DE4007148C2 - - Google Patents

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DE4007148C2
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Paul Dipl.-Ing. Dr. Grohs
Uwe Ing.(Grad.) 8391 Untergriesbach De Hartmann
Roman Dipl.-Ing. Schichl (Fh), 8390 Passau, De
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VOGT ELECTRONIC AG 8391 OBERNZELL DE
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine volumenoptimierte Schwingdrossel für hohe Aussteuerung und hohe Güte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a volume-optimized oscillating throttle for high modulation and high quality according to the preamble of claim 1.

Eine solche Schwingdrossel ist durch die französische Patentanmeldung 20 77 445 bekanntgeworden. Jedoch wird darin kein Hinweis gegeben, daß besagte Schalenkerninduktivität Verwendung finden kann für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nämlich dem Betrieb und der Zündung von Metallhochdrucklampen.Such a vibrating choke is through the French patent application 20 77 445 known. However, there is no indication that said shell core inductance can be used for the invention underlying task, namely the operation and ignition of high pressure metal lamps.

Auch aus der DPS 9 22 423 ist eine Lösung der gestellten Aufgabe nicht zu entnehmen, denn dort soll der im Luftspalt eingesetzte magnetische Sonderwerkstoff ein möglichst kleines Volumen aufweisen.A solution to the problem cannot be found in DPS 9 22 423 either, because that's where the special magnetic material used in the air gap is supposed to be have the smallest possible volume.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für den Betrieb von Metalldampfhochdrucklampen (MHD) erforderliche Stromversorgung zu gewährleisten, wobei die beiden sehr unterschiedlichen Bedingungen:The invention is based, for the operation of high pressure metal vapor lamps the task (MHD) to ensure the required power supply, whereby the two very different conditions:

  • a) hoher Blindstrom bei der Zündresonanzfrequenz ohne Sättigungserscheinungen,a) high reactive current at the ignition resonance frequency without saturation,
  • b) große Induktivität für den Betrieb mit der Brennfrequenz bei gleichzeitig hoher Güte zur Verringerung von Leistungsverlustenb) large inductance for operation with the burning frequency at the same time high quality to reduce power loss

in einem Bauteil zu vereinigen sind.are to be combined in one component.

MDH-Lampen benötigen einerseits eine Strombegrenzung bei Brennbetrieb, zur Zündung jedoch eine Zündspannung, die etwa das 200fache der Brennspannung beträgt. Diese Zündspannung wird allgemein mittels Hochfrequenz in einem Serienresonanzkreis erzeugt, wobei der Schwingkreiskondensator parallel zur MHD-Lampe liegt. Im Resonanzfall liegt an diesem Kondensator die benötigte Zündspannung. Die Resonanzbedingung erfordert, daß die Drossel eine hohe Güte aufweist, um die Zündspannung sicher zu erreichen.On the one hand, MDH lamps require a current limitation for burning operation Ignition, however, an ignition voltage that is about 200 times the burning voltage. This ignition voltage is generally generated by means of high frequency in a series resonance circuit generated, the resonant circuit capacitor parallel to MHD lamp is. In the case of resonance, the capacitor required is at this capacitor Ignition voltage. The resonance condition requires that the choke be of high quality has to reach the ignition voltage safely.

Da aber diese Drossel im Normalbetrieb auch den Brennstrom begrenzt, muß sie bei der lampenbedingten, niedrigeren Frequenz eine hohe Induktivität aufweisen.But since this choke also limits the combustion current in normal operation, it must have a high inductance at the lamp-related, lower frequency.

Hinweise, die zur Lösung der gestellten Aufgabe führen könnten, sind aus der Vortechnik nicht zu entnehmen.Notes that could lead to the solution of the task are from the Pre-technology cannot be removed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous refinements of the subject matter according to the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. The invention is explained below with reference to the drawings.  

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer herkömmlichen Spule. Um eine Sätti­ gung während des Zündvorgangs zu vermeiden, ist ein sehr großer Luftspalt innerhalb der Wicklung vorgesehen. Die Fläche beim Übergang der magnetischen Feldlinien von der Luft in das Ferrit ist derart gewählt, daß die zulässige maximale Induktion des verwen­ deten Ferrits nicht überschritten wird. Diese Begrenzung der In­ duktion ist für die Luftstrecke nicht erforderlich. Aus diesem Grunde kann die magnetisch wirksame Fläche in der Luftstrecke stark verringert werden (Fig. 2). Fig. 1 shows the structure of a conventional coil. In order to avoid saturation during the ignition process, a very large air gap is provided within the winding. The area at the transition of the magnetic field lines from the air into the ferrite is chosen such that the permissible maximum induction of the ferrite used is not exceeded. This limitation of the induction is not necessary for the air gap. For this reason, the magnetically effective area in the air gap can be greatly reduced ( Fig. 2).

Gegenüber einer Wicklung mit konstantem Querschnitt ergeben sich folgende Vorteile:Compared to a winding with a constant cross-section following advantages:

  • 1. Eine Erhöhung der Windungszahl bei vorgegebener Drahtlänge. Hierdurch steigt die Güte erheblich, da bei gleichem ohmschem Widerstand die Induktivität stark zunimmt.1. An increase in the number of turns for a given wire length. As a result, the quality increases considerably since the same ohmic Resistance the inductance increases sharply.
  • 2. Durch den größeren Wickelraum kann der Drahtquerschnitt ver­ größert werden, wodurch noch einmal die Güte verbessert wird.2. Due to the larger winding space, the wire cross section can ver be enlarged, which once again improves the quality.
  • 3. Bei vorgegebener Güte kann der Kernquerschnitt verkleinert werden, da durch die beschriebene Querschnittsverringerung im Luftbereich eine größere Scherung ermöglicht wird.3. If the quality is specified, the core cross section can be reduced be because of the described cross-sectional reduction in Air range a greater shear is enabled.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Scherung derart vergrößert ist, daß völlig auf den Mittelschenkel verzichtet werden konnte. Das Ferritteil besteht nur noch aus einem Rahmen, der die Permeabili­ tät vergrößert und die äußeren Feldlinien bündelt, wodurch eine magnetische Abschirmfunktion erreicht wird. Diese Rahmenkon­ struktion kann auch für die Spule nach Fig. 2 verwendet werden. Die zur Erhöhung der Permeabilität vorhandenen, kurzen Mittel­ schenkel können als Einzelstücke aus Ferrit in den Spulenkörper eingelegt werden (Fig. 4). Der Vorteil der Rahmenkonstruktion ist, daß das Volumen der Spule durch höhere Außenschenkel (Fig. 5) bei gleichem Querschnitt verkleinert wird, und daß eine gute magnetische Abschirmung erreicht wird (Fig. 4). Die Abschirmwir­ kung kann noch dadurch verbessert werden, daß der Ferritrahmen­ kern aus einem Stück besteht und somit keinen Luftspalt aufweist. Fig. 3 shows an embodiment in which the shear is increased such that the middle leg could be completely dispensed with. The ferrite part only consists of a frame that increases the permeability and bundles the outer field lines, thereby achieving a magnetic shielding function. This framework construction can also be used for the coil according to FIG. 2. The short middle legs present to increase the permeability can be inserted as individual pieces of ferrite in the coil former ( FIG. 4). The advantage of the frame construction is that the volume of the coil is reduced by higher outer legs ( Fig. 5) with the same cross-section, and that a good magnetic shielding is achieved ( Fig. 4). The Abschirmwir effect can be further improved in that the ferrite core consists of one piece and thus has no air gap.

Für die Spannungsfestigkeit der Wicklung ist der Wickelkörper zweckmäßigerweise in Kammertechnik aufgebaut.The winding former is responsible for the dielectric strength of the winding expediently constructed in chamber technology.

Claims (6)

1. Schwingdrossel, insbesondere zum Betreiben von Metallhochdrucklampen mit Hochfrequenz mit einem Ferritkern mit Luftspalt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelgrund des Spulenkörpers 1 im Bereich des Luftspaltes im Durchmesser verkleinert ist und daß er im Bereich des Feldlinienübertrittes von der Luft in das Ferrit eine solche Fläche aufweist, deren zugehörige Induktion das Ferrit gerade noch nicht in Sättigung bringt, damit die Spulengüte erhöht werden kann.1. Vibrating choke, in particular for operating high-pressure metal lamps with a high frequency with a ferrite core with an air gap, characterized in that the winding base of the coil former 1 is reduced in diameter in the area of the air gap and that it has such a surface in the area of the field line crossing from the air into the ferrite has, whose associated induction just does not bring the ferrite into saturation so that the coil quality can be increased. 2. Schwingdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper in Kammern unterteilt ist.2. Vibrating choke according to claim 1, characterized in that the coil body is divided into chambers. 3. Schwingdrossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern E-förmig ist.3. Vibrating choke according to claim 1 or 2, characterized in that the core Is E-shaped. 4. Schwingdrossel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern U-förmig ist.4. Vibrating choke according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the core is U-shaped. 5. Schwingdrossel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern als Rahmenkern ausgebildet ist.5. Vibrating choke according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core is designed as a frame core. 6. Schwingdrossel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenkern durch in den Spulenkörper eingelegte Ferritstücke ergänzt ist.6. Vibrating choke according to claim 5, characterized in that the frame core is supplemented by pieces of ferrite inserted into the coil former.
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