EP1033906A2 - Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit im Sockel integrierter Zündvorrichtung - Google Patents

Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit im Sockel integrierter Zündvorrichtung Download PDF

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EP1033906A2
EP1033906A2 EP00103609A EP00103609A EP1033906A2 EP 1033906 A2 EP1033906 A2 EP 1033906A2 EP 00103609 A EP00103609 A EP 00103609A EP 00103609 A EP00103609 A EP 00103609A EP 1033906 A2 EP1033906 A2 EP 1033906A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
base
discharge lamp
pressure discharge
threshold switch
bidirectional
Prior art date
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Application number
EP00103609A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1033906A3 (de
EP1033906B1 (de
Inventor
Günther Hirschmann
Arnulf Rupp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP1033906A2 publication Critical patent/EP1033906A2/de
Publication of EP1033906A3 publication Critical patent/EP1033906A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/56—One or more circuit elements structurally associated with the lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp based on one side the preamble of claim 1.
  • Such a high-pressure discharge lamp is, for example, in the international Patent application with publication number WO 98/53647 disclosed.
  • This Laid-open specification describes a high-pressure discharge lamp with a base on one side with a pulse ignition device arranged in the base. Additionally is in the base at least one radio interference suppressor housed with a power supply a gas discharge electrode of the high-pressure discharge lamp is connected.
  • a this power supply is as from the base distant end of the discharge vessel to Current return line formed in the base. This current return line runs outside the lamp vessels and has no electrical insulation in places on.
  • the high voltage required to ignite the gas discharge in the discharge vessel the high-pressure discharge lamp, for safety reasons, via the Power supply close to the base, completely from the lamp vessels or from the base is enclosed.
  • the gas discharge electrode remote from the base is during lamp operation connected to ground potential via the current return line, thus on the only partially electrically insulated current return line during lamp operation no high electrical voltages occur.
  • interference suppression chokes occur in the radio interference suppression of the lamp current serve high electrical voltages during the ignition phase.
  • the insufficiently electrically insulated current return line during the ignition phase despite its connection to ground potential, with high-voltage pulses of up to 6 kV.
  • the high-pressure discharge lamp according to the invention which has a base on one side has one Base with at least two electrical connections for power supply to the High-pressure discharge lamp and a discharge vessel sealed on both sides, which has a closed end close to the base and a closed end remote from the base.
  • the discharge vessel is an ionizable filling for generating a light emitting gas discharge locked in.
  • the high-pressure discharge lamp according to the invention has at least two gas discharge electrodes arranged inside the discharge vessel, wherein at least a first gas discharge electrode over one current return line led out from the base and via the at least a radio interference suppression choke with a first electrical connection of the high-pressure discharge lamp is connected, and wherein at least a second gas discharge electrode by means of a power supply lead out of the end near the base a second electrical connection of the high-pressure discharge lamp is connected.
  • the current return is via a bidirectional one arranged in the base Threshold switch with the second electrical connection of the High pressure discharge lamp connected and the first electrical connection is over the at least one radio interference suppression choke and via the bidirectional threshold switch connected to the second electrical connection of the high-pressure discharge lamp.
  • the bidirectional threshold switch is advantageously located in the thermal contact with a heat sink.
  • the voltage drop is caused by the aforementioned features according to the invention the current return is limited to a maximum of 1 kV during the ignition phase, so that electrical arcing from the return conductor to electrical arranged in the area conductive components, especially on the metallized reflector surface, avoided and also damage due to voltage overload of the high-pressure discharge lamp connected control gear is prevented.
  • a bidirectional Threshold switches are advantageously a varistor or a Bidirectional diode circuit used as these components for high voltages and high currents are particularly suitable.
  • the breakdown voltage is this Components exceeded, so they can even release the electrical energy released comparatively high short-circuit currents, convert to heat.
  • the bidirectional Diode circuit is advantageously designed such that it is an equivalent circuit has two oppositely connected Zener diodes. It is suitable particularly good for limiting high-frequency voltages or for limiting Voltage pulses of both negative and positive polarity.
  • this diode circuit is one from SGS Thomson Bi-directional diode array sold under the brand name Transil
  • the bidirectional threshold switch is advantageously dimensioned such that that it has a breakdown voltage of at least 600 V and a clamping voltage withstand at least 800 V without being damaged.
  • High-pressure discharge lamp is a socket on one side Metal halide high pressure discharge lamp with an electrical power consumption of approximately 35 W, which is used in a motor vehicle headlight is provided.
  • the high-pressure discharge lamp LP has a base 10 and a Discharge vessel 11 closed on two sides with a base near the base 11a and one end remote from base 11b.
  • the discharge vessel 11 is of a glass one, on the discharge vessel attached outer bulb 12 surrounded.
  • the from the discharge vessel 11 and the outer bulb 12 existing unit is in a receiving device of the base 10 anchored.
  • the gas discharge electrode E1 remote from the base is over one led out of the discharge vessel end 11b remote from the base, to the base 10 returned current return line 13 with a first arranged in the base 10 Radio interference suppression choke L1 or L3 connected.
  • the one running along the outer bulb 12 Portion of the current return line 13 is surrounded by ceramic insulation 14.
  • the gas discharge electrode E2 close to the base is connected to a base near the base Discharge vessel end 11a led out power supply 15, which is completely inside of the base 10 or within the lamp vessels 11, 12, with the secondary winding N2 or N4 of an ignition transformer TR or TR 'also one in the base 10 arranged pulse ignition device Z or Z 'connected.
  • FIG. 1 shows the one arranged in the base 10 of the high-pressure discharge lamp LP the pulse ignition device Z and the radio interference suppression chokes L1, L2 and the bidirectional Threshold switch D existing ignition circuit arrangement according to of the first embodiment.
  • the pulse ignition device Z comprises an ignition transformer TR with a primary winding N1 and a secondary winding N2 as well the ignition capacitor C1 and the spark gap FS.
  • the gas discharge electrode remote from the base E1 is via the current return line 13 and via the first radio interference suppression choke L1 connected to a first electrical connection j1 of the base 10.
  • the first electrical connection is j1 via the first radio interference suppression choke L1 and via the bidirectional threshold switch D connected to the second electrical connection j2.
  • the near the base Gas discharge electrode E2 is via the power supply 15, via the second radio interference suppression choke L2 and via the secondary winding N2 of the transformer TR with the second electrical connection j2 of the base 10 connected.
  • a third electric Terminal j3 of the base 10 is via the ignition capacitor C1 to the second electrical Connection j2 of the base 10 connected.
  • the second j2 and the third electrical Connection j3 serve as voltage input for the pulse ignition device Z.
  • the three electrical connections j1, j2, j3 (not shown in FIG.
  • connection j1 is also connected to the circuit Ground potential of the control gear connected.
  • the ignition capacitor C1 For igniting the gas discharge in the discharge vessel 11 of the high-pressure discharge lamp LP becomes the ignition capacitor C1 through its connection to the voltage input j1, j3 charged. Reaches the voltage drop across the ignition capacitor C1 the breakdown voltage of the spark gap FS, the ignition capacitor discharges C1 intermittently via the primary winding N1 of the transformer TR. In the Secondary winding N2 of the transformer TR thereby become high-voltage pulses of up to 25 kV with which the gas discharge electrode close to the base E2 is applied. After the gas discharge has ignited, it flows through the High-pressure discharge lamp, that is, over the discharge path E1-E2, and through the two radio interference suppression chokes L1, L2 and a lamp current via connections j1, j2.
  • the two radio interference suppression chokes L1, L2 are used for radio interference suppression Discharge current through the lamp.
  • During the ignition phase are also in the two radio interference suppression chokes L1, L2 induced voltage pulses of up to 6 kV. As a result, occur only incompletely insulated by the ceramic tube 14
  • Current return line 13 correspondingly high voltage pulses during the ignition phase on, although the current return line 13 via the connection j1 with the internal ground potential is connected.
  • the bidirectional threshold switch D connected in series to the interference suppression choke L1, so that at the threshold switch D the sum of that at the connections j1, j2 provided operating voltage and the induction voltage of the radio interference suppression choke L1 is present; If the sum of these voltages exceeds the breakdown voltage of the threshold switch D, the threshold switch D electrically conductive. Then the electrical stored in the radio interference suppression choke L1 Energy dissipated via the bidirectional threshold switch D.
  • the breakdown voltage of the bidirectional threshold switch D is at least 550 V. It is also dimensioned so that the clamping voltage between 550 V and a maximum of 740 V. At voltages above the breakdown voltage An electric current flows through the threshold switch D, the leads to the warming of the threshold switch D. The threshold switch D is therefore in thermal contact with a heat sink.
  • a bidirectional Threshold switch D is one of the SGS Thomson company under the Bi-directional Transil TM diode distributed diode array used. This bidirectional diode circuit D has two opposite directions as an equivalent circuit diagram Zener diodes connected in series.
  • the amplitude of the radio interference suppression choke L1 generated high-frequency high-voltage pulses during the ignition phase which the current return line 13 is acted upon by the bidirectional Diode circuit D limited to a maximum value of 1 kV. Electric flashovers from the current return line 13 to the headlight reflector, in which the high-pressure discharge lamp is therefore not to be feared.
  • the one arranged in the base 10 of the high-pressure discharge lamp LP is made of the pulse ignition device Z 'and the radio interference choke L3 as well as the bidirectional Threshold switch D 'existing ignition circuit arrangement according to the shown second embodiment.
  • the pulse ignition device Z ' comprises an ignition transformer TR 'with a primary winding N3 and a secondary winding N4 and the ignition capacitor C2, one parallel to the discharge path E1-E2 of the lamp switched capacitor C4 and the spark gap FS '.
  • the most distant Gas discharge electrode E1 is via the current return line 13 and via the Radio interference suppression choke L3 with a first electrical connection j4 of the base 10 connected.
  • the gas discharge electrode E1 remote from the base is via the current return line 13 and via the bidirectional threshold switch D 'with a second electrical connection j5 of the base 10 connected.
  • the first electrical Port j4 is via the radio interference suppression choke L3 and via the bidirectional Threshold switch D 'connected to the second electrical connection j5.
  • Parallel A capacitor C3 is connected to the connections j4 and j5, which measures the voltage rise dU / dt limited between these two connections j4, j5.
  • the near the base Gas discharge electrode E2 is via the power supply 15 and via the secondary winding N4 of the transformer TR 'with the second electrical connection j5 of the base 10 connected.
  • a third electrical connection j6 of the base 10 is via the ignition capacitor C2 to the second electrical connection j5 of the base 10 connected.
  • the primary winding N4 of the ignition transformer TR 'and the Spark gap FS 'existing series circuit is parallel to the ignition capacitor C2 arranged.
  • the second j5 and the third electrical connection j6 serve as a voltage input for the pulse ignition device Z '.
  • the three electrical connections j4, j5, j6 (not shown in FIG.
  • the bidirectional threshold switch D ' is in Series connected to radio interference suppression choke L3, so that at the threshold switch D ' the sum of the operating voltage provided at the connections j4, j5 and the induction voltage of the radio interference suppression choke L3 is present. Exceeds the sum of these voltages the breakdown voltage of the threshold switch D ', so the threshold switch D 'becomes electrically conductive. Then the in the radio interference suppression choke L3 stored electrical energy via the bidirectional threshold switch D 'dismantled.
  • the breakdown voltage of the bidirectional threshold switch D ' is at least 550 V. It is also dimensioned such that the clamping voltage is between 550 V and a maximum of 740 V.
  • bidirectional threshold switch D ' is one from SGS Thomson Diode arrangement sold under the name of bidirectional Transil TM diode used.
  • This bidirectional diode circuit D ' has two as an equivalent circuit Zener diodes connected in opposite directions in series.
  • the high frequency high voltage pulses, which occur on the current return line 13 during the ignition phase and the induction voltage pulses occurring at the radio interference suppression choke L3 are therefore limited to a maximum of ⁇ 1 kV.
  • the Capacitor C3 limits the voltage rise dU / dt of these high voltage pulses.
  • bidirectional threshold switches D, D ' can also be used a varistor, a sidac or a thyristor can be used.
  • bidirectional threshold switch D, D ' also one of at least two in opposite directions polarized, series-connected zener diodes existing bidirectional Diode circuit can be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe, deren Stromrückleitung (13) mit Hilfe eines bidirektionalen Schwellenwertschalters (D) vor hohen Induktionsspannungen der mit der Stromrückleitung (13) verbundenen Funkentstördrossel (L1) geschützt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
I. Stand der Technik
Eine derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 98/53647 offenbart. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einer im Sockel angeordneten Impulszündvorrichtung. Zusätzlich ist im Sockel mindestens eine Funkentstördrossel untergebracht, die über eine Stromzuführung mit einer Gasentladungselektrode der Hochdruckentladungslampe verbunden ist. Eine dieser Stromzuführungen ist als vom sockelfernen Ende des Entladungsgefäßes zum Sockel zurückgeführte Stromrückleitung ausgebildet. Diese Stromrückleitung verläuft außerhalb der Lampengefäße und weist stellenweise keine elektrische Isolation auf. Die zum Zünden der Gasentladung in dem Entladungsgefäß erforderliche Hochspannung wird der Hochdruckentladungslampe, aus Sicherheitsgründen, über die sockelnahe Stromzuführung, die vollständig von den Lampengefäßen bzw. vom Sockel umschlossen ist, zugeführt. Die sockelferne Gasentladungselektrode ist während des Lampenbetriebs über die Stromrückleitung mit dem Massepotential verbunden, damit an der nur teilweise elektrisch isolierten Stromrückleitung während des Lampenbetriebs keine hohen elektrischen Spannungen auftreten.
Allerdings treten in den Funkentstördrosseln, die zur Funkentstörung des Lampenstroms dienen, während der Zündphase hohe elektrische Spannungen auf. Dadurch wird insbesondere die unzureichend elektrisch isolierte Stromrückleitung während der Zündphase, trotz ihrer Verbindung zum Massepotential, mit Hochspannungsimpulsen von bis zu 6 kV beaufschlagt.
II. Darstellung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einer im Sockel integrierten Zündvorrichtung bereitzustellen, die eine deutliche Verminderung der am Stromrückleiter während der Zündphase anliegenden Spannung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe weist einen Sockel mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen zur Spannungsversorgung der Hochdruckentladungslampe und ein zweiseitig verschlossenes Entladungsgefäß auf, das ein sockelnahes und ein sockelfernes verschlossenes Ende besitzt. In dem Entladungsgefäß ist eine ionisierbare Füllung zur Erzeugung einer lichtemittierenden Gasentladung eingeschlossen. Außerdem sind in dem Sockel mindestens eine Funkentstördrossel und eine Zündvorrichtung zum Zünden einer Gasentladung in dem Entladungsgefäß angeordnet. Ferner besitzt die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe mindestens zwei innerhalb des Entladungsgefäßes angeordnete Gasentladungselektroden, wobei zumindest eine erste Gasentladungselektrode über eine aus dem sockelfernen Ende herausgeführte Stromrückleitung und über die mindestens eine Funkentstördrossel mit einem ersten elektrischen Anschluß der Hochdruckentladungslampe verbunden ist, und wobei zumindest eine zweite Gasentladungselektrode mittels einer aus dem sockelnahen Ende herausgeführten Stromzuführung mit einem zweiten elektrischen Anschluß der Hochdruckentladungslampe verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Stromrückleitung über einen im Sockel angeordneten, bidirektionalen Schwellenwertschalter mit dem zweiten elektrischen Anschluß der Hochdruckentladungslampe verbunden und der erste elektrische Anschluß ist über die mindestens eine Funkentstördrossel und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter mit dem zweiten elektrischen Anschluß der Hochdruckentladungslampe verbunden. Vorteilhafterweise befindet sich der bidirektionale Schwellenwertschalter im thermischen Kontakt mit einer Wärmesenke.
Durch die vorgenannten erfindungsgemäßen Merkmale wird der Spannungsabfall an der Stromrückleitung während der Zündphase auf maximal 1 kV begrenzt, so daß elektrische Überschläge vom Rückleiter auf in der Umgebung angeordnete elektrisch leitende Bauteile, insbesondere auf die metallisierte Reflektoroberfläche, vermieden werden und ferner eine Beschädigung durch Spannungsüberlastung des an die Hochdruckentladungslampe angeschlossenen Betriebsgerätes verhindert wird. Als bidirektionaler Schwellenwertschalter werden vorteilhafterweise ein Varistor oder eine bidirektionale Diodenschaltung verwendet, da diese Bauteile für hohe Spannungen und hohe Ströme besonders geeignet sind. Wird die Durchbruchsspannung dieser Bauteile überschritten, so können sie die freigesetzte elektrische Energie, selbst bei vergleichsweise hohen Kurzschlußströmen, in Wärme umwandeln. Die bidirektionale Diodenschaltung ist vorteilhafterweise derart ausgeführt, daß sie als Ersatzschaltbild zwei gegensinnig in Serie geschaltete Zenerdioden besitzt. Sie eignet sich besonders gut zur Begrenzung hochfrequenter Spannungen bzw. zur Begrenzung von Spannungsimpulsen sowohl negativer als auch positiver Polarität. Beispielsweise handelt es sich bei dieser Diodenschaltung um eine von der Firma SGS Thomson unter dem Markennamen Transil™-Diode vertriebene bidirektionale Diodenanordnung.
Der bidirektionale Schwellenwertschalter ist vorteilhafterweise derart dimensioniert, daß er eine Durchbruchsspannung von mindestens 600 V besitzt und eine Klemmspannung von mindestens 800 V verträgt, ohne Schaden zu nehmen.
III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung der im Sockel der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe angeordneten Schaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
Figur 2
eine schematische Darstellung der im Sockel der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe angeordneten Schaltungsanordnung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
Figur 3
einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe in schematischer Darstellung
Bei dem bevorzugten, in Figur 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe handelt es sich um eine einseitig gesockelte Halogenmetalldampfhochdruckentladungslampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ungefähr 35 W, die zum Einsatz in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen ist. Die Hochdruckentladungslampe LP besitzt einen Sockel 10 und ein zweiseitig verschlossenes Entladungsgefäß 11 mit einem sockelnahen 11a und einem sockelfernen Ende 11b. Das Entladungsgefäß 11 ist von einem gläsernen, am Entladungsgefäß befestigten Außenkolben 12 umgeben. Die aus dem Entladungsgefäß 11 und dem Außenkolben 12 bestehende Baueinheit ist in einer Aufnahmevorrichtung des Sockels 10 verankert. In dem Entladungsgefäß 11 sind eine ionisierbare Füllung und zwei Gasentladungselektroden E1, E2 zur Erzeugung einer lichtemittierenden Gasentladung eingeschlossen. Die sockelferne Gasentladungselektrode E1 ist über eine aus dem sockelfernen Entladungsgefäßende 11b herausgeführte, zum Sockel 10 zurückgeführte Stromrückleitung 13 mit einer im Sockel 10 angeordneten ersten Funkentstördrossel L1 bzw. L3 verbunden. Der längs des Außenkolbens 12 verlaufende Abschnitt der Stromrückleitung 13 ist von einer Keramikisolierung 14 umgeben. Die sockelnahe Gasentladungselektrode E2 ist über eine aus dem sockelnahen Entladungsgefäßende 11a herausgeführte Stromzuführung 15, die vollständig innerhalb des Sockels 10 bzw. innerhalb der Lampengefäße 11, 12 verläuft, mit der Sekundärwicklung N2 bzw. N4 eines Zündtransformators TR bzw. TR' einer ebenfalls im Sockel 10 angeordneten Impuls-Zündvorrichtung Z bzw. Z' verbunden.
Figur 1 zeigt die im Sockel 10 der Hochdruckentladungslampe LP angeordnete, aus der Impulszündvorrichtung Z und den Funkentstördrosseln L1, L2 sowie dem bidirektionalen Schwellenwertschalter D bestehende Zündschaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels. Die Impulszündvorrichtung Z umfaßt einen Zündtransformator TR mit einer Primärwicklung N1 und einer Sekundärwicklung N2 sowie den Zündkondensator C1 und die Funkenstrecke FS. Die sockelferne Gasentladungselektrode E1 ist über die Stromrückleitung 13 und über die erste Funkentstördrossel L1 mit einem ersten elektrischen Anschluß j1 des Sockels 10 verbunden. Außerdem ist die sockelferne Gasentladungselektrode E1 über die Stromrückleitung 13 und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D mit einem zweiten elektrischen Anschluß j2 des Sockels 10 verbunden. Der erste elektrische Anschluß j1 ist über die erste Funkentstördrossel L1 und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D mit dem zweiten elektrischen Anschluß j2 verbunden. Die sockelnahe Gasentladungselektrode E2 ist über die Stromzuführung 15, über die zweite Funkentstördrossel L2 und über die Sekundärwicklung N2 des Transformators TR mit dem zweiten elektrischen Anschluß j2 des Sockels 10 verbunden. Ein dritter elektrischer Anschluß j3 des Sockels 10 ist über den Zündkondensator C1 mit dem zweiten elektrischen Anschluß j2 des Sockels 10 verbunden. Die aus der Primärwicklung N1 des Zündtransformators TR und der Funkenstrecke FS bestehende Serienschaltung ist parallel zum Zündkondensator C1 angeordnet. Der zweite j2 und der dritte elektrische Anschluß j3 dienen als Spannungseingang für die Impulszündvorrichtung Z. Die drei elektrischen Anschlüsse j1, j2, j3 (in Figur 3 nicht abgebildet) des Sockels 10 werden bei der Montage der Hochdruckentladungslampe LP im Kraftfahrzeug mit entsprechenden Anschlüssen eines im Kraftfahrzeug angeordneten Betriebsgerätes verbunden, das an den Anschlüssen j2, j3 die Versorgungsspannung für die Zündvorrichtung Z und an den Anschlüssen j1, j2 die Betriebsspannung für die Hochdruckentladungslampe LP generiert. Der Anschluß j1 ist ferner mit dem schaltungsinternen Massepotential des Betriebsgerätes verbunden.
Zum Zünden der Gasentladung in dem Entladungsgefäß 11 der Hochdruckentladungslampe LP wird der Zündkondensator C1 über seine Verbindung zu dem Spannungseingang j1, j3 aufgeladen. Erreicht der Spannungsabfall am Zündkondensator C1 die Durchbruchsspannung der Funkenstrecke FS, so entlädt sich der Zündkondensator C1 stoßweise über die Primärwicklung N1 des Transformators TR. In der Sekundärwicklung N2 des Transformators TR werden dadurch Hochspannungsimpulse von bis zu 25 kV induziert, mit denen die sockelnahe Gasentladungselektrode E2 beaufschlagt wird. Nach erfolgter Zündung der Gasentladung fließt durch die Hochdruckentladungslampe, das heißt, über die Entladungsstrecke E1-E2, und durch die beiden Funkentstördrosseln L1, L2 sowie über die Anschlüsse j1, j2 ein Lampenstrom. Die beiden Funkentstördrosseln L1, L2 dienen zur Funkentstörung dieses Entladungsstromes durch die Lampe. Während der Zündphase werden auch in den beiden Funkentstördrosseln L1, L2 Spannungsimpulse von bis zu 6 kV induziert. Dadurch treten insbesondere an der durch das Keramikrohr 14 nur unvollständig isolierten Stromrückleitung 13 während der Zündphase entsprechend hohe Spannungsimpulse auf, obwohl die Stromrückleitung 13 über den Anschluß j1 mit dem schaltungsinternen Massepotential verbunden ist. Während der Zündphase ist der bidirektionale Schwellenwertschalter D in Serie zur Funkentstördrossel L1 geschaltet, so daß an dem Schwellenwertschalter D die Summe aus der an den Anschlüssen j1, j2 bereitgestellten Betriebsspannung und der Induktionsspannung der Funkentstördrossel L1 anliegt; Überschreitet die Summe dieser Spannungen die Durchbruchsspannung des Schwellenwertschalters D, so wird der Schwellenwertschalter D elektrisch leitfähig. Dann wird die in der Funkentstördrossel L1 gespeicherte elektrische Energie über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D abgebaut.
Die Durchbruchsspannung des bidirektionalen Schwellenwertschalters D beträgt mindestens 550 V. Er ist außerdem so dimensioniert, daß die Klemmspannung zwischen 550 V und maximal 740 V beträgt. Bei Spannungen oberhalb der Durchbruchsspannung fließt durch den Schwellenwertschalter D ein elektrischer Strom, der zur Erwärmung des Schwellenwertschalters D führt. Der Schwellenwertschalter D befindet sich daher im thermischen Kontakt mit einer Wärmesenke. Als bidirektionaler Schwellenwertschalter D wird eine von der Firma SGS Thomson unter dem Namen bidirektionale Transil™-Diode vertriebene Diodenanordnung verwendet. Diese bidirektionale Diodenschaltung D besitzt als Ersatzschaltbild zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden. Die Amplitude der von der Funkentstördrossel L1 während der Zündphase generierten hochfrequenten Hochspannungsimpulse, mit denen die Stromrückleitung 13 beaufschlagt wird, wird durch die bidirektionale Diodenschaltung D auf einen Maximalwert 1 kV begrenzt. Elektrische Überschläge von der Stromrückleitung 13 auf den Scheinwerferreflektor, in dem die Hochdruckentladungslampe angeordnet ist, sind daher nicht zu befürchten.
In Figur 2 ist die im Sockel 10 der Hochdruckentladungslampe LP angeordnete, aus der Impulszündvorrichtung Z' und der Funkentstördrossel L3 sowie dem bidirektionalen Schwellenwertschalter D' bestehende Zündschaltungsanordnung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Impulszündvorrichtung Z' umfaßt einen Zündtransformator TR' mit einer Primärwicklung N3 und einer Sekundärwicklung N4 sowie den Zündkondensator C2, einen parallel zur Entladungsstrecke E1-E2 der Lampe geschalteten Kondensator C4 und die Funkenstrecke FS'. Die sockelferne Gasentladungselektrode E1 ist über die Stromrückleitung 13 und über die Funkentstördrossel L3 mit einem ersten elektrischen Anschluß j4 des Sockels 10 verbunden. Außerdem ist die sockelferne Gasentladungselektrode E1 über die Stromrückleitung 13 und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D' mit einem zweiten elektrischen Anschluß j5 des Sockels 10 verbunden. Der erste elektrische Anschluß j4 ist über die Funkentstördrossel L3 und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D' mit dem zweiten elektrischen Anschluß j5 verbunden. Parallel zu den Anschlüssen j4 und j5 ist ein Kondensator C3 geschaltet, der den Spannungsanstieg dU/dt zwischen diesen beiden Anschlüssen j4, j5 begrenzt. Die sockelnahe Gasentladungselektrode E2 ist über die Stromzuführung 15 und über die Sekundärwicklung N4 des Transformators TR' mit dem zweiten elektrischen Anschluß j5 des Sockels 10 verbunden. Ein dritter elektrischer Anschluß j6 des Sockels 10 ist über den Zündkondensator C2 mit dem zweiten elektrischen Anschluß j5 des Sockels 10 verbunden. Die aus der Primärwicklung N4 des Zündtransformators TR' und der Funkenstrecke FS' bestehende Serienschaltung ist parallel zum Zündkondensator C2 angeordnet. Der zweite j5 und der dritte elektrische Anschluß j6 dienen als Spannungseingang für die Impulszündvorrichtung Z'. Die drei elektrischen Anschlüsse j4, j5, j6 (in Figur 3 nicht abgebildet) des Sockels 10 werden bei der Montage der Hochdruckentladungslampe LP im Kraftfahrzeug mit entsprechenden Anschlüssen eines im Kraftfahrzeug angeordneten Betriebsgerätes verbunden, das an den Anschlüssen j5, j6 die Versorgungsspannung für die Zündvorrichtung Z' und an den Anschlüssen j4, j5 die Betriebsspannung für die Hochdruckentladungslampe LP generiert. Der Anschluß j4 ist ferner mit dem schaltungsinternen Massepotential des Betriebsgerätes verbunden. Diese Schaltungsanordnung unterscheidet sich von der Schaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels durch die zusätzlichen Kondensatoren C3, C4 und dadurch, daß sie nur eine statt zwei Funkentstördrosseln besitzt. Zur Funkentstörung des Lampenstroms genügt auch eine Funkentstördrossel L3. An dem Kondensator C4 wird die Zündspannung für die Hochdruckentladungslampe bereitgestellt. Während der Zündphase ist der bidirektionale Schwellenwertschalter D' in Serie zur Funkentstördrossel L3 geschaltet, so daß an dem Schwellenwertschalter D' die Summe aus der an den Anschlüssen j4, j5 bereitgestellten Betriebsspannung und der Induktionsspannung der Funkentstördrossel L3 anliegt. Überschreitet die Summe dieser Spannungen die Durchbruchsspannung des Schwellenwertschalters D', so wird der Schwellenwertschalter D' elektrisch leitfähig. Dann wird die in der Funkentstördrossel L3 gespeicherte elektrische Energie über den bidirektionalen Schwellenwertschalter D' abgebaut. Die Durchbruchsspannung des bidirektionalen Schwellenwertschalters D' beträgt mindestens 550 V. Er ist außerdem so dimensioniert, daß die Klemmspannung zwischen 550 V und maximal 740 V beträgt. Bei Spannungen oberhalb der Durchbruchsspannung fließt durch den Schwellenwertschalter D' ein elektrischer Strom, der zur Erwärmung des Schwellenwertschalters D' führt. Als bidirektionaler Schwellenwertschalter D' wird eine von der Firma SGS Thomson unter dem Namen bidirektionale Transil™-Diode vertriebene Diodenanordnung verwendet. Diese bidirektionale Diodenschaltung D' besitzt als Ersatzschaltbild zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden. Die hochfrequenten Hochspannungsimpulse, die während der Zündphase an der Stromrückleitung 13 auftreten und die durch die an der Funkentstördrossel L3 auftretenden Induktionsspannungsimpulse bedingt sind, werden daher auf einen Wert von maximal ±1 kV begrenzt. Der Kondensator C3 begrenzt den Spannungsanstieg dU/dt dieser Hochspannungsimpulse.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Beispielsweise können als bidirektionale Schwellenwertschalter D, D' auch ein Varistor, ein Sidac oder ein Thyristor verwendet werden. Außerdem kann als bidirektionaler Schwellenwertschalter D, D' auch eine aus mindestens zwei gegensinnig gepolten, in Serie geschalteten Zenerdioden bestehende bidirektionale Diodenschaltung verwendet werden.

Claims (7)

  1. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit
    einem Sockel (10), der mindestens zwei elektrische Anschlüsse (j1, j2; j4, j5) zur Spannungsversorgung der Hochdruckentladungslampe besitzt,
    einem zweiseitig verschlossenen Entladungsgefäß (11), das ein sockelnahes (11a) und ein sockelfernes verschlossenes Ende (11b) aufweist,
    einer im Entladungsgefäß (11) eingeschlossenen ionisierbaren Füllung zur Erzeugung einer Gasentladung,
    mindestens einer im Sockel (10) angeordneten Funkentstördrossel (L1; L3),
    mindestens zwei innerhalb des Entladungsgefäßes (11; 21) angeordneten (Gasentladungselektroden (E1, E2), wobei zumindest eine erste Gasentladungselektrode (E1) über eine aus dem sockelfernen Ende (11b) herausgeführte Stromrückleitung (13) und über die mindestens eine Funkentstördrossel (L1; L3) mit einem ersten elektrischen Anschluß (j1; j4) der Hochdruckentladungslampe verbunden ist, und wobei zumindest eine zweite Gasentladungselektrode (E2) mittels einer aus dem sockelnahen Ende (11a) herausgeführten Stromzuführung (15) mit einem zweiten elektrischen Anschluß (j2; j5) der Hochdruckentladungslampe verbunden ist,
    einer im Sockel (10) angeordneten Zündvorrichtung (Z; Z') zum Zünden einer Gasentladung in dem Entladungsgefäß (11),
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrückleitung (13) über einen bidirektionalen, im Sockel (10) angeordneten Schwellenwertschalter (D; D') mit dem zweiten elektrischen Anschluß (j2; j5) der Hochdruckentladungslampe verbunden ist und der erste elektrische Anschluß (j1; j4) über die mindestens eine Funkentstördrossel (L1; L3) und über den bidirektionalen Schwellenwertschalter (D; D') mit dem zweiten elektrischen Anschluß (j2; j5) der Hochdruckentladungslampe verbunden ist.
  2. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schwellenwertschalter (D; D') ein Varistor, ein Sidac oder ein Thyristor ist.
  3. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schwellenwertschalter (D; D') als eine bidirektionale Diodenschaltung ausgebildet ist.
  4. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bidirektionale Diodenschaltung (D; D') aus mindestens zwei gegensinnig gepolten, in Serie geschalteten Zenerdioden besteht.
  5. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ersatzschaltbild der bidirektionalen Diodenschaltung (D; D') aus zwei gegensinnig gepolten, in Serie geschalteten Zenerdioden besteht.
  6. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schwellenwertschalter (D; D') im thermischen Kontakt mit einer Wärmesenke steht.
  7. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (Z; Z') eine Impulszündvorrichtung ist, die zumindest einen Transformator (TR; TR'), eine Funkenstrecke (FS; FS') und einen Kondensator (C1; C2) aufweist.
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