der Beleuchtungseinheit mit elektrischer Energie
US9772094B2 (en) 2015-11-09 2017-09-26 Sunoptic Technologies Llc Illuminator
CN106950783B (zh) * 2017-03-20 2019-12-03 苏州佳世达光电有限公司 电子装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887154A (en) * 1988-06-01 1989-12-12 Welch Allyn, Inc. Lamp assembly and receptacle
US5295052A (en) * 1992-10-09 1994-03-15 Luxtec Corporation Light source assembly
US5329436A (en) * 1993-10-04 1994-07-12 David Chiu Removable heat sink for xenon arc lamp packages
US5335154A (en) * 1991-09-12 1994-08-02 Olympus Optical Co., Ltd. Optical axis adjustment mechanism for a light source

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3681592A (en) * 1969-07-14 1972-08-01 Ernie & Co Fa Luminous energizer for fiber-optical cables
US3775606A (en) * 1972-01-07 1973-11-27 Medical Prod Corp Fiber-optic light console
US4025776A (en) * 1975-09-18 1977-05-24 American Hospital Supply Corporation Door closure for fiber optic light source
US4613931A (en) * 1984-05-24 1986-09-23 501 Olympus Corporation Portable fiberoptic light source for use in hazardous locations
US5243500A (en) * 1991-08-30 1993-09-07 Progressive Dynamics, Inc. Fiber optic arc lamp system
US5617302A (en) * 1995-02-07 1997-04-01 Pilling Weck Incorporated Rotary multiple port turret mechanism for a fiberoptic illuminator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887154A (en) * 1988-06-01 1989-12-12 Welch Allyn, Inc. Lamp assembly and receptacle
US5335154A (en) * 1991-09-12 1994-08-02 Olympus Optical Co., Ltd. Optical axis adjustment mechanism for a light source
US5295052A (en) * 1992-10-09 1994-03-15 Luxtec Corporation Light source assembly
US5329436A (en) * 1993-10-04 1994-07-12 David Chiu Removable heat sink for xenon arc lamp packages

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11194423A (ja) 1999-07-21
US5961203A (en) 1999-10-05
DE19846724A1 (de) 1999-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1014032A3 (nl) Samenstel van kleine lamp en voeding.
EP1932394B1 (en) Led landscape lighting fixture
US9638398B2 (en) Lighting devices
US7737640B2 (en) Emergency lighting system
US7771085B2 (en) Circular LED panel light
US7850322B2 (en) Switch plate area light
US8562143B2 (en) Projection display device with cooling unit
US9222628B2 (en) Color temperature tunable LED-based lamp module
US4719545A (en) Source light for cameramen, lighting technicians, set lighting for motion pictures, stage and television
US9335040B1 (en) High efficiency SSL thermal designs for traditional lighting housings
CN105114878A (zh) 一种照明效果可调的led聚光灯
CN101319762A (zh) 放电灯点灯装置
CN209198838U (zh) 一种带彩色镜片的新型调焦温控摄影灯
JP2009058924A (ja) 照明装置
CN204901557U (zh) 一种照明效果可调的led聚光灯
US5055697A (en) Infrared radiator
US7597458B2 (en) Apparatus, system, and method for a ceramic metal halide retrofit kit for a framing projector
US6793349B2 (en) Image projector for use with luminaires
CN111856857B (zh) 投影装置及其散热控制方法
CN205899215U (zh) 一种摄影照明系统
US4918576A (en) Photographic flash lighting unit
JP2004355869A (ja) 発光ダイオード照明装置
CN104141891B (zh) 灯具结构
CN2822509Y (zh) 内窥镜冷光源的光路结构
JP6710315B2 (ja) Led照明

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: *ILC TECHNOLOGY INC

Effective date: 20021031