DE4001840A1 - Transformator, insbesondere zur speisung von entladungslampen in kraftfahrzeugen - Google Patents
Transformator, insbesondere zur speisung von entladungslampen in kraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Transformator, insbesondere
zur Speisung von Entladungslampen in Kraftfahrzeugen,
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Zur Speisung derartiger Gasentladungslampen mit konstanter
Leistung zum Erzielen einer gleichmäßigen Helligkeit
wird ein Versorgungsgleichstrom einer Zerhackerschaltung
zugeführt, die einen derartigen Transformator aufweist.
Dort erfolgt eine Umwandlung in eine Wechselspannung
geeigneter Höhe und Frequenz. Über einen Leistungsregler
kann die Gasentladungslampe auch bei sich ändernder Gleich
spannung mit konstanter Helligkeit betrieben werden,
wobei insbesondere für die Verwendung in Scheinwerfern
ein höherer Wirkungsgrad bei im wesentlichen punktförmiger
Lichtquelle erzielbar ist. Eine derartige Zerhackerschal
tung ist beispielsweise aus der DE-OS 37 15 162 oder
aus der DE-OS 37 19 357 bekannt.
Bei derartigen Zerhackern ist sekundärseitig eine Drossel
zur Bildung eines Schwingkreises, insbesondere eines
Reihenschwingkreises, erforderlich, die ein zusätzliches
teures und platzbeanspruchendes Bauteil darstellt. Um
diese Drossel einzusparen, wird im angegebenen Stand
der Technik vorgeschlagen, einen Transformator mit gezielt
herausgebildeter Streuinduktivität vorzusehen. Hierzu
werden die Magnetwicklungen auf einen Schenkel eines
ersten Magnetkerns aufgebracht, während die Sekundär
wicklung denselben Schenkel, jedoch zusätzlich noch einen
Schenkel eines zweiten, geschlossenen Magnetkerns umfaßt.
Beide Magnetkerne besitzen einen Luftspalt, wodurch die
erzielte Streuinduktivität der Anordnung ausreichend
ist, um die erforderliche Drossel zu ersetzen. Mit der
bekannten Anordnung kann zwar die Wicklung einer Drossel
eingespart werden, dafür sind nach wie vor zwei vollstän
dige, geschlossene Kerne erforderlich, die beabstandet
voneinander angeordnet werden müssen. Darüber hinaus
ist die Anordnung der teilweise nur einen Schenkel und
teilweise zwei Schenkel umfassenden Wicklungen aufwendig
in der Herstellung und Montage. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß ein Großteil des Streufeldes in der
Umgebung des Transformators verläuft. Bringt man elektrisch
leitfähige Materialien in die Nähe des Transformators,
wie es z. B. beim Einbau in ein Gehäuse bzw. in ein Kraft
fahrzeug vorkommt, so verliert der Transformator die
Eigenschaft, eine verlustarme Streuinduktivität zu be
sitzen, weil das externe Feld im elektrisch leitenden
Medium des umgebenden Gehäuses Wirbelstrom- bzw. Ummagneti
sierungsverluste verursacht. Eine Verlustarmut der Streu
induktivität ist aber wesentlich für die vorgesehene
Anwendung, da die speziell herausgebildete Streuinduktivi
tät Teil eines Resonanzkreises hoher Güte ist.
Der erfindungsgemäße Transformator mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß lediglich ein einziger, im wesentlichen
geschlossener Magnetkern erforderlich ist, um einen Trans
formator mit Streuinduktivität zu bilden, die wie eine
externe Drossel wirkt. Durch den Luftspalt im Inneren
des Transformators bildet sich kein oder allenfalls ein
sehr geringes äußeres Streufeld aus, wodurch der Trans
formator durch umgebende Metallgegenstände, wie ein Gehäuse
od. dgl., nicht beeinflußt und seine Güte nicht verschlech
tert wird. Der Transformator kann daher an variablen
Einbauorten eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dieser Trans
formator auch mit arbeitspunktabhängigem Übersetzungs
verhältnis unter Verwendung einer einfachen Regelung
betrieben werden kann. Die Baugröße und das Gewicht können
klein gehalten werden, wodurch ein platzsparender Einbau
möglich ist. Im Gegensatz zur Resonanzzündung kann bei
spielsweise der dort benötigte teure sekundärseitige
Kondensator entfallen. Weiterhin kann eine gesonderte
Zündspule und eine Kippdiode bzw. Funkenstrecke entfallen.
Die in der steuernden Leistungsstufe erforderlichen Halb
leiterschalter sind lediglich einer quasi Ohmschen Be
lastung ausgesetzt, da µ sehr groß ist. Dies führt zu
einer sehr geringen Verlustleistung in den Leistungs
schaltern. Durch eine einfache Anpassung an verschiedene
Lampenarten oder Versorgungsspannungen ist ein flexibler
Einsatz möglich, da lediglich die Wicklungen umdimensio
niert oder ein anderer Kernquerschnitt gewählt zu werden
braucht. Der Transformator verhindert darüber hinaus
durch seinen Aufbau das schädliche Glimmen der Lampe,
wodurch gesonderte Maßnahmen zur Unterdrückung dieses
Glimmens entfallen können. Bei Rechteckbetrieb treten
keine Wiederzündspitzen auf. Weiterhin ist der Lampen
betrieb bei einer festen Frequenz möglich, wodurch sich
Ansteuerschaltungen und der Aufwand für die Leistungs
elektronik vereinfachen. Schließlich läßt sich eine Anlauf
strombegrenzung auf einfache Weise über die Dimensionie
rung der Wicklungswiderstände realisieren.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des im Anspruch 1 angegebenen Transformators möglich.
In der Ausführung als Streufeldtransformator mit gezielt
herausgebildeter Streuinduktivität sind verschiedene
zweckmäßige Ausgestaltungen möglich: So können drei Sekundär
wicklungen vorgesehen sein, wobei jeder der drei Schenkel
eine derselben trägt und die Windungszahlen der beiden
Sekundärwicklungen auf den Seitenschenkeln unterschied
lich ausgebildet sind, oder es können in einer einfacheren
Version nur zwei Sekundärwicklungen vorgesehen sein,
wobei entweder eine auf dem Mittelschenkel und die andere
auf dem Seitenschenkel angeordnet ist, oder beide sind
auf den beiden Seitenschenkeln angeordnet. Im letzten
Fall müssen sie wiederum unterschiedliche Windungszahlen
aufweisen.
In der Ausbildung als Transformator mit arbeitspunkt
abhängigem Übersetzungsverhältnis sind drei Sekundär
wicklungen vorgesehen, wobei jeder der drei Schenkel
eine derselben trägt. Hierbei sind die Windungszahlen
der beiden Sekundärwicklungen auf den Seitenschenkeln
zur Spannungskompensation der induzierten Spannungen
im belasteten Zustand im wesentlichen identisch ausge
bildet.
Sollte die Versorgungsspannung schwanken bzw. ein schneller
Lampenanlauf erwünscht sein, so kann in vorteilhafter
Weise ein eingangsseitiger Leistungsregelkreis vorgesehen
sein, dessen zugeführte Leistung in Abhängigkeit des
sekundärseitigen Stroms und/oder der sekundärseitigen
Spannung regelbar ist. Hierbei ist eine Pulsbreitenmodu
lation möglich.
Zur Istwert-Erfassung kann in einfacher Weise ein Strom-Shunt
in Reihe zu den Sekundärwicklungen, ein hochohmiger Span
nungsteiler parallel zu den drei Sekundärwicklungen ge
schaltet werden, und/oder wenigstens eine der Wicklungen
weist einen Meßabgriff auf.
Um den Transformator bei möglichst hohem Übersetzungs
verhältnis möglichst kleinvolumig bauen zu können, weist
die Primärwicklung vorzugsweise eine Windung auf, während
die Windungszahlen der beiden Sekundärwicklungen auf
den Seitenschenkeln typisch fünfzigmal größer als
die Windungszahl der Sekundärwicklung auf dem Mittelschenkel
sind, die ebenfalls vorzugsweise eine Windung aufweist.
Hierzu ist die Primärwicklung und zweckmäßigerweise auch
die Sekundärwicklung auf den Mittelschenkeln als Folien
wicklung ausgebildet, um eine auf dem gesamten Mittel
schenkel gleichmäßig verteilte Stromdichte zu erzielen.
Die übrigen Sekundärwicklungen sind vorteilhaft als Kammer
wicklungen ausgeführt, um eine geringe Wicklungskapazität
zu erreichen.
Um auch bei sehr hohem Spannungsübersetzungsfaktor Ver
luste, Gewicht und Volumen der Anordnung niedrig halten
zu können, wobei möglichst wenig Wicklungsmaterial (Kupfer
draht) verwendet werden sollte, ist der Primärwicklung
des Transformators wenigstens ein weiterer Transformator
vorgeschaltet, der eine Primärwicklung und eine Sekundär
wicklung mit wesentlich höherer Windungszahl aufweist.
Es können auch mehrere Transformatoren nach Art einer
Kaskade vorgeschaltet sein.
Von den drei Sekundärwicklungen können auch die beiden
auf den Seitenschenkeln angeordneten ungleich ausgebildet
sein, um eine sekundärseitige Streuinduktivität heraus
zubilden. In Verbindung mit einer zur Last in Reihe ge
schalteten Kapazität wird dadurch das Leistungsübertragungs
verhalten frequenzabhängig, was für Spezialanwendungen
erforderlich oder von besonderem Vorteil sein kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Transformators in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 ein elektrisches Ersatzschaltbild des in Fig.
1 dargestellten Transformators im Leerlauf
betrieb,
Fig. 3 ein entsprechendes Ersatzschaltbild im Last
betrieb,
Fig. 4 eine Anordnung mit einem vorgeschalteten weite
ren Transformator,
Fig. 5 eine Anordnung in einem Leistungsregelkreis
für W2 = W3 und konstante Frequenz,
Fig. 6 eine weitere sekundärseitige Beschaltung als
Alternative zu Fig. 5,
Fig. 7 eine weitere sekundärseitige Schaltung für
W2 ≈ W3 und konstante Frequenz,
Fig. 8 eine weitere sekundärseitige Beschaltung als
Alternative zu Fig. 7,
Fig. 9 eine sekundärseitige Beschaltung für W2 < W3
und variable Freqenz und
Fig. 10 eine sekundärseitige Beschaltung als Alternative
zu Fig. 9.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist
ein Transformator einen Trafokern 10 auf, der aus einem
Mittelschenkel 11 und zwei dazu parallelen Seitenschenkeln
12 und 13 besteht, die mit dem Mittelschenkel 11 über
Joche 14, 15 verbunden sind. Zur Realisierung einer der
artigen Anordnung können beispielsweise zwei E-Kerne
oder ein I-Kern in Verbindung mit zwei U-Kernen verwendet
werden. Der Trafokern 10 besteht aus hochpermeablem Mate
rial, z. B. aus Permenorm für Netzanwendungen oder Ferrit
für Hochfrequenzanwendungen.
Der Mittelschenkel 11 weist einen Luftspalt 16 auf und
trägt eine Primärwicklung W1 sowie eine Sekundärwicklung
W4, die übereinandergewickelt sind. Selbstverständlich
kann auch die Primärwicklung W1 über die Sekundärwicklung
W4 gewickelt sein. Der rechte Seitenschenkel 12 trägt
eine weitere Sekundärwicklung W2 und der linke Seiten
schenkel 13 eine weitere Sekundärwicklung W3.
Die drei Sekundärwicklungen W2 bis W4 sind in Reihe
geschaltet und an zwei Sekundärklemmen 17, 18 angeschlossen,
während die Primärwicklung W1 an zwei Primärklemmen
19, 20 angeschlossen ist. Der Wickelsinn der Sekundär
wicklungen ist prinzipiell beliebig, wesentlich ist ledig
lich, daß die Reihenschaltung in der Weise erfolgt, daß
sich die induzierten Spannungen im Leerlaufbetrieb addie
ren.
Wird an die Primärwicklung eine Spannung U1 angelegt,
so erzeugt der durch die Wicklung W1 fließende Strom
I1 die Durchflutung R und somit den Fluß I1.
R = W1 · I1 Φ 1 = R/Rges (1)
wobei gilt:
R1 ist der magnetische Widerstand des Luftspalts zuzüg
lich des magnetischen Widerstands des verbleibenden Eisen
weges im Mittelschenkel, während R2 und R3 die magneti
schen Widerstände der Seitenschenkel sind. Auf Grund
der Kernsymmetrie sind die magnetischen Widerstände R2
und R3 gleich groß, wodurch sich der erzeugte Gesamtfluß
Φ1 zu gleichen Teilen auf die beiden Seitenschenkel ver
teilt. Die magnetischen Widerstände R2 und R3 sind
sehr klein gegenüber dem Widerstand R1, dessen Betrag
maßgeblich durch den Luftspalt 16 bestimmt ist. Folglich
ist der Gesamtwiderstand Rges ungefähr gleich dem Wider
stand R1. Die magnetischen Flüsse Φ1, Φ2 und Φ3 indu
zieren in den Wicklungen W2 bis W4 die folgenden Leerlauf
spannungen:
U2 = W2 · d Φ2/dt
U3 = W3 · d Φ3/dt (3)
U4 = W4 · d Φ1/dt
U3 = W3 · d Φ3/dt (3)
U4 = W4 · d Φ1/dt
Die Ausgangsspannung des Transformators im Leerlauf ergibt
sich dann zu:
Uges = U2 + U3 + U4 = (W2/2 + W3/2 + W4) d Φ1/dt (4)
Die Gleichung (4) sowie das in Fig. 2 dargestellte Ersatz
schaltbild gelten jedoch nur im Leerlaufbetrieb für Iges
= 0. Infolge des Luftspalts 16 sind die Sekundärwicklungen
W3 und W2 von den Wicklungen W1 und W4 auf dem Mittel
schenkel magnetisch entkoppelt. Durch die Kerngeometrie
und die Verdrahtung der Wicklungen gemäß Fig. 1 bzw.
Fig. 2 ergibt sich immer ein Koppelfaktor
K₂₃ = K₃₂ ≃ -1 (5)
Das bedeutet, daß ein Strom durch die Wicklung W3 zu
einer Induktion einer Spannung U2 an W2 führt, die
der treibenden Spannung U3 entgegenwirkt. Wegen (5)
ist das auch umkehrbar. Bei sekundärer Last (Iges ≠ 0)
subtrahieren sich daher die induzierten Spannungen U2
und U3, siehe Fig. 3.
Wird der in Fig. 1 dargestellte Transformator als Trans
formator mit Streuinduktivität eingesetzt, so müssen
die Sekundärwicklungen W2 und W3 ungleiche Windungs
zahlen aufweisen, z. B. W2 = 2 W3. Dann ergibt sich
als Leerlaufspannung aus (4)
Im belasteten Zustand kompensieren sich die induzierten
Spannungen in den Wicklungen W2 und W3 nicht zu Null,
und aus der Serienschaltung der Induktivitäten L2 und
L3 der Wicklungen W2 und W3 ergibt sich eine Ersatz
induktivität Lers, die wie eine sekundärseitige Streu
induktivität wirkt (M = Gegeninduktivität):
Lers L2 + L3 +2 M (7)
Bei einer Gegeninduktivität von
und W2 = 2W3 (entspricht L2 = 4L3) und einem Kopp
lungsfaktor von K = -1, führt dies zu M = 2KL3, wodurch
sich eine Ersatzinduktivität, also Streuinduktivität,
wie folgt ergibt:
Lers = 5 L3 - 4 L3 = L3 (9)
Da die Wicklung W3 kaum einen Einfluß auswirkt, kann
auf sie auch verzichtet werden. Eine mögliche Lösung
besteht auch darin, daß nur einer der beiden Seitenschenkel
eine Sekundärwicklung trägt.
Wird der in Fig. 1 dargestellte Transformator als Trans
formator mit arbeispunktabhängigem Übersetzungsverhältnis
eingesetzt, so wählt man für die Sekundärwicklungen W2
und W 3 dieselben Windungszahlen (W2 = W3 = W). In
diesem Falle kann gegenüber dem eingangs angegebenen
Stand der Technik nicht nur eine zusätzliche Drossel,
sondern auch der sekundärseitige Kondensator eingespart
werden. Aus (4) ergibt sich die folgende Beziehung:
Uges/U1 = (W + W4))/W1 (10)
Diese Beziehung gilt für den Leerlauffall. Bei einer
sekundären Last ergibt sich aus den Gleichungen (7) und
(8) für L2 = L3 = L, daß die Ersatzinduktivität bzw.
Streuinduktivität zu Null wird. Gemäß Fig. 3 führt dies
zu Lges = L4. Folglich ergibt sich bei einer sekundären
Last die folgende Beziehung:
Uges/U1 = W4/W1 (11)
Da eine Entladungslampe, insbesondere eine Gasdruckent
ladungslampe, direkt an den Ausgang des Transformators
angeschlossen wird, ergibt sich die Dimensionierung der
Sekundärwicklung W4 bei freier Wahl von W1 aus dem
Verhältnis der erforderlichen Brennspannung und der zur
Verfügung stehenden Versorgungsspannung U1. Mit Hilfe
der Gleichung (10) werden die Wicklungen W2 und W3
unter Berücksichtigung der Lampenzündspannung dimensio
niert. Dabei sind die Wicklungen W2 und W3 als Kammer
wicklungen mit geringer Wicklungskapazität ausgeführt.
Da die Übersetzungsverhältnisse sehr groß sein müssen,
wird die Windungszahl der Primärwicklung W1 möglichst
niedrig gehalten, um einen geringen Wicklungswiderstand
auf der Sekundärseite zu erhalten. Um bei einer Windungs
zahl der Primärwicklung von einer Windung ein homogenes
Feld im Luftspalt 16 zu erreichen, wird die Primärwicklung
W1 als Folienwicklung ausgeführt, wodurch die Stromdichte
über den gesamten Mittelschenkel gleichmäßig verteilt
wird.
Bei der Realisierung von extrem großen Windungszahlver
hältnissen wie dies bei der Anwendung im Kraftfahrzeug
erforderlich sein kann, ist die Dimensionierung der Sekun
därseite, insbesondere der Wicklungen W2 und W3, proble
matisch. Entweder man nimmt bei kleiner Bauweise einen
großen Wicklungswiderstand und damit eine hohe Verlust
leistung in Kauf, wobei eine ausreichende Leistungsüber
tragung auf die Last dann ebenfalls problematisch sein
wird, oder man stellt ausreichend Wickelraum für viele
Wicklungen mit großem Durchmesser zur Verfügung, was
zu einem extrem voluminösen, schweren und teuren Trans
formator führen würde. Um dennoch einen kleinen und leichten
Transformator mit wenig Wicklungsmaterial (Kupferdraht)
verwenden zu können, wird gemäß Fig. 4 ein weiterer Trans
formator 21 üblicher Bauweise dem in Fig. 1 dargestellten
Transformator vorgeschaltet, also an die Klemmen 19, 20
angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel weist dieser weitere
Transformator 21 eine Primärwicklung 22 mit einer Windung
und eine Sekundärwicklung 23 mit 24 Windungen auf. Durch
die Verwendung zweier derart galvanisch gekoppelter Eisen
kreise läßt sich die erforderliche Spannungserhöhung
mit ungefähr einer um den Spannungsübersetzungsfaktor
der ersten Stufe erniedrigten Kupfermenge erzielen. Die
zweite Stufe, also der Transformator gemäß Fig. 1, kann
dann beispielsweise eine Sekundärwicklung W4 mit einer
Windung und zwei Sekundärwicklungen W2 und W3 mit jeweils
97 Windungen aufweisen, um einen Spannungsübersetzungs
faktor von insgesamt 1 : 2328 zu erzielen. Ohne den zusätz
lichen Transformator 21 müßte die Sekundärwicklung W4
24 Windungen und müßten die Sekundärwicklungen W2
und W3 jeweils 2304 Windungen aufweisen, um dasselbe
Ergebnis zu erreichen. Die Folge wäre ein großer und
schwerer Transformator. Bei einer Anordnung gemäß Fig.
4 können dagegen handelsübliche Kerne, z. B. 100 W-Kerne,
verwendet werden.
Anstelle eines einzigen vorgeschalteten Transformators
21 können auch mehrere kaskadierte, übliche Transformatoren
vorgeschaltet werden.
Bei schwankender Versorgungsspannung oder zur Erzielung
eines schnellen Lampenanlaufs wird der in Fig. 1 näher
dargestellte Transformator durch einen Leistungsregelkreis
26 geregelt, der von einer Versorgungsspannung Uv beauf
schlagt wird. Dieser Leistungsregelkreis ist an die Primär
klemmen 19, 20 des in Fig. 1 dargestellten Transformators
oder - bei Vorhandensein eines vorgeschalteten Transforma
tors 21 - an dessen Primärklemmen 24, 25 angeschlossen,
wie dies in Fig. 5 durch gestrichelte Linien angedeutet
ist. An die Sekundärklemmen 17, 18 ist die Reihenschaltung
eines Shunt-Widerstandes 27 und einer Gasentladungslampe
28 angeschlossen. Ein Abgriff an der Wicklung W4 ist
mit einer Spannungsklemme 29 und der Verknüpfungspunkt
zwischen dem Shunt-Widerstand 27 und der Gasentladungs
lampe 28 mit einer Stromklemme 30 verbunden. Der Ver
knüpfungspunkt zwischen den Wicklungen W2 und W4 liegt
an Masse. Das der Lampenspannung Ul proportionale Signal
an der Spannungsquelle 29 und das dem Lampenstrom Il
proportionale Stromsignal an der Stromklemme 30 sind
einer elektronischen Istwertstufe 31 zur Erzeugung eines
von der Lampenleistung abhängigen Istwert-Signals zuge
führt. Dieses Istwert-Signal P ist einem Istwert-Eingang
des Leistungsregelkreises 26 zugeführt. Bei dem in Fig.
5 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Wicklungen
W2 und W3 gleiche Windungszahlen auf, und die Frequenz
ist konstant (ω = const.).
Anstelle der dargestellten Leistungserfassung der Lampen
leistung durch Erfassung des Stroms und der Spannung
in der dargestellten Weise können auch andere Vorrich
tungen zur Leistungserfassung verwendet werden. Beispiels
weise wird bei der Ausführung gemäß Fig. 6 die Lampen
spannung über den Abgriff eines Spannungsteilers 32 er
faßt, der parallel zur Gasentladungslampe 28 geschaltet
ist. Der Abgriff an der Wicklung W4 kann dadurch ent
fallen. Zur Vereinfachung der Darstellung wurden in Fig.
6 Teile des Leistungsregelkreises weggelassen, diese
sind jedoch selbstverständlich gemäß Fig. 5 ausgebildet.
Bei den in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellten Ausführungs
beispielen differiert die Windungszahl der Wicklung
W2 geringfügig bezüglich der der Wicklung W3. Hierdurch
kann der Shunt-Widerstand 27 entfallen, und die Strom
erfassung erfolgt über einen weiteren Abgriff an der
Wicklung W2. Die Spannungserfassung erfolgt im Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 7 wie beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 und beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 wie
im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 9 und 10
wird durch gezieltes Herausbilden einer sekundärseitigen
Streuinduktivität (W2 ≠ W3 bzw. W2 < W3) in Verbindung
mit einer zur Last, also zur Gasentladungslampe 28, in
Reihe geschalteten Kapazität das Leistungsübertragungs
verhalten der Anordnung frequenzabhängig. Die Kapazität
wird jeweils durch einen Kondensator 33 realisiert. Hier
durch wird ein Serienschwingkreis gebildet. Die Spannungs
erfassung erfolgt in beiden Ausführungsbeispielen gemäß
Fig. 6 oder Fig. 8, während die Stromerfassung beim Aus
führungsbeispiel gemäß Fig. 9 wie bei den Ausführungsbei
spielen gemäß Fig. 5 und Fig. 6 und beim Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 10 wie bei den Ausführungsbeispielen
gemäß Fig. 7 und Fig. 8 erfolgt.
Selbstverständlich können die verschiedenen Arten zur
Erfassung des Istwerts der Lampenleistung untereinander
variiert werden, oder es können weitere bekannte Vorrich
tungen verwendet werden. Es ist auch möglich, bei jedem
Ausführungsbeispiel einen oder mehrere kaskadierte zusätz
liche Transformatoren vorzuschalten.
Claims (18)
1. Transformator, insbesondere zur Speisung von Entladungs
lampen in Kraftfahrzeugen, mit einer Primärwicklung und
wenigstens einer Sekundärwicklung, die auf wenigstens
einem Schenkel eines im wesentlichen geschlossenen, einen
Luftspalt aufweisenden Trafokern angeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Trafokern (10) einen mit einem
Luftspalt (16) versehenen, die Primärwicklung (W1) tragen
den Mittelschenkel (11) aufweist, der mit zwei Seiten
schenkeln (12, 13) über Joche (14, 15) verbunden ist, wobei
wenigstens zwei Sekundärwicklungen (W2 bis W4) auf
zwei der Schenkel (11-13) angeordnet und im Sinne einer
Addition der induzierten Spannungen im Leerlaufbetrieb
in Reihe geschaltet sind.
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Sekundärwicklungen vorgesehen sind, wobei eine
auf dem Mittelschenkel (11) und die andere auf einem
der Seitenschenkel (12, 13) angeordnet ist.
3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Sekundärwicklungen (W2, W3) vorgesehen und
auf den beiden Seitenschenkeln (12, 13) angeordnet sind.
4. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß drei Sekundärwicklungen (W2-W4) vorgesehen sind,
wobei jeder der drei Schenkel (11-13) eine derselben
trägt.
5. Transformator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Windungszahlen der beiden Sekundärwick
lungen (W2, W3) auf den Seitenschenkeln (12, 13) unter
schiedlich ausgebildet sind.
6. Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Windungszahlen der beiden Sekundärwicklungen
(W2, W3) auf den Seitenschenkeln (12, 13) zur Spannungs
kompensation der induzierten Spannungen im belasteten
Zustand im wesentlichen identisch ausgebildet sind.
7. Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Windungszahlen der beiden Sekundärwicklungen
(W2, W3) auf den Seitenschenkeln (12, 13) ungleich ausge
bildet sind und daß ein Kondensator (33) dazu in Reihe
geschaltet ist.
8. Transformator nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet
durch einen eingangsseitigen Leistungsregelkreis (26),
dessen zugeführte Leistung in Abhängigkeit des sekundär
seitigen Stroms und/oder der sekundärseitigen Spannung
regelbar ist.
9. Transformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Istwert-Erfassung ein Strom-Shunt (27) in Reihe
zu den Sekundärwicklungen (W2-W4) geschaltet ist.
10. Transformator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Istwert-Erfassung ein hochohmiger Span
nungsteiler (32) parallel zu den drei Sekundärwicklungen
(W2-W4) geschaltet ist.
11. Transformator nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Istwert-Erfassung wenigstens
eine der Wicklungen (W2, W4) einen Meßabgriff aufweist.
12. Transformator nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahlen der beiden
Sekundärwicklungen (W2, W3) auf den Seitenschenkeln
(12, 13) wenigstens fünfzigmal größer als die Windungszahl
der Sekundärwicklung (W4) auf dem Mittelschenkel (11)
sind.
13. Transformator nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl der Primär
wicklung (W1) weniger als zehn beträgt.
14. Transformator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Primärwicklung (W1) eine oder zwei Windungen
aufweist.
15. Transformator nach einem der Ansprüche 6 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (W1)
als Folienwicklung ausgebildet ist.
16. Transformator nach einem der Ansprüche 6 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß seiner Primärwicklung (W1)
wenigstens ein weiterer Transformator (21) mit einer
Primärwicklung (22) und einer Sekundärwicklung (23) mit
wesentlich höherer Windungszahl vorgeschaltet ist.
17. Transformator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Transformatoren (21) nach Art einer Kaskade
vorgeschaltet sind.
18. Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (W2-W4)
wenigstens teilweise als Kammerwicklungen ausge
bildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904001840 DE4001840A1 (de) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Transformator, insbesondere zur speisung von entladungslampen in kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19904001840 DE4001840A1 (de) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Transformator, insbesondere zur speisung von entladungslampen in kraftfahrzeugen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4001840C2 DE4001840C2 (de) | 1992-12-10 |
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ID=6398579
Family Applications (1)
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DE (1) | DE4001840A1 (de) |
Cited By (2)
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EP0735551A1 (de) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Valeo Electronique | Transformatoreinrichtung, insbesondere für eine Versorgungseinrichtung von Entladungslampen in Kraftfahrzeugen |
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- 1990-01-23 DE DE19904001840 patent/DE4001840A1/de active Granted
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---|---|
DE4001840C2 (de) | 1992-12-10 |
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