CN102548799A - 用于气体放电灯的致动模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于气体放电灯特别是用于车辆中的前灯的致动模块，所述致动模块包括适当的灯座、用于电气部件的载架以及点火变压器，其中构件载架至少容纳有点火单元的电气部件，此外所述构件载架被设计以用于容纳致动模块的自持工作所需的另外的电气部件。另外，所述灯座由耐高温的塑性材料制成并且所述灯座具有集成的高压传导轨道。

Description

用于气体放电灯的致动模块

技术领域

本发明一般地涉及用于供应和致动气体放电灯的模块，例如点火模块、镇流器等，以及用于在其上容纳电气部件的紧凑型构件载架，这样为例如在汽车领域日益广泛使用的类型的前灯用氙气灯实现了紧凑的结构设计。

背景技术

当例如氙气灯的气体放电灯专门用于汽车领域以及放电灯控制电子器件必须满足增加的要求的其它使用领域(这种情况如在移动装置的使用领域中)时，一方面必须满足对于介电强度和可靠性的高需求，而另一方面紧凑的尺寸也是必要的。此外，用于使放电灯工作的并且特别是用于对这些放电灯进行点火所需的包括有点火变压器的电子部件应当能够以价格上经济并且可靠的方式装配，并且电子部件如点火变压器的机械固定在这种背景下是十分重要的。

特别是为了对放电灯进行点火，需要有几十千伏(kV)例如近似30kV范围内的比较高的电压，正如一般公知的，以便启动相应灯的放电室中的气体混合物的可靠点火，所述放电室经常也通称为电弧管。通常借助点火变压器来产生必要的高的点火电压，所述点火变压器已经被供给来自相关联的电子镇流器的大约几百伏的比较低的一次电压，并且所述点火变压器随后将所述一次电压转换为高的点火电压。如果相应的功能组如镇流器和点火单元的尺寸减小，则因此也将有必要将点火变压器设置为适当的配置，例如相对于心材料的几何形状和磁性本质以及一次绕组和二次绕组的设置，一方面以便产生必要的高的点火电压并且另一方面以便仍然保证必要的高的介电强度。为此目的，特别是在点火变压器的区域中，以及也在其它的电子部件的区域中，有必要提供足够大的绝缘轨道，以便在要求的环境条件下保证点火系统的可靠运行，例如当点火系统用于汽车领域的情况下，其中相应的电子部件必须在大的温度范围内以及在高干扰波发射的环境中相应的环境影响下(如雪、雨、潮湿、机械振动载荷等)工作。在点火模块的组装过程中，电子部件和点火变压器因此必须以这样的方式布置在一个或多个适当的构件载架上：在这些要求严格的条件下仍然遵照机械可靠性以及因此遵照相应电连接的可靠性，并且也要保证在不同电位处的各种电连接之间的必要的介电强度。为此目的，适当的塑性材料经常被设置在构件载架的关键部件的附近，因此获得了适当的绝缘轨道。例如，至少在点火模块的完成的装配状态下经常试图提供塑料壁的充分的“曲径密封”，使得诸如点火变压器的高压连接区以及放电灯的连接区的关键区域由耐压塑性材料围绕。然而，在点火模块的组装期间这些区域必须是易于可达到的以使得例如通过焊接或钎焊能够建立可靠的电连接。例如，公知的点火模块包括具有多个部件的构件载架，在最终组装期间所述部件相互接合使得在关键的高压区域中建立起期望的塑性绝缘轨道。

此外，为了获得点火变压器的必要的机械可靠性和电可靠性，通常在点火变压器已经固定到构件载架之后并且在点火变压器已经电连接之后，点火变压器的可靠性通过其被铸封材料包围来获得。构件载架的部件之一包括例如适当的腔室，点火变压器插入所述腔室中，然后连接并且最终被铸封。在点火变压器的铸封期间，相应的铸封腔室被充填而不形成任何空腔对于增加可靠性是非常重要的，以便甚至在要求严格的环境条件下也能保证机械特性以及电气特性。在点火变压器的组装期间并且特别是在高压传导轨道的电连接的形成期间，这样依序地建立放电灯的连接，正常地实施例如利用激光的焊接方法或者利用适当的焊剂材料的钎焊方法。在这样做时，可能形成烟尘残留物，特别是在焊接过程中，所述烟尘残留物沉积在铸封腔室的邻近壁上，于是在随后的铸封腔室的铸封中对于铸封材料的粘连具有不利影响，和/或直接污染铸封材料，然后这将导致介电强度的减损。铸封材料的令人不满的粘连会导致相对机械载荷如振动载荷以及特别是相对整个机构的介电强度的可靠性的降低。以一种类似的方式，用于钎焊过程的焊剂材料的使用也会导致污染邻近的铸封腔室壁，并且这在随后的处理中可能再次导致铸封材料的粘连受损。当相应的点火模块的尺寸将减小时，铸封材料的不充分粘连的问题会变得更加突出，因为在这种情况下相应的铸封腔室的尺寸通常也必须减小。一方面，这会导致对最终所需的介电强度的总体要求的提高，并且，另一方面，这可能也会导致对铸封腔室壁的更强的污染。

特别地为了相应的点火模块的进一步的微型化，该点火模块用于如车辆中的前灯以及也为了其它的应用，因此通常有必要使用的是，除了用于遵照必要的介电强度而进行的点火模块的电气部件的适当布置和固定之外，可能地也使用用于净化铸封腔室壁的复杂方法，并且这样反过来导致在点火模块的生产过程中非常复杂的制造工序。如果例如在点火之前、点火期间以及点火之后用于控制气体放电灯工作所需的另外的电气部件应当被集成，甚至在期望的紧凑结构设计的情况下必须满足更高的要求，特别是在汽车领域，因为还要考虑到除了介电强度和抗干扰性之外的热的方面，即，当相应的电路组工作时出现的并且由例如变压器等引起的热损耗，结合通过放电灯传递到灯座的热，会导致局部高温，并且通常会有这样的效果：即，一方面与灯座结合的点火模块以及以镇流器形式存在的额外的电子部件被配置为独立单元，独立单元经由电缆连接以相互隔开的关系布置。尽管这样减少了各个电路区域的电磁干扰以及空间隔离开的电路区域的热特性所必然伴有的问题，但是相对总材料成本以及放电灯和相关控制电子器件的组装需要更高的花费，因为需要两个壳体以及足够的连接元件。

发明内容

针对该技术背景，本发明的目的在于提供一种用于致动气体放电灯并且特别是移动应用或车辆的放电灯的模块，提供了与灯座连接的点火模块的功能和在部件组件中集成额外的电气部件的可能性。

根据本发明的一个方案，提供一种用于实现该目的的用于气体放电灯的致动模块。该致动模块包括：载架，其用于容纳用来对气体放电灯进行点火以及使气体放电灯在被点火之后工作的电气部件；以及点火变压器，其固定在该载架上的适当位置处。此外，致动模块包括联接到载架的灯座的至少一部分并且灯座由耐高温的塑性材料构成，所述灯座至少在高于105℃的温度下是尺寸稳定的并且包括集成的导体，所述导体用于将气体放电灯的高压接线连接到点火变压器的高压接线。致动模块额外地包括固定到载架的多个电气部件并且所述多个电气部件被配置为至少在点火过程中与点火变压器相关联地向气体放电灯供应能量。

根据本发明的致动模块因此包括能够容纳用于对气体放电灯进行点火以及使气体放电灯在被点火之后工作的电气部件的载架。电气部件以及电气部件的三维布置所需的安装空间于是由设计方法来确定，即由载架的形状和载架材料的特性来确定。这样允许首先将点火所需的电气部件和使放电灯在被点火之后工作所需的部件设置在一种适于无故障且可靠工作的布置中。此外，该载架联接到灯座，该灯座由于热特性而能够应对当放电灯工作时出现的比较高的温度，即，灯座尺寸稳定并且呈现出少量除气或根本无除气。在这里使用耐高温的塑形材料，所述材料具有增加的热承载性并且此外在其中集成有传导轨道，从而特别地以可靠的方式建立气体放电灯和点火变压器之间的高压连接。该集成的传导轨道还能够在紧凑结构设计的情况下确保必要的高介电强度，这是因为，由于传导轨道的可靠的嵌置，比较短的绝缘轨道是足够的。此外，在根据本发明的致动模块中，多个电气部件固定到载架，所述电气部件至少在点火过程中与点火变压器相关联地向气体放电灯供应能量，即，设置在根据本发明的致动模块中的包括点火变压器的电气部件至少限定了点火模块。当用于点火单元的部件被装配时已经能够设置额外的电气部件，或者这些电气部件能够在任意的未来适当的装配阶段期间以适当的方式联接到载架。由于载架的结构设计，即使应当仅在稍后进行安装，通过载架的结构特征也可靠地预先确定了额外部件的位置。以这样的方式，设置了适合于抗振动、热管理等的装置。

根据另一个有利的实施例，载架的至少一部分由相比于灯座更耐低温的塑性材料构成，因此实现了相对于致动模块的构造的显著的成本优势，因为灯座能够由适当的塑性材料构成，例如具有接近285℃熔点的PPS(聚苯硫醚)、LCP(液晶聚合物)等，而载架的一部分或整个载架由其他的塑性材料制成，例如PA(聚酰胺)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等。例如，载架可以被制造为由经济性价格的塑性材料构成的适当的壳体的形式，然后例如通过胶粘、热嵌缝熔接(hotstaking)、热气铆接、卷边等以适当的方式将灯座的耐温塑性材料装配到所述壳体上以及所述壳体中。

根据另一个有利的实施例，灯座额外地包括低压接线区，所述低压接线区被配置为接触放电灯的低压接线并且建立与致动模块的低压线的连接。基于塑性材料，因此可以在遵照必要的绝缘轨道的同时实现该放电灯的两条接线的可靠接触，两条接线被嵌置在灯座的耐高温的材料中并且因此具有必要的耐热性。

根据其他有利的实施例，灯座额外地包括高压接线区，所述高压接线区适于通过高压帽绝缘以使得所述高压连接区耐高压，而在其他的实施例中，灯座包括由铸封空间围绕的高压接线区，该铸封空间用于在放电灯的高压接线的接触之后在其中收纳铸封材料。这些设计模式因此提供了高度的灵活性，这是因为，例如利用高压帽，使得覆盖高压接线区而无需铸封成为可能。另一方面，包括铸封空间的该实施例提供了在任意适当的装配阶段期间进行铸封的可能性，从而根据需要将会实现电晕形成的减少。

根据另一个实施例，致动模块包括铸封腔室，铸封腔室横向地包围点火变压器并且该铸封腔室填充有铸封材料。这样得到了高的绝缘强度，并且特别是通过点火变压器的特性的适当选择，例如开放式结构设计，实现了快速且无空隙的真空铸封。

根据其他有利的实施例，铁氧体材料至少被设置在邻近点火变压器的区域中。一方面，这种方法使得提高了在点火变压器附近的总磁通，由于要求高紧凑度，点火变压器经常被实施为非闭合式变压器的形式，使得原则上不太有效的磁性能能够以这种方式得到补偿并且能够在二次绕组中实现比较少数量的绕组。另一方面，铁氧体材料还可以用作相对于磁扰有效的屏蔽材料。如果在紧邻点火变压器附近期望更佳的磁通，则铁氧体材料可以被设置为例如在铸封腔室内部的铁氧体板的形式。此外，构思了这样一些实施例，使得：相应的铁氧体板布置在非闭合式变压器的每一个端面上，所述非闭合式变压器即在心材料内具有非闭合磁通的磁心的变压器。例如，通常使用杆状的变压器，使得额外的铁氧体板设置在例如端面上和/或一个或多个侧面上将会使得磁性能得以改善，并且将可以实现非常紧凑的结构设计。此外，不同于闭合式变压器布置的情况，在这里可以实现更加有效的自动缠绕操作，例如以环心的形式，并且这对于变压器数据的可再现性以及经济性价格的装配是特别有利的。

根据一些实施例，铁氧体材料被集成在围绕点火变压器的铸封材料中，和/或铸封腔室的一个或多个壁区域中。通过这样的方式，可以实现非常紧凑的结构设计并且同时显著地改善点火变压器的磁特性。集成的铁氧体材料还可能会使得载架材料的热导率得以提高，而且可以在总体上改善在致动模块中产生的废热的分布。

根据另一个有利的实施例，载架包括基板和至少侧部，所述基板和/或一个或多个所述侧部由塑性材料构成，并且所述塑性材料中集成有含有金属的一种或多种传导性或非传导性材料。根据该实施例，载架能够被设置为壳体的形式或者其他一些适当的构造的形式，通过额外的集成部件以适当的方式调整塑性材料的特性，即，能够以可再现的方式在有效的制造过程中在载架内局部地或全局地产生期望的特性，例如关于传导轨道的并入、以铁氧体材料形式的磁特性的调整、热导率的改变等。在这方面，例如氧化铝是一种用于获得高的热导率并且仍然保持期望的介电强度的适当材料。可选择地或除此之外，例如箔、金属片等形式的金属轨道能够被集成在塑性材料中，从而以适当的方式调整电导率和/或热导率。此外，例如一个或多个集成的金属轨道也可以用作传导轨道，以使致动模块的配线被部分地容纳在载架的材料中，从而有助于提高对于环境影响的稳健性，同时基于小的距离允许非常高的绝缘强度。

根据另一个有利的实施例，载架的轮廓适合于电气部件中的至少一些电气部件的轮廓以用于提高抗振性。在高程度的机械载荷以振荡和振动的形式出现的使用情况下，载架的这种结构设计是特别地有利的。这些使用情况特别地包括致动模块与气体放电灯结合以作为车辆前灯的一部分的使用，因为基于这种结构设计，通常在点火模块中使用的诸如电容器的比较大的电气部件以及放电器能够被有效地紧固到载架，而无需任何额外的措施，或者不具有作用在相应的电接线上的非期望的强机械载荷。

根据另外有利的实施例，电气部件将点火单元限定为致动模块的第一功能组，点火单元的传导轨道中的至少一些传导轨道被集成在载架的材料中。通过这种方式，至少点火单元的多个电气部件中的一些电气部件的接线能够以稳固且可靠的方式被设置在载架的材料内，以使得关于载架的整体设计，对于用于使气体放电灯连续地工作的额外电气部件的容纳提供更高程度的灵活性。

根据另外的实施例，设置有包括额外的电气部件的第二功能组，所述电气部件中的至少一些电气部件装配在印制电路板上，所述印制电路板经由固定到载架的接线连接到点火单元。这种模块化设计一方面允许致动模块的独立制造，即，具有点火变压器和一些电气部件的载架的独立制造，另一方面允许印制电路板的独立制造，在最终组装期间，接线允许电气部件的快速、稳固、有效的耦合。接线中的至少一些接线可以是无焊剂接线，并且这也有助于能够不太费力地执行的组装操作。根据一个实施例，印制电路板被配置为模制互连装置(MID)，因此对于用于印制电路板的材料以及在所述印制电路板上和在所述印制电路板中形成的传导轨道的选择，获得了高度的灵活性。根据其它的实施例，印制电路板的一部分能够被设置为载架材料的形式，以使得在单独的印制电路板被聚集到一起时需要费较大力气或更大空间的多个电气部件已经被设置在载架上、点火变压器以及点火单元的额外的电气部件的装配操作的框架内。例如，比较大的部件如电感器、额外的变压器等能够以适当的方式固定到载架上并且它们已经能够连线到载架上或载架中。如果必要，载架的轮廓适合于这些额外电气部件中的一个或多个从而将会获得高的抗振性，正如在前面已经解释过的。印制电路板的形状和载架的形状能够相互适应以便获得紧凑的结构设计和必要的机械和电气稳固性，而且热状态也被建立以使得将会防止不容许的局部高温的产生。印制电路板例如可以包括至少两个电路板区域，所述电路板区域相对于彼此成一角度而延伸，从而还将可以实现用于控制点火过程、控制连续工作等所需的电气部件的“三维”分布。

根据另外的实施例，屏蔽材料布置在印制电路板的传导轨道和点火变压器之间，从而使得在时控电压经由点火变压器供应到放电灯时在点火时刻或连续工作期间由例如点火变压器引起的电磁影响的程度将会被降低。这里，屏蔽材料可以有目的地屏蔽磁扰或者屏蔽材料可以设置为传导材料的形式。根据一个实施例，设置为如铁氧体材料形式的屏蔽材料是印制电路板的构件。

根据另一个实施例，不是点火单元的构成部分的至少一个另外的电气部件直接地固定到载架上。这可通过使得将会确保高度的抗振性来实现，正如前文已经描述的。根据一个实施例，该另外的电气部件是感应部件，如线圈或变压器，需要这些部件来提供用于使放电灯连续工作的适当的交流电压或直流电压。

根据另外的实施例，灯座适合用于容纳瓦数在15瓦至60瓦的范围内的放电灯。基于该结构设计，致动模块可以较好地适用于移动装置、车辆等中的前灯，基于紧凑的结构设计，获得了接近60cm³或大致小于60cm³的整体安装尺寸。

根据本发明的进一步的方案，上述目的通过一种制造用于放电灯的致动模块的方法来实现。所述方法包括如下步骤：将传导轨道连接到致动模块的点火单元的点火变压器，所述传导轨道被部分地集成在灯座的塑性材料中。此外，在连接之后将点火变压器引入到铸封腔室中，所述铸封腔室联接到致动模块的载架。接着，向铸封腔室填充铸封材料。

基于根据本发明的这种方法，首先建立起点火变压器与灯座之间的连接。以距实际的载架特别是距铸封腔室足够大的空间距离来实现这点，使得能够可靠地避免通过如焊接、钎焊等形成高压连接的不利影响，即，例如由于通常导致污染点火变压器的铸封腔室的烟尘残留物的形成而引起的开始所提到的困难得以避免的原因在于：在铸封腔室的附近未建立连接并且在于当连接已经被建立起时铸封腔室仅设置有点火变压器。

此外，根据示例性实施例，将点火变压器插入到铸封腔室中还可包括如下步骤：在填充铸封腔室之前，将灯座机械地固定到铸封腔室外部的载架，以使得将因此已经提供用于铸封点火变压器的足够的机械固定。能够通过胶粘、热嵌缝熔接、热气铆接、卷边等来实现灯座到载架的固定。

根据另一个有利的实施例，将灯座被机械地固定，以使铸封腔室中用于使传导轨道通过的通道被封闭。因此，可以构思这样一个实施例，使得：在铸封腔室和载架的其余部分之间设置有接线(connection)，以使灯座到点火变压器的接线的一部分被容纳在该通道中。接线可以被嵌置到适当的塑性材料中，该塑性材料同时用作通道的封闭件。

根据另一个有利的实施例，该方法包括：在载架的一个或多个塑性壁中，制造用于连接电气部件的一个或多个连接传导轨道。以这种方式，必要的电气接线中的至少一些接线以节约空间且可再现的方式设置。根据一个实施例，使凹槽形成在载架的所述一个或多个塑性壁中。因此，在载架制成之后插入必要的传导轨道并且根据需要借助适当的连接技术如热嵌缝熔接等方式将它们固定。与在其中集成有传导轨道的载架相比较，这样的结果使得工具成本较低，因为用于传导轨道的昂贵的直列式注模工序将是不必要的。载架于是能够以壳体的形式被制造而无需利用两板式模具的任何金属嵌件，这样会再次使得具有显著的成本优势。

根据另一个实施例，该方法包括使一种材料集成在载架的塑性材料中以便提高屏蔽效果和/或热导率。这意味着，适当的导体、铁氧体材料和相当普遍地含金属的传导性或非传导性材料能够以期望的方式结合以便提高热导率。根据一些实施例，各种功能层设置在载架的材料中，例如传导轨道或金属箔，这样有助于获得更高的热导率，从而使得如在灯座附近的局部产生的热能够有效地分布在整个壳体上或至少在壳体的大部分上，因此能够减少最终的热损耗，而无需任何额外的复杂措施。在其它的情况下，铁氧体材料可以与传导性材料相结合被设置为分层结构，使得将会实现有效的电磁屏蔽，因此能够在实质上提高热导率。

附图说明

额外的实施例也在从属权利要求中被限定并且也通过下面参照附图进行的详细描述公开，在附图中：

图1A和图1B示出了根据本发明的致动模块的立体图；

图1C至图1F示出了致动模块或致动模块的一部分的剖视图；

图1G示意地示出了立体图；

图1H示出了根据图1G的剖视图，其中，载架的轮廓模拟电气部件的轮廓；

图1I示意地示出了具有额外的印制电路板的致动模块的立体图；以及

图1J和图1K示出了根据另外的示例性实施例的致动模块的剖视图，其中，额外的部件装配在载架上并且额外地设置有印制电路板。

具体实施方式

图1A示出了与气体放电灯150结合的致动模块100的立体图。在所示的实施例中，致动模块100被适当地定尺寸以使瓦数接近或小于60瓦的气体放电灯150工作。气体放电灯150的该功率范围能够用于多种移动装置、机动车的前灯等。致动模块100在所示的制造状态下至少包括用于供应能量以对气体放电灯进行点火的必要的部件，并且致动模块100包括载架110，载架110设置为例如壳体的形式或者用于容纳对气体放电灯150进行点火以及使气体放电灯150工作的电气部件的载架的一些其它适当的配置。此外，载架110已经联接有高压点火变压器120、灯座130和一个或多个电气部件140。载架110额外地包括区域160，区域160适用于容纳额外的电气部件，然而，正如将要在下面进行详细解释的，其它的示例性实施例还包括另外的功能组的电气部件，例如直接地固定到载架110的电气部件，或者用于额外的电气部件的适当的电路板可以设置在所述区域160中。

在所示的实施例中，载架110包括至少部分由塑性材料制成的侧部110S和基板110B。因此，侧部110S和基板110B形式的载架110围成适当的容积，对于放电灯150的上述功率范围该容积为大约60cm³或大致小于60cm³，并且其中设置有除了例如车辆等的电源的电源的接线之外的用于对气体放电灯150进行点火和使气体放电灯150工作所需的所有电气部件，或者这些电气部件能够在未来的制造阶段中设置。致动模块100与电源的充分连接(未示出)能够经由适当的接线如电缆等以及经由电感耦合而建立。

载架110额外地包括铸封腔室111，铸封腔室111中包含有变压器120以及铸封材料，铸封材料在图1A中未示出。在所示的实施例中，铸封腔室111设置有腔室壁111A，腔室壁将变压器120与灯座130分开，然而，通道111B设置在腔室壁111A中。在所示的实施例中，根据在相应的装配阶段用于铸封变压器120的要求，通道111B由密封板135密封。密封板135可以是由耐高温的塑性材料构成的灯座130的构件，灯座在高于105℃的温度下保持尺寸稳定并且呈现出少量除气或根本无除气，并且在示例性实施例中塑性材料甚至耐受在150℃至接近200℃范围内的温度。为此目的，能够使用塑性材料如PPS、LCP。关于当前的使用情况，灯座150被认为是这样的区域：气体放电灯150的至少一个高压接线151被引入，用于以这种方式将接线151与联接到载架110的电气部件电连接，例如与点火变压器120电连接。然而，气体放电灯150的实际的机械固定能够借助另外的部件来执行，该部件例如在基板110B的面对气体放电灯150的一侧联接到载架110。该紧固部件(未示出)能够由任何适当的材料构成。灯座130包括作为一体部件的传导轨道132，传导轨道132建立与灯座的高压接线131的连接以及与变压器120的高压接线(在图1b示出)的连接。在所示的实施例中，传导轨道132可以在灯座130的材料中几乎完全地延伸，并且相应的连接点可以位于铸封腔室111内，这在下文中将要结合附图1B进行描述。在这种情况下，密封板135和封闭传导轨道132的相应的灯座材料被视为灯座130的一体部件，以使得当灯座130装配在载架110上时，由于在腔室壁111A的通道111B中密封板135的插入，铸封腔室111将会同时被密封。在所示的实施例中，灯座130还包括有低压连接区133，低压连接区133因此也被部分地集成在灯座130的塑性材料中并且设置有适当的接触区，例如为压配销、钎焊销、焊接销等形式。借助于连接区133的相关联的接触，能够有效地建立包含有额外的电气部件的印制电路板的电连接。在其它的实施例中，经由适当的传导轨道来产生用于气体放电灯150的低压侧的相应的传导，从而建立电气部件140、点火变压器120等部件中的一个或多个的连接。

灯座的连接区131由高压帽134覆盖以便当已经接触该区时避免铸封。在其它的情况下，灯座130设置有铸封区域，如果需要减少电晕形成，则铸封区域允许在放电灯的装配之后的未来的阶段期间进行铸封。

图1B示意地示出了致动模块100的进一步的立体图，其中显示点火变压器120的高压连接区121在铸封腔室111的内部，连接区121以及点火变压器120嵌置在铸封材料112中，从而保证高的机械稳固性和电稳固性。而且，铸封区136也被示出，在未来的阶段中铸封区136将被填充铸封材料以便密封连接区131，以使得连接区131耐高压。此外，图1B示出了点火变压器120的额外的连接区122和123，连接区122和123对应于如变压器120的一次绕组的接线以及二次绕组的接线中的一根。然而，应当注意的是，依照所需的电气布置，能够在点火变压器120中建立一次绕组和二次绕组的任意连接。

在所示的实施例中，点火变压器120对应于具有心材料(未示出)的杆状变压器，因此杆状变压器在心材料内不具有闭合的磁路。然而，该杆状配置允许非常紧凑的结构设计和相对于相应的线圈体(未示出)的绕组的良好性能，从而获得变压器120上的空间节省和精确缠绕。在所示的实施例中，用于二次绕组的可用的缠绕空间由腔室分隔件125划分。此外，腔室分隔件125已经在其中设置有凹槽125A，凹槽125A适用于在其中收纳绕组线126，使得借助于腔室壁125至少在横向方向上实现绕组线126的可靠的电绝缘。以这种方式，基于经济性价格的绕组线能够对于每个腔室壁125设置一个或多个绕组，通过示例，与一次绕组借助于多层绝缘因此成本极高的绕组线来实现的许多传统变压器形成对比，所述绕组线可以仅设置有简单的绝缘或能够在毫无任何的绝缘的情况下应用，从而相对于二次绕组实现必要的介电强度。腔室壁125中的一次绕组线126的精确限定的位置也在一次绕组和二次绕组之间提供了更好的耦合，并且这也有助于更加有利的电气性能，因为例如二次绕组能够配置有更少数目的绕组，并且将因此需要更少的空间，或者具有更低的欧姆电阻。如果在每个腔室分隔件125中设置两个或更多个绕组，也能够实现两个或更多个一次绕组的并联连接，因此仍然将进一步地改善整体的耦合性能。

在其它的实施例(未示出)中，一次绕组126被至少部分地集成在相应的线圈体的材料中，例如在腔室壁125中，以使得在变压器120的铸封之后将会实现优良的高压绝缘强度，同时实现点火变压器的相应部件的非常良好的均匀性，因为一次绕组的位置由结构上的措施(例如，绕组段的注模)来预先确定。在其它实施例的情况下，一次绕组能够以带状导体的形式应用。在这种情况下，距二次绕组适当的距离能够通过与铸封材料112相关联的分隔件125来建立，以使得在这种情况下基于带状导体的小的厚度也能够实现有利的变压器120的整个高度，并且同时将改进耦合。

在所示的实施例中，相应的铁氧体板124A和124B设置在点火变压器120的端面上，以使得能够改善整体的磁性能，而可能的传导部件如传导性屏蔽材料等的负面影响将会减少；否则，这些负面影响可能通过在这些传导性材料中的相应的涡流损耗而促使降低点火变压器120的输出电压。虽然变压器心具有非闭合式结构设计，但是由于铁氧体板124A和124B的设置而获得了良好的磁性能。结合紧凑的形状和相对一次绕组应用的上述特性，将会实现期望的高的总输出电压，如在从20000伏到30000伏的范围内的电压。二次绕组具有足够低的欧姆电阻，以使得在点火之后能量能够经由作为直流通道的二次侧从镇流器被供应到放电灯而没有大的损耗。

正如图1A和1B所示，能够如下面所述来制造致动模块100。首先，灯座130和点火变压器120经由连接区域(参照图1B)而彼此连接。这能够通过激光焊接、电阻焊接和电弧焊接等来完成，连接区121以及传导轨道132由适当的材料构成，以使它们为相应的连接技术充当焊接配件。因为传导轨道132连接到铸封腔室111外部的点火变压器120，因此将不会存在对腔室壁的污染。接着，包括有与点火变压器120结合的灯座130的功能组被应用于载架110，例如变压器120被引入铸封腔室111中，因此灯座130也被适当地定位。正如前面已经描述的，在几个实施例的情况下设置密封板135(参照图1A)，以使铸封腔室111，即通道111B同样将被密封。在一些示例性实施例的情况下，板135是灯座130的一体部件，然而在其他的实施例中，如果例如在区121和传导轨道132的连接期间密封板135的可能的污染被认为是不适宜的，则板135被单独地应用。灯座130能够通过胶粘、热嵌缝熔接、热气铆接、卷边等固定到载架110，例如固定到基板110B。接着，铸封腔室111被填充铸封材料并且被适当地加热以便通过固化铸封材料而可靠地固定点火变压器120，并且以便改进绝缘液。由于点火变压器120的开放式结构设计，铸封材料能够有效地穿透进入变压器120的各个区域中，以使得将会支持快速且无空隙的真空铸封。在一些实施例的情况下，密封板135可能在铸封材料被实际填充之前是潮湿的，从而在潮湿区域的首先固化期间首先增加密封板的密封性，于是发生了铸封腔室111的实际铸封。

根据上述制造致动模块100的方法，各个部件，即点火变压器120、载架110和灯座130，被以适当的方式单独地制造然后彼此连接。正如前面所解释的，此处基于适当的耐高温塑性材料来制造灯座130，同时适当的注模工序也用于制造载架110。如将要在下面进行更加详细描述的，在这样做时，额外的材料能够被合并到塑性材料中。而且，由于上述的结构设计，能够以高度自动化的有效方式来组装点火变压器120。

图1C示意地示出了具有点火变压器120的铸封腔室111的剖视图。在所示的实施例中，点火变压器120嵌置到铸封材料112中并且具有在其上借助任何适当的线圈体设置的心127、与一次绕组126相连接的二次绕组128。正如已经在前面所解释的，一次绕组126的至少一些区域被部分地集成在线圈体的塑性材料中，例如通过在分隔件中设置足够的凹槽，正如已经在前面所解释的，或者一次绕组126的部分也可以被全部集成在线圈体的塑性材料中。此外，所示的实施例包括在铸封腔室111内部的紧邻点火变压器120的至少一个额外的铁氧体板。例如，铁氧体板124D和/或铁素氧板124C和/或铁氧体板124E和/或铁氧体板124F可以额外地或可选择地设置到铁氧体板124A、124B，铁氧体板124A、124B先前已经在图1B中示出。以这样的方式，能够以灵活的方式来调整磁特性而不会引起整体安装尺寸的显著增大。

图1D示意地示出了根据另一个实施例的铸封腔室111的剖视图，其中，铁氧体材料112A被包含在铸封材料112中，和/或铁氧体材料113被包含在铸封腔室111的壁111A的至少一部分中。以这样的方式，能够实现期望的屏蔽性能和磁特性的改善，而无需增大安装尺寸。在载架110的制造期间能够通过添加适当的铁氧体材料到注模化合物而将铁氧体材料113并入壁111A的材料中，或者当执行注模工序时能够将适当的层或箔插入注模中，以使得材料113将会以局部受限制的方式设置在壁111A内。

图1E示意地示出了载架110的剖视图，此处铁氧体材料113横跨宽的区域设置，例如设置在载架110的整个塑性材料中，从而实现整个载架110的磁屏蔽，同时例如对于相对载架110的其它区域的铸封腔室111也局部地产生屏蔽效果。该集成的铁氧体材料113还能够有助于提高载架110的塑性基材的热导率，所述塑性基材能够以任意适当的且经济性价格的材料的形式设置，使得能够从局部升温的点(例如灯座的附近)到载架110的周边区域发生有效的热分布。以这种方式，载架110的表面的大部分或整个表面能够用作“冷却表面”，使得可以无需如表面散热片等的形式的额外措施。

图1F示意地示出了根据另外的实施例的载架110的剖视图，其中，作为材料113(参照图1E)的附加材料或可选材料，材料114分别相对于侧壁110S和基板110B的层厚度以局部受限制的方式设置。材料114表示为如导电性材料，从而实现充分的电磁屏蔽。正如前面已经解释的，铁氧体材料能够确保尤其是铸封腔室111的磁屏蔽以便减少材料114中的相应的涡流损耗。材料114还可以具有高的热导率的材料的形式设置，例如作为传导性材料或作为非传导性材料，正如前面已经解释的，使得能够实现废热的良好分布。在示例性实施例的情况下，材料114的至少一部分能够以金属轨道的形式设置，该金属轨道还用作各个电气部件之间的电连接。

在上述的实施例中，材料113和114能够在载架110的注模期间结合，从而能够以易于再现的方式来调节热特性和/或电气特性和/磁特性。

图1G示意地示出了致动模块100的立体图，其中，导电轨道115设置在载架110的材料中。当所述材料在载架110的制造期间以适当导体的形式并入时，传导轨道115可以例如表示图1F中所示的材料114的部分。在其它的实施例中，在注模工序期间传导轨道115在适当的位置处被特别地集成在载架110的材料中，不意在提供额外的功能，例如屏蔽、热传导等。在一个实施例的情况下，制造载架110以使得传导轨道115能够在单独的制造步骤中被并入。为此目的，适当的凹槽可以设置在载架110中的期望位置处，从而能够利用有效的且经济价格的注模工序来制造载架110的塑性基材，而传导轨道115的位置被精确地确定。在电气部件140的安装之前或之后，传导轨道115能够插入并且如果有必要借助任何适当的方法(例如，热嵌缝熔接等)而被机械地固定。如果有必要，传导轨道115设置有连接区域115A，从而能够实现与额外的部件如印制电路板等的接触而无需额外的钎焊。

为了装配与点火变压器120和传导轨道115相结合表示点火单元的电气部件140，构思了这样一个实施例，使得：部件140机械地固定到载架110，从而实现高的抗振性。为此目的，载架110的轮廓在载架110的一些区域中适当地适应于电气部件140的轮廓，例如适应于电容器140B和/或放电器140A的轮廓，从而将获得期望的机械稳固性，如果有必要则借助于硅酮、粘合剂等进行额外的固定。

图1H示意地示出了根据图1G的部分1H的剖视图，其中载架110的一部分具有轮廓110A，轮廓110A模拟放电器140A的轮廓，以使得当与传导轨道装配和接触已经完成时将已经获得足够的机械稳定性，如果有必要，通过设置额外的材料来提高机械稳定性。抗振性，特别是比较大的电气部件如放电器140和电容器140B(参照图1G)的抗振性，是至关重要的，特别是对于汽车领域的使用情况，因为致动模块的可靠性在很大程度上取决于这些部件的正确且可靠的运行。

图1I示意地示出了在空间区域160中包括印制电路板170的致动模块100，额外的电气部件171A、171B布置在印制电路板170上。部件171A、171B表示模块100的另一功能组所需要的电气部件，例如用于使放电灯以连续模式工作、用于控制点火等，使得在一个示例性实施例中模块100的自持工作可仅通过借助于点火单元供给工作电压来实现，该点火单元由部件120和140以及额外的部件171A、171B构成。基于这种模块化设计，特别是印制电路板170能够被单独地制造和聚集并且然后能够适当地布置在载架100的空间区域160中并且经由设置在载架100中的传导轨道的相应接线连接。例如，部件171A、171B包括用于产生在几十伏到几百伏的范围内的适当的直流电压或交流电压的电气部件中的至少一些部件，从而使得在点火之后放电灯150可以连续工作。此外，部件171A、171B还可以表示用于执行可靠的监测和控制所需的电路的部分。

对印制电路板170的位置进行选择，以使得除了实现紧凑的结构设计之外还以部件171A、171B可以可靠工作的方式建立模块100内适当的热条件。此外，借助于适当的措施例如前面也已经提到的铁氧体板、屏蔽材料等，能够相对干扰辐射形成适宜的条件。例如，印制电路板170能够被布置以使得铁氧体材料将存在于变压器120和印制电路板170之间，正如前面已经进行示例性地详细解释。此外，根据一个实施例的印制电路板170被适宜地配置以使得其至少部分地包括用于屏蔽目的的适当材料，例如铁氧体材料的形式。在其它实施例的情况下，标准的传导轨道材料能够应用于具有必要特性(例如关于屏蔽)的适宜的载架。根据其它的实施例，印制电路板设置为模制互连装置(MID)的形式，以使得特别地对于基材和传导轨道材料，存在高度的灵活性，同时也允许根据模块100中的集成所必须要满足的要求高效地制造印制电路板170。在其它的实施例中，设置有额外的电气部件，所述电气部件不是印制电路板170的一部分并且因此能够直接地应用于载架100，必要的电气接线设置在所述载架100中或在所述载架100上，使得所述载架100用作“印制电路板”的一部分。此外，正如图1J和图1K所示，印制电路板170特别是当在MID技术中实施时能够被赋予任意适当的形状，从而满足致动模块110中的额外功能。

图1J示意地示出了致动模块100的剖视图，其中，例如部件140B，即电容器，以适当的方式例如通过使载架110的轮廓110B适应于所述部件140B而联接到载架110。此外，印制电路板170被设置以使其以“三维”配置联接到载架110以便节约空间。为此目的，电路板170具有第一板区域170A和第二板区域170B，第一板区域170A和第二板区域170B被布置以使它们相对于彼此成一角度而延伸，使得尽管还能够设置有必要数目的电气部件171A、171B和相关联的导电轨道172，但是在载架110中所需的空间将会减小。特别地通过利用MID技术，能够提供任意适宜的用于印制电路板170的设计变型，以便实现载架110内的安装空间的最优利用。在所示的实施例中，额外地设置有另外的电气部件171C，电气部件171C不是直接地属于致动模块100的点火单元。所述部件171C通过示例表示这样一种结构元件，该结构元件具有大的容积或者其与电气部件171A、171B比较是较重的并且以如下适当的方式紧固到载架110：例如通过设置铸封腔室173并且铸封该结构元件，通过设计具有适当的轮廓的载架110等。典型地，例如将有必要在致动模块100中设置额外的感应部件，例如线圈和/或变压器，以便提供连续工作模式所要求的直流电压或交流电压。当载架110与部件140和变压器120(参照图1A)聚集到一起时，部件171C因此能够可靠地联接到载架并且以适当的方式电连接。以这种方式，因为实现了适当的结构设计的更高程度的灵活性，印制电路板170的装配被简化，该印制电路板170载有控制和连续工作模式所要求的额外部件。此外，当重且大的部件(例如部件171C)直接固定到载架110时，这会提供获得提高的机械稳定性的可能性。

图1K示意地示出了致动模块100的另一个实施例的剖视图，其中印制电路板170用作载架110的罩。此处，例如连接装置174被设置以便在合适的点处建立与载架110的传导轨道的连接，正如前面已经解释过的，所述传导轨道例如在载架110的壳体壁中延伸。如果有必要，适当的连接点也可以设置在载架110中，这样，对于载架110的壁的连接区域174附加地或可选择地，形成了额外的连接点或接触点。此外，在所示的实施例中，额外的部件171C、171D直接地设置在载架110上并且充分地接触，使得特别是重且大的结构元件不需要布置在印制电路板170上。此外，铁氧体板124F至少放置在高压变压器120和印制电路板170之间，以便减少印制电路板170中的磁扰并且以便减少印制电路板170对变压器120的影响，例如所述影响可能通过涡流等的产生而引起。

Claims (38)

1.一种用于气体放电灯的致动模块，包括：

载架，其用于容纳用来对所述气体放电灯进行点火以及使所述气体放电灯在被点火之后工作的电气部件，

点火变压器，其固定在所述载架上的适当位置处，

灯座，其联接到所述载架，并且所述灯座至少部分地由耐高温的塑性材料构成，所述灯座至少在高于105℃的温度下是尺寸稳定的并且包括集成的传导轨道，所述传导轨道用于将所述气体放电灯的高压接线与所述点火变压器的高压接线连接，以及

固定到所述载架的多个电气部件，其被配置为至少在点火过程中与所述点火变压器相关联地向所述气体放电灯供应能量。

2.根据权利要求1所述的致动模块，其中，所述载架的至少一部分由相比于所述灯座更耐低温的塑性材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的致动模块，其中，所述灯座额外地包括低压连接区，所述低压连接区被配置为接触放电灯的低压接线并且建立与所述致动模块的低压线的连接。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的致动模块，其中，所述灯座额外地包括高压连接区，所述高压连接区适于通过高压帽绝缘以使得所述高压连接区耐高压。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的致动模块，其中，所述灯座包括由铸封空间围绕的高压连接区，所述铸封空间用于在所述放电灯的高压接线的接触之后在其中收纳铸封材料。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的致动模块，额外地包括铸封腔室，所述铸封腔室横向地包围所述点火变压器并且所述铸封腔室填充有铸封材料。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的致动模块，其中，铁氧体材料至少被设置在邻近所述点火变压器的一些区域中。

8.根据权利要求7所述的致动模块，其中，所述铁氧体材料的至少一部分以至少一个铁氧体板的形式设置在所述铸封腔室的内部。

9.根据权利要求8所述的致动模块，其中，所述点火变压器的形状是细长的并且相应的铁氧体板布置在所述点火变压器的每一个端面上。

10.根据权利要求8或9所述的致动模块，其中，所述点火变压器的形状是细长的并且至少一个附加的铁氧体板设置在至少一侧而不是端面上。

11.根据与权利要求7至10中的一项结合的权利要求6所述的致动模块，其中，铁氧体材料被包含在所述铸封材料中和/或所述铸封腔室的壁区域中。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的致动模块，其中，所述载架包括基板和至少侧部，并且其中所述基板和/或一个或多个侧部由塑性材料构成，并且所述塑性材料中集成有含有金属的一种或多种传导性或非传导性材料。

13.根据权利要求12所述的致动模块，其中，含有金属的所述一种或多种传导性或非传导性材料包括填充材料，所述填充材料至少局部地提高了所述载架的热导率。

14.根据权利要求13所述的致动模块，其中，所述填充材料是铁氧体材料。

15.根据权利要求13所述的致动模块，其中，所述填充材料包括氧化铝。

16.根据权利要求12所述的致动模块，其中，传导性材料是集成的。

17.根据权利要求16所述的致动模块，其中，一个或多个金属轨道是集成的。

18.根据权利要求17所述的致动模块，其中，所述一个或多个金属轨道中的至少一个金属轨道被连接以作为用于连接电接线的传导轨道。

19.根据权利要求1至18中的一项所述的致动模块，其中，所述载架的轮廓适合于电气部件中的至少一些电气部件的轮廓以用于提高抗振性。

20.根据权利要求19所述的致动模块，其中，所述电气部件中的所述一些部件包括电容器和放电器。

21.根据权利要求1至20中的一项所述的致动模块，其中，所述电气部件将点火单元限定为所述致动模块的第一功能组，并且其中所述点火单元的传导轨道中的至少一些传导轨道被集成在所述载架的材料中。

22.根据权利要求21所述的致动模块，其中，设置有包括额外的电气部件的第二功能组，所述电气部件中的至少一些电气部件装配在印制电路板上，所述印制电路板经由接线连接到所述点火单元。

23.根据权利要求22所述的致动模块，其中，所述接线中的至少一些接线是无焊剂接线。

24.根据权利要求22或23所述的致动模块，其中，所述印制电路板被配置为模制互连装置。

25.根据权利要求24所述的致动模块，其中，所述印制电路板是所述载架的一部分。

26.根据权利要求22至25中的一项所述的致动模块，其中，所述印制电路板包括至少两个电路板区域，所述电路板区域相对于彼此成一角度延伸。

27.根据权利要求22至26中的一项所述的致动模块，其中，屏蔽材料布置在所述印制电路板的传导轨道与所述点火变压器之间。

28.根据权利要求27所述的致动模块，其中，所述屏蔽材料设置为铁氧体材料的形式。

29.根据权利要求27或28所述的致动模块，其中，所述屏蔽材料设置为所述印制电路板的一部分。

30.根据权利要求21所述的致动模块，进一步包括额外部件，所述额外部件属于另一功能组并且固定到所述载架。

31.根据权利要求30所述的致动模块，其中，所述额外部件代表线圈或变压器。

32.根据权利要求1至32中的一项所述的致动模块，其中，所述灯座适合用于容纳瓦数在15瓦至60瓦的范围内的放电灯。

33.一种制造用于放电灯的致动模块的方法，包括：

将传导轨道连接到所述致动模块的点火单元的点火变压器，所述传导轨道被部分地集成在灯座的塑性材料中，

在连接之后将所述点火变压器引入到铸封腔室中，所述铸封腔室联接到所述致动模块的载架，以及

向所述铸封腔室填充铸封材料。

34.根据权利要求33所述的方法，进一步包括：在填充所述铸封腔室之前，将所述灯座机械地固定到所述铸封腔室外部的所述载架。

35.根据权利要求34所述的方法，其中，将所述灯座机械地固定，以使所述铸封腔室中用于使传导轨道通过的通道被密封。

36.根据权利要求33至35中的一项所述的方法，进一步包括：在所述载架的一个或多个塑性壁中，制造用于连接电气部件的一个或多个连接传导轨道。

37.根据权利要求36所述的方法，其中，使凹槽形成在所述一个或多个塑性壁中并且将所述传导轨道插入所述凹槽中。

38.根据权利要求33至37中的一项所述的方法，进一步包括：使一种材料集成在所述载架的塑性基材中以便提高屏蔽效果和/或热导率。

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