DE4108006A1 - Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugscheinwerfer, insbe­ sondere für Kraftfahrzeuge.

Es sind Fahrzeugscheinwerfer bekannt mit einem Außengehäuse, das einen mit einer Lichtquelle versehenen Reflektor aufnimmt, wobei die Licht­ quelle von einer Entladungslampe gebildet wird. Solche Scheinwerfer umfassen ferner einen Wechselrichter, der die von der Fahrzeugbatterie gelieferte Gleichspannung in ein Wechselsignal (normalerweise eine Rechteckwelle) um­ setzt und diese einem Zündschaltkreis zuführt, dessen Ausgang mit der Ent­ ladungslampe verbunden ist und im Augenblick der Zündung der Lampe einen Zündimpuls mit relativ hoher Spannung liefert.

Bei den bekannten oben genannten Scheinwerfern umfaßt der Zünd­ schaltkreis im allgemeinen einen reaktiven Schaltkreis, der in Resonanz ge­ langen muß im Augenblick der Zündung der Lampe zum Erzeugen des erwähnten Zündimpulses.

Solche Zündschaltkreise sind relativ instabil und schwierig ein­ zujustieren insofern, als eventuell kleine Veränderungen des Wertes ihrer reaktiven Komponenten eine merkbare Veränderung der Frequenz mit sich brin­ gen, mit der der Zündkreis mitschwingen muß, und sie sind relativ teuer und schwierig aufzubauen, da sie aus einer hohen Anzahl von elektronischen Kom­ ponenten zusammengebaut werden müssen.

Bei den bekannten oben erwähnten Scheinwerfern kann jeder Wech­ selrichter nur einen einzigen Zündkreis speisen, und jeder Zündkreis kann nur eine einzige Lampe versorgen. Das Zünden einer Mehrzahl von Lichtquellen eines Fahrzeugs macht es deshalb erforderlich, daß man über eine Anzahl von Zündkreisen und Wechselrichtern verfügen muß, die gleich ist der in dem Fahrzeug zu verwendenden Lampen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugschein­ werfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der frei von den oben genannten Mängeln ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, welche im Schnitt bzw. in schematischer Form ei­ nen Scheinwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist mit 1 der gesamte Fahrzeugscheinwerfer be­ zeichnet, umfassend ein topfförmiges Außengehäuse 2, das vorn von einem transparenten Element 3 abgeschlossen ist und einen eine Entladungslampe 5 enthaltenden Reflektor 4 aufnimmt.

Der Scheinwerfer 1 umfaßt ferner einen Zündkreis 6 und einen Wechselrichter 7, der zwei Eingangsklemmen 8 aufweist, welche über einen Schalter 8a an die Pole einer Gleichspannungsquelle gelegt sind, bequemer­ weise gebildet von der Fahrzeugbatterie.

Der Wechselrichter 7 an sich bekannter Bauart weist zwei Aus­ gangsklemmen 10 und 11 auf und ist ausgebildet zum Umsetzen der Gleichspan­ nung (normalerweise 12 Volt) an den Klemmen 8 in eine Wechselspannung (üb­ licherweise eine Rechteckwelle mit einer Frequenz von 10000 Hertz und einer Amplitude von etwa 200 Volt), angelegt an die Klemmen 10 und 11.

Der Schaltkreis 6 weist Eingangsklemmen 12 und 13 auf, verbunden mit den Klemmen 10 bzw. 11 und ist mit Ausgangsklemmen 14 und 15 versehen, die mit den Anschlüssen 16 der Entladungslampe 5 verbunden sind.

Im einzelnen umfaßt der Schaltkreis 6 einen Autotransformator 17, der eine erste Klemme 17a und eine zweite Klemme 17b hat, verbunden mit den Klemmen 12 bzw. 14 sowie eine Zwischenanzapfung 18. Das Verhältnis zwischen der Windungszahl (N₂) zwischen der Klemme 17b und der Anzapfung 18, welche die Sekundärseite des Autotransformators 17 bilden und der Anzahl von Win­ dungen (N₁) zwischen der Anzapfung 18 und der Klemme 17a, welche die Pri­ märseite des Autotransformators 17 bilden, definiert ein Transformations­ verhältnis (N₂/N₁), das sehr groß ist (normalerweise höher als 100).

Der Schaltkreis 6 umfaßt ferner einen Kondensator 19 mit hoher dielektrischer Festigkeit, dessen einer Belag mit der Klemme 12 verbunden ist und dessen anderer Belag mit dem Knotenpunkt 20 verbunden ist, an dem eine erste Klemme eines Widerstandes 21 mit positivem Temperaturkoeffizien­ ten (PCT-Widerstand) angeschlossen ist, welcher mit seiner zweiten Klemme an der Eingangsklemme 13 liegt. An den Knotenpunkt 20 ist ferner eine erste Klemme einer Gasentladungskomponente 22 angeschlossen, deren andere Klemme mit der Anzapfung 18 verbunden ist.

Schließlich sind die Klemmen 13 und 15 miteinander durch eine Leitung 23 verbunden.

Der Schaltkreis 7 kann im übrigen mit einer Mehrzahl von Schalt­ kreisen zusammenarbeiten, die ähnlich dem Schaltkreis 6 sind (von welchen der Einfachheit halber nur einer mit Bezugszeichen 6′ versehen dargestellt ist), wobei jeder von diesen mit dem Eingang an die Klemmen 10 und 11 des Wechselrichters 7 angeschlossen ist und dazu dient, eine zugeordnete Entla­ dungslampe 5′ zu zünden.

Um im Betrieb die Lampe 5 des Scheinwerfers 1 zu zünden, wird die Batterie 9 durch Schließen des Schalters 8a an die Eingangsklemmen des Wechselrichters 7 gelegt, der eine Wechselspannung erzeugt, die an die Klemmen 12 und 13 des Schaltkreises 6 angelegt wird. Auf diese Weise beginnt ein Strom über den Widerstand 21 und den Kondensator 19 zu fließen, der sich auflädt. Während der Aufladung des Kondensators 19 ist die Lampe 5 noch nicht gezündet, und an den Klemmen 16 der Lampe 5 und damit auch an den Klemmen 14 und 15 des Schaltkreises 6 liegt ein Widerstand mit extrem hohem Wert. Auf diese Weise fließt durch den Autotransformator 17 ein Strom, und die Gasentladungskomponente 22 verhält sich wie ein offener Unterbrecher. An den Klemmen der Gasentladungskomponente 22 liegt diejenige Spannung, die sich auf den Belägen des Kondensators 19 aufbaut. Sobald diese Spannung über den Belägen des Kondensators 19 die Durchbruchsspannung der Komponente 22 übersteigt, schaltet die Entladungskomponente 22 automatisch und sehr schnell und bringt in wenigen Millisekunden die Spannung an den Klemmen des Kondensators 19 auf Null. Diese rapidvariable Spannung liegt an der Klemme 17a und an der Anzapfung 18 des Autotransformators 17. Auf diese Weise und wegen des hohen Übersetzungsverhältnisses (N₂/N₁) und der Geschwindigkeit der Spannungsänderung ergibt sich über den Klemmen 17b und 18 eine extrem hohe Potentialdifferenz (üblicherweise in der Größenordnung von 8000-12 000 Volt), die an die Klemmen 16 der Lampe 5 gelangt, welche zündet und auf­ leuchtet.

Sobald die Lampe 5 gezündet ist, verringert sich der von der Lampe 5 dargestellte Widerstand erheblich und nimmt Werte an von wenigen 10 Ohm. Auf diese Weise kann über den Autotransformator 17 ein Strom fließen, der dazu dient, die Lampe 5 zu speisen. Der Wert dieses Stroms wird im übrigen begrenzt durch die Reaktanz über den Klemmen 17a und 17b des Autotransfor­ mators 17, der sich wie eine Induktivität verhält. Im übrigen wird der Strom, der den Kondensator 19 durchfließt, erheblich begrenzt durch den Widerstand 21, der sich durch den joulischen Effekt erwärmt und in erheblicher Weise den Eigenwiderstand vergrößert, womit automatisch der Strom begrenzt wird, den er führt, welcher Strom derselbe ist, der den Kondensator 19 durch­ fließt.

Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß der Scheinwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung die eingangs genannte Aufgabe löst.

Insbesondere ist ein einziger Wechselrichter 7 in der Lage, mit mehreren gleichartigen Zündkreisen nach Art des Zündschaltkreises 6 zusam­ menzuwirken, um eine Mehrzahl von Entladungslampen zu zünden.

Claims (6)

1. Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfas­ send eine Lichtquelle, gebildet von mindestens einer Entladungslampe (5), eine Wechselrichteranordnung (7) mit einem ersten Eingang (8), der an eine Gleichspannungsquelle (9) anschließbar ist und mit einem ersten Ausgang (10, 11) zum Abgeben eines Wechselsignals, eine Zünd- und Begrenzungsanordnung (6) mit einem zweiten, an den ersten Ausgang (10, 11) angeschlossenen Ein­ gang (12, 13) und mit einem zweiten Ausgang (14, 15), der an die Entla­ dungslampe (5) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zünd- und Begrenzungsanordnung (6) eine Autotransformatoranordnung (17) umfaßt, eine Kondensatoranordnung (19) zum Speichern des Wechselsignals umfaßt, eine Schnellunterbrecheranordnung (22) umfaßt, die mit der Kondensatoranordnung (19) zusammenwirkt zum Entladen der Kondensatoranordnung (19) über die Au­ totransformatoranordnung (17) und zum Erzeugen eines Spannungsimpulses an dem zweiten Ausgang (14, 15).

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecheranordnung (22) derart ausgebildet ist, daß sie automatisch schaltet bei einem bestimmten Wert der Spannung über der Kondensatoranord­ nung (19).

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecheranordnung mindestens eine Gasentladungskomponente (22) umfaßt.

4. Scheinwerfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Autotransformatoranordnung (17) eine Primär- und eine Sekundärwicklung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoranordnung (19) mit der Primärwicklung der Autotransformatoranordnung (17) zusammenwirkt, während die Sekundärwicklung eine Windungszahl aufweist, die erheblich größer ist als die Windungszahl der Primärwicklung.

5. Scheinwerfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Strombegrenzungsmittel (21) in Serienschaltung mit der Kondensatoranordnung umfaßt.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsmittel einen Widerstand (21) mit positivem Temperaturkoef­ fizienten umfassen.