EP1257153A2 - Betriebsgerät für Lichtquellen mit kostengünstigen Wickelgütern - Google Patents

Betriebsgerät für Lichtquellen mit kostengünstigen Wickelgütern Download PDF

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EP1257153A2
EP1257153A2 EP02004565A EP02004565A EP1257153A2 EP 1257153 A2 EP1257153 A2 EP 1257153A2 EP 02004565 A EP02004565 A EP 02004565A EP 02004565 A EP02004565 A EP 02004565A EP 1257153 A2 EP1257153 A2 EP 1257153A2
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EP
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winding
parts
operating device
light sources
wire ends
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EP1257153B1 (de
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Gunther Dr. Loehmann
Klaus Schadhauser
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Osram GmbH
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    • 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
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/2821—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage
    • H05B41/2822—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage using specially adapted components in the load circuit, e.g. feed-back transformers, piezoelectric transformers; using specially adapted load circuit configurations

Definitions

  • the invention is based on an operating device according to the preamble of the claim 1. It is in particular an operating device for the operation of Fluorescent lamps, the particularly inexpensive winding goods with small dimensions contains.
  • Inexpensive winding goods contain a core in a simple geometric Shape. If the winding material is to have small dimensions, it is advantageous to when the core largely encloses the winding. This also prevents the Propagation of interference fields. However, such winding goods require expensive Geometric core shapes that can only be produced at great expense can.
  • the object of the present invention is an operating device according to the preamble of claim 1 to provide, the winding goods at the same time small dimensions have and are inexpensive.
  • a winding material is generally made up of several parts. In addition to the winding with their wire ends, there are essentially two types of parts.
  • a kind of of parts is mainly magnetic; d. H. it consists of a ferromagnetic Material and serves to guide the magnetic field.
  • the other Parts are mainly mechanically effective. This type of parts is used e.g. B. for receiving the winding or as a holder for the magnetically active Parts.
  • An important task of mechanically effective parts is the fixation the wire ends of the winding. The electrical contact is made by the fixation of the winding material.
  • a winding material contains parts that both act magnetically as well as mechanically. This will reduce the number of parts and thus reduce costs.
  • the wire ends are fixed by a part that is also magnetically effective.
  • Magnetically effective parts are usually made from a sintered ferrite. Therefore, it is difficult to manufacture such parts in a complex form. Should however, according to the invention, a magnetically effective part also has mechanical tasks complex forms are usually required. To solve this problem solve, parts that are both magnetically and mechanically effective are advantageous made of a composite material containing ferrite and polymers and thereby can be produced in an injection molding process.
  • the magnetically active parts of an inductance usually have one Structure that has an air gap.
  • the value of inductance becomes essential determined by the size of the air gap. Manufacturing tolerances that the air gap concern lead to tolerances in the value of the inductance.
  • the above composite material can be designed in its composition of ferrite and polymer that it acts like an air gap distributed over a whole part. According to the invention the entire air gap of an inductance is advantageously selected by a suitable choice Composition of the composite material formed. This allows smaller tolerances for the value of an inductor.
  • the material to be wound contains parts that are pushed into each other.
  • these are two parts made of said composite material which slide into one another form a cavity that houses the winding.
  • a part forms a pot for easy manufacture.
  • a roll on which the winding is applied.
  • a part can also form a role over which a tubular or pot-shaped Part is pushed. Again, the winding is applied to the roll.
  • a winding material which contains two parts 1 and 2, both are magnetically and mechanically effective. Both parts 1 and 2 are advantageous made of a composite material described above.
  • Part 1 forms one pot-shaped recess into which the part 2 is inserted.
  • Part 2 is essentially a roll of which in plan view only the upper disc-shaped end you can see.
  • An air gap 6 is formed between part 1 and part 2. This can be omitted if the material for parts 1 and 2 is so is chosen that it can take over the task of the air gap 6.
  • part 1 is a part that is made of one material throughout is manufactured and is both magnetically effective and an assembly platform forms.
  • FIG. 2 shows the exemplary embodiment from FIG. 1 in section. Same components are provided with the same numbers. The role of the part is clear 2 can be seen on which the winding 3 is applied. 2 is also clear like the wire ends 7 and 8 in a slot in the wall of the cup-shaped depression from part 1 come to rest.
  • part 1 can also be designed in this way be that a role is formed on an assembly platform on which the Winding is applied. A tubular or pot-shaped part is then over this roll pushed, whereby the winding is enclosed.

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Abstract

Betriebsgerät zum Betreiben von Lichtquellen, mit mindestens einer Induktivität in Form eines Wickelguts mit Drahtenden (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelgut ein Teil (1) enthält, das sowohl magnetisch wirksam ist, als auch die Fixierung der Drahtenden (7, 8) bewerkstelligt, wobei besagtes Teil durchgehend aus einem Material hergestellt ist. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einem Betriebsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um ein Betriebsgerät zum Betrieb von Leuchtstofflampen, das besonders kostengünstige Wickelgüter mit kleinen Abmessungen enthält.
Stand der Technik
Für Betriebsgeräte für Lichtquellen, insbesondere elektronische Betriebsgeräte für Leuchtstofflampen, gibt es zwei wesentliche Kriterien welche die Schwerpunkte der Weiterentwicklung bilden: Größe und Kosten. Eine wichtige Rolle für die Größe und die Kosten eines Betriebsgeräts für Lichtquellen, im folgenden kurz Betriebgerät genannt, spielen die sog. Wickelgüter. Dabei handelt es sich um Induktivitäten, die ausgeführt sind als eine Drahtwicklung, im folgenden nur Wicklung genannt, auf einem ferromagnetischen Kern.
Kostengünstige Wickelgüter enthalten einen Kern in einer einfachen geometrischen Form. Soll das Wickelgut geringe Abmessungen aufweisen, so ist es vorteilhaft, wenn der Kern die Wicklung weitestgehend umschließt. Dies verhindert zudem die Ausbreitung von Störfeldern. Derartige Wickelgüter bedingen jedoch aufwendige geometrische Kernformen, die nur mit größerem Kostenaufwand hergestellt werden können.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, dessen Wickelgüter zugleich geringe Abmessungen haben und kostengünstig sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Betriebsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ein Wickelgut ist im allgemeinen aus mehreren Teilen aufgebaut. Neben der Wicklung mit ihren Drahtenden gibt es im wesentlichen zwei Arten von Teilen. Eine Art von Teilen ist hauptsächlich magnetisch wirksam; d. h. sie besteht aus einem ferromagnetischen Material und dient zur Führung des magnetischen Feldes. Die andere Art von Teilen ist hauptsächlich mechanisch wirksam. Diese Art von Teilen dient z. B. zur Aufnahme der Wicklung oder als Halterung für die magnetisch wirksamen Teile. Eine wichtige Aufgabe von mechanisch wirksamen Teilen ist die Fixierung der Drahtenden der Wicklung. Durch die Fixierung wird die elektrische Kontaktierung des Wickelguts ermöglicht.
Um die Kosten eines Wickelguts zu verringern muss die Anzahl der Teile, aus denen es besteht, reduziert werden. Erfindungsgemäß enthält ein Wickelgut Teile, die sowohl magnetisch als auch mechanisch wirken. Dadurch wird die Anzahl der Teile und damit die Kosten reduziert. Insbesondere die Fixierung der Drahtenden wird von einem Teil übernommen, das gleichzeitig magnetisch wirksam ist.
Magnetisch wirksame Teile sind in der Regel aus einem gesinterten Ferrit hergestellt. Deshalb ist die Herstellung solcher Teile in einer komplexen Form schwierig. Soll jedoch erfindungsgemäß ein magnetisch wirksames Teil auch mechanische Aufgaben übernehmen sind meist komplexe Formen erforderlich. Um dieses Problem zu lösen, sind Teile, die sowohl magnetisch als auch mechanisch wirksam sind, vorteilhaft aus einem Verbundmaterial hergestellt, das Ferrit und Polymere enthält und dadurch in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.
Üblicherweise besitzen die magnetisch wirksamen Teile einer Induktivität einen Aufbau, der einen Luftspalt aufweist. Der Wert der Induktivität wird wesentlich durch die Größe des Luftspalts bestimmt. Fertigungstoleranzen, die den Luftspalt betreffen, führen somit zu Toleranzen des Werts der Induktivität. Das o.g. Verbundmaterial kann in seiner Zusammensetzung aus Ferrit und Polymer so ausgelegt werden, das es wie ein über ein ganzes Teil verteilter Luftspalt wirkt. Erfindungsgemäß wird vorteilhaft der gesamte Luftspalt einer Induktivität durch geeignete Wahl der Zusammensetzung des Verbundmaterials gebildet. Damit können kleinere Toleranzen für den Wert einer Induktivität erreicht werden.
Wie oben erläutert ist es wichtig, dass die Wicklung möglichst komplett von magnetisch wirksamen Teilen umgeben ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Wickelgut Teile enthält, die ineinander geschoben sind. Vorteilhaft handelt es sich dabei um zwei Teile aus besagtem Verbundmaterial, die durch Ineinanderschieben einen Hohlraum bilden, der die Wicklung beherbergt.
Für eine einfache Herstellbarkeit bildet erfindungsgemäß ein Teil einen Topf aus. In diesen Topf wird eine Rolle geschoben, auf die die Wicklung aufgebracht ist. Umgekehrt kann auch ein Teil eine Rolle ausbilden über die ein rohr- oder topfförmiges Teil geschoben wird. Wiederum ist auf die Rolle die Wicklung aufgebracht.
Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1
eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels
Figur 2
ein Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
In Fig. 1 ist ein Wickelgut dargestellt, das zwei Teile 1 und 2 enthält, die sowohl magnetisch als auch mechanisch wirksam sind. Beide Teile 1 und 2 sind vorteilhaft aus einem oben beschriebenen Verbundwerkstoff hergestellt. Das Teil 1 bildet eine topfförmige Vertiefung aus, in die das Teil 2 eingeschoben ist. Das Teil 2 ist im wesentlichen eine Rolle von der in der Draufsicht nur der obere scheibenförmige Abschluss zu sehen ist. Zwischen dem Teil 1 und dem Teil 2 ist ein Luftspalt 6 ausgebildet. Auf diesen kann verzichtet werden, falls das Material für die Teile 1 und 2 so gewählt ist, dass es die Aufgabe des Luftspalts 6 übernehmen kann.
Am Teil 1 sind Stutzen 4 und 5 ausgeformt, auf die Drahtenden 7 und 8 aufgewickelt sind. Diese aufgewickelten Drahtenden bilden die Anschlusskontakte des Wickelguts. Damit die Drahtenden 7 und 8 in das innere der topfförmigen Vertiefung geführt werden können, ist die Wandung der topfförmigen Vertiefung mit Schlitzen 9 versehen. Erfindungsgemäß ist das Teil 1 ein Teil, das durchgehend aus einem Material gefertigt ist und sowohl magnetisch wirksam ist als auch eine Montageplattform bildet.
In Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 im Schnitt dargestellt. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Nummern versehen. Deutlich ist die Rollenform von Teil 2 ersichtlich, auf dem die Wicklung 3 aufgebracht ist. In Fig. 2 wird auch deutlich wie die Drahtenden 7 und 8 in einem Schlitz der Wandung der topfförmigen Vertiefung von Teil 1 zu liegen kommen.
Wie in der Darstellung der Erfindung bereits angedeutet, kann Teil 1 auch so gestaltet werden, dass auf einer Montageplattform eine Rolle ausgebildet ist, auf die die Wicklung aufgebracht ist. Über diese Rolle ist dann ein rohr- oder topfförmiges Teil geschoben, wodurch die Wicklung umschlossen wird.

Claims (5)

  1. Betriebsgerät zum Betreiben von Lichtquellen, mit mindestens einer Induktivität in Form eines Wickelguts mit Drahtenden (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelgut ein Teil (1) enthält, das sowohl magnetisch wirksam ist, als auch die Fixierung der Drahtenden (7, 8) bewerkstelligt, wobei besagtes Teil durchgehend aus einem Material hergestellt ist.
  2. Betriebsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Teil (1) aus einem Verbundmaterial hergestellt ist, das Ferrit und Polymere enthält.
  3. Betriebsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Induktivität des Wickelguts im wesentlichen durch die Zusammensetzung des Verbundmaterials bestimmt wird.
  4. Betriebsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelgut außer einer Wicklung (3) im wesentlichen aus zwei Teilen (1, 2) besteht, die ineinander geschoben sind.
  5. Betriebsgerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Teile (1) topf- oder rohrförmig ist, während das andere Teil (2) rollenförmig ist.
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