CN102170741B - 放电灯单元 - Google Patents

Abstract

作为实施方案的一方面，放电灯单元包括外壳、支撑件，所述外壳容纳用于使放电灯照明的集成电路，支撑件支撑放电灯并与所述外壳成为一体。所述外壳由填料填充。支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心，并高于集成电路沿着竖直方向的中心。

Description

放电灯单元

技术领域

本发明涉及一种支撑放电灯的放电灯单元。

背景技术

在JP-A-2003-022702中公开了放电灯单元的例子。在该单元中，外壳件和支撑件彼此成为一体。外壳件包容用于使放电灯照明的照明电路。支撑件支撑放电灯。外壳件中靠近支撑件的部分由具有低导热率的树脂制成。外壳件中远离支撑件的部分由具有高导热率的金属制成。按照所述的放电灯单元，从放电灯产生的热量很难传导给整体外壳件，于是抑制外壳内部温度的升高。

在上述放电灯单元的外壳件中，由树脂制成的靠近放电灯的部分被加热。当外壳件内部存在对流空气时，外壳件的热量容易被空气的对流带走，这容易增加照明电路的温度。

发明内容

一个实施方案提供一种放电灯单元，其能够抑制照明电路的温度的上升。

作为该实施方案的一方面，放电灯单元包括外壳和支撑件，外壳容纳用于使放电灯照明的集成电路，支撑件支撑放电灯并与外壳成为一体，其中所述外壳充满填料，支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心以及集成电路沿着竖直方向的中心。

附图说明

在下列附图中：

图1是表示放电灯单元的电路结构的电路图；

图2是放电灯单元的平面图；

图3是放电灯单元沿着水平方向的截面图；和

图4是放电灯单元沿着竖直方向的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图描述各个实施方案。在下面提出的实施方案中，为了省去不必要的解释，彼此相同或者类似的部件用相同的参照序号。

(实施方案的电路结构)

图1是表示放电灯单元1的电路结构的电路图。

放电灯单元1安装在比如乘用车这样的车辆中，并且点亮作为前头灯的放电灯(灯泡)11，照明车辆的前方区域。如图1所示，放电灯单元1通过开关7从布置在单元1外部的蓄电池6得到电能。当司机打开开关7时，放电灯单元1从蓄电池6得到电能。

如图1所示，放电灯单元1包括过滤电路40，DC/DC转换器45，辅助照明电路50，H桥电路55，高压产生电路60，和控制电路70。

过滤电路40具有输入线圈41和输入电容器42。过滤电路40是使从蓄电池6获得的供电电压平滑的平滑电路。

DC/DC转换器45具有DC/DC变压器46，作为功率元件的功率MOS晶体管47，二极管48和电容器49。DC/DC转换器45将供电电压(比如12V)升高到供应给所述灯用的电压(比如40V)。

辅助照明电路50保括与电源一侧的端子并联的两个电阻51和52，与电阻52串联的二极管53以及连接电阻51和二极管53的交接电容器54。辅助照明电路50临时向放电灯11供应使其照明所需的电能。交接电容器54用于储存所需的电能。

H桥电路55包括四个功率晶体管56和布置为电流敏感电阻的电阻57。H桥电路55由驱动器58控制，驱动器58接收来自控制电路70的操作信号并执行在功率晶体管56间的转换。由于该控制，从H桥电路55的输出从DC转换为AC(矩形波)。

高压产生电路60具有高压产生电容器61、火花间隙62、启动变压器63、和减噪线圈64。为了供应应用于启动变压器63的初级线圈侧的电流，高压产生电容器61被充电。为了引起放电，火花间隙62执行高压产生电容器61的转换。

启动变压器63产生启动电压(比如25kV)，用于开始放电灯11的照明。要指出，火花间隙62从已经获得控制电路70的操作信号的升压电路65得到高压，并且在火花间隙62的电压到达预定电压时导电。

控制电路70包括检测上述电路并基于检测后的电压控制电路元件比如驱动器58和升压电路65的半导体装置。要指出，控制电路70用作放电前头灯中的熟知和所谓的镇流器。

H桥电路55、驱动器58、升压电路65等布置在后面描述的镇流器模块13(集成电路)内部。这些电路构成电源电路80(参照图2)，其产生供应到放电灯11的电能。控制电路70也布置在镇流器模块13内，其控制电源电路80的操作。

(实施方案的各个部件的示意布置)

接着，参照图2-4描述放电灯单元1中的各个部件的布置。图2是放电灯单元1的平面图。图3是放电灯单元1沿着水平方向的截面图。图4是放电灯单元1沿着竖直方向的的截面图。要指出，图2表示各个部件的透视图，于是能够看到各个部件的布置。图3中，在长短交替虚线上方的部分表示沿着穿过放电灯11的中心部分的平面的截面图，在该长短交替虚线下方的部分表示沿着在竖直方向穿过放电灯单元11中心的平面的截面图。

放电灯单元1能够如图2-4所示在外壳件14(外壳)内容纳上述电路。在放电灯支撑件21暴露在外的时候，外壳件14保持放电灯支持21(支撑件)，该支撑件支撑放电灯11。

外壳件14构造有彼此抵靠的盖16和本体15。盖16包括一个表面，在该表面一侧(图3中的上侧)，露出支撑放电灯11的放电灯支撑件21。本体15位于镇流模块13的那侧(图3中的下侧)上并且不包括位于露出放电灯支撑件21的那侧上的表面。本体15比如由铝这样的金属成形为基本矩形的平行六面体本体(除去对应盖的那一部分)。本体15用作防止外壳件14外部的噪音进入外壳件14并防止外壳件14内产生的噪音泄露到外壳件14外部的电磁屏蔽。本体15也用作散热器，将外壳件14内的热量释放到外部。

同时，盖16由导热率小于金属的导热率的树脂制成。与盖16由金属制成的情况相比，盖16的结构不能很好地将放电灯11产生的热量传导进外壳件14。要指出，盖16可以由比如铝这样的金属制成。这种情况下，盖16充当电磁屏蔽。

具有凹入反射面的反射器(没有画出)能够布置在外壳件14和放电灯支撑件21之间。反射器将放电灯的光反射到其前方(图3的上方)。

如图2所示，假设放电灯单元1安装在车辆内，在外壳件14内，镇流器模块13和DC/DC变压器46布置在靠近路面的区域处。在远离路面的区域，布置有输入线圈41、输入电容器42、高压产生电容器61、火花间隙62、启动变压器63、减噪线圈64等。输入线圈41和输入电容器42构成过滤电路40。高压产生电容器61构成高压产生电路60。

即，镇流器模块13布置成，其竖直方向(安装后的上下方向)的中心位于比外壳件14沿上下方向的中心(由图2中表示B-B截面的长短交替虚线所示)低的位置。

另外，放电灯支撑件21布置成，其竖直方向的中心(由图2中表示A-A截面的长短交替虚线所示)位于比外壳件14沿着竖直方向的中心高的位置(参照图2和4)。因此，镇流器模块13沿着竖直方向的中心位于比放电灯支撑件21沿着竖直方向的中心低的位置。

此外，在镇流器模块13内，产生供应给放电灯11的电能的电源电路80布置在靠近放电灯支撑件21并且位于竖直方向的上侧的区域内。控制电路70布置在远离放电灯支撑件21并位于竖直方向下侧的区域内。

按照镇流器模块13的布置和镇流器模块13内各个部件的布置，由放电灯11产生的热量很难被传导给镇流器模块13，尤其是控制电路70。

另外，按照上述布置，如图4所示，能够在水平方向减少在放电灯支撑件21和镇流器模块13之间的重合。因此，外壳件14能够更薄(本体15的深度能够很小)，这能够有效地减小放电灯单元1的安装空间。

(实施方案的各个部件的组装过程和具体布置)

下面，描述各个部件的具体布置，同时简要描述放电灯单元1的组装过程(主要参照图3)。首先，镇流器模块13和DC/DC变压器46被焊接到外壳件14的本体15底部的预定位置。按照这种布置，镇流器模块13布置在外壳件14内的一区域内。该区域相对远离放电灯支撑件21，并温度相对较低。外壳件14充当镇流器模块13的散热器。

接着，包括嵌模端子(构成所谓母线的配线的金属)的成形树脂30布置在本体15内。成形树脂30预先成形，其形状不会干涉镇流器模块13和DC/DC变压器46。成形树脂30的形状是局部挖空的，从而在后面所述的焊接工艺中能够执行焊接作业。

接着，执行第一焊接工艺，其主要用于围绕镇流器模块13电连接端子35。在该工艺中，通过成形树脂30的间隙将本体15的底部附近区域(位于图3中下侧)内的端子35焊接，于是形成第一焊接部分36(参照图3)。

接着，树脂盖23(盖件)布置在成形树脂30上和本体15的开口侧(图3的上侧)。树脂盖23与放电灯支撑件21、连接到放电灯支撑件21的端子37等成为一体。放电灯11被插进放电灯支撑件21内。放电灯11可以做成拆卸式结构。

树脂盖23具有两个孔24。孔24形成在与放电灯11相连接的端子37相对应的位置并在本体15的开口侧(图3中端子37正上方区域)。

接着，位于本体15的开口附近区域(图3中上侧区域)内的端子37，比如与放电灯11相连的端子37，通过孔24和成形树脂30的间隙进行焊接，于是形成第二焊接部分38(参照图3)。然后，通过孔24之一浇灌比如填充树脂的填料17(热熔)，其通过受热变成液态。此时，另一个孔24用作从本体15排放空气的通风孔。

当如上所述浇灌填料17时，至少部分填料17被放电灯支撑件21一侧上的树脂盖23覆盖，仅仅填料17存在于第一焊接部分36和孔24之间的区域内。

要指出，需要考虑成形树脂30的形状，从而当通过孔24浇灌填料17时，填料17没有间隙地充满本体15。按照所述结构，填料17在硬化后变成固体或者凝胶状，这就不容易产生对流。

对于填料17，可以使用各种材料，如环氧树脂、硅、聚酰胺、聚酯、石蜡、尿烷等。另外，填料17包括其导热率小于填料的导热率的添加剂。具体地，所述添加剂包括微硅石气球填料，其具有几乎不实现对流的小气泡，以及包括陶瓷填料，其具有导热率小于树脂导热率的陶瓷粉末。

填料17的导热率设定为小于树脂盖23的导热率，目的是传导树脂盖23内的更多热量，而不是将热量传导给填料17，从而将热量排放到外壳件14外部。

接着，执行型锻工艺，其中盖16布置在树脂盖23上和本体15的开口侧上，本体15中靠近所述开口的部分被弯向本体15的内部。然后，执行热压紧工艺，其中树脂盖23的预定部分被加热，形成熔融部分25，于是树脂盖23和盖16彼此紧密接触。

之后，执行硬化工艺，其中使填料17硬化。接下来，完成放电灯单元1的组装。

(本实施方案的优点)

在上述放电灯单元1中，外壳件14的内部由固体或凝胶状填料17没有间隙地填充。按照放电灯单元1，在外壳件14内不会产生对流，这就能够防止由于对流将热量转移。

另外，在放电灯单元1中，支撑放电灯11的放电灯支撑件21这样布置，于是放电灯支撑件21沿着竖直方向的中心高于外壳件14沿着竖直方向的中心以及高于镇流器模块13沿着竖直方向的中心。即，外壳件14和镇流器模块13布置在这样的区域内，该区域远离周围温度容易升高而且位置高于放电灯11的区域。

按照放电灯单元1，能够降低由于周围温度升高导致的外壳件14内的温度上升。由此，也能够降低由于外壳件14内的温度升高导致的镇流器模块13内的温度升高。

此外，在放电灯单元1内，电源电路80和控制电路70布置在镇流器模块13内，于是放电灯支撑件21和控制电路70之间的距离大于放电灯支撑件21和电源电路80之间的距离。

按照上述放电灯单元1，放电灯支撑件21和控制电路70这样布置，从而两者之间的距离变得尽可能地长。于是，由放电灯11产生的热量很难通过放电灯支撑件21传导给控制电路70。

此外，在放电灯单元1内，填料17包括其导热率小于填料17的导热率的添加剂。

按照上述放电灯单元1，添加添加剂到填料17中使得填料17的导热率低于填料17本身(即仅仅树脂)的导热率。因此，镇流器模块13内由于经过填料17传导的热量导致的温度上升能够得到抑制。

另外，放电灯单元1包括树脂盖23，该树脂盖在放电灯支撑件21一侧覆盖填料17的表面的至少一部分。设定填料17的导热率低于树脂盖23的导热率。

按照放电灯单元1，因为树脂盖23的热传导率相对较高，经由放电灯支撑件21传递给树脂盖23的热量传导给树脂盖23内部并扩散，而且容易从树脂盖23的表面排放出去。于是，因为能够减少传导给填料17的热量，所以也能够减少传导给镇流器模块13的热量。

此外，放电灯单元1包括用于将布置在外壳件14内部的各个部件彼此连接在一起的第二焊接部分38。树脂盖23在接触填料17的区域内具有孔24。只有填料17存在于第二焊接部分38和孔24之间的区域内。

按照上述放电灯单元1，第二焊接部分38、填料17和孔24基本布置在一条线上。因此，当制造放电灯单元1时，通过所述孔执行焊接，能够形成第二焊接部分38，之后通过同一个孔24浇灌填料17。即，既在执行焊接时也在浇灌填料17时，都能利用孔24。

因此，与形成专用孔的情况相比，能够简化放电灯单元1的结构和制造工艺。

(改进)

应当认识到，本发明不限于上述结构，对于本领域技术人员可以想到的任何所有的改进、变化或等同物都应当认为是落入本发明的保护范围。

在上述实施方案中，描述了放电灯单元1的组装工艺。然而，放电灯单元1可以通过其他工艺进行组装，只要得到的放电灯单元具有和放电灯单元1一样的功能。

后面，总结上述实施方案的各个方面。

作为实施方案的一方面，在放电灯单元中，外壳由填料填充。按照该放电灯单元，在外壳内不会产生空气的对流，于是防止由于空气的对流而将热量传递。

在该放电灯单元中，由放电灯产生的热量经过支撑件传递给外壳，或者被排放到放电灯单元的周围，由此增加了周围温度。此时，与放电灯下侧的温度相比，放电灯上方的周围温度上升。

为了解决这个问题，在放电灯单元中，支撑放电灯的支撑件这样布置，即支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心，以及高于集成电路沿着竖直方向的中心。即，外壳和集成电路布置在这样的区域，该区域远离周围温度容易上升并且位置高于放电灯的区域。

按照该放电灯单元，能够降低由于周围温度上升导致的外壳内的温度上升。由此，由于外壳内温度上升导致的集成电路内的温度上升也能够降低。要指出，前述的“竖直方向”指使用放电灯单元时的上下方向。

比较含在集成电路中的电源电路和控制电路，控制电路通常比电源电路更容易受到温度变化的不利影响。要指出，电源电路是产生供应给由支撑件支撑的放电灯的电能的电路。控制电路是控制电源电路操作的电路。

为了解决这个问题，在放电灯单元中，电源电路和控制电路布置在集成电路中，从而支撑件和控制电路之间的距离大于支撑件和电源电路之间的距离。

按照该放电灯单元，因为支撑件和控制电路布置成彼此分离至尽可能的程度，所以由放电灯产生的热量变得很难通过支撑件传导给控制电路。

另外，在放电灯单元中，填料可能具有其导热率小于填料的添加剂。

按照放电灯单元，向填料添加添加剂允许填料的导热率低于填料本身的导热率。因此，能够抑制由于填料的热传导而在集成电路中出现的温度上升。

另外，在放电灯单元中，可以包括盖件，其覆盖填料在支撑件一侧的表面的至少一部分，而且填料的导热率可设定成低于盖件的导热率。

按照放电灯单元，因为盖件的导热率相对较高，经过支撑件传递给盖件的热量在盖件内部传导并扩散，并且容易从盖件的表面排出。因此，因为能够减小传导给填料的热量，所以也能够减少传导给集成电路的热量。

此外，放电灯单元可以包括用于将布置在外壳内的各个部件彼此连接在一起的焊接部分。盖件在接触填料的区域具有孔，仅有填料可能存在于焊接部分和孔之间的区域内。

按照放电灯单元，所述焊接部分、填料和孔基本布置在一条线上。因此，当制造放电灯单元时，通过所述孔焊接在孔下方布置的端子能够形成所述焊接部分，之后通过同一孔浇灌填料。即，所述孔既在执行焊接的情况下使用，也在浇灌填料的情况下使用。

因此，与形成专用孔的情况相比，放电灯单元的结构和制造工艺能够得到简化。

Claims (4)

1.一种放电灯单元，包括：

外壳，其容纳用于点亮放电灯的集成电路；和

支撑件，其支撑所述放电灯并与外壳成为一体，其中

所述外壳由填料填充，和

支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心并且高于集成电路沿着竖直方向的中心，

所述放电灯单元还包括盖件，该盖件覆盖填料的在支撑件一侧的表面的至少一部分，其中

填料的导热率低于盖件的导热率，

所述放电灯单元还包括用于将布置在外壳内的部件彼此连接的焊接部分，其中

盖件在与填料接触的区域内具有孔，和

仅有填料存在于所述焊接部分和所述孔之间的区域中。

2.一种放电灯单元，包括：

外壳，其容纳用于点亮放电灯的集成电路；和

支撑件，其支撑所述放电灯并与外壳成为一体，其中

所述外壳由填料填充，和

支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心并且高于集成电路沿着竖直方向的中心，

所述集成电路包括：

电源电路，其产生供应给放电灯的电能；和

控制电路，其控制电源电路，其中

电源电路和控制电路布置在所述集成电路中，使得支撑件和控制电路之间的距离大于支撑件和电源电路之间的距离，

所述放电灯单元还包括盖件，该盖件覆盖填料的在支撑件一侧的表面的至少一部分，其中

填料的导热率低于盖件的导热率，

所述放电灯单元还包括用于将布置在外壳内的部件彼此连接的焊接部分，其中

盖件在与填料接触的区域内具有孔，和

仅有填料存在于所述焊接部分和所述孔之间的区域中。

3.一种放电灯单元，包括：

外壳，其容纳用于点亮放电灯的集成电路；和

支撑件，其支撑所述放电灯并与外壳成为一体，其中

所述外壳由填料填充，和

支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心并且高于集成电路沿着竖直方向的中心，

所述填料包括添加剂，添加剂的导热率低于填料的导热率，

所述放电灯单元还包括盖件，该盖件覆盖填料的在支撑件一侧的表面的至少一部分，其中

填料的导热率低于盖件的导热率，

所述放电灯单元还包括用于将布置在外壳内的部件彼此连接的焊接部分，其中

盖件在与填料接触的区域内具有孔，和

仅有填料存在于所述焊接部分和所述孔之间的区域中。

4.一种放电灯单元，包括：

外壳，其容纳用于点亮放电灯的集成电路；和

支撑件，其支撑所述放电灯并与外壳成为一体，其中

所述外壳由填料填充，和

支撑件沿着竖直方向的中心高于外壳沿着竖直方向的中心并且高于集成电路沿着竖直方向的中心，

所述集成电路包括：

电源电路，其产生供应给放电灯的电能；和

控制电路，其控制电源电路，其中

电源电路和控制电路布置在所述集成电路中，使得支撑件和控制电路之间的距离大于支撑件和电源电路之间的距离，

所述填料包括添加剂，添加剂的导热率低于填料的导热率，

所述放电灯单元还包括盖件，该盖件覆盖填料的在支撑件一侧的表面的至少一部分，其中

填料的导热率低于盖件的导热率，

所述放电灯单元还包括用于将布置在外壳内的部件彼此连接的焊接部分，其中

盖件在与填料接触的区域内具有孔，和

仅有填料存在于所述焊接部分和所述孔之间的区域中。

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