WO2000059269A1 - Gasentladungslampensockel mit zündeinrichtung - Google Patents

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WO2000059269A1
WO2000059269A1 PCT/EP2000/002608 EP0002608W WO0059269A1 WO 2000059269 A1 WO2000059269 A1 WO 2000059269A1 EP 0002608 W EP0002608 W EP 0002608W WO 0059269 A1 WO0059269 A1 WO 0059269A1
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gas discharge
discharge lamp
lamp base
carrier part
voltage
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PCT/EP2000/002608
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Inventor
Gerhard Karl
Erwin Gaisbauer
Anton Duschl
Johann Winkler
Christian Wittig
Günther Hirschmann
Peter Helbig
Hartmut Fröscher
Markus Siegner
Franz Sagberger
Günter Schinkinger
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Vogt Electronic Ag
Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
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    • H01R33/06—Two-pole devices with two current-carrying pins, blades or analogous contacts, having their axes parallel to each other
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to a gas discharge lamp base with an ignition device according to the preamble of claim 1.
  • Such a gas discharge lamp base with ignition device is known from US-A-5 510 967.
  • a tubular casing section of the gas discharge lamp is pressed into the gas discharge lamp base by means of a slotted ball.
  • Two contact rails arranged within the gas discharge lamp base ensure the electrical contact of the power supply and the current return with the associated connections of the ignition device.
  • the ignition device is of compact construction in the form of an elongated cylinder which extends within the gas discharge lamp base orthogonally to the longitudinal extent of the gas discharge lamp. US-A-5 510 967 does not provide more precise details about the internal structure of the ignition device.
  • a similar gas discharge lamp base is known from US-A-5,659,221. Instead of the slotted ball, however, a slotted truncated cone-shaped wedge is used in accordance with US Pat. No. 5,659,221 to produce the press connection.
  • DE-A-196 10 385 also describes a gas discharge lamp base with an ignition device.
  • two electrical connections of the ignition device, a first winding of an ignition pulse transmitter and the two main electrodes of the gas discharge lamp are connected in series.
  • the two electrical connections of the ignition device are connected to one another via a series connection of a capacitor via an ohmic resistor.
  • a series connection of a second winding of the ignition pulse transmitter with a spark gap is connected in parallel with the capacitor.
  • US-A-5, 838, 109 discloses an ignition device for a discharge lamp with a starter circuit and a noise filter circuit. However, this ignition device is not arranged in a lamp base.
  • DE-A-196 10 388 Another gas discharge lamp base with ignition device is known from DE-A-196 10 388.
  • the ignition device according to DE-A-196 10 388 has a high-voltage capacitor and a Tesla transformer. The latter two components are arranged so that the high-voltage capacitor is surrounded by the secondary winding of the Tesla transformer.
  • the invention has for its object to provide a gas discharge lamp base with an ignition device, which has improved operational reliability compared to the known gas discharge lamp bases.
  • this object is achieved by a gas discharge lamp base with an ignition device according to claim 1.
  • the improved operational safety is achieved through the consequent spatial separation of the components carrying high voltage from the components carrying low voltage, all of these components nevertheless being accommodated in the gas discharge lamp base, so that the gas discharge lamp base does not have a high-voltage interface, but only an interface must be connected to a supply network for lower voltage.
  • low voltage here means voltages up to a few kV.
  • high voltage here designates voltages from approximately 10 kV, in particular voltages of some 10 kV.
  • the special spatial arrangement of the suppressor choke or the suppressor chokes according to claim 4 in relation to the gas discharge direction contributes to a particularly good electromagnetic compatibility of the gas discharge lamp base according to the invention with ignition device.
  • the embodiment according to claim 6 ensures particularly good high-voltage insulation and thus particularly good operational reliability.
  • the labyrinth resulting in the embodiment according to claim 11 in the interaction of the upper housing part and the carrier part forms longer paths for any leakage currents and is therefore a particularly effective insulation measure which advantageously contributes to improving operational safety.
  • the existing external contour of the gas discharge lamp base improves the high-voltage strength of the gas discharge lamp base, reduces the thermal stress on the electrical components arranged in the gas discharge lamp base by the heat radiation emitted by the gas discharge, and prevents outgassing of the components enclosed in the gas discharge lamp base.
  • the flat lead frame (also lead frame) according to claim 18 offers the advantage that the connections can be welded in one plane during manufacture.
  • the lead frame offers further advantages: thicker conductor tracks than with printed circuits, higher strength of the carrier due to plastic-molded conductor tracks; The creepage distances can be extended by integrally formed ribs.
  • the walls of the carrier part are treated with a so-called primer, which ensures a good bond between the inner wall of the high-voltage space and the potting compound subsequently introduced.
  • This primer is filled into the high-voltage room and poured out again immediately. Nevertheless, primer can penetrate the lead-throughs.
  • the partition between the high and low voltage side of the support part should be absolutely tight. However, this cannot be achieved with connection wires routed through bores.
  • the embodiment according to claim 20 facilitates the insertion of the connecting wires of the components on the high-voltage side into the metal tubes.
  • the embodiment of claim 21 facilitates the insertion of the tubes firmly connected to the base of the carrier part into the holes provided in the conductor tracks of the lead frame.
  • a material reserve is made available by protruding the edges of the holes during welding.
  • the metal tubes also have the function of fixing the lead frame after welding, possibly supported by pins attached to the upper part of the carrier.
  • the metal housing surrounding the base has the advantage of good external shielding. It does not matter how the suppressor chokes are arranged with respect to the gas discharge burning in the gas discharge vessel.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a gas discharge lamp base according to the invention with an associated gas discharge lamp in a lateral cross section, partially taken apart, without electronic components,
  • FIG. 2 shows an embodiment of the gas discharge lamp base according to the invention with electronic equipment and associated gas discharge lamp in a side exploded view
  • FIG. 3 shows the embodiment of FIG. 2 in a perspective exploded view
  • FIG. 4 shows an embodiment of a carrier part for electronic components of an ignition device in the gas discharge lamp base according to the invention in a top view from above
  • Fig. 6 shows the carrier part from FIG. 4 in a top view from below
  • Fig. 8 shows an exemplary embodiment of an upper housing part of the gas discharge lamp base according to the invention in side view
  • FIG. 10 shows an embodiment of a lower housing part of the gas discharge lamp base according to the invention in a perspective view
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment of a circuit arrangement of the ignition device with a connected gas discharge lamp
  • FIG. 12 shows a second exemplary embodiment of a gas discharge base according to the invention in a perspective exploded view
  • FIG. 13 is a perspective view of a carrier part with a mounted lead frame
  • FIG. 14 shows the essential components of the base of FIG. 12 in a lateral exploded view
  • FIG. 15 is a partial section of the bottom of the carrier part and the lead frame, Fig. 16 upper and lower part of a base enclosing
  • FIG. 1 to 3 show, each in a different manner of representation, an embodiment of a gas discharge lamp base 1 according to the invention with an ignition device, the components belonging to the ignition device being omitted in FIG. 1.
  • the associated gas discharge lamp 2 is also shown in each case.
  • Its gas discharge vessel 3 with gas discharge electrodes 4, outer bulb 5, a current return 7 partially encased in a ceramic tube 6 and an inner power supply 8 as well as a base inner part 9 form a structural unit which is mounted in a housing upper part 10 of the gas discharge lamp base and is adjusted.
  • the upper housing part 10 (see also FIGS. 8 and 9) has electrically insulated bushings or openings 13, 14 for the inner power supply 8 and the power return 7. Additional separators 11, 12 on the upper housing part 10 improve the electrical insulation between the current feedback 7 and the inner power supply 8.
  • the gas discharge lamp base 1 also has a carrier part 16 for electronic components of the ignition device (see also FIGS. 4 to 7).
  • the carrier part 16 is provided with suitable receptacles 17 to 20 for the bushings 13, 14 and the separating webs 11, 12 of the upper housing part (10). This creates a labyrinth for any leakage currents.
  • the entire ignition device (ignition electronics) for the gas discharge lamp 2 is mounted in the carrier part 16.
  • the carrier part 16 with the electronic components of the ignition device is inserted into the upper housing part 10 and locked there by means of locking lugs 21 which engage in corresponding recesses 22 on the inner walls of the upper housing part 10.
  • the carrier part 16 has an upper side and a lower side and is equipped on both sides with the components of the ignition device.
  • the terms "top side” and “bottom side” are not necessarily smooth sides. As shown in FIGS. 1 to 7, each side can have steps in itself. However, the upper side and the lower side are separated from one another in such a way that one cannot get from one to the other of these two sides without passing over an outer edge 31 of the carrier part 16 or through one of the two through holes 19, 20 located within the inner receiving wall 17 to have to go through.
  • the carrier part 16 is equipped in such a way that the components of the ignition device carrying high voltage (approx. 30 kV) are arranged on one side of the carrier part 16 and the components of the ignition device carrying low voltage (approx. 2 kV) are arranged on the other side of the carrier part 16 are.
  • an ignition transformer designed as a toroidal transformer 23 (FIGS. 2, 3), two interference suppression chokes 24, 25 and a high-voltage capacitor 26.
  • the two suppression chokes 24, 25 lie transversely to the direction of the gas discharge burning in the associated gas discharge vessel 3 in order to achieve the best possible electromagnetic compatibility of the entire arrangement.
  • the two interference suppression chokes 24, 25 are in particular also mounted transversely to the longitudinal extent of the gas discharge lamp 2.
  • the walls 31, 17 of the carrier part 16 form casting chambers on the one hand and serve as electrical insulation on the other.
  • the carrier part has 16 further chambers for metallic insert-stamped and bent parts 32 to 38.
  • the metallic insert-stamped and bent parts 32 to 38 make electrical contact with the inner power supply 8 and the current feedback 7 and are provided with U-shaped cantilevers for contacting wires, in particular connecting wires of the electronic components 27 to 30.
  • the wires are welded to the insert-stamped and bent parts 32 to 38, ie no printed circuit board is used, but the electronic construction is carried out using lead frame technology (cable scaffolding technology).
  • the carrier part 16 is also provided with a collar space 39, which serves to receive a plug of a connecting cable.
  • the connecting cable connects the ignition device to the remaining components of the circuit arrangement required for lamp operation, which are accommodated in a separate operating device.
  • the illustrated embodiment of the gas discharge lamp base 1 according to the invention with ignition device is further provided with a lower housing part 40 (see FIGS. 1 to 3 and 10).
  • the lower housing part 40 has electrically insulating separating webs and walls 41, 42 which engage in corresponding receptacles 43, 44 of the carrier part 16 (see FIG. 6). In this way, a labyrinth of insulation walls is created, which creates longer paths for any leakage currents and thus contributes to ensuring particularly good operational safety of the gas discharge lamp base 1 according to the invention with an ignition device.
  • the upper housing part 10 is provided with molded pins or pins 15. These extend in guide grooves 46 of the carrier part 16 and through corresponding openings 45 in the lower housing part 40, where they are ultrasonically welded to the lower housing part 40.
  • the upper housing part 10 and the lower housing part 40 are laser-welded to one another all around or latched to one another all around or in segments.
  • the lower part 40 consists of an electrically insulating plastic which can withstand high thermal loads.
  • the operating temperature in the gas discharge lamp base 1 can be up to 150 ° C with this choice of material.
  • the gas discharge lamp base 1 according to the invention has a closed outer contour in the assembled state. The resulting special advantages have already been explained above.
  • the ignition device is a so-called asymmetrical pulse ignition device.
  • the DC voltage connection 49 is connected to ground and is led via a resistor 25 to a connection 51 of the gas discharge lamp 2.
  • the DC voltage connection 47 is for a supply voltage of -400V
  • the DC voltage connection 48 is for a supply voltage of + 600V.
  • the ignition capacitor 28 discharges intermittently via a spark gap 27 and via the primary winding Nl of the ignition transformer 23.
  • the discharge current flowing through the primary winding Nl of the ignition transformer 23 induces unipolar high-voltage pulses of positive or negative polarity in the secondary winding N2 of the ignition transformer 23, depending on the one used Supply voltage.
  • the ignition voltage pulses have an amplitude of around 25 kV and a width of around 300 ns.
  • the high-voltage capacitor 26 is connected in parallel to the discharge path of the gas discharge lamp 2.
  • the embodiment of the gas discharge lamp base according to the invention shown in FIGS. 12 to 14 is essentially similar to that described above.
  • the base consists of the essential components housing upper part 10, support part 16 and lower part 40.
  • the main changes compared to the first embodiment are in the lead frame 60, which is the Spark gap 27, the capacitors 28, 29, the resistor 30 and a threshold switch 52 (Fig. 17) carries, the additional partition 61 on the lower housing part 40 and in the contact bracket 63 and the foot contact 64 can be seen.
  • the foot contact 64 connects the inner power supply 8 to the one connection of the toroidal transformer.
  • the contact bracket 63 connects the current return 7 of the gas discharge lamp to the suppressor 24.
  • the additional labyrinth partition 61 serves to shield the contact bracket 63 from the low-voltage components on the lead frame 60.
  • the toroidal transformer (together with the others) High-voltage components of the base) poured into a potting compound 62.
  • the 15 shows a partial section of the partition 16 'of the carrier part 16. Below this wall there are the high-voltage components, and above it the low-voltage components of the base on the lead frame 60.
  • the lead frame 60 arranged above the partition 16 ' essentially consists of conductor tracks 70 which are encapsulated by insulating plastic. There are holes at the contact points, which are turned upwards, that is to say on the side facing away from the high voltage side.
  • the metal tubes 71 are inserted into these funnel-shaped protuberances.
  • the connecting wires 72 are in turn inserted into the metal tubes which are flared in the manner of a funnel. After the ends of the connecting wires 72 have been welded to the ends of the tubes 71 and the protuberances of the conductor tracks 70, there is a tight weld, which ensures a reliable ge sealing between the two sides of the support base 16 guaranteed.
  • 16 shows the metal housing consisting of two halves, upper part 80 and lower part 81, which encloses the base 1 on all sides. This results in a reliable shielding of the base, the position of the interference suppression chokes 24, 25 being indifferent.
  • FIG. 17 shows the circuit diagram of a second embodiment of the ignition device with a connected gas discharge lamp 2.
  • This circuit arrangement differs from that shown in FIG. 11 in that it is connected on the one hand to the connection 47 and on the other hand to the connection 51, that is to say in parallel with the capacitor 29 and the resistor 25 switched bidirectional threshold switch 52, the equivalent circuit diagram of which corresponds to two series and oppositely connected Zener diodes.
  • a threshold switch is sold by SGS Thomson under the brand name TRANSIL * diode.
  • the threshold switch 52 can be connected to ground instead of the connection 51.
  • the high-voltage and low-voltage components are outlined with a dashed line and labeled H and N, respectively.

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  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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Abstract

Ein Gasentladungslampensockel (1) mit Zündeinrichtung weist ein Trägerteil (16) für elektronische Bauelemente (23 bis 30) der Zündeinrichtung auf. Das Trägerteil (16) hat eine Oberseite und eine Unterseite. Auf der einen Seite des Trägerteils (16) sind nur Hochspannung führende Bauelemente (23 bis 26) und auf der anderen Seite des Trägerteils (16) nur Niederspannung führende Bauelemente (27 bis 30) der Zündeinrichtung angeordnet.

Description

Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung ist aus der US-A-5 510 967 bekannt. Bei diesem aus der US-A-5 510 967 bekannten Gasentladungslampensockel ist ein Mantelrohrabschnitt der Gasentladungslampe mittels einer geschlitzten Kugel in den Gasentladungslampensockel gepresst . Zwei innerhalb des Gasentladungslampensockels angeordnete Kontaktschienen gewährleisten den elektrischen Kontakt der Stromzuführung und der Stromrückführung mit den zugehörigen Anschlüssen der Zündeinrichtung. Gemäß der US-A-5 510 967 ist die Zündeinrichtung kompakt in Form eines länglichen Zylinders aufgebaut, der sich innerhalb des Gasentladungslampensockels orthogonal zur Längserstreckung der Gasentladungslampe erstreckt . Genauere Details über den inneren Aufbau der Zündeinrichtung können der US-A-5 510 967 nicht entnommen werden.
Ein ähnlicher Gasentladungslampensockel ist aus der US-A- 5 659 221 bekannt. Anstelle der geschlitzten Kugel wird jedoch gemäß der US-A-5 659 221 ein geschlitzter kegelstumpfförmiger Keil zur Herstellung der Pressverbindung eingesetzt.
Auch die DE-A-196 10 385 beschreibt einen Gasentladungs- lampensockel mit Zündeinrichtung. Gemäß der DE-A-196 10 385 sind zwei elektrische Anschlüsse der Zündeinrichtung, eine erste Wicklung eines Zündimpulsübertragers und die beiden Hauptelektroden der Gasentladungslampe in Reihe geschaltet . Weiterhin sind die beiden elektrischen Anschlüsse der Zündeinrichtung über eine Reihenschaltung eines Kondensators über einen ohmschen Widerstand miteinander verbunden. Parallel zum Kondensator ist eine Reihenschaltung einer zweiten Wicklung des Zündimpulsübertragers mit einer Funkenstrecke geschaltet. Der Zündimpulsübertrager sowie die weiteren genannten elektronischen Bauelemente, die genannten elektrischen Anschlüsse, ein Teil des Gasentladungsgefäßes und ein Teil einer längs des Gasentladungsgefäßes verlaufenden äußeren Leitung werden vollständig oder teilweise mit Kunststoffmaterial unter Bildung des Gasentladungslampensockels umspritzt oder vergossen.
Aus der DE-A-195 41 438 ist eine Gasentladungslampe mit Zündeinrichtung bekannt, bei der die Hochspannung führenden Bauelemente der Zündeinrichtung im Lampensockel angeordnet sind, während die Niederspannung führenden Bauelemente in der Lampenfassung angeordnet sind.
Die US-A-5, 838, 109 offenbart eine Zündeinrichtung für eine Entladungslampe mit einem Starterschaltkreis und einem Rauschfilterschaltkreis. Diese Zündeinrichtung ist jedoch nicht in einem Lampensockel angeordnet .
Aus der DE-A-196 10 388 ist ein weiterer Gasentladungs- lampensockel mit Zündeinrichtung bekannt. Die Zündeinrichtung gemäß der DE-A-196 10 388 weist einen Hochspannungskondensator und einen Tesla-Transformator auf. Die beiden letztgenannten Bauelemente sind so angeordnet, dass der Hochspannungskondensator von der Sekundärwicklung des Tesla-Transformators umgeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung bereitzustellen, der eine im Vergleich zu den bekannten Gasentladungslampensockeln verbesserte Betriebssicherheit aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung nach Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockel mit Zündeinrichtung wird die verbesserte Betriebssicherheit durch die konsequente räumliche Trennung der Hochspannung führenden Bauelemente von den Niederspannung führenden Bauelementen erreicht, wobei trotzdem alle diese Bauelemente im Gasentladungslampensockel untergebracht sind, so dass der Gasentladungslampensockel nicht über eine Hochspannungsschnittstelle, sondern nur über eine Schnittstelle für niedrigere Spannung an ein Versorgungsnetz angeschlossen werden muss. Zur Begriffsdefinition sei angemerkt, dass unter "Niederspannung" hier Spannungen bis zu einigen kV verstanden werden sollen. Im Gegensatz dazu bezeichnet der Begriff "Hochspannung" hier Spannungen ab etwa 10 kV, insbesondere Spannungen von einigen 10 kV.
Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17.
Die besondere räumliche Anordnung der Entstördrossel bzw. der Entstördrosseln gemäß Anspruch 4 in Bezug auf die Gasentladungsrichtung trägt zu einer besonders guten elektromagnetischen Verträglichkeit des erfindungsgemäßen Gasentladungs- lampensockels mit Zündeinrichtung bei.
Die Ausführungsform nach Anspruch 6 gewährleistet eine besonders gute Hochspannungsisolation und damit eine besonders gute Betriebssicherheit.
Das sich bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 11 im Zusammenwirken von Gehäuse-Oberteil und Trägerteil ergebende Labyrinth bildet verlängerte Wege für etwaige Kriechströme und ist daher eine besonders wirksame Isolationsmaßnahme, die in vorteilhafter Weise zur Verbesserung der Betriebssicherheit beiträgt. Gleiches gilt für die Ausführungsform gemäß Anspruch 14 in Bezug auf das Gehäuse-Unterteil.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 17 ist durch die - vorhandene geschlossene äußere Kontur des Gasentladungslampensockels die Hochspannungsfestigkeit des Gasentladungslampensockels verbessert, die thermische Belastung der im Gasentladungslampensockel angeordneten elektrischen Bauelemente durch die von der Gasentladung ausgehende Wärmestrahlung verringert und ein Ausgasen der im Gasentladungslampensockel eingeschlossenen Komponenten ausgeschlossen.
Der ebene Leiterrahmen (auch Lead-Frame) nach Anspruch 18 bietet den Vorteil, dass man bei der Fertigung die Anschlüsse in einer Ebene verschweißen kann. Der Leiterrahmen bietet weitere Vorteile: Dickere Leiterbahnen als bei gedruckten Schaltungen, höhere Festigkeit des Trägers durch kunststoff- umspritzte Leiterbahnen; durch angeformte Rippen lassen sich die Kriechwege verlängern.
Nach der Montage der Bauteile auf der Hochspannungsseite des Trägerteils werden dessen Wände mit einem sogenannten Primer behandelt, der einen guten Verbund zwischen der Innenwand des Hochspannungsraumes und der anschließend eingebrachten Vergussmasse sichert. Dieser Primer wird in den Hochspannungsraum eingefüllt und sofort wieder ausgegossen. Trotzdem kann Primer in die Durchführungen der Anschlussdrähte eindringen. Um dies zu verhindern, sollte die Trennwand zwischen Hoch- und Niederspannungsseite des Trägerteils absolut dicht sein. Dies ist aber bei durch Bohrungen geführte Anschluss- drähte nicht zu schaffen.
Abhilfe schafft hier die Ausführungsform nach Anspruch 19, weil einerseits die Verbindung Trägerteilboden/Metallröhr- chen und andererseits die Kontaktierung der Enden der Rδhrchen auf den Leiterbahnen zuverlässig dicht ausgeführt werden kann.
Die Ausführungsform nach Anspruch 20 erleichtert das Einführen der Anschlussdrähte der Bauelemente der Hochspannungsseite in die Metallröhrchen.
Die Ausführungsform des Anspruchs 21 erleichtert das Einführen der mit dem Trägerteilboden fest verbundenen Röhrchen in die in den Leiterbahnen des Leiterrahmens vorgesehenen Löcher. Außerdem wird durch die Ausstülpung der Ränder der Löcher beim Verschweißen eine Materialreserve zur Verfügung gestellt .
Die gemeinsame Verschweißung der Enden der Röhrchen mit dem zugehörigen Anschlussdraht und der Leiterbahn ermöglicht eine absolute Abdichtung (Anspruch 22) .
Die Metallröhrchen haben darüber hinaus die Funktion, dass sie nach dem Verschweißen den Leiterrahmen, ggf. unterstützt durch am Träger-Oberteil angebrachte Zapfen, fixieren.
Das den Sockel umschließende Metallgehäuse nach Anspruch 23 hat schließlich den Vorteil einer guten Abschirmung nach außen. Hierbei ist es gleichgültig, wie die Entstördrosseln bezüglich der im Gasentladungsgefäß brennenden Gasentladung angeordnet sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungs- gemäßen Gasentladungslampensockels mit Zündeinrichtung anhand von Figuren erläutert . Es zeigt : Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels mit zugehöriger Gasentladungslampe im seitlichen Querschnitt, teilweise auseinandergenommen, ohne elektronische Bestückung,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels mit elektronischer Bestückung und zugehöriger Gasentladungslampe in seitlicher Explosionsdarstellung,
Fig. 3 das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 in perspektivischer Explosionsdarstellung,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Trägerteils für elektronische Bauelemente einer Zündeinrichtung im erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockel in Draufsicht von oben,
Fig . 5 Schnitt C-C von Fig. 4,
Fig . 6 das Trägerteil von Fig. 4 in Draufsicht von unten,
Fig . 7 Schnitt F-F von Fig. 6,
Fig . 8 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuse-Oberteils des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels in Seitenansicht,
Fig. 9 das Gehäuse-Oberteil von Fig. 9 in Draufsicht von unten,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuse-Unterteils des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels in perspektivischer Darstellung,
Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung der Zündeinrichtung mit angeschlossener Gasentladungslampe,
Fig. 12 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasentladungssockels in perspektivischer Explosionsdarstellung,
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines Trägerteils mit aufmontiertem Leiterrahmen,
Fig. 14 die wesentlichen Bestandteile des Sockels der Fig. 12 in seitlicher Explosionsdarstellung,
Fig. 15 einen Teilschnitt des Bodens des Trägerteils und des Leiterrahmens , Fig. 16 Ober- und Unterteil eines den Sockel umschließenden
Metallgehäuses und Fig. 17 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung der Zündeinrichtung mit angeschlossener Gasentladungslampe .
Die Fig. 1 bis 3 zeigen, jeweils in unterschiedlicher Darstellungsweise, ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels 1 mit Zündeinrichtung, wobei in Fig. 1 die zur Zündeinrichtung gehörenden Bauelemente weggelassen wurden. Jeweils mit dargestellt ist auch die zugehörige Gasentladungslampe 2. Deren Gasentladungsgefäß 3 mit Gasentladungselektroden 4, Außenkolben 5, mit einem Keramikrohr 6 teilweise ummantelte Stromrückführung 7 und innere Stromzuführung 8 sowie ein Sockelinnenteil 9 bilden eine Baueinheit, die in einem Gehäuse-Oberteil 10 des Gasentladungslampensockels montiert und justiert ist.
Das Gehäuse-Oberteil 10 (siehe auch Fig. 8 und 9) weist elektrisch isolierte Durchführungen oder Öffnungen 13, 14 für die innere Stromzuführung 8 und die Stromrückführung 7 auf . Zusätzliche Trennstege 11, 12 am Gehäuse-Oberteil 10 verbessern die elektrische Isolation zwischen Stromrückführung 7 und innerer Stromzuführung 8.
Der erfindungsgemäße Gasentladungslampensockel 1 weist ferner ein Trägerteil 16 für elektronische Bauelemente der Zündeinrichtung (siehe auch Fig. 4 bis 7) auf. Das Trägerteil 16 ist mit passgerechten Aufnahmen 17 bis 20 für die Durchführungen 13, 14 und die Trennstege 11, 12 des Gehäuse-Oberteils (10) versehen. Dadurch entsteht ein Labyrinth für etwaige Kriechströme. In dem Trägerteil 16 ist die gesamte Zündeinrichtung (Zündelektronik) für die Gasentladungslampe 2 montiert. Das Trägerteil 16 mit den elektronischen Bauelementen der Zündeinrichtung wird in das Gehäuse-Oberteil 10 eingefügt und dort mittels Rastnasen 21, die in entsprechende Vertiefungen 22 an Innenwänden des Gehäuse-Oberteils 10 eingreifen, verrastet .
Das Trägerteil 16 hat eine Oberseite und eine Unterseite und ist beidseitig mit den Bauelementen der Zündeinrichtung bestückt. Die Begriffe "Oberseite" und "Unterseite" sind dabei nicht als unbedingt glatte Seiten aufzufassen. Wie in den Fig. 1 bis 7 dargestellt, kann jede Seite für sich Stufen aufweisen. Die Oberseite und die Unterseite sind jedoch derart voneinander getrennt, dass man nicht von der einen zur anderen dieser beiden Seiten gelangen kann, ohne über einen äußeren Rand 31 des Trägerteils 16 hinüber oder durch eines der beiden innerhalb der inneren Aufnahmewandung 17 gelegenen Durchführungslöcher 19, 20 hindurch zu müssen.
Die Bestückung des Trägerteils 16 erfolgt derart, dass die Hochspannung (ca. 30 kV) führenden Bauelemente der Zündeinrichtung auf der einen Seite des Trägerteils 16 und die - Niederspannung (ca. 2 kV ) führenden Bauelemente der Zündeinrichtung auf der anderen Seite des Trägerteils 16 angeordnet sind.
Insbesondere befinden sich auf der Hochspannungsseite des Trägerteils 16 ein als Ringkerntransformator 23 (Fig. 2, 3) ausgebildeter Zündtransformator, zwei Entstördrosseln 24, 25 und ein Hochspannungskondensator 26. Diese Hochspannung führenden Bauelemente 23 bis 26 sind in eine elektrisch isolierende Vergussmasse eingebettet. Die beiden Entstördrosseln 24, 25 liegen quer zur Richtung der im zugehörigen Gasentladungs- gefäß 3 brennenden Gasentladung, um eine möglichst gute elektromagnetische Verträglichkeit der gesamten Anordnung zu erreichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Entstördrosseln 24, 25 insbesondere auch quer zur Längserstreckung der Gasentladungslampe 2 montiert.
Auf der von der Hochspannungsseite des Trägerteils 16 abgewandten Seite, der Niederspannungsseite, des Trägerteils 16 sitzen eine Funkenstrecke 27, ein Zündkondensator 28, ein EntStörkondensator 29 und ein ohmscher Widerstand 30. Wärmeempfindliche Teile sind in möglichst großem Abstand zum Gasentladungsgefäß 3 angeordnet .
Die Wände 31, 17 des Trägerteils 16 bilden einerseits Vergusskammern und dienen andererseits als elektrische Isolierung. Außerdem weist das Trägerteil 16 weitere Kammern für metallische Einlege-Stanzbiegeteile 32 bis 38 auf. Die metallischen Einlege-Stanzbiegeteile 32 bis 38 stellen elektrischen Kontakt zur inneren Stromzuführung 8 und zur Stromrückführung 7 her und sind mit U-förmigen Auslegern zur Kontaktierung mit Drähten, insbesondere Anschlussdrähten der elektronischen Bauelemente 27 bis 30, versehen. Die Drähte sind mit den Einlege-Stanzbiegeteilen 32 bis 38 verschweißt, d.h. es wird keine Leiterplatte verwendet, sondern der elektronische Aufbau erfolgt in Lead-Frame-Technik (Leitungsgerüsttechnik) .
Das Trägerteil 16 ist ferner mit einem Kragenraum 39 versehen, der zur Aufnahme eines Steckers eines Anschluss- kabels dient. Das Anschlusskabel verbindet die Zündeinrichtung mit den in einem separaten Betriebsgerät untergebrachten restlichen Komponenten der zum Lampenbetrieb erforderlichen Schaltungsanordnung.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels 1 mit Zündeinrichtung ist weiter mit einem Gehäuse-Unterteil 40 versehen (siehe Fig. 1 bis 3 und 10) . Das Gehäuse-Unterteil 40 weist elektrisch isolierende Trennstege und Wände 41, 42 auf, die passgerecht in entsprechende Aufnahmen 43, 44 des Trägerteils 16 (siehe Fig. 6) eingreifen. Auf diese Weise entsteht ein Labyrinth aus Isolationswandungen, das verlängerte Wege für etwaige Kriechströme schafft und so zur Gewährleistung einer besonders guten Betriebssicherheit des als Ausführungsbeispiel dargestellten erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels 1 mit Zündeinrichtung beiträgt .
Das Gehäuse-Oberteil 10 ist mit angeformten Stiften oder Zapfen 15 versehen. Diese erstrecken sich in Führungsrinnen 46 des Trägerteils 16 und durch entsprechende Durchbrüche 45 im Gehäuse-Unterteil 40 hindurch, wo sie mit dem Gehäuse-Unterteil 40 ultraschallverschweißt sind. Bei anderen Ausführungs- beispielen des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels 1 sind das Gehäuse-Oberteil 10 und das Gehäuse-Unterteil 40 umlaufend miteinander laserverschweißt oder umlaufend bzw. segmentweise miteinander verrastet .
Das Gehäuse-Oberteil 10, das Trägerteil 16 und das Genau- se-Unterteil 40 bestehen bei dem beschriebenen Ausführungsbei- spiel aus einem thermisch hoch belastbaren, elektrisch isolierenden Kunststoff. Die Betriebstemperatur im Gasentladungs- lampensockel 1 kann bei dieser Materialwahl bis zu 150 °C betragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der erfindungsgemäße Gasentladungslampensockel 1 im zusammengebauten Zustand eine geschlossene äußere Kontur. Die sich daraus ergebenden besonderen Vorteile wurden bereits oben erläutert.
Anhand Fig. 11 sei kurz der elektrische Schaltungsaufbau einer Zündeinrichtung erläutert .
Die Zündeinrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel eine sogenannte asymmetrische ImpulsZündeinrichtung. Von drei Gleichspannungsanschlüssen 47, 48, 49 werden wahlweise zwei benutzt. Der Gleichspannungsanschluss 49 liegt auf Masse und ist über einen Widerstand 25 auf einen Anschluss 51 der Gasentladungslampe 2 geführt. Der Gleichspannungsanschluss 47 ist für eine Versorgungsspannung von -400V, und der Gleichspannungsanschluss 48 ist für eine VersorgungsSpannung von +600V. Der Zündkondensator 28 entlädt sich stoßweise über eine Funkenstrecke 27 und über die Primärwicklung Nl des Zündtransformators 23. Der durch die Primärwicklung Nl des Zündtransformators 23 fließende Entladestrom induziert in der Sekundärwicklung N2 des Zündtransformators 23 unipolare Hochspannungs- impulse positiver oder negativer Polarität, abhängig von der verwendeten VersorgungsSpannung. Mit diesen unipolaren Hochspannungsimpulsen wird bei Anschluss 50 die innere Stromzuführung 8 der Gasentladungslampe 2 beaufschlagt. Die Zündspannungsimpulse haben im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Amplitude von rund 25 kV und eine Breite von rund 300 ns . Der Hochspannungskondensator 26 ist parallel zur Entladungsstrecke der Gasentladungslampe 2 geschaltet .
Die in den Fig. 12 bis 14 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasentladungslampensockels ähnelt im wesentlichen der vorstehend beschriebenen. Der Sockel besteht aus den wesentlichen Bestandteilen Gehäuseoberteil 10, Trägerteil 16 und Unterteil 40. Die wesentlichen Änderungen gegenüber der ersten Ausführungsform sind in dem Leiterrahmen 60, der die Funkenstrecke 27, die Kondensatoren 28, 29, den Widerstand 30 und einen Schwellwertschalter 52 (Fig. 17) trägt, der zusätzlichen Trennwand 61 auf dem Gehäuseunterteil 40 sowie in dem Kontaktbügel 63 und dem Fußkontakt 64 zu sehen.
Fig. 13 zeigt den Trägerteil 16 nach der Montage des Leiterrahmens 60 mit den Niederspannung führenden Bauteilen des Sockels. Wie die Darstellung anschaulich zeigt, befinden sich sämtliche Kontakte in einer Ebene, wodurch das Verschweißen der Kontakte wesentlich erleichtert wird.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich, verbindet der Fußkontakt 64 die innere Stromzuführung 8 mit dem einen Anschluss des Ringkerntransformators. Der Kontaktbügel 63 verbindet die Stromrückführung 7 der Gasentladungslampe mit der Entstördrossel 24. Die zusätzliche Labyrinth-Trennwand 61 dient zur Abschirmung des Kontaktbügels 63 von den Niederspannung führenden Bauteilen auf dem Leiterrahmen 60. Wie in dieser Figur gezeigt, ist der Ringkerntransformator (zusammen mit den übrigen Hochspannung führenden Bauteilen des Sockels) in eine Vergussmasse 62 eingegossen.
Fig. 15 zeigt einen Teilschnitt der Trennwand 16' des Trägerteils 16. Unterhalb dieser Wand befinden sich die Hochspannung führenden Bauteile, oberhalb derselben die Niederspannung führenden Bauteile des Sockels auf dem Leiterrahmen 60. In die Trennwand 16' ist ein Röhrchen aus Metall, beispielsweise Kupfer, eingespritzt oder eingezogen, die Verbindung zwischen beiden ist absolut dicht . Der oberhalb der Trennwand 16' angeordnete Leiterrahmen 60 besteht im wesentlichen aus Leiterbahnen 70, die von isolierendem Kunststoff umspritzt sind. An den Kontaktstellen befinden sich Löcher, die nach oben, also zu der von der Hochspannung führenden Seite abgewandten Seite ausgestülpt sind. In diese trichterförmigen Ausstülpungen sind die Metallröhrchen 71 eingeführt. Die Anschlussdrähte 72 sind ihrerseits in die hochspannungs- seitig trichterförmig aufgeweiteten Metallröhrchen eingeführt. Nach dem Verschweißen der Enden der Anschlussdrähte 72 mit den Enden der Röhrchen 71 und den Ausstülpungen der Leiterbahnen 70 ergibt sich eine dichte Schweißstelle, die eine zuverlässi- ge Abdichtung zwischen den beiden Seiten des Trägerbodens 16 gewährleistet .
Fig. 16 zeigt das aus zwei Hälften, Oberteil 80 und Unterteil 81, bestehende Metallgehäuse, das den Sockel 1 allseitig umschließt. Hierdurch ergibt sich eine zuverlässige Abschirmung des Sockels, wobei die Lage der Entstördrosseln 24, 25 gleichgültig ist.
Fig. 17 zeigt das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Zündeinrichtung mit angeschlossener Gasentladungslampe 2. Diese Schaltungsanordnung unterscheidet sich von der in Fig. 11 gezeigten durch einen einerseits an den Anschluss 47 und andererseits an den Anschluss 51 angeschlossenen, also parallel zum Kondensator 29 und zum Widerstand 25 geschalteten bidirektionalen Schwellwertschalter 52, dessen Ersatzschaltbild zwei seriell und gegensinnig geschalteten Zenerdioden entspricht. Ein solcher Schwellwertschalter wird von der Firma SGS Thomson unter dem Markennamen TRANSIL*-Diode vertrieben. Alternativ kann der Schwellwertschalter 52 statt an den Anschluss 51 an Masse angeschlossen werden. Die Hochspannung und die Niederspannung führenden Bauteile sind jeweils mit einer gestrichelten Linie umrandet und mit H bzw. N bezeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Gasentladungslampensockel (1) mit Zündeinrichtung, der ein Trägerteil (16) für elektronische Bauelemente (23 bis 30) der Zündeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (16) eine Oberseite und eine Unterseite hat, wobei auf der einen Seite (Hochspannungsseite) des Trägerteils (16) nur Hochspannung führende Bauelemente (23 bis 26) und auf der anderen Seite (Niederspannungsseite) des Trägerteils (16) nur Niederspannung führende Bauelemente
(27 bis 30) der Zündeinrichtung angeordnet sind.
2. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Hochspannung führendes Bauelement (23 bis 26) mindestens ein Zündtransformator (23) auf dem Trägerteil (16) angeordnet ist und
- als Niederspannung führende Bauelemente (27 bis 30) mindestens folgende Bauelemente auf dem Trägerteil (16) angeordnet sind: eine Funkenstrecke (27) und ein Zündkondensator (28) .
3. Gasentladungslampensockel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Hochspannung führende Bauelemente (23 bis 26) weiterhin mindestens folgende Bauelemente auf dem Trägerteil
(16) angeordnet sind: eine Entstördrossel (24, 25) und ein Hochspannungskondensator (26) , und
- als Niederspannung führende Bauelemente (27 bis 30) weiterhin mindestens folgende Bauelemente auf dem Trägerteil (16) angeordnet sind: ein Entstörkondensator (29) und ein ohmscher Widerstand (30) .
4. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Entstördrosseln quer zur Richtung der im Gasentladungsgefäß (3) brennenden Gasentladung angeordnet ist .
5. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündtransformator
(23) ein Ringkerntransformator ist.
6. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannung führenden Bauelemente (23 bis 26) in einer elektrisch isolierenden Vergussmasse eingebettet sind.
7. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (16) aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht.
8. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktierungen innerhalb des Gasentladungslampensockels
(1) in Lead-Frame-Technik ausgeführt sind.
9. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (16) mit Kammern für metallische Einlege-Stanzbiegeteile (32 bis 38) , die mindestens einen Teil des Leitungsgerüsts bilden, versehen ist.
10. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil
(16) mit einem Kragenraum (39) , der zur Aufnahme eines Anschlusskabelsteckers dient, versehen ist.
11. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse-Oberteil
(10) , auf dem die Gasentladungslampe (2) montiert ist, und das auf der Oberseite des Trägerteils (16) aufsitzt, wobei
- das Gehäuse-Oberteil (10) Durchführungen (13, 14) für eine Stromzuführung (8) und eine Stromrückführung (7) sowie zwischen beiden Durchführungen (13, 14) angeordnete elektrisch isolierende Trennstege ( 11, 12) aufweist, und
- das Trägerteil (16) Aufnahmen für die Durchführungen (13, 14) und die Trennstege (11, 12) des Gehäuse-Oberteils (10) aufweist, die derart ausgeführt sind, dass sich bei mit dem Trägerteil (16) zusammengefügtem Gehäuse-Oberteil (10) ein Labyrinth für etwaige Kriechströme ergibt.
12. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (16) und das Gehäuse- Oberteil (10) mittels Rastnasen (21) miteinander verrastet sind.
13. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Oberteil (10) aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht.
14. Gasentladungslampensockel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse-Unterteil
(40) , das auf der Unterseite des Trägerteils (16) aufsitzt und mit elektrisch isolierenden Trennstegen (41, 42) versehen ist, die in entsprechende Aufnahmen (43, 44) des Trägerteils (16) eingreifen.
15. Gasentladungslampensockel (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Unterteil (40) aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht.
16. Gasentladungslampensockel (1) nach indirekt auf Anspruch 13 rückbezogenem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Oberteil (10) mit angeformten Stiften oder Zapfen (15) versehen ist, die in Führungsrinnen (46) entlang des Trägerteils (16) verlaufen und mit dem Gehäuse-Unterteil (40) verschweißt oder verlötet sind.
17. Gasentladungslampensockel (1) nach auf Anspruch 11 rückbezogenem Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass er eine geschlossene äußere Kontur hat .
18. Gasentladungslampensockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ebenen Leiterrahmen
(60) mit kunststoffummantelten Leiterbahnen, der die Niederspannung führenden Bauelemente (27 bis 30) trägt, wobei die Anschlüsse der Bauelemente (27 bis 30) mit den Leiterbahnen des Leiterrahmens (60) verbunden sind.
19. Gasentladungslampensockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchführung für die von der Hochspan- nungs- zur Niederspannungsseite des Trägerteils (16) geführten Anschlussdrähte (72) in den die beiden Seiten trennenden Boden des Trägerteils (16) Metallröhrchen (71) eingeformt sind, deren niederspannungsseitige Enden jeweils eine der Leiterbahnen (70) des Leiterrahmens kontaktieren.
20. Gasentladungslampensockel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallröhrchen (71) an dem der Hochspannungsseite zugewandten Ende trichterförmig aufgeweitet sind.
21. Gasentladungslampensockel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die niederspannungsseitigen Enden der Metallröhrchen (71) in Löcher in den Leiterbahnen (70) eingeführt sind, deren Ränder nach der von der Hochspannungsseite abgewandten Seite trichterförmig ausgestülpt sind.
22. Gasentladungslampensockel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die niederspannungsseitigen Enden der Metallröhrchen (71) nach Einführen in die Löcher in den Leiterbahnen des Leiterrahmens (60) und nach Einführen der Anschlussdrähte (72) in die Metallröhrchen (71) verschweißt sind.
23. Gasentladungslampensockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein den Sockel (1) umschließendes Metallgehäuse (80, 81) .
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