DE3405063A1 - CONTROL UNIT FOR GAS DISCHARGE LAMPS - Google Patents
CONTROL UNIT FOR GAS DISCHARGE LAMPSInfo
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Description
DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4 . D-8000 MO NCHE N 81 · TELEFON (089) »11087 · TELEX 05-2961» (PATHE)DIPL.-ING. K. FOCHSLE DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4. D-8000 MONCHE N 81 · TELEPHONE (089) »11087 · TELEX 05-2961» (PATHE)
MAY & CHRISTE GMBH Transformatorenwerke, 6370 OberurselMAY & CHRISTE GMBH Transformatorenwerke, 6370 Oberursel
Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorschaltgerät für Gasentladungslampen mit in Mantelbauweise aufgebautem, in Kernlängsrichtung geschichteten Kernpaket mit zwei symmetrisch angeordneten Wickelfenstern größerer Breite als Höhe und mit einem vorzugsweise quadratischen Querschnitt des Vorschaltgeräts. Derartige Vorschaltgeräte finden insbesondere Verwendung für moderne Leuchtstofflampen mit einem Rohrdurchmesser von 26 mm.The invention relates to a ballast for gas discharge lamps with a core package with two symmetrical layers in the longitudinal direction of the core arranged winding windows of greater width than height and with a preferably square cross-section of the Ballast. Such ballasts find in particular Use for modern fluorescent lamps with a tube diameter of 26 mm.
Bekannte Vorschaltgeräte dieser Art mit beispielsweise einem Kernpaketaufbau in UT-Form sind unter klassischer Dimensionierung des magnetischen Kreises vom Manteltyp derart aufgebaut, daß sich etwa gleichgroße technische Eigenschaften, wie Gesamtverluste und Wicklungserwärmung wie bei den handelsüblichen Vorschaltgeräten mit dem DIN-Querschnitt 4 2 χ 32 mm ergeben. Dies führt dazu, daß die bekannten Vorschaltgeräte ein relativ langes Kernpaket aufweisen.Known ballasts of this type with, for example, a core package structure in UT form are among the classic Dimensioning of the magnetic circuit of the jacket type constructed in such a way that approximately equal technical properties, such as total losses and heating of the winding as with standard ballasts with the DIN cross-section 4 2 χ 32 mm result. As a result, the known ballasts have a relatively long core package.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorschaltgerät der eingangs genannten Art, insbesondere für die Verwendung
mit modernen Leuchtstofflampen mit einem Rohrdurchmesser von 26 mm, zu schaffen, dessen magnetischer Kreis
derart bemessen ist, daß sich praktisch unter Einsatz von gleichviel Aktivmaterial etwa die gleichen technischen Eigenschaften,
wie Gesamtverluste und Wicklungserwärmung, wie bei den handelsüblichen Vorschaltgeräten des DIN-Querschnittes
von 42 χ 32 mm ergeben.
10The invention is based on the object of providing a ballast of the type mentioned, in particular for use with modern fluorescent lamps with a tube diameter of 26 mm, the magnetic circuit of which is dimensioned such that practically the same technical level can be achieved using the same amount of active material Properties, such as total losses and heating of the winding, are the same as those of standard ballasts with a DIN cross-section of 42 χ 32 mm.
10
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Höhe der Wickelfenster etwa 1/6 bis etwa 1/8 der entsprechenden Außenabmessung des Kernpakets ist.This object is achieved in that the The height of the winding window is about 1/6 to about 1/8 of the corresponding outer dimension of the core package.
Durch diese relativ schmale Ausbildung der Wickelfensterbreite verglichen mit der klassischen Dimensionierung bekannter Vorschaltgeräte läßt sich die Kernpaketlänge bei etwa gleichbleibenden Gesamtverlusten derart verringern, daß sich etwa die gleichen technischen Eigenschaften wie bei handelsüblichen Vorschaltgeräten mit dem DIN-Querschnitt 42 χ 32 mm unter Beibehaltung deren Lochabstandes nach DIN für die Befestigung des Gerätes, bedingt durch die verkürzte Kernpaketlänge nach der Erfindung ergeben.Due to this relatively narrow design of the winding window width compared to the classic dimensioning, it is better known Ballasts, the core package length can be reduced with approximately the same total losses in such a way that that they have about the same technical properties as commercially available ballasts with the DIN cross-section 42 χ 32 mm while maintaining the hole spacing according to DIN for fastening the device, due to the shortened Result core packet length according to the invention.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Vorschaltgerätes ist bei einem Querschnitt des Vorschaltgeräts von etwa 28 χ 28 mm die Höhe der Wickelfenster 1/6,47 bis 1/6,82 der entsprechenden Außenabmessungen des Kernpakets, wodurch sich sogar noch geringere Gesamtverluste des Vorschaltgeräts verglichen mit bekannten Vorschaltgeräten der eingangs beschriebenen Art verwirklichen lassen.In a preferred embodiment of the invention With a ballast with a cross-section of about 28 χ 28 mm, the height of the winding window is 1 / 6.47 up to 1 / 6.82 of the corresponding external dimensions of the core package, which results in even lower overall ballast losses compared to known ballasts can be realized as described above.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Kernpaket aus zwei gleichgroßen U-förmigen Teilen mit sich ko-According to a further development of the invention, the core package consists of two equally sized U-shaped parts with
nisch öffenden Schrägflächen an den Innenseiten der Schenkel und einem I-förmgein Mittelteil mit den Schrägflächen entsprechenden dachförmigen Keilflächen an den Stirnseiten.nically opening inclined surfaces on the inside of the legs and an I-shaped central part with the inclined surfaces corresponding roof-shaped wedge surfaces on the end faces.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß sowohl die beiden U-förmigen 'feile des Kernpakets als auch die Stoßstellen zwischen I-förmigem Mittelteil und U-förmigen Teilen in der magnetisch neutralen Zone liegen und dementsprechend das Vorschaltgerät eine geringe magnetische Ausstreuung besitzt, wodurch die magnetische Anregung benachbarter Metallteile in Leuchten und somit die Geräuschbildung in den Leuchten vermieden wird. Darüber hinaus wird die Wicklung formschlüssig im Kernfenster gepreßt, wodurch ein optimaler Füllfaktor erreicht wird und für gute Wärmeableitung Sorge getragen ist.This training ensures that both the two U-shaped 'files of the core package and the joints between the I-shaped middle part and the U-shaped parts are in the magnetically neutral zone and accordingly that Ballast has a low magnetic dispersion, which means that the magnetic excitation of neighboring metal parts in Lights and thus the generation of noise in the lights is avoided. In addition, the winding becomes form-fitting pressed in the core window, whereby an optimal fill factor is achieved and good heat dissipation is ensured.
Zweckmäßig sind zwischen den Schrägflächen der Ü-förmigen Teile und den Keilflächen des I-förmigen Mittelteils ansichbekannte Luftspalteinlagen aus Isolierstoff oder Metall angeordnet. Diese Luftspalteinlagen werden bei der Montage des Vorschaltgeräts gleichmäßig zusammengedrückt und deformiert, wodurch sich die geforderte Induktivität der Drosselspule auf äußerst einfache und für die Serienfertigung ideale Weise einstellen läßt. Dazu kommt, daß die Montage der verglichen mit konventionellen Wicklungen sehr schlanken Spule infolge der relativ geringen Höhe des Wikkelfensters auf sehr einfache Weise in der Serienfertigung erfolgen kann, wobei die Wicklung kraftschlüssig zwischen dem I-förmigen Mittelteil und dem zugehörigen U-förmigen Teil des Kernpakets in Anlage gehalten ist.It is useful to have the U-shaped between the inclined surfaces Parts and the wedge surfaces of the I-shaped central part, known per se, air gap inserts made of insulating material or metal. These air gap inserts are evenly compressed and deformed when the ballast is installed, whereby the required inductance of the choke coil is extremely simple and for series production ideal way to set. In addition, the assembly of the compared to conventional windings is very slim coil due to the relatively low height of the winding window in a very simple way in series production can take place, the winding frictionally between the I-shaped central part and the associated U-shaped Part of the core package is kept in the facility.
Vorteilhaft besitzt eines der U-förmigen Teile des Kernpakets Längsausnehmungen auf den Schenkelaußenseiten im Eckbereich, in welchen ein U-förmiger Vorschaltgeräteboden mit zu den Schenkelaußenseiten bündigen Außenwänden sitzt, während das andere U-förmige Teil des Kernpakets in einemOne of the U-shaped parts of the core package advantageously has longitudinal recesses on the outer sides of the legs in the corner area, in which a U-shaped ballast base sits with outer walls that are flush with the outside of the legs, while the other U-shaped part of the core package in one
U-förmigen Haubenteil sitzt, dessen Seitenwände die Seitenwände des Vorschaltgerätebodens übergreifen. Dabei wird zweckmäßig das Haubenteil mit dem Vorschaltgeräteboden nach dem Zusammenpressen der Kernpaketteile und Luftspalteinlagen zwecks Einstellung der Induktivität des Vorschaltgeräts auf anpich bekannte Weise, vorzugsweise durch Punktschweißen, verbunden.U-shaped hood part sits, the side walls of which are the side walls overlap the ballast base. In this case, the hood part with the ballast base is expedient pressing together the core package parts and air gap inserts to adjust the inductance of the ballast in a well-known manner, preferably by spot welding, tied together.
Eine besonders zweckmäßige und bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes mit quadratischem Querschnitt von etwa 28 χ 28 mm besteht darin, daß es eine Wickelkernbreite von etwa 11 mn, eine Außenschenkelbreite von etwa 4,8 mm, eine Jochhöhe von etwa 5,2 mm, eine Wickelfensterbreite von etwa 16,6 mm und eine Wickelfensterhöhe von etwa 3,9 bis 4,2 -15 mm aufweist. Mit diesem Aufbau des Kernpakets ergibt sich eine Breite des Kernpakets von etwa 27 mm, während die Breite des Vorschaltgerätes mit aufgesetztem Haubenteil etwa 28,2 mm beträgt.A particularly useful and preferred embodiment of the ballast according to the invention with a square cross-section of about 28 28 mm consists in the fact that there is a winding core width of about 11 mn, an outer leg width of about 4.8 mm, a yoke height of about 5.2 mm, a winding window width of about 16.6 mm and a winding window height of about 3.9 to 4.2 -15 mm. With this structure of the core package results a width of the core package of about 27 mm, while the width of the ballast with the hood part is about 28.2 mm.
Die Luftspaltdicke zwischen den Schrägflächen und den Keilflächen
beträgt zweckmäßig etwa 0,13 bis etwa 0,25 mm, was zu der Wickelfensterhöhe zwischen etwa 3,9 bis 4,2 mm,
einer Gesamthöhe des Kernpakets zwischen etwa 26,6 und etwa 27,2 mm und einer Gesamthöhe des Vorschaltgeräts zwischen
etwa 27,8 und 28,4 mm führt.
25The air gap thickness between the inclined surfaces and the wedge surfaces is expediently about 0.13 to about 0.25 mm, resulting in the winding window height between about 3.9 to 4.2 mm, a total height of the core package between about 26.6 and about 27.2 mm and a total height of the ballast between approximately 27.8 and 28.4 mm.
25th
Die Erfindung ist im folgenden an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigenThe invention is based on a preferred exemplary embodiment below explained in more detail with reference to the drawings. Show in the drawings
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts entlang der Linie I-I in Fig. 4,Fig. 1 shows a cross section through a preferred embodiment of the ballast according to the invention along the line I-I in Fig. 4,
Fig. 2 eine Stirnansicht des Vorschaltgeräts nach Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 4,FIG. 2 shows an end view of the ballast according to FIG. 1, seen in the direction of arrow II in FIG. 4,
Fig. 3 eine Stirnansicht des Vorschaltgeräts nach Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles III in Fig. 4,3 shows an end view of the ballast according to FIG. 1, seen in the direction of arrow III in Fig. 4,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Vorschaltgerät nach Fig. 1 entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, und4 shows a longitudinal section through the ballast according to FIG. 1 along the line IV-IV in FIG. 1, and
Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Vorschaltgerät nach Fig. 1 entlang der Linie V-V in Fig. 1.5 shows a longitudinal section through the ballast according to FIG. 1 along the line V-V in FIG. 1.
Das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts für Gas- entladungslampen weist ein in Mantelbauweise aufgebautes, in Kernlängsrichtung geschichtetes Kernpaket mit zwei symmetrisch angeordneten Wickelfenstern 1 auf, deren Höhe a kleiner als deren Breite d ist. Das Vorschaltgerät hat einen Querschnitt A1 χ D1 von etwa 28 χ 28 mm.The preferred embodiment of a ballast according to the invention for gas discharge lamps shown in the drawings has a core package built in a jacket design, layered in the longitudinal direction of the core, with two symmetrically arranged winding windows 1 whose height a is smaller than their width d. The ballast has a cross section A 1 χ D 1 of about 28 χ 28 mm.
Die Höhe a der Wickelfenster 1 ist etwa 1/6 bis etwa 1/8 der entsprechenden Außenabmessung A des Kernpakets. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wie in den Zeichnungen dargestellt ist die Höhe a der Wickelfenster 1 1/6,47 bis 1/6,82 der entsprechenden Außenabmessung A des Kernpakets, und zwar entsprechend der Luftspalticke Λ von etwa 0,13 bis etwa 0,25 mm je nach geforderter Induktivität des Vorschaltgeräts. The height a of the winding window 1 is about 1/6 to about 1/8 of the corresponding outer dimension A of the core package. In the preferred embodiment, as shown in the drawings, the height a of the winding window is 1 1/6.47 to 1 / 6.82 of the corresponding outer dimension A of the core package, corresponding to the air gap thickness Λ from about 0.13 to about 0.25 mm depending on the required inductance of the ballast.
Das Kernpaket ist aus zwei gleichgroßen U-förmigen Teilen 2 und einem I-förmigen Mittelteil 3 aufgebaut. Die U-förmigen Teile 2 weisen an den Innenseiten der Schenkel sich konisch öffnende Schrägflächen 4 auf. Das I-förmige Mittelteil 3The core package is made up of two equally sized U-shaped parts 2 and an I-shaped middle part 3. The U-shaped Parts 2 have inclined surfaces 4 which open conically on the inside of the legs. The I-shaped middle part 3
weist an den Stirnseiten den Schrägflächen 4 entsprechende, dachförmig angeordnete Keilflächen 5 auf. Zwischen den Schrägflächen 4 und den Keilflächen 5 sind deformierbare Luftspalteinlagen 6 aus Isolierstoff oder Metall angeordnet. 5has on the front sides the inclined surfaces 4 corresponding, wedge surfaces 5 arranged in a roof shape. Between the inclined surfaces 4 and the wedge surfaces 5 are deformable Air gap inserts 6 made of insulating material or metal. 5
Im Eckbereich auf den Schenkelaußenseiten besitzen die U-f örmigen Teile 2 Längsausnehmungen 7, in welchen die Seitenwände 8 eines U-förmigen Vorschaltgerätebodens 9 derart sitze, daß ihre Außenwände bündig mit den Schenkelaußenseiten des U-förmigen Teils 2 sind. Das andere U-förmige Teil 2 des Kernpakets sitzt in einem U-förmigen Haubenteil 10, dessen Seitenwände die Seitenwände 8 des Vorschaltgerätebodens übergreifen. Das Haubenteil 10 ist mit dem Vorschaltgeräteboden 9 durch Punkt- oder Buckelschweißen verbunden.In the corner area on the outer sides of the legs, the U-shaped parts have 2 longitudinal recesses 7 in which the side walls 8 of a U-shaped ballast base 9 sit in such a way that their outer walls are flush with the outer sides of the legs of the U-shaped part 2 are. The other U-shaped part 2 of the core package sits in a U-shaped hood part 10, the Side walls overlap the side walls 8 of the ballast base. The hood part 10 is with the ballast base 9 connected by spot or projection welding.
Bei der Montage des Vorschaltgeräts wird die Wicklung 11 auf das I-förmige Mittelteil 3 des Kernpakets gebracht. Das mit der Wicklung 11 versehene Mittelteil 3 wird unter Zwischenfügen der Luftspalteinlagen 6 an den Keilflächen 5 auf die Schrägflächen 4 des in den Vorschaltgeräteboden 9 eingebrachten U-förmigen Teils 2 des Kernpakets gesetzt. Hierauf werden die Schrägflächen 4 des zweiten, im Haubenteil 10 sitzenden U-förmigen Teils 2 des Kernpakets gegen die entsprechenden Keilflächen 5 des I-förmigen Mittelteils 3 geführt und festgedrückt. Durch Druck auf das Haubenteil 10 werden die Luftspalteinlagen 6 so weit deformiert, bis die erforderliche Induktivität des Vorschaltgeräts erreicht ist. Haubenteil 10 und Vorschaltgeräteboden 9 werden hierauf durch Punktschweißen miteinander verbunden.When assembling the ballast, the winding 11 is brought onto the I-shaped central part 3 of the core package. That The middle part 3 provided with the winding 11 is attached to the wedge surfaces 5 with the interposition of the air gap inserts 6 placed on the inclined surfaces 4 of the U-shaped part 2 of the core package introduced into the ballast base 9. The inclined surfaces 4 of the second U-shaped part 2 of the core package, which is seated in the hood part 10, are then counteracted the corresponding wedge surfaces 5 of the I-shaped central part 3 out and pressed firmly. By pressing on the hood part 10, the air gap inserts 6 are deformed until the required inductance of the ballast is reached is. The hood part 10 and the ballast base 9 are then connected to one another by spot welding.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich durch den beschriebenen Aufbau des Kernpakets nicht nur ein Vorschalt-It is readily apparent that by the described Structure of the core package not just an upstream
gerät mit sehr geringer magnetischer Ausstreuung ergibt, sondern auch die Montage in der Serienfertigung außerordentlich vereinfacht worden ist. Die Wicklung 11 ist äußerst einfach und rationell auf das Mittelteil 3 des Kernpakets aufzusetzen, das Mittelteil 3 mit aufgesetzter Wicklung 11 läßt sich äußerst einfach in das im Vorschaltgeräteboden 9 sitzende U-förmige Teil 2 des Kernpakets einsetzen, wobei die Schrägflächen 4 als zusätzliche Führung dienen. Ähnlich dienen die Schrägflächen 4 des in das Haubenteil 10 eingesetzten zweiten U-förmigen Teils 2 des Kernpakets der verbesserten Führung beim Aufsetzen des Haubenteils 10. Die Einstellung der erforderlichen Induktivität des Vorschaltgerätes durch Zusammenpressen der Luftspalteinlagen 6 ist äußerst einfach und durch die Verschweißung zwischen Haubenteil 10 und Vorschaltgeräteboden 9 leicht automatisch fixierbar. device with very little magnetic dispersion results, but also the assembly in series production is extraordinary has been simplified. The winding 11 is extremely simple and efficient on the middle part 3 of the core package put on the middle part 3 with the winding 11 attached can be used extremely easily in the U-shaped part 2 of the core package seated in the ballast base 9, with the inclined surfaces 4 serve as an additional guide. The inclined surfaces 4 of the inserted into the hood part 10 are used in a similar manner second U-shaped part 2 of the core package of the improved guidance when placing the hood part 10. The Adjustment of the required inductance of the ballast by pressing the air gap inserts 6 together extremely simple and easy to fix automatically due to the welding between the cover part 10 and the ballast base 9.
Der Schrägungswinkel der Schrägflächen 4 und der Keilflächen 5 beträgt vorzugsweise etwa 30°.The helix angle of the inclined surfaces 4 and the wedge surfaces 5 is preferably about 30 °.
Bei dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes weist das Kernpaket eine Mittelkernbreite b von etwa 11 mm, eine Außenschenkelbreite c von etwa 4,8 mm, eine Jochhöhe e von etwa 5,2 mm, eine Wickelfensterbreite d von etwa 16,6 mm und eine Wickelfensterhöhe a von etwa 3,9 bis 4,2 mm auf, wobei die Luftspaltdicke Δ zwischen den Schrägflächen 4 und den Keilflächen 5 etwa 0,13 bis etwa 0,25 mm beträgt. Hiermit ergeben sich eine Breite D des Kernpakets von etwa 27 mm und eine entsprechende Breite D1 des Vorschaltgerätes von etwa 2 8,2 mm, während die Höhe A des Kernpakets zwischen etwa 26,6 und etwa 27,2 mm und die'entsprechende Höhe A" des Vorschaltgerätes zwischen etwa 27,8 und 28,4 mm beträgt.In the described preferred embodiment of the ballast according to the invention, the core package has a central core width b of about 11 mm, an outer leg width c of about 4.8 mm, a yoke height e of about 5.2 mm, a winding window width d of about 16.6 mm and a Winding window height a of approximately 3.9 to 4.2 mm, the air gap thickness Δ between the inclined surfaces 4 and the wedge surfaces 5 being approximately 0.13 to approximately 0.25 mm. This results in a width D of the core package of approximately 27 mm and a corresponding width D 1 of the ballast of approximately 2 8.2 mm, while the height A of the core package is between approximately 26.6 and approximately 27.2 mm and the corresponding height A "of the ballast is between approximately 27.8 and 28.4 mm.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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