DE19635408C1 - Resistance housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochlast-Vorwiderstand für elektrische Bauteile, die mit einem Gehäuseteil verbunden sind.The invention relates to a high-load series resistor for electrical components connected to a housing part are.
Ein derartiger Vorwiderstand für elektrische Bauteile ist beispielsweise durch die DE 22 45 404 B2 bekanntgeworden.Such a series resistor for electrical components is for example through DE 22 45 404 B2.
Mit Hilfe von Vorwiderstände können Spannungen für einen Verbraucher herabgesetzt werden. Insbesondere ist bei einer lichtemittierenden Diode (LED) immer ein Vorwiderstand er forderlich, der unter Umständen sehr heiß werden kann. Ist ein Vorwiderstand insbesondere mehreren LED′s zugeordnet, so kann die Leistungsabgabe des Vorwiderstands in Form von Wär me zwischen 2 bis 5 Watt betragen. Wenn sich dieser Vorwi derstand zusammen mit den LED′s innerhalb eines abgeschlos senen Leuchtengehäuses befindet, ist es problematisch, die Wärme des in seinen Abmessungen relativ kleinen Vorwider stands von diesem derart abzuführen, daß sich der Innenraum des abgeschlossenen Leuchtengehäuses nicht zu sehr erwärmt. Dies kann beispielsweise durch einen mit dem Vorwiderstand thermisch gekoppelten Kühlkörper erfolgen, über den die Wär me im Innern des Leuchtengehäuses nach außen abgeführt werden kann. Allerdings ist diese thermische Kopplung sehr aufwen dig.With the help of series resistors, voltages for one Consumers are degraded. In particular, one light-emitting diode (LED) always a series resistor required, which can get very hot under certain circumstances. Is a series resistor assigned in particular several LEDs, so can the power output of the series resistor in the form of heat me between 2 to 5 watts. If this Vorwi the status together with the LED's within a closed its luminaire housing, it is problematic that Heat of the relatively small series resistor stood by this in such a way that the interior of the locked luminaire housing is not too hot. This can be done, for example, by using a series resistor thermally coupled heat sink take place via which the heat inside the luminaire housing can be discharged to the outside can. However, this thermal coupling is very expensive dig.
Aus der eingangs genannten DE 22 45 404 B2 ist ein Massewi derstand für elektrische Bauteile, insbesondere für Zündker zen zur Funkentstörung, bekannt. Dabei verbindet der Masse widerstand, gegebenenfalls unter Zwischenschalten einer elektrisch leitenden Dichtungsmasse, den unteren und oberen Teil einer Mittelelektrode der Zündkerze. Der Massewider stand ist innerhalb eines metallischen Kerzengehäuses zwi schen den beiden Teilen der Mittelelektrode angeordnet. Bei Erwärmung des Massewiderstands kann die Wärme nur schlecht über die Mittelelektrode oder über einen Isolator und das Kerzengehäuse nach außen abgeleitet werden.From the above-mentioned DE 22 45 404 B2 is a Massewi the state of electrical components, especially spark plugs zen for radio interference suppression, known. The crowd connects resistance, possibly with the interposition of a electrically conductive sealant, the lower and upper Part of a center electrode of the spark plug. The Massewider stand is inside a metallic candle case arranged between the two parts of the center electrode. At Heating the mass resistor can do the heat poorly through the center electrode or through an insulator and that Candle housings are derived to the outside.
Weiterhin ist es durch die DE 37 31 200 A1 bekannt, Gehäuse teile oder komplette Gehäuse zur Ableitung von Stör- und Erdströmen zu verwenden. Alle abzuschirmenden Teile wie Bau teile, Geräte, Kabel usw. sind dabei auf einen zentralen Er dungspunkt geführt. Da Schirmbleche, Trennwände, Abdeckhau ben, Baugruppenträger, Gehäusewände usw. aus elektrisch lei tendem Material bestehen, kann durch mechanische Verbindung dieser Teile durch Schrauben oder Nieten eine gute elektri sche Kontaktierung hergestellt werden.Furthermore, it is known from DE 37 31 200 A1, housing parts or complete housings for the derivation of interference and Earth currents to use. All parts to be shielded such as construction Parts, devices, cables, etc. are on a central Er led point. Because shield plates, partitions, covering ben, subrack, housing walls, etc. from electrically lei material, can be by mechanical connection these parts by screwing or riveting good electri contact can be made.
Die DE 44 19 625 A1 beschreibt eine Signalleuchte, bei der die Stormzuführung für Leuchtdioden durch metallene Strom schienen gebildet ist, deren Oberfläche zur besseren Wärme abfuhr vergrößert ist.DE 44 19 625 A1 describes a signal lamp in which the power supply for light-emitting diodes through metal current seemed formed, the surface for better warmth discharge is increased.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hochlast-Vorwiderstand der eingangs genannten Art da hin gehend weiterzubilden, daß die von dem Hochlast-Vorwi derstand erzeugte Wärme gering gehalten wird bzw. an eine möglichst große Kühlfläche abgeführt werden kann.The present invention is therefore based on the object a high-load series resistor of the type mentioned going to further develop that the high-load Vorwi the heat generated is kept low or to a the largest possible cooling surface can be removed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuseteil Widerstandsmaterial aufweist und den Vorwider stand bildet.This object is achieved in that the Housing part has resistance material and the series resistor stand forms.
Dieser erfindungsgemäße Hochlast-Vorwiderstand hat damit den wesentlichen Vorteil, daß der Vorwiderstand nicht als klei nes elektrisches Bauteil, sondern großflächig ausgebildet ist, wodurch die Erwärmung pro Widerstandsoberfläche um ein Vielfaches reduziert werden kann. Die Erwärmung des Hoch last-Vorwiderstands erfolgt nicht punktuell wie bei den be kannten Widerstandsbauteilen in Form von Schicht- oder Masse widerständen. Die Erwärmung des Gehäuseteils erfolgt gleichmäßig und ist aufgrund der größeren Fläche geringer, die sich aufgrund ihrer größeren Oberfläche zudem schneller abkühlt.This high-load series resistor according to the invention thus has the significant advantage that the series resistor is not as small nes electrical component, but formed over a large area is, which increases the heating per resistance surface by one Can be reduced many times. Warming the high load series resistance is not selective as with the be knew resistance components in the form of layer or mass resistances. The housing part is heated uniform and is smaller due to the larger area, which are also faster due to their larger surface cools down.
Bei einer ganz bevorzugten Ausführungsform besteht das Ge häuseteil vollständig aus dem Widerstandsmaterial, so daß das Gehäuseteil oder auch das gesamte Gehäuse selbst als Wi derstand ausgebildet werden kann.In a very preferred embodiment, the Ge housing part completely from the resistance material, so that the housing part or the entire housing itself as Wi the state can be trained.
Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist dagegen vorgesehen, daß eine Seite des Gehäuseteils eine Wi derstandsmaterialschicht aufweist und den Vorwiderstand bildet. Diese eine Seite kann z. B. als Nasse dienen, während die an dere Seite isolierend ist und auf ihre elektrische Leitun gen, z. B. Kupferbahnen etc., aufgebracht sein können.In another particularly preferred embodiment against it provided that one side of the housing part a Wi derstandsmaterialschicht and forms the series resistor. This one side can e.g. B. serve as wet while the on the other side is insulating and on their electrical conduction gene, e.g. B. copper tracks, etc. can be applied.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieser Weiterbil dung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht auf der einen Seite des Gehäuseteils durch Beschichten mit dem Widerstandsmaterial hergestellt ist. Dies hat den Vor teil, daß weiterhin Gehäuseteile aus Kunststoff verwendet werden können, deren eine Seite mit dem Widerstandsmaterial beschichtet ist. Vorzugsweise ist die eine Seite des Gehäu seteils eine Außenseite, so daß sich der Innenraum kaum er wärmt, sondern die Wärme nach außen abgestrahlt und die Au ßenseite durch Luft schneller abkühlt wird. A particularly advantageous embodiment of this refinement manure is characterized in that the resistance layer on one side of the housing part by coating with the resistance material is made. This has the intent part that continues to use plastic housing parts one side with the resistance material is coated. Preferably, one side of the housing partly an outside, so that the interior is hardly he warms but radiates the heat to the outside and the Au the outside is cooled more quickly by air.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Widerstandsmaterial ein, insbesondere spritzfähiges, Karbon material. Das Gehäuseteil ist als Spritzteil herstellbar, wobei durch die Broschüre Technical Bulletin Pigments /Carbon Black for Conductive Plastics No. 69 von Degussa Kunststoffe mit Ruß-, Graphit- und Metallzumischung bekannt sind. Dabei lassen sich insbesondere Kunststoffe mit spezi eller Rußzumischung im Spritzverfahren gießen.In a very particularly preferred embodiment, this is Resistance material, especially sprayable, carbon material. The housing part can be manufactured as a molded part, whereby through the brochure Technical Bulletin Pigments / Carbon Black for Conductive Plastics No. 69 by Degussa Known plastics with soot, graphite and metal admixture are. In particular, plastics with speci Pour eller soot admixture by spraying.
Bei einer ganz besonders bevorzugten, weiteren Ausführungs form ist das Gehäuseteil eine Trägerplatte für die elektri schen Bauteile, insbesondere für LED′s. Die Trägerplatte selbst kann als elektrischer Kontakt genutzt werden und z. B. einen Kontakt in Form einer Gewindefassung oder sonstige Kontakte für die elektrischen Bauteile aufweisen. Das Gehäu seteil kann z. B. als Masseanschluß für die elektrischen Bau teile dienen, so daß durch das Gehäuseteil der Verkabelungs bzw. Leistungsaufwand verringert werden kann. Insbesondere bei einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs kann durch den blo ßen Klemmeinbau des Gehäuses der elektrische Massekontakt des Gehäuseteils mit der Karosserie hergestellt werden. Da die Trägerplatte keine oder weniger Durchgangslöcher für nach außen geführte elektrische Leitungen aufweist, ist das Gehäuse besser abgedichtet.In a very particularly preferred, further embodiment form is the housing part a carrier plate for the electri cal components, especially for LED's. The carrier plate itself can be used as an electrical contact and z. B. a contact in the form of a threaded socket or other Have contacts for the electrical components. The case seteil can z. B. as a ground connection for electrical construction parts serve so that through the housing part of the wiring or performance can be reduced. Especially in an electrical system of a motor vehicle can by the blo ß Clamp installation of the housing the electrical ground contact of the housing part are made with the body. There the carrier plate has no or fewer through holes for has electrical leads leading to the outside, that is Housing sealed better.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekenn zeichnet, daß ein gemeinsamer elektrischer Anschluß am Ge häuseteil für mehrere elektrische Bauteile vorgesehen ist und daß der Abstand zwischen dem gemeinsamen Anschluß und dem jeweiligen elektrischen Bauteil dem für das jeweilige elektrische Bauteil gewünschten Vorwiderstand entspricht. So lassen sich Vorwiderstände mit unterschiedlichen Wider standswerten für verschiedene elektrische Bauteile auf einem einzigen Gehäuseteil leicht ausbilden.Another advantageous embodiment is characterized records that a common electrical connection on the Ge Housing part is provided for several electrical components and that the distance between the common terminal and the respective electrical component that for the respective electrical component corresponds to the desired series resistor. So series resistors with different resistances values for different electrical components on one easily train single housing part.
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausfüh rungsform ist der gemeinsame Anschluß eine mit einem Randab schnitt des Gehäuseteils elektrisch verbundene Elektrode. Über den Abstand der einzelnen elektrischen Bauteile von dieser Elektrode läßt sich der gewünschte Wert des Vorwider stands einstellen.In a first advantageous development of this embodiment The common connection is one with an edge section of the housing part electrically connected electrode. About the distance of the individual electrical components from This electrode can be the desired value of the series resistor adjust levels.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuseteil als Kreissegment ausgebildet ist, in dessen Kreismittelpunkt sich der gemeinsame Anschluß befindet, und daß die elektrischen Bauteile entsprechend ih rem jeweils zugeordneten Vorwiderstand vom Kreismittelpunkt beabstandet am Gehäuseteil angebracht sind.Another preferred development is characterized by this records that the housing part is formed as a segment of a circle is in the center of the circle is the common connection located, and that the electrical components according to ih rem assigned series resistor from the center of the circle are attached spaced on the housing part.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Figuren näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below hand of the figures explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Leuchtengehäuse, deren Rückwand einen Vor widerstand bildet; Figure 1 is a lamp housing, the rear wall forms a resistance before.
Fig. 2 das elektrische Schaltbild der Fig. 1; Fig. 2 shows the electrical diagram of Fig. 1;
Fig. 3 ein als Trägerplatte für LED′s ausgebildetes Ge häuseteil mit einer gemeinsamen Ausschlußelektro de; Figure 3 is a as a carrier plate for LED's trained Ge casing part with a common electric exclusion de.
Fig. 4 ein als kreisförmige Trägerplatte für LED′s ausge bildetes Gehäuseteil mit einem gemeinsamen An schluß; und Fig. 4 as a circular support plate for LED's formed housing part with a common circuit; and
Fig. 5 das elektrische Schaltbild der Fig. 3 und 4. Fig. 5 shows the electrical diagram of Fig. 3 and 4.
Die Fig. 1 zeigt ein Leuchtengehäuse 1, wie es z. B. als dritte Bremsleuchte an der Innenseite der Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs Verwendung findet. Fig. 1 shows a lamp housing 1 , as z. B. is used as a third brake light on the inside of the rear window of a motor vehicle.
Das Leuchtengehäuse 1 besteht aus einer Rückwand 2 und einer lichtdurchlässigen Außenwand 3. In dem durch die Rückwand 2 und die Außenwand 3 gebildeten Innenraum sind im Ausfüh rungsbeispiel drei LED′s 4, 5, 6 derart angeordnet, daß das von ihnen abgestrahlte Licht von außen als gleichmäßige Leuchterscheinung wahrgenommen wird.The luminaire housing 1 consists of a rear wall 2 and a translucent outer wall 3 . In the interior formed by the rear wall 2 and the outer wall 3 , in the exemplary embodiment, three LEDs 4 , 5 , 6 are arranged such that the light emitted by them is perceived from the outside as a uniform light phenomenon.
Die Rückwand 2 besteht vollständig aus Widerstandsmaterial, z. B. aus einem spritzfähigen Kunststoffmaterial mit einem spezifischen Widerstand von 5 × 10-2 Ωm. Der in Fig. 1 linke Anschluß der ersten LED 4 ist mit einem Ansatz 2a der Rückwand 2 elektrisch leitend verbunden, wobei die Rückwand 2 mit dem Anschluß A elektrisch leitend verbunden ist. Die beiden weiteren LED′s 5, 6 sind mit der ersten LED 4 über Verbindungsleitungen 7 in Reihe geschaltet, von denen eine aus dem Leuchtengehäuse 1 zum Anschluß B herausgeführt ist. Der Flächen- oder Volumenabschnitt der Rückwand 2, der von einem zwischen dem Anschluß A und dem linken Anschluß der ersten LED 4 fließenden Strom durchflossen wird, bildet ei nen gemeinsamen Vorwiderstand Rv für die in Reihe geschalte ten LED′s 4, 5, 6. Durch bloßen Klemmeinbau der Rückwand 2 in eine entsprechende z. B. auf Nasse liegende Einbaukonsole kann die Rückwand 2 ebenfalls auf Nasse gelegt werden, so daß eine separate Nasseleitung nicht erforderlich ist.The rear wall 2 is made entirely of resistance material, e.g. B. from a sprayable plastic material with a specific resistance of 5 × 10 -2 Ωm. The left in Fig. 1 terminal of the first LED 4 is electrically connected with an extension 2 a of the rear wall 2, wherein the rear wall 2 to the terminal A is electrically conductively connected. The two other LEDs 5 , 6 are connected in series with the first LED 4 via connecting lines 7 , one of which is led out of the lamp housing 1 to the connection B. The surface or volume section of the rear wall 2 , which is flowed through by a current flowing between the connection A and the left connection of the first LED 4 , forms a common series resistor R v for the series-connected LEDs 4 , 5 , 6 . By mere clamping installation of the rear wall 2 in a corresponding z. B. on wet installation console, the rear wall 2 can also be placed on wet, so that a separate wet line is not required.
Das dem Leuchtengehäuse 1 der Fig. 1 entsprechende elektri sche Schaltbild ist in Fig. 2 dargestellt. Die drei LED′s L₁, L₂, L₃ und ihr gemeinsamer Vorwiderstand Rv sind in Rei he geschaltet.The the lamp housing 1 of Fig. 1 corresponding electrical specific circuit diagram is shown in Fig. 2. The three LEDs L₁, L₂, L₃ and their common series resistor R v are connected in series.
Die Fig. 3 zeigt ein als Trägerplatte für drei LED′s 4, 5, 6 ausgebildetes Gehäuseteil 10 aus Widerstandsmaterial, wobei jeweils ein Kontakt der LED′s 4, 5, 6 elektrisch mit dem Ge häuseteil 10 verbunden ist. Beispielsweise kann das Gehäuse teil 10 Fassungen für diesen Kontakt der LED′s 4, 5, 6 auf weisen. Mit dem in der Fig. 3 oberen Rand des Gehäuse teils 10 ist eine Anschlußelektrode 11 elektrisch verbunden, die einen gemeinsamen Anschluß A für die drei LED′s 4, 5, 6 bildet. Der andere Kontakt der LED′s 4, 5, 6 ist jeweils über Leitungen 12a, 12b, 12c zu einem gemeinsamen Anschluß B zusammengeführt. Fig. 3 shows designed as a carrier plate for three LEDs 4, 5, 6 housing part 10 of resistive material, with one contact of the LEDs 4, 5, 6 is electrically connected to the casing part 10 Ge. For example, the housing can have 10 sockets for this contact of the LEDs 4 , 5 , 6 . With the top in FIG. 3, the edge of the housing part 10, a terminal electrode 11 is electrically connected, which forms a common terminal A for the three LED's 4, 5, 6. The other contact of the LEDs 4 , 5 , 6 is in each case connected via lines 12 a, 12 b, 12 c to a common connection B.
Wenn zwischen den beiden Anschlüssen A, B eine Spannung an liegt, bildet das Gehäuseteil 10 für jede LED 4, 5, 6 einen Vorwiderstand Rv1, Rv2 und Rv3, dessen Wert jeweils durch den Abstand der LED′s 4, 5, 6 von der gemeinsamen Anschlu ßelektrode 11 gebildet ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Widerstände Rv1, Rv2, Rv3 nicht nur durch den kürze sten Abstand der LED′s 4, 5, 6 von der gemeinsamen Anschlu ßelektrode 11 gebildet sind, sondern durch Integration aller möglichen Abstände der LED′s 4, 5, 6 zu der gemeinsamen An schlußelektrode 11. Näherungsweise bestimmt jedoch der kür zeste Abstand die Größe des Vorwiderstands Rv3, Rv3, Rv3.If there is a voltage between the two connections A, B, the housing part 10 forms a series resistor R v1 , R v2 and R v3 for each LED 4 , 5 , 6 , the value of each of which is determined by the distance between the LEDs 4 , 5 , 6 is formed by the common connecting electrode 11 . It should be noted that the resistors R v1 , R v2 , R v3 are formed not only by the shortest distance between the LEDs 4 , 5 , 6 and the common connection electrode 11 , but by integrating all possible distances between the LEDs'. s 4 , 5 , 6 to the common connection electrode 11 . However, the shortest distance approximately determines the size of the series resistor R v3 , R v3 , R v3 .
In Fig. 4 ist ein als kreissegmentförmige Trägerplatte für LED′s 4, 5, 6 ausgebildetes Gehäuseteil 10′ gezeigt, mit dessen Kreismittelpunkt ein gemeinsamer Anschluß A elek trisch verbunden ist. Am Rand des Kreissegments ist entspre chend der Ausführungsform nach Fig. 3 jeweils ein Kontakt der LED′s 4, 5, 6 mit dem Gehäuseteil, 10′ elektrisch leitend verbunden und der andere Kontakt jeweils über Leitungen 12a, 12b, 12c zu einem gemeinsamen Anschluß B zusammengeführt. Die elektrischen Vorwiderstände Rv1, Rv2, Rv3 für die ein zelnen LED′s 4, 5, 6 sind durch Integration aller möglichen Abstände vom Kreismittelpunkt zur jeweiligen LED 4, 5, 6 ge bildet und näherungsweise durch den Abstand der LED′s 4, 5, 6 zum Kreismittelpunkt bzw. zum Anschluß A bestimmt.In Fig. 4 is formed as a circular segment-shaped support plate for LED's 4 , 5 , 6 housing part 10 ', with the center of a circle, a common terminal A is electrically connected. At the edge of the segment of the circle is accordingly the embodiment of FIG. 3, a contact of the LEDs 4 , 5 , 6 with the housing part, 10 'electrically connected and the other contact each via lines 12 a, 12 b, 12 c to merged into a common connection B. The electrical series resistors R v1 , R v2 , R v3 for the individual LEDs 4 , 5 , 6 are formed by integrating all possible distances from the center of the circle to the respective LED 4 , 5 , 6 and approximately by the distance of the LEDs 4 , 5 , 6 to the center of the circle or to connection A.
In Fig. 5 ist das elektrische Ersatzschaltbild für die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnungen gezeigt. Wie bereits ausgeführt, kann die Fig. 5 aufgrund der jeweils erforderli chen Integrationen dabei nur ein elektrisches Ersatzschalt bild darstellen. FIG. 5 shows the electrical equivalent circuit diagram for the arrangements shown in FIGS. 3 and 4. As already stated, FIG. 5 can only represent an electrical equivalent circuit diagram due to the integrations required in each case.
Claims (9)
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| Date | Code | Title | Description |
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |