EP0797839B1 - Entladungslampe, insbesondere für fahrzeugbeleuchtungssysteme - Google Patents
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Classifications
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/56—One or more circuit elements structurally associated with the lamp
Definitions
- the invention is based on a discharge lamp, especially for vehicle lighting systems, according to the Genus of claim 1.
- Such a discharge lamp is described in DE 36 03 743 A1 known.
- This discharge lamp has a discharge vessel on, in which two electrodes are arranged. Also points the discharge lamp has a base made of electrically insulating Material through which electrical leads to the Electrodes are guided.
- Discharge lamps usually operated with high voltage and it has shown that in their operation electromagnetic interference spread along the leads to the lamp.
- the suppression circuit points among other things, a capacitor connected in parallel between the supply lines to the discharge lamp is switched. This additional interference suppression circuit, however, represents a major one Effort and causes additional costs.
- the discharge lamp according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage that with a few additional components in the base of the discharge lamp capacitive component is integrated, through which the Propagation of electromagnetic interference over the Leads of the lamp prevented or at least weakened is.
- FIG. 1 shows a discharge lamp in one Longitudinal section and Figure 2, the discharge lamp in one Cross section along line II-II in Figure 1.
- a discharge lamp shown in Figures 1 and 2 for Vehicle lighting systems, in particular Motor vehicle headlight, has a discharge vessel 10, protrude into the two electrodes 12 and 13.
- the electrodes 12, 13 each other in the direction of the longitudinal axis 14 of the lamp arranged opposite each other.
- Arrange electrodes so that they are transverse to the longitudinal axis 14 of the Lamp facing each other.
- the discharge vessel 10 contain a mixture of different substances that Applying a voltage between the electrodes 12, 13 for Light emission can be stimulated.
- mercury under high pressure and optionally a metal halide or a mixture of contain various metal halides.
- an inert gas may be contained in the discharge vessel, for example xenon.
- An electrical feed line 16 is provided with each electrode 12, 13 or 17 connected to a base 20 of the Discharge lamp leads.
- the one facing the base 20 Lead 12 connected to lead 16 is approximately in the middle of Discharge vessel 10 and approximately parallel to the longitudinal axis 14 of the Lamp arranged and the other electrode 13 connected supply line 17 is off-center and approximately parallel arranged to the longitudinal axis 14 of the lamp.
- the base 20 of the Discharge lamp consists of electrically insulating Material, for example plastic or ceramic.
- a component 22 connected from electrically conductive material, the for example as a round at least on its outer circumference Sleeve is formed, the coaxial to the longitudinal axis 14 of the Lamp is arranged.
- the component 22 is at least on its outer periphery of the insulating material of the base 20 enclosed.
- the component 22 points in the direction of the longitudinal axis 14 of the discharge lamp a length 1 and based on the Longitudinal axis 14 a radius r1.
- the base 20 With the end of the other feed line arranged in the base 20 17 is also a component 26 made of electrically conductive Material connected.
- the base 20 has a widening 21, in which the end of the feed line 17 is arranged.
- the Component 26 is essentially annular and has a connecting section 27, via which it connects to the End of the lead 17 is connected and an annular Section 28, which surrounds the component 22.
- the annular portion 28 of the component 26 coaxial with Component 22 and thus arranged to the longitudinal axis 14, so that the distance between the outer circumference of the component 22 and the inner circumference of section 28 is constant.
- annular portion 28 of component 26 is in the direction of Longitudinal axis 14 of the lamp viewed in the same area arranged like the component 22 and extends preferably over the same length 1 as the component 22. Der annular section 28 of component 26 is thus in At least viewed in the direction of the longitudinal axis 14 of the lamp arranged approximately congruent with the component 22. Of the annular section 28 of the component 26 is on a Radius r2 arranged about the longitudinal axis 14 and preferably trained over its entire circumference, can however also be interrupted. On his from the discharge tube 10 pointing end, the annular portion 28 of the Component 26 a radially to the longitudinal axis 14 to the outside projecting edge 29 on. The component 26 is almost completely of the insulating material of the base 20 enclosed.
- the feed line 17 can in its outside of Base 20 arranged area to the electrode 13 with be provided with an electrically insulating sheath 30.
- a capacitive component with a predetermined capacitance can be formed by correspondingly varying the dimensions 1 and / or r1 and / or r2.
- the capacity can be changed in a simple manner, in particular by varying the length 1.
- PEI polyetherimide
- ⁇ r dielectric constant
- a capacitance of approximately 5.9 pF results for a length 1 of 8 mm, a capacitance of 7.4 pF for a length 1 of 10 mm and a length 1 of 12 mm a capacity of 8.9 pF.
- Polyphenylene sulfide, PPS can also be used as the material for the base 20.
- connection elements are on the discharge vessel 10 opposite side of the base 20 arranged Connection elements connected.
- a socket 31 or a pin be connected and with the off-center feed line 17 Conductor ring 32.
- a plug part, not shown, are placed on the has corresponding counter-connection elements.
- the base 20 of the discharge lamp is preferably by Injection molding manufactured, the components 22,26 in their predetermined assignment to each other in an injection mold be introduced and then with the electrical overmolded insulating plastic material of the base become.
- Formation of components 22 and 26 can also plate-shaped design of these components can be provided.
- 16.17 is also with each supply line plate-shaped electrically conductive component connected, the two components through the insulating material of the Base 20 are separated from each other and one Form plate capacitor.
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- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Entladungslampe,
insbesondere für Fahrzeugbeleuchtungssysteme, nach der
Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Entladungslampe ist durch die DE 36 03 743 A1
bekannt. Diese Entladungslampe weist ein Entladungsgefäß
auf, in dem zwei Elektroden angeordnet sind. Außerdem weist
die Entladungslampe einen Sockel aus elektrisch isolierendem
Material auf, durch den elektrische Zuleitungen zu den
Elektroden geführt sind. Entladungslampen werden
üblicherweise mit Hochspannung betrieben und es hat sich
gezeigt, daß bei deren Betrieb elektromagnetische Störungen
sich entlang der Zuleitungen zur Lampe ausbreiten. In der DE
43 10 307 A1 wird vorgeschlagen, in einem Gehäuseteil nahe
der Entladungslampe eine Entstörschaltung anzuordnen, um die
Ausbreitung der elektromagnetischen Störungen zu verhindern
oder zumindest abzuschwächen. Die Entstörschaltung weist
unter anderem einen Kondensator auf, der parallel zwischen
die Zuleitungen zur Entladungslampe geschaltet ist. Diese
zusätzliche Entstörschaltung stellt jedoch einen großen
Aufwand dar und verursacht zusätzliche Kosten.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit wenigen
zusätzlichen Bauteilen im Sockel der Entladungslampe ein
kapazitiv wirkendes Bauelement integriert ist, durch das die
Ausbreitung elektromagnetischer Störungen über die
Zuleitungen der Lampe verhindert oder zumindest abgeschwächt
ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Entladungslampe angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Entladungslampe in einem
Längsschnitt und Figur 2 die Entladungslampe in einem
Querschnitt entlang Linie II-II in Figur 1.
Eine in den Figuren 1 und 2 dargestellte Entladungslampe für
Fahrzeugbeleuchtungssysteme, insbesondere
Kraftfahrzeugscheinwerfer, weist ein Entladungsgefäß 10 auf,
in das zwei Elektroden 12 und 13 hineinragen. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 12,13
einander in Richtung der Längsachse 14 der Lampe
gegenüberliegend angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die
Elektroden so anzuordnen, daß sie quer zur Längsachse 14 der
Lampe einander gegenüberliegen. Im Entladungsgefäß 10 ist
eine Mischung aus verschiedenen Stoffen enthalten, die bei
Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 12,13 zur
Lichtabgabe angeregt werden. Vorzugsweise ist im
Entladungsgefäß 10 Quecksilber unter hohem Druck und
gegebenenfalls ein Metallhalogenid oder eine Mischung aus
verschiedenen Metallhalogeniden enthalten. Zusätzlich kann
im Entladungsgefäß ein Edelgas enthalten sein,
beispielsweise Xenon.
Mit jeder Elektrode 12,13 ist eine elektrische Zuleitung 16
bzw. 17 verbunden, die zu einem Sockel 20 der
Entladungslampe führt. Die mit der zum Sockel 20 weisenden
Elektrode 12 verbundene Zuleitung 16 ist etwa mittig zum
Entladungsgefäß 10 und etwa parallel zur Längsachse 14 der
Lampe angeordnet und die mit der anderen Elektrode 13
verbundene Zuleitung 17 ist außermittig und etwa parallel
zur Längsachse 14 der Lampe angeordnet. Der Sockel 20 der
Entladungslampe besteht aus elektrisch isolierendem
Material, beispielsweise Kunststoff oder Keramik. Mit dem im
Sockel 20 angeordneten Ende der Zuleitung 16 ist ein Bauteil
22 aus elektrisch leitfähigem Material verbunden, das
beispielsweise als eine zumindest an ihrem Außenumfang runde
Hülse ausgebildet ist, die koaxial zur Längsachse 14 der
Lampe angeordnet ist. Das Bauteil 22 ist zumindest an seinem
äußeren Umfang vom isolierenden Material des Sockels 20
umschlossen. Das Bauteil 22 weist in Richtung der Längsachse
14 der Entladungslampe eine Länge 1 auf und bezogen auf die
Längsachse 14 einen Radius r1.
Mit dem im Sockel 20 angeordneten Ende der anderen Zuleitung
17 ist ebenfalls ein Bauteil 26 aus elektrisch leitfähigem
Material verbunden. Der Sockel 20 weist eine Verbreiterung
21 auf, in der das Ende der Zuleitung 17 angeordnet ist. Das
Bauteil 26 ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet und
weist einen Verbindungsabschnitt 27 auf, über den es mit dem
Ende der Zuleitung 17 verbunden ist und einen ringförmigen
Abschnitt 28, der das Bauteil 22 umgibt. Vorzugsweise ist
der ringförmige Abschnitt 28 des Bauteils 26 koaxial zum
Bauteil 22 und damit zur Längsachse 14 angeordnet, so daß
der Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Bauteils 22 und
dem inneren Umfang des Abschnitts 28 konstant ist. Der
ringförmige Abschnitt 28 des Bauteils 26 ist in Richtung der
Längsachse 14 der Lampe betrachtet im selben Bereich
angeordnet wie das Bauteil 22 und erstreckt sich
vorzugsweise über dieselbe Länge 1 wie das Bauteil 22. Der
ringförmige Abschnitt 28 des Bauteils 26 ist somit in
Richtung der Längsachse 14 der Lampe betrachtet zumindest
annähernd deckungsgleich mit dem Bauteil 22 angeordnet. Der
ringförmige Abschnitt 28 des Bauteils 26 ist auf einem
Radius r2 um die Längsachse 14 angeordnet und vorzugsweise
über seinen gesamten Umfang geschlossen ausgebildet, kann
jedoch auch unterbrochen sein. An seinem vom Entladungsgefäß
10 wegweisenden Ende weist der ringförmige Abschnitt 28 des
Bauteils 26 einen radial zur Längsachse 14 nach außen
abstehenden Rand 29 auf. Das Bauteil 26 ist nahezu
vollständig vom isolierenden Material des Sockels 20
umschlossen. Die Zuleitung 17 kann in ihrem außerhalb des
Sockels 20 angeordneten Bereich zur Elektrode 13 hin mit
einer elektrisch isolierenden Umhüllung 30 versehen sein.
Die Bauteile 22 und 26 bestehen vorzugsweise aus Metall,
beispielsweise Kupfer, und sind durch das zwischen ihnen
befindliche elektrisch isolierende Material des Sockels 20
elektrisch voneinander getrennt. Beim Betrieb der
Entladungslampe erzeugen die Bauteile 22 und 26 mit dem
isolierenden Material des Sockels 20 eine kapazitive Wirkung
und bilden ein kapazitives Bauelement, das parallel zwischen
die beiden Zuleitungen 16 und 17 geschaltet ist. Die
Kapazität C dieses Bauelements kann nach der nachfolgenden
Gleichung bestimmt werden:
C = 2 · π · ε0 · εr · l ln (r2/r1)
Darin ist
- εr
- die Dielektrizitätskonstante des isolierenden Materials des Sockels,
- ε0
- die elektrische Feldkonstante, die 8,854 10-12 F/m beträgt,
- r1
- der Radius des inneren Bauteils 22,
- r2
- der Radius des ringförmigen Abschnitts 28 des äußeren Bauteils 26,
- l
- die Länge der Bauteile 22,28
Durch entsprechende Variation der Abmessungen 1 und/oder r1
und/oder r2 kann ein kapazitives Bauelement mit einer
vorgegebenenen Kapazität gebildet werden. Insbesondere durch
Variation der Länge 1 kann die Kapazität auf einfache Weise
verändert werden. Als Material für den Sockel 20 der
Entladungslampe kann beispielsweise Polyetherimid, PEI,
verwendet werden, das eine Dielektrizitätskonstante εr von
etwa 3,5 aufweist. Mit den Werten r1 = 4mm und r2 = 5,2 mm
ergibt sich bei einer Länge 1 von 8 mm eine Kapazität von
etwa 5,9 pF, bei einer Länge 1 von 10 mm eine Kapazität von
7,4 pF und bei einer Länge 1 von 12 mm eine Kapazität von
8,9 pF. Als Material für den Sockel 20 kann auch
Polyphenylensulfid, PPS, verwendet werden.
Mit den Zuleitungen 16,17 sind auf der dem Entladungsgefäß
10 gegenüberliegenden Seite des Sockels 20 angeordnete
Anschlußelemente verbunden. Beispielsweise kann mit der
mittigen Zuleitung 16 eine Steckhülse 31 oder ein Steckstift
verbunden sein und mit der außermittigen Zuleitung 17 ein
Leiterring 32. Auf den Sockel 20 der Entladungslampe kann
ein nicht dargestelltes Steckerteil aufgesetzt werden, das
entsprechende Gegenanschlußelemente aufweist.
Der Sockel 20 der Entladungslampe wird vorzugsweise durch
Spritzgießen hergestellt, wobei die Bauteile 22,26 in ihrer
vorbestimmten Zuordnung zueinander in eine Spritzgießform
eingebracht werden und anschließend mit dem elektrisch
isolierenden Kunststoffmaterial des Sockels umspritzt
werden.
Anstelle der vorstehend beschriebenen ringförmigen
Ausbildung der Bauteile 22 und 26 kann auch eine
plattenförmige Ausbildung dieser Bauteile vorgesehen werden.
In diesem Fall ist ebenfalls mit jeder Zuleitung 16,17 ein
plattenförmiges elektrisch leitfähiges Bauteil verbunden,
wobei die beiden Bauteile durch das isolierende Material des
Sockels 20 voneinander getrennt sind und einen
Plattenkondensator bilden.
Claims (9)
- Entladungslampe, insbesondere für Fahrzeubeleuchtungssysteme, mit einem Entladungsgefäß (10), in das wenigstens zwei Elektroden (12,13) hineinragen, und mit einem Sockel (20) aus elektrisch isolierendem Material, wobei elektrische Zuleitungen (16,17) zu den Elektroden (12,13) durch den Sockel (20) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Zuleitung (16,17) wenigstens ein Bauteil (22,26) aus elektrisch leitfähigem Material verbunden ist, das im Sockel (20) angeordnet ist, wobei die verschiedenen Zuleitungen (16,17) zugeordneten Bauteile (22,26) durch das isolierende Material des Sockels (20) elektrisch voneinander getrennt sind und zusammen mit dem isolierenden Material des Sockels (20) ein kapazitives Bauelement bilden.
- Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (22,26) zumindest teilweise vom isolierenden Material des Sockels (20) umschlossen sind.
- Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer der Zuleitungen (16) verbundenes erstes Bauteil (22) eine etwa zylinderförmige Außenform aufweist und daß ein mit einer anderen der Zuleitungen (17) verbundenes zweites Bauteil (26) einen zumindest annähernd ringförmigen Abschnitt (28) aufweist, der das erste Bauteil (22) mit Abstand umgibt.
- Entladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (22) und der ringförmige Abschnitt (28) des zweiten Bauteils (26) zumindest annähernd koaxial angeordnet sind.
- Entladungslampe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (12) und die mit dieser verbundene Zuleitung (16) etwa mittig bezüglich der Lampenlängsachse (14) angeordnet ist und mit dieser Zuleitung (16) das erste Bauteil (22) verbunden ist und daß eine andere Elektrode (13) und die mit dieser verbundene Zuleitung (17) außermittig bezüglich der Lampenlängsachse (14) angeordnet ist und mit dieser Zuleitung (17) das zweite Bauteil (26) verbunden ist.
- Entladungslampe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile (22,26) in Richtung der Lampenlängsachse (14) zumindest annähernd deckungsgleich angeordnet sind.
- Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20) aus Kunststoff besteht.
- Entladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20) aus Polyetherimid besteht.
- Entladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20) aus Polyphenylensulfid besteht.
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