ES2228422T3 - Mejoras en el modulo cebador de lamparas de descarga en las luces de un coche. - Google Patents

Abstract

Módulo de cebado de lámpara de descarga (3) especialmente para vehículo automóvil que comprende un transformador de alta tensión (1) que comprende un circuito magnético (5) sobre el que son bobinados un arrollamiento primario (1b) montado en serie con un elemento de conmutación y un arrollamiento secundario (1a) montado en serie con la lámpara de descarga (3), caracterizado por el hecho de que el módulo comprende además medios de modificación (8, 9) de las características magnéticas para realizar sobre el transformador (1) una imantación complementaria para reponer el nivel de saturación del arrollamiento secundario (1a) de dicho transformador (1), y por el hecho de que el circuito magnético (5) es un anillo (5).

Description

Mejoras en el módulo cebador de lámparas de descarga en las luces de un coche.

Perfeccionamientos a los módulos de cebado de lamparas de descarga de proyectores para vehículo automóvil.

La presente invención se refiere a los módulos de cebado de lámparas de descarga, especialmente para vehículo automóvil.

De modo clásico, tal como se ilustra en la figura 1, un módulo de cebado de este tipo comprende un transformador 1 cuyo arrollamiento secundario 1a está montado en serie con la lámpara de descarga (referenciada como 3) y cuyo arrollamiento primario 1b está a su vez montado en serie con un elemento de conmutación 2 (descargador tiristor IGBT). Un condensador 4 está montado en paralelo a la rama que comprende el descargador 2 y el arrollamiento primario 1b. Un transformador de este tipo está descrito por ejemplo en el documento EP-A-0 515 958. En EP-A-0 515 958, el transformador comprende un núcleo magnético de ferrita dulce y un arrollamiento secundario compuesto por vueltas de hoja delgada de modo que el núcleo no sature en ningún modo de funcionamiento.

Igualmente, se conoce mediante el documento DE-A-197 51 548 un transformador para el cebado de una lámpara de descarga cuyo núcleo de material no conductor está cerrado sobre sí mismo o comprende un entrehierro.

También se conoce mediante el documento EP-A-0 740 494 un circuito para la alimentación de una lámpara de descarga que comprende un transformador cuyo núcleo está constituido por dos núcleos de características diferentes unidos, por ejemplo, por un adhesivo. Uno de estos núcleos es de un material de baja permeabilidad, como un polvo de hierro o el permalloy, con una magnetización de saturación elevada, mientras que el otro núcleo está formado por ferrita con una baja magnetización de saturación.

Finalmente, se conoce mediante el documento JP-A-10270270 un transformador para el encendido de motores de combustión interna, que comprende arrollamientos primario y secundario coaxiales que rodean un núcleo magnético en cada extremo del cual está dispuesto un imán de modo que el flujo magnético generado por estos imanes sea opuesto al flujo magnético generado por el arrollamiento primario.

Durante el arranque de la lámpara, el descargador 2 y el transformador 1 permiten generar entre los electrodos de la lámpara de descarga un impulso de cebado de alta tensión (del orden de 12 a 15 KV).

En lo sucesivo, y especialmente en régimen nominal, el transformador 1 no interviene en el funcionamiento de la lámpara de descarga más que por medio de su arrollamiento secundario 1a que realiza la función de una autoinductancia.

Los transformadores de los módulos de cebado utilizados para las lámparas de descarga para vehículos automóviles están generalmente dimensionados (eléctrica y mecánicamente) de modo que su arrollamiento secundario 1a presente un nivel de saturación elevado (intensidad de corriente de saturación en general superior a 4 amperios).

Sin embargo, se desea poder miniaturizar estos módulos de cebado y sus transformadores para integrarlos, bien en los soportes de las lámparas de descarga, o bien en conectores destinados a recibir soportes de lámparas de descarga o incluso en un módulo electrónico compacto que realiza total o parcialmente las funciones del circuito de control (llamado "balasto"), estén o no integradas.

Sin embargo, la miniaturización de un transformador de módulo de cebado se traduce en la necesidad de tener niveles de saturación mucho más bajos (del orden de 1,5 amperios) para el arrollamiento secundario.

Como consecuencia se tienen picos de corriente muy elevados (superiores a 20 amperios) que son debidos en particular a las transiciones generadas por el cebado de la lámpara durante la fase de encen-
dido.

Estos picos de corriente elevados plantean un problema de dimensionamiento para los diferentes componentes del "balasto", es decir, para los componentes del circuito de alimentación distintos a los del circuito de cebado.

Un objeto de la invención es resolver este problema.

La invención propone un módulo de cebado de lámpara de descarga especialmente para vehículo automóvil que comprende un transformador de alta tensión que comprende un circuito magnético con forma de anillo sobre el que son bobinados un arrollamiento primario montado en serie con un elemento de conmutación y un arrollamiento secundario montado en serie con la lámpara de descarga, el módulo comprende además medios de modificación de las características magnéticas para realizar sobre el transformador una imantación complementaria para reponer el nivel de saturación del arrollamiento secundario de dicho transformador.

La invención se completa ventajosamente con las siguientes características, tomadas solas o en todas sus combinaciones técnicamente posibles:

-

los medios de imantación complementaria comprenden un imán permanente dispuesto en el circuito magnético.

-

este imán permanente está dispuesto en un entrehierro del circuito magnético del transformador.

-

el imán permanente comprende medios para evitar errores de posicionamiento.

-

los medios de imantación complementaria comprenden un tercer arrollamiento bobinado sobre el circuito magnético, alimentado de forma permanente o transitoria.

La invención se refiere igualmente a una lámpara de descarga para vehículo automóvil, caracterizada por el hecho de que su soporte integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.

Igualmente propone un conector para lámpara de descarga para vehículo automóvil, caracterizado por el hecho de que integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.

Además propone un módulo electrónico que realiza total o parcialmente funciones de control de la alimentación de la lámpara de descarga, caracterizado por el hecho de que integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción siguiente, hecha en referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1, ya analizada, es una representación esquemática de un módulo de cebado de lámpara de descarga para vehículo automóvil;

- la figura 2 es una representación esquemática de un transformador de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de realización posible para la invención;

- la figura 3 es un gráfico en el cual se ha representado un ejemplo de impulso de corriente que atraviesa el arrollamiento secundario de un transformador en el caso en que este transformador comprende un imán permanente correctamente orientado, en el caso en que no comprende imán permanente y en el caso en que comprende un imán permanente orientado en el sentido incorrecto.

- la figura 4 y la figura 5 ilustran la integración de un transformador del tipo del representado en la figura 2 en un soporte de lámpara;

- la figura 6 ilustra la integración de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de realización posible de la invención en un conector de lámpara de descarga;

- las figuras 7a y 7b ilustran la integración de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de realización de la invención en un módulo electrónico deportado o no con respecto a la lámpara de descar-
ga.

En la figura 2 se ha representado el transformador 1 de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de realización posible de la invención.

Este transformador 1 es un transformador de tipo tórico.

Comprende un anillo 5 de un material magnético, por ejemplo ferrita, sobre el cual se han bobinado por una parte el arrollamiento primario 1b y por otra parte el arrollamiento secundario 1a.

Este anillo 5 no está totalmente cerrado sobre sí mismo sino que presenta una separación de entrehierro 6, en la cual está dispuesto un imán permanente 8.

Este imán permanente 8 está orientado a fin de desplazar la curva de histéresis del anillo 5. Este desplazamiento de la curva de histéresis del anillo 5 permite aumentar el valor de corriente para el cual se alcanza una saturación del circuito magnético.

Por ejemplo, está dimensionado para hacer pasar esta intensidad de corriente de saturación de 1,5 a 4 amperios, para un tamaño del transformador idéntico.

El imán permanente 8 puede estar unido a una cortadera del extremo del anillo 5 o, como se representa en la figura 2, estar dispuesto sensiblemente en medio del entrehierro 6 sin estar en contacto con el ani-
llo 5.

Por ejemplo puede ser mantenido en el entrehierro 6 por un elemento 7 que es de material no magnético y aislante eléctricamente y que se extiende a través de dicho entrehierro 6.

A título de ilustración, se ha representado en la figura 3 la curva de intensidad de un impulso de corriente I generado en el arrollamiento secundario 1a por un circuito dado en el caso de un transformador 1 sin imán permanente.

Igualmente, se ha representado en esta misma figura 3 la curva de intensidad de un impulso de corriente generado en el arrollamiento secundario 1a por el mismo circuito en el caso en que el transformador 1 comprende un imán permanente correctamente orientado.

Finalmente, se ha representado en esta figura 3 la curva de intensidad de un impulso de corriente generado en el arrollamiento secundario 1a por el mismo circuito en el caso en que el transformador 1 comprende un imán permanente orientado en el sentido incorrecto.

Se pone de manifiesto en esta figura 3 que la presencia de un imán permanente posicionado correctamente permite atenuar fuertemente el pico de corriente que es generado en la ausencia de este imán.

Se pone de manifiesto igualmente que este pico es, por el contrario, aumentado fuertemente si el imán permanente no está correctamente orientado.

En el caso de un imán correctamente orientado, la duración del pico de corriente t es alargada (de t1 a t2), lo que facilita el cebado de la lámpara.

Para evitar que el imán esté orientado en el sentido incorrecto, se prevén sobre él medios para evitar errores de posicionamiento que permiten, durante el montaje, conocer el sentido según el cual debe posicionarse el imán 8 sobre el transformador 1.

Por ejemplo, el imán 8 es de una forma particular que impide montarlo en el sentido incorrecto.

Otros medios distintos de un imán permanente introducido en el anillo magnético del transformador pueden ser utilizados para aumentar el valor de la corriente para el cual se obtiene una saturación del circuito magnético.

En particular, el aumento del valor de la corriente para el cual se obtiene una saturación del circuito magnético puede igualmente ser realizado por medio de la alimentación de un arrollamiento 9 complementario bobinado sobre el anillo 5 (arrollamiento representado en trazo discontinuo en la figura 2). La alimentación del arrollamiento 9 puede ser realizada de forma permanente o transitoria.

Como habrá sido comprendido, las estructuras de transformadores que acaban de ser descritas son particularmente ventajosas cuando se desea integrar el módulo de cebado por ejemplo, tal como se ilustra en las figuras 4 y 5, en el soporte 10 de una lámpara de descarga o incluso tal como se ilustra en la figura 6, en una caja de conexión 11 destinada a recibir una lámpara de descarga.

En el ejemplo de realización ilustrado en las figuras 4 y 5, el transformador tórico 1 se extiende en el soporte 10 perpendicularmente a la lámpara 3.

En el ejemplo de realización ilustrado en la figura 6, el transformador 1 es recibido en una zona central de la caja 11, y su eje es confundido por ejemplo con el eje de la zona 12 de conexión en la cual el soporte de la lámpara de descarga está destinado a ser recibido. La caja 11 comprende además un abultamiento lateral 13 en el cual son recibidos el elemento de conmutación 2 y el condensador 4.

La invención también se aplica ventajosamente en el caso en el que se desea integrar el módulo de cebado en un módulo electrónico que realiza todas o parte de las funciones de control de la alimentación de una lámpara de descarga.

Es lo que ha sido ilustrado en la figura 7a, en la cual se ha representado un balasto integrado en una caja de conexión 15 destinada a recibir una lámpara de descarga 3. Un transformador está integrado en esta caja con el elemento de conmutación 2, el condensador 4 y una electrónica de control 14.

En la figura 7b, se ha ilustrado el caso en el que el balasto o una parte de éste está integrado en un módulo 16 que es deportado con respecto a la caja de conexión 17 sobre la que la lámpara 3 está conectada y a la que dicho módulo 16 está unido.

Claims (8)

1. Módulo de cebado de lámpara de descarga (3) especialmente para vehículo automóvil que comprende un transformador de alta tensión (1) que comprende un circuito magnético (5) sobre el que son bobinados un arrollamiento primario (1b) montado en serie con un elemento de conmutación y un arrollamiento secundario (1a) montado en serie con la lámpara de descarga (3), caracterizado por el hecho de que el módulo comprende además medios de modificación (8, 9) de las características magnéticas para realizar sobre el transformador (1) una imantación complementaria para reponer el nivel de saturación del arrollamiento secundario (1a) de dicho transformador (1), y por el hecho de que el circuito magnético (5) es un anillo (5).

2. Módulo de cebado según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de imantación complementaria (8, 9) comprenden un imán permanente (8) dispuesto en el circuito magnético (5).

3. Módulo de cebado según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que este imán permanente (8) está dispuesto en un entrehierro (6) del circuito magnético (5) del transformador (1).

4. Módulo de cebado según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por el hecho de que el imán permanente (8) comprende medios para evitar errores de posicionamiento.

5. Módulo de cebado según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de imantación complementaria (8, 9) comprenden un tercer arrollamiento (9) bobinado sobre el circuito magnético (5), alimentado de forma permanente o transitoria.

6. Lámpara (3) de descarga para vehículo automóvil, caracterizada por el hecho de que su soporte (10) integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones anteriores.

7. Conector (15) para lámpara de descarga (3) para vehículo automóvil, caracterizado por el hecho de que integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.

8. Módulo electrónico (16) de control de una lámpara de descarga (3), caracterizado por el hecho de que integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.