WO2016015985A2 - Betriebsvorrichtung für eine lampe und lampe mit betriebsvorrichtung - Google Patents

Betriebsvorrichtung für eine lampe und lampe mit betriebsvorrichtung Download PDF

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WO2016015985A2
WO2016015985A2 PCT/EP2015/065952 EP2015065952W WO2016015985A2 WO 2016015985 A2 WO2016015985 A2 WO 2016015985A2 EP 2015065952 W EP2015065952 W EP 2015065952W WO 2016015985 A2 WO2016015985 A2 WO 2016015985A2
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Definitions

  • the invention relates to an operating device according to the preamble of patent claim 1 and a lamp with such an operating device.
  • the published patent application EP 0 975 007 A1 discloses a lighting system with a high-pressure discharge lamp and an operating device. Electrical components of the operating device are arranged on a mounting board within a housing formed by a lamp cap.
  • the operating device according to the invention has a mounting board and arranged on the mounting board electrical components for operating a lamp.
  • the mounting board forms a housing for receiving a lamp cap. This allows the components of the operating device in space-saving Be arranged close to the lamp.
  • the components of the operating device according to the invention are exposed to a lower thermal load, since they are arranged outside the lamp cap.
  • Another advantage of the operating device according to the invention is that it is compatible with the lamps already available on the market and in particular requires no adaptation of the lamp design to the operating device according to the invention.
  • the mounting board of the operating device according to the invention has a
  • the angled mounting board sections are preferably connected to the base section for the aforementioned purpose, in each case by a folding edge or by a bending edge by at least one hinge, for example a film hinge or a bendable IMS printed circuit board.
  • at least one angled mounting board portion which is equipped with electrical contacts, designed to be pivotable or foldable in order to enable a simple way of electrical contacting of the operating device with the lamp.
  • the angled mounting board sections of the mounting board form the Operating device according to the invention walls of the housing formed by the mounting board. This allows the lamp base of the angled mounting board sections of the mounting board.
  • Mounting board sections are enclosed like a ring or ring segment.
  • the base portion of the mounting board of the operating device according to the invention has an opening for the lamp.
  • This opening allows the lamp vessel and a lamp vessel holder to protrude from the housing formed by the mounting board, and the base section can be provided with attachment means in the region of the opening edge for supporting and fixing the mounting board to the lamp cap.
  • the opening also allows for improved cooling of arranged on the mounting board electrical components of the invention
  • the housing formed by the mounting board of the operating device according to the invention has an inside and the electrical components for operating the lamp are preferably arranged on the inside. This protects the electrical components of the operating device from contact and damage.
  • the operating device according to the invention advantageously has fixing means for fastening the housing formed by the mounting board to the lamp base.
  • fixing means for fastening the housing formed by the mounting board to the lamp base.
  • the fixing means comprise at least one web, which acts as a spacer and a plug connection with a press fit between the operating device according to the invention and the
  • Lamp socket allows.
  • a distance between the lamp base and the angled mounting board sections is made possible, which offers space for the electrical components of the operating device according to the invention arranged on the angled mounting board sections.
  • the aforesaid at least one land is disposed on the surface of a cover which covers an open side of the housing formed by the mounting board and to which the mounting board is releasably secured.
  • the housing formed by the mounting board of the operating device according to the invention advantageously has an outer surface which is metallic. This improves the electromagnetic compatibility of the operating device and the lamp according to the invention and ensures good cooling of the electronic components.
  • the metallic outside may be connected to the in-circuit ground potential of the operating device to improve safety against high electrical voltages in handling the lamp and operating device.
  • the operating device according to the invention is preferably designed as an operating device for a discharge lamp and in particular for a high-pressure discharge lamp, which is used as a light source in
  • the discharge lamp preferably has an ignition device arranged in the lamp base.
  • the lamp base already ensures good electrical insulation of the high-voltage electrical components of the ignition device and the invention
  • the operating device only has to contain the remaining electrical components required for lamp operation, which are not part of the ignition device.
  • the housing formed by the mounting plate of the operating device according to the invention is preferably designed such that it can be plugged onto the lamp base of the lamp to allow a particularly simple installation of the operating device on the lamp and in case of failure to a simple lamp replacement or change of operating device allow.
  • Figure 1 is a perspective, schematic representation of an operating device according to the first embodiment of the invention and a discharge lamp by means of this
  • FIG 2 is a plan view of the assembled with electrical components of the operating device surface of the molded to a housing mounting board of the illustrated in Figure 1 operating device
  • Figure 3 is a plan view of the non-electrical
  • FIGS. 1 to 3 shows a top view of a cover for the housing formed by the mounting plate shown in FIGS. 1 to 3
  • Figure 5 is a perspective, schematic representation of an operating device according to the second embodiment of the invention and a
  • FIGS. 2 to 4 schematically show an operating device 1 according to the first exemplary embodiment of the invention.
  • This operating device 1 has a mounting board 10, on the surface of electrical components 20 for operating a light source as a
  • the electrical components 20 of the operating device 1 form a voltage converter in the form of a boost converter with one, the boost converter downstream full-bridge inverter and with a power control unit.
  • the boost converter generates from the vehicle electrical system voltage of the motor vehicle a DC voltage required for the operation of the high-pressure discharge lamp 5.
  • the full bridge inverter in the bridge branch, the discharge path of the high pressure discharge lamp 5 is connected, the current is continuously reversed by the high pressure discharge lamp 5 with a frequency of about 500 Hz.
  • the power control unit the electric power of the high pressure discharge lamp 5 is controlled.
  • the mounting board 10 is formed as an IMS board and in one piece, wherein the abbreviation "IMS" stands for "Insulated Metal Substrate".
  • the mounting board 10 has a base portion 100 with a rectangular outline and four mounting board portions 101, 102, 103, 104, each with a rectangular outline, which are each formed on one of the four side edges 11, 12, 13, 14 of the base portion 100.
  • the mounting board 10 is shown schematically in the planar state.
  • the side edges 11, 12, 13, 14 of the base portion are formed as folding edges or bending edges or hinge-like, so that the four integrally formed on the base portion 100 mounting portions 101, 102, 103, 104 respectively over the corresponding side edge 11, 12, 13 and 14 respectively Angled from the base portion 100 or can be pivoted about the respective side edge 11, 12, 13 and 14 respectively.
  • the electrical components 20 of the operating device 1 are all arranged on the same side 10 a of the mounting board 10, the below Also referred to as the front 10 a of the mounting board 10.
  • the other side 10 b of the mounting board 10 is hereinafter also referred to as the back 10 b of the mounting board 10.
  • the rear side 10b of the mounting board 10 is formed by an aluminum sheet.
  • the four mounting portions 101, 102, 103, 104 formed on the base portion 100 are each angled over the corresponding side edge 11, 12, 13 and 14 of the base portion 100, so that the Base portion 100 a base side and the four angled therefrom mounting portions 101, 102, 103, 104 each form a side wall of a cuboid housing.
  • the angled mounting portions 101, 102, 103, 104 are angled over the side edges 11, 12, 13 and 14, respectively, from the base portion 100 such that the front face 10a of the mounting board 10 forms the inside of the housing formed by the mounting board 10.
  • all electrical components 20 are arranged within the aforementioned housing.
  • the mounting board 10 has conductor tracks, which serve for the electrical connection of the electrical components 20.
  • the back side 10b of the mounting board 10 forms the outside of the housing formed by the mounting board.
  • FIG. 3 schematically shows a plan view of the rear side 10b of the base section 100 and of the mounting sections 103, 104 thereof bent away from it
  • the base portion 100 has an opening 15 with a circular rim with a diameter D of 32 mm.
  • the length A of the rectangular Base section 100 is 60 mm and its width B is 55 mm.
  • the distance of the center of the circular opening 15 to the two long side edges 12, 14 of the rectangular base portion 100 is 27.5 mm in each case.
  • the distance of the center of the circular opening 15 to the first short side edge 11 of the rectangular base portion 100 is 35 mm, and to the opposite other short side edge 13 of the rectangular base portion 100, its distance C is 25 mm.
  • the electrical components 20 of the operating device 1 are mounted on the front side 10 a of the mounting board 10 via the base section 100 and the four mounting board sections 101, 102, 103, 104 formed thereon.
  • a socket 16 is arranged in the region of the base portion 100 on the front side 10a of the mounting board 10, which serves to receive a plug and to connect the vehicle electrical system voltage of the motor vehicle to supply the operating device 1 with the vehicle electrical system voltage.
  • the socket 16 is accessible from the outside via an opening 110 in the first mounting board section 101 after the housing formed by the mounting board 10 has been formed.
  • three electrical contact pins 21 are further arranged on the front side 10 a of the mounting board 10, the electrical contact after mounting the operating device 1 on the lamp cap 51 of the high pressure discharge lamp 5 between the operating device 1 and the high pressure discharge lamp 5 establish.
  • the electrical contact pins 21 are brought into contact with the socket 52 of the high-pressure discharge lamp 5 arranged on the lamp socket by folding over the first mounting board section 101 when attaching the operating device 1 to the lamp base 51 of the high-pressure discharge lamp 5 and during molding of the housing formed by the mounting board 10.
  • the electrical contact between the operating device 1 and the high-pressure discharge lamp 5 as well as the ignition device accommodated in the interior of the lamp base 51 is produced.
  • FIG. 4 schematically shows a cover 120 for the still open side of the housing 10 formed by the mounting board 10 that is opposite the base section 100.
  • the cover is made of a metal plate having the same outer dimensions as the base portion 100 of the mounting board 10.
  • the cover 120 has on its surface on one side, here referred to as the front side, a web 121 which forms a square frame with rounded corners.
  • the dimensions of the frame formed by the web 121 are matched to the dimensions of the lamp cap 51.
  • the frame serves to align and fix the lamp base 51 on the cover 120.
  • the web 121 encloses a square with rounded corners and with a side length E of 40 mm, so that a lamp base 51 with a square bottom surface and the corresponding dimensions with a clamping fit within the aforementioned Frame on the front of the cover 120 can be fixed.
  • the center of the aforementioned square has a distance of 27.5 mm to the two long side edges of the cover.
  • the distance of the center of the square to the first short side edge 11 of the cover 120 is 35 mm, and to the opposite other short side edge of the cover 120, its distance F is 25 mm.
  • the operating device 1 is used to operate a high-pressure discharge lamp 5, which is used as a light source in a motor vehicle headlight, for example for generating the low beam.
  • FIG. 1 schematically shows such a high-pressure discharge lamp 5.
  • High-pressure discharge lamp 5 has a cylindrical lamp vessel unit 50, which is formed by a sealed discharge vessel and an outer bulb surrounding the discharge vessel. Within the discharge vessel, two axially aligned gas discharge electrodes and a discharge medium for generating a light emitting gas discharge are arranged. One end of the lamp vessel unit 50 is fixed by means of an annular holder 53 and metal brackets 54 in a cuboid lamp base 51. In the interior of the lamp base 51, an ignition device for igniting the gas discharge in the discharge vessel of the high-pressure discharge lamp 5 is arranged.
  • the ignition device comprises, as essential components, an ignition transformer, a spark gap and a starting capacitor, which are interconnected as a pulse ignition device and during the ignition phase the high pressure discharge lamp 5 generate high voltage pulses to ignite the gas discharge.
  • a socket 52 is arranged, which includes the electrical connections of the high-pressure discharge lamp 5.
  • the ignition device and the high-pressure discharge lamp 5 are supplied by the operating device 1 with electrical energy.
  • the electrical connection to the gas discharge electrodes is made by means of supply leads 55, which are led out of the ends of the lamp vessel unit 50.
  • High pressure discharge lamp 5 is set with its lamp base 51 on the front side of the cover 120, so that the lamp cap 51 is disposed within the frame formed by the web 121.
  • the cover 120 is thereby fixed by means of a press fit at the bottom of the lamp cap 51.
  • lamp base 51 and cover 120 may be connected to each other by screws.
  • the mounting board portions 102, 103, 104 are folded over the side edges 12, 13, 14 of the base portion 100 of the mounting board 10 at right angles, so that the base portion 100 and the aforementioned mounting board sections 102, 103, 104 form a total of four walls of a parallelepiped housing, wherein Front side 10a of the mounting board 10 forms the inside of this housing and arranged on the mounting board 10 electrical components 20 are arranged inside this housing.
  • the mounting board 10 via the high pressure discharge lamp. 5 slipped so that the lamp vessel unit 50 and the annular support 53 protrude through the opening 15 in the base portion 100 of the molded from the mounting board 10 housing and the molded housing 10 of the mounting board on the cover 120 is seated. Thereafter, the equipped with the electrical contact pins 21 first
  • the four mounting board sections 101, 102, 103, 104 and the base section 100 of the mounting board 10 and the cover 120 form a cuboidal housing enclosing the lamp cap 51, and the electrical contact pins 21 provide an electrical connection between the
  • the socket 16 disposed on the base portion 100 of the mounting board 10 is accessible through the aperture 110 in the first mounting board portion for connection of a plug.
  • the housing and cover 120 formed by the mounting board 10 are interconnected by clamps (not shown) or screws (not shown).
  • the electrical components 20 of the operating device 1 are formed as SMD components, wherein the abbreviation "SMD” stands for "Surface Mounted Device". Since the dimensions of the mounting board sections 101, 102, 103, 104 and the base portion 100 and the cover 120 are larger than the outer dimensions of the lamp cap 51, the electrical components 20 are arranged within the housing formed by the mounting board 10 at a distance from the lamp base 51.
  • the lamp base 51 forms a housing for the ignition device of the high-pressure discharge lamp 5. It consists of plastic and may additionally be surrounded by a metallic shell.
  • the housing formed by the mounting board 10 surrounds the lamp cap 51 and possibly also the aforementioned metallic shell of the lamp cap 51.
  • FIG. 5 schematically shows an operating device 1 ⁇ according to the second exemplary embodiment of the invention.
  • This operating device 1 ⁇ differs from the operating device 1 according to the first embodiment of the invention only by the different shape of the mounting board 10 ⁇ and the different configuration of the mounting board 10 ⁇ shaped housing.
  • the operating devices 1, 1 ⁇ agree according to the two embodiments. Therefore, the same reference characters are used for identical components of the operating devices 1, 1 ⁇ in Figures 1 to 5 and for the description thereof reference is made to the description of these components in the first embodiment.
  • the mounting board 10 ⁇ of the operating device 1 ⁇ has a base portion 100 with a rectangular edge. At three of the four side edges of the base portion 100 each have a mounting board portion 101, 102, 104 is formed and angled at right angles from the base portion 100.
  • the base portion 100 forms a base side, and the three mounting board portions 101, 102, 104 angled therefrom form three side walls of a parallelepiped housing which is open on the side opposite to the first mounting board portion 101.
  • the cover 120 ( Figure 3) forms the bottom of this housing.
  • the base portion 100 has an opening 15 ⁇ of U-shaped edge, which, up to the side edge of the base portion 100 to which no angled mounting board portion is formed, and therefore to the open side of the extending from the mounting board 10 ⁇ molded housing.
  • the electrical components 20 of the operating device 1 are mounted on the inside of the housing forming surface of the base portion 100 and the mounting board portions 101, 102, 104.
  • the bush 16 is additionally arranged, and on the surface of the first mounting portion 101, the three electrical contact pins 21 are additionally arranged.
  • Mounting board portion 101 also on the opening 110 to allow access to the socket 16.
  • High-pressure discharge lamp 5 is set with its lamp base 51 on the front side of the cover 120, so that the lamp cap 51 is disposed within the frame formed by the web 121, as already described in the first embodiment.
  • the mounting board portions 101, 102, 104 along the side edges of the base portion 100 of the mounting board folded 10 ⁇ at right angles, so that the base portion 100 and the aforementioned mounting board portions 102, 103, 104 as a whole constitute four walls of a cuboidal housing, with the electrical components 20 equipped side or surface of the mounting board 10 ⁇ forms the inside of this housing and arranged on the mounting board 10 ⁇ arranged electrical components 20 in the interior of this housing.
  • the mounting board 10 ⁇ is attached to the lamp cap 51 of the high-pressure discharge lamp 5, so that the base portion 100 is disposed between the lamp cap 51 and the annular support 53 and the three electrical contact pins 21, on the surface of the first
  • Montageplatinenabitess 101 are arranged on the inside of the assembly of the board 10 ⁇ shaped housing, projecting into the socket 52 of the lamp cap 51 to the electrical contact between the
  • the cover may be omitted and the above-mentioned embodiments of the invention 120 for fixing the of the mounting board 10 and 10, respectively ⁇ -shaped housing on the lamp base 51 webs can be provided on the base portion 100 or at one or more of which angled mounting plate sections.
  • the molded from the mounting board 10 and 10 ⁇ housing may also have a different shape. It does not necessarily have to be cuboid. Furthermore, it is not necessary for the housing formed by the mounting board 10 or 10 ⁇ to completely surround the lamp base 51.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betriebsvorrichtung für eine Lampe (5) mit einer Montageplatine (10; 10') und elektrischen Komponenten (20) zum Betrieb der Lampe (5), die auf der Montageplatine (10; 10') angeordnet sind, wobei die Montageplatine (10; 10') ein Gehäuse zur Aufnahme eines Lampensockels (51) formt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Lampe mit einem Lampensockel und einer derartigen Betriebsvorrichtung.

Description

Betriebsvorrichtung für eine Lampe und Lampe mit Betriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Betriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Lampe mit einer derartigen Betriebsvorrichtung.
I . Stand der Technik
In der Offenlegungsschrift EP 0 975 007 AI ist ein Beleuchtungssystem mit einer Hochdruckentladungslampe und einer Betriebsvorrichtung offenbart. Elektrische Komponenten der Betriebsvorrichtung sind auf einer Montageplatine innerhalb eines von einem Lampensockel gebildeten Gehäuses angeordnet.
I I . Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Betriebsvorrichtung für eine Lampe bereitzustellen, die auf einfache Weise an der Lampe montierbar ist und eine platzsparende Anordnung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Betriebsvorrichtung weist eine Montageplatine und auf der Montageplatine angeordnete elektrische Komponenten zum Betrieb einer Lampe auf. Erfindungsgemäß formt die Montageplatine ein Gehäuse zur Aufnahme eines Lampensockels. Dadurch können die Komponenten der Betriebsvorrichtung in platzsparender Weise nahe an der Lampe angeordnet werden. Außerdem werden die Komponenten der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt, da sie außerhalb des Lampensockels angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung besteht darin, dass sie mit den bereits am Markt erhältlichen Lampen kompatibel ist und insbesondere keine Anpassung der Lampenkonstruktion an die erfindungsgemäße Betriebsvorrichtung erfordert.
Vorteilhafterweise besitzt die Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung einen
Basisabschnitt und daran angeformte, vom Basisabschnitt abgewinkelte Montageplatinenabschnitte. Dadurch können die einzelnen Abschnitte der Montageplatine im noch ebenen Zustand der Montageplatine mit Komponenten der Betriebsvorrichtung bestückt werden, bevor die Montageplatine zu einem Gehäuse geformt wird. Die abgewinkelten Montageplatinenabschnitte sind für den vorgenannten Zweck vorzugsweise jeweils durch eine Faltkante oder durch eine Biegekante durch mindestens ein Scharnier, beispielsweise ein Filmscharnier oder eine biegbare IMS-Leiterplatte, mit dem Basisabschnitt verbunden. Vorzugsweise ist zumindest ein abgewinkelter Montageplatinenabschnitt, der mit elektrischen Kontakten ausgestattet ist, schwenkbar oder umklappbar ausgebildet, um auf einfache Weise eine elektrische Kontaktierung der Betriebsvorrichtung mit der Lampe zu ermöglichen.
Vorzugsweise bilden die abgewinkelten Montageplatinenabschnitte der Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung Wände des von der Montageplatine geformten Gehäuses. Dadurch kann der Lampensockel von den abgewinkelten
Montageplatinenabschnitten ringartig oder ringsegmentartig umschlossen werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt der Basisabschnitt der Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung eine Öffnung für die Lampe. Diese Öffnung ermöglicht, dass das Lampengefäß und eine Lampengefäßhalterung aus dem von der Montageplatine geformten Gehäuse herausragen können und der Basisabschnitt im Bereich des Öffnungsrandes mit Befestigungsmitteln zur Abstützung und Fixierung der Montageplatine am Lampensockel ausgestattet werden können. Die Öffnung ermöglicht außerdem eine verbesserte Kühlung der auf der Montageplatine angeordneten elektrischen Komponenten der erfindungsgemäßen
BetriebsVorrichtung .
Vorteilhafterweise besitzt das von der Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung geformte Gehäuse eine Innenseite und die elektrischen Komponenten zum Betrieb der Lampe sind vorzugsweise auf der Innenseite angeordnet. Dadurch werden die elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung vor Berührung und Beschädigung geschützt.
Die erfindungsgemäße Betriebsvorrichtung weist vorteilhafterweise Fixierungsmittel zur Befestigung des von der Montageplatine geformten Gehäuses an dem Lampensockel auf. Dadurch kann die Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung auf einfache Weise am Lampensockel abgestützt und fixiert werden. Vorzugsweise umfassen die Fixierungsmittel mindestens einen Steg, der als Abstandshalter wirkt und eine Steckverbindung mit Klemmsitz zwischen der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung und dem
Lampensockel ermöglicht. Dabei wird außerdem ein Abstand zwischen dem Lampensockel und den abgewinkelten Montageplatinenabschnitten ermöglicht, der Raum für die auf den abgewinkelten Montageplatinenabschnitten angeordneten elektrischen Komponenten der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung bietet.
Vorzugsweise ist der vorgenannte, mindestens eine Steg auf der Oberfläche einer Abdeckung angeordnet, die eine offene Seite des von der Montageplatine geformten Gehäuses abdeckt und an der die Montageplatine lösbar befestigt ist.
Das von der Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung geformte Gehäuse besitzt vorteilhafterweise eine Außenseite, die metallisch ist. Dadurch wird die elektromagnetische Verträglichkeit der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung und der Lampe verbessert und eine gute Entwärmung der elektronischen Komponenten gewährleistet. Die metallische Außenseite kann mit dem schaltungsinternen Massepotenzial der Betriebsvorrichtung verbunden sein, um die Sicherheit gegenüber hohen elektrischen Spannungen bei der Handhabung der Lampe und der Betriebsvorrichtung zu verbessern . Die erfindungsgemäße Betriebsvorrichtung ist vorzugsweise als Betriebsvorrichtung für eine Entladungslampe und insbesondere für eine Hochdruckentladungslampe ausgebildet, die als Lichtquelle in
Kraftfahrzeugscheinwerfern eingesetzt wird. Die Entladungslampe besitzt vorzugsweise eine im Lampensockel angeordnete Zündvorrichtung. Dadurch gewährleistet bereits der Lampensockel eine gute elektrische Isolierung der Hochspannung führenden elektrischen Komponenten der Zündvorrichtung und die erfindungsgemäße
Betriebsvorrichtung muss nur noch die restlichen, für den Lampenbetrieb erforderlichen elektrischen Komponenten umfassen, die nicht Bestandteil der Zündvorrichtung sind.
Das von der Montageplatine der erfindungsgemäßen Betriebsvorrichtung geformte Gehäuse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es auf den Lampensockel der Lampe aufsteckbar ist, um eine besonders einfache Montage der Betriebsvorrichtung an der Lampe zu ermöglichen und um im Fall eines Defekts einen einfachen Lampenwechsel oder Wechsel der Betriebsvorrichtung zu erlauben.
III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische, schematische Darstellung einer Betriebsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine Entladungslampe, die mittels dieser
Betriebsvorrichtung betrieben wird Figur 2 eine Draufsicht auf die mit elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung bestückte Oberfläche der zu einem Gehäuse geformten Montageplatine der in Figur 1 abgebildeten Betriebsvorrichtung
Figur 3 eine Draufsicht auf die nicht mit elektrischen
Bauteilen bestückte Oberfläche der
Montageplatine der in Figur 1 abgebildeten BetriebsVorrichtung Figur 4 eine Draufsicht auf einen Deckel für das von der in den Figuren 1 bis 3 abgebildeten Montageplatine geformte Gehäuse
Figur 5 eine perspektivische, schematische Darstellung einer Betriebsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine
Entladungslampe, die mittels dieser
Betriebsvorrichtung betrieben wird
In den Figuren 2 bis 4 ist schematisch eine Betriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Diese Betriebsvorrichtung 1 besitzt eine Montageplatine 10, auf deren Oberfläche elektrische Komponenten 20 zum Betrieb einer als Lichtquelle für einen
Kraftfahrzeugscheinwerfer dienende Hochdruckentladungslampe 5 angeordnet sind. Die elektrischen Komponenten 20 der Betriebsvorrichtung 1 bilden einen Spannungswandler in Form eines Hochsetzstellers mit einem, dem Hochsetzsteller nachgeschalteten Vollbrückenwechselrichter und mit einer Leistungsregelungseinheit . Der Hochsetzsteller erzeugt aus der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs eine für den Betrieb der Hochdruckentladungslampe 5 erforderliche Gleichspannung. Mit Hilfe des Vollbrückenwechselrichters, in dessen Brückenzweig die Entladungsstrecke der Hochdruckentladungslampe 5 geschaltet ist, wird der Strom durch die Hochdruckentladungslampe 5 mit einer Frequenz von ca. 500 Hz fortwährend umgepolt. Mit Hilfe der Leistungsregelungseinheit wird die elektrische Leistung der Hochdruckentladungslampe 5 geregelt.
Die Montageplatine 10 ist als IMS-Platine und einteilig ausgebildet, wobei die Abkürzung „IMS" für „Insulated Metal Substrate" steht. Die Montageplatine 10 besitzt einen Basisabschnitt 100 mit rechteckigem Umriss und vier Montageplatinenabschnitte 101, 102, 103, 104 mit ebenfalls jeweils rechteckigem Umriss, die jeweils an einer der vier Seitenkanten 11, 12, 13, 14 des Basisabschnitts 100 angeformt sind. In Figur 2 ist die Montageplatine 10 im ebenen Zustand schematisch dargestellt. Die Seitenkanten 11, 12, 13, 14 des Basisabschnitts sind als Faltkanten oder Biegekanten oder scharnierartig ausgebildet, so dass die vier an den Basisabschnitt 100 angeformten Montageabschnitte 101, 102, 103, 104 jeweils über die entsprechende Seitenkante 11, 12, 13 bzw. 14 vom Basisabschnitt 100 abgewinkelt oder um die jeweilige Seitenkante 11, 12, 13 bzw. 14 geschwenkt werden können. Die elektrischen Komponenten 20 der Betriebsvorrichtung 1 sind alle auf derselben Seite 10a der Montageplatine 10 angeordnet, die nachstehend auch als Vorderseite 10a der Montageplatine 10 bezeichnet wird. Die andere Seite 10b der Montageplatine 10 wird nachstehend auch als Rückseite 10b der Montageplatine 10 bezeichnet. Die Rückseite 10b der Montageplatine 10 wird von einem Aluminiumblech gebildet.
Nach der Montage der elektrischen Komponenten 20 auf der Vorderseite 10a der Montageplatine 10 werden die vier am Basisabschnitt 100 angeformten Montageabschnitte 101, 102, 103, 104 jeweils über die entsprechende Seitenkante 11, 12, 13 bzw. 14 des Basisabschnitts 100 abgewinkelt, so dass der Basisabschnitt 100 eine Grundseite und die vier davon abgewinkelten Montageabschnitte 101, 102, 103, 104 jeweils eine Seitenwand eines quaderförmigen Gehäuses bilden. Die abgewinkelten Montageabschnitte 101, 102, 103, 104 sind derart über die Seitenkanten 11, 12, 13 bzw. 14 vom Basisabschnitt 100 abgewinkelt, dass die Vorderseite 10a der Montageplatine 10 die Innenseite des von der Montageplatine 10 geformten Gehäuses bildet. Dadurch sind alle elektrischen Komponenten 20 innerhalb des vorgenannten Gehäuses angeordnet. Die Montageplatine 10 besitzt Leiterbahnen, die zur elektrischen Verbindung der elektrischen Komponenten 20 dienen. Die Rückseite 10b der Montageplatine 10 bildet die Außenseite des von der Montageplatine geformten Gehäuses. In Figur 3 ist schematisch eine Draufsicht auf die Rückseite 10b des Basisabschnitts 100 und der davon abgewinkelten Montageabschnitte 103, 104 der
Montageplatine 10 dargestellt. Der Basisabschnitt 100 weist eine Öffnung 15 mit kreisförmigem Rand mit einem Durchmesser D von 32 mm auf. Die Länge A des rechteckigen Basisabschnitts 100 beträgt 60 mm und seine Breite B beträgt 55 mm. Der Abstand des Mittelpunkts der kreisförmigen Öffnung 15 zu den beiden langen Seitenkanten 12, 14 des rechteckigen Basisabschnitts 100 beträgt jeweils 27,5 mm. Der Abstand des Mittelpunkts der kreisförmigen Öffnung 15 zu der ersten kurzen Seitenkante 11 des rechteckigen Basisabschnitts 100 beträgt 35 mm und zu der gegenüberliegenden anderen kurzen Seitenkante 13 des rechteckigen Basisabschnitts 100 beträgt sein Abstand C 25 mm.
Die elektrischen Komponenten 20 der Betriebsvorrichtung 1 sind über den Basisabschnitt 100 und die vier daran angeformten Montageplatinenabschnitte 101, 102, 103, 104 verteilt auf der Vorderseite 10a der Montageplatine 10 montiert. Außerdem ist im Bereich des Basisabschnitts 100 auf der Vorderseite 10a der Montageplatine 10 eine Buchse 16 angeordnet, die zur Aufnahme eines Steckers und zum Anschluss der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs dient, um die Betriebsvorrichtung 1 mit der Bordnetzspannung zu versorgen. Die Buchse 16 ist nach der Formung des von der Montageplatine 10 gebildeten Gehäuses über einen Durchbruch 110 in dem ersten Montageplatinenabschnitt 101 von außen zugänglich.
Im Bereich des ersten Montageplatinenabschnitts 101, der an der ersten Seitenkante 11 des Basisabschnitts 100 angeformt ist, sind ferner drei elektrische Kontaktstifte 21 auf der Vorderseite 10a der Montageplatine 10 angeordnet, die nach der Montage der Betriebsvorrichtung 1 am Lampensockel 51 der Hochdruckentladungslampe 5 einen elektrischen Kontakt zwischen der Betriebsvorrichtung 1 und der Hochdruckentladungslampe 5 herstellen. Die elektrischen Kontaktstifte 21 werden durch das Umklappen des ersten Montageplatinenabschnitts 101 beim Anbringen der Betriebsvorrichtung 1 am Lampensockel 51 der Hochdruckentladungslampe 5 und beim Formen des von der Montageplatine 10 gebildeten Gehäuses in Kontakt mit der am Lampensockel angeordneten Buchse 52 der Hochdruckentladungslampe 5 gebracht. Dadurch wird der elektrische Kontakt zwischen der Betriebsvorrichtung 1 und der Hochdruckentladungslampe 5 sowie der im Innenraum des Lampensockels 51 untergebrachten Zündvorrichtung hergestellt .
In Figur 4 ist schematisch eine Abdeckung 120 für die noch offene, dem Basisabschnitt 100 gegenüberliegende Seite des von der Montageplatine 10 geformten Gehäuses dargestellt. Die Abdeckung besteht aus einer Metallplatte, welche dieselben Außenabmessungen wie der Basisabschnitt 100 der Montageplatine 10 besitzt. Die Abdeckung 120 besitzt auf ihrer Oberfläche an einer Seite, die hier als Vorderseite bezeichnet wird, einen Steg 121, der einen quadratischen Rahmen mit abgerundeten Ecken formt. Die Abmessungen des vom Steg 121 gebildeten Rahmens sind auf die Abmessungen des Lampensockels 51 abgestimmt. Der Rahmen dient zur Ausrichtung und Fixierung des Lampensockels 51 auf der Abdeckung 120. Der Steg 121 umschließt ein Quadrat mit abgerundeten Ecken und mit einer Seitenlänge E von 40 mm, so dass ein Lampensockel 51 mit quadratischer Bodenfläche und den entsprechenden Abmessungen mit Klemmsitz innerhalb des vorgenannten Rahmens auf der Vorderseite der Abdeckung 120 fixiert werden kann. Der Mittelpunkt des vorgenannten Quadrats besitzt einen Abstand von jeweils 27,5 mm zu den beiden langen Seitenkanten der Abdeckung. Der Abstand des Mittelpunkts des Quadrats zu der ersten kurzen Seitenkante 11 der Abdeckung 120 beträgt 35 mm und zu der gegenüberliegenden anderen kurzen Seitenkante der Abdeckung 120 beträgt sein Abstand F 25 mm.
Die Betriebsvorrichtung 1 dient zum Betreiben einer Hochdruckentladungslampe 5, die als Lichtquelle in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, beispielsweise zum Erzeugen des Abblendlichts, verwendet wird.
In Figur 1 ist schematisch eine derartige Hochdruckentladungslampe 5 dargestellt. Diese
Hochdruckentladungslampe 5 besitzt eine zylindrische Lampengefäßeinheit 50, die von einem abgedichteten Entladungsgefäß und einem das Entladungsgefäß umschließenden Außenkolben gebildet wird. Innerhalb des Entladungsgefäßes sind zwei axial ausgerichtete Gasentladungselektroden und ein Entladungsmedium zum Erzeugen einer lichtemittierenden Gasentladung angeordnet. Ein Ende der Lampengefäßeinheit 50 ist mittels einer ringförmigen Halterung 53 und Metallklammern 54 in einem quaderförmigen Lampensockel 51 fixiert. Im Innenraum des Lampensockels 51 ist eine Zündvorrichtung zum Zünden der Gasentladung im Entladungsgefäß der Hochdruckentladungslampe 5 angeordnet. Die Zündvorrichtung umfasst als wesentliche Komponenten einen Zündtransformator, eine Funkenstrecke und einen Zündkondensator, die als Impulszündvorrichtung miteinander verschaltet sind und während der Zündphase der Hochdruckentladungslampe 5 Hochspannungsimpulse zum Zünden der Gasentladung erzeugen. Am Lampensockel 51 ist eine Buchse 52 angeordnet, welche die elektrischen Anschlüsse der Hochdruckentladungslampe 5 beinhaltet. Über die Buchse 52 werden die Zündvorrichtung und die Hochdruckentladungslampe 5 von der Betriebsvorrichtung 1 mit elektrischer Energie versorgt. Die elektrische Verbindung zu den Gasentladungselektroden wird mittels Stromzuführungen 55 hergestellt, die aus den Enden der Lampengefäßeinheit 50 herausgeführt sind.
Zur Montage der Betriebsvorrichtung 1 an der Hochdruckentladungslampe 5 wird die
Hochdruckentladungslampe 5 mit ihrem Lampensockel 51 auf die Vorderseite der Abdeckung 120 gesetzt, so dass der Lampensockel 51 innerhalb des vom Steg 121 gebildeten Rahmens angeordnet ist. Die Abdeckung 120 ist dadurch mittels Klemmsitz am Boden des Lampensockels 51 fixiert. Zusätzlich können Lampensockel 51 und Abdeckung 120 durch Schrauben miteinander verbunden sein.
Danach werden die Montageplatinenabschnitte 102, 103, 104 entlang der Seitenkanten 12, 13, 14 des Basisabschnitts 100 der Montageplatine 10 rechtwinklig umgeklappt, so dass der Basisabschnitt 100 und die vorgenannten Montageplatinenabschnitte 102, 103, 104 insgesamt vier Wände eines quaderförmigen Gehäuses bilden, wobei die Vorderseite 10a der Montageplatine 10 die Innenseite dieses Gehäuses bildet und die auf der Montageplatine 10 angeordneten elektrischen Komponenten 20 im Inneren dieses Gehäuses angeordnet sind. Anschließend wird die Montageplatine 10 über die Hochdruckentladungslampe 5 gestülpt, so dass die Lampengefäßeinheit 50 und die ringförmige Halterung 53 durch die Öffnung 15 im Basisabschnitt 100 aus dem von der Montageplatine 10 geformten Gehäuse heraus ragen und das von der Montageplatine 10 geformte Gehäuse auf der Abdeckung 120 aufsitzt. Danach wird der mit den elektrischen Kontaktstiften 21 ausgestattete erste
Montageplatinenabschnitt 101 rechtwinklig entlang der ersten Seitenkante 11 des Basisabschnitts 10 umgeklappt, so dass die Kontaktstifte 21 in die Buchse 52 des Lampensockels 51 der Hochdruckentladungslampe 5 hinein ragen. Dadurch bilden die vier Montageplatinenabschnitte 101, 102, 103, 104 und der Basisabschnitt 100 der Montageplatine 10 sowie die Abdeckung 120 ein quaderförmiges Gehäuse, das den Lampensockel 51 umschließt, und die elektrischen Kontaktstifte 21 stellen eine elektrische Verbindung zwischen der
Betriebsvorrichtung 1 und der Zündvorrichtung sowie der Hochdruckentladungslampe 5 her. Die auf dem Basisabschnitt 100 der Montageplatine 10 angeordnete Buchse 16 ist durch den Durchbruch 110 in dem ersten Montageplatinenabschnitt für das Anschließen eines Steckers zugänglich. Das von der Montageplatine 10 geformte Gehäuse und die Abdeckung 120 werden durch Klemmen (nicht abgebildet) oder Schrauben (nicht abgebildet) miteinander verbunden.
Die elektrischen Komponenten 20 der Betriebsvorrichtung 1 sind als SMD-Bauteile ausgebildet, wobei die Abkürzung „SMD" für „Surface Mounted Device" steht. Da die Abmessungen der Montageplatinenabschnitte 101, 102, 103, 104 und des Basisabschnitts 100 sowie der Abdeckung 120 größer sind als die äußeren Abmessungen des Lampensockels 51, sind die elektrischen Komponenten 20 innerhalb des von der Montageplatine 10 geformten Gehäuses mit Abstand zum Lampensockel 51 angeordnet. Der Lampensockel 51 bildet ein Gehäuse für die Zündvorrichtung der Hochdruckentladungslampe 5. Er besteht aus Kunststoff und kann zusätzlich von einer metallischen Hülle umgeben sein. Das von der Montageplatine 10 geformte Gehäuse umgibt den Lampensockel 51 und ggf. auch die vorgenannte metallische Hülle des Lampensockels 51.
In Figur 5 ist schematisch eine Betriebsvorrichtung 1 λ gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Betriebsvorrichtung 1λ unterscheidet sich von der Betriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nur durch die unterschiedliche Form der Montageplatine 10 λ und die unterschiedliche Ausbildung des von der Montageplatine 10 λ geformten Gehäuses. In allen anderen Details stimmen die Betriebsvorrichtungen 1, 1λ gemäß den beiden Ausführungsbeispielen überein. Daher werden für identische Komponenten der Betriebsvorrichtungen 1, 1 λ in den Figuren 1 bis 5 dieselben Bezugs zeichen verwendet und für deren Beschreibung wird auf die Beschreibung dieser Komponenten beim ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
Die Montageplatine 10 λ Der Betriebsvorrichtung 1λ gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt einen Basisabschnitt 100 mit rechteckigem Rand. An drei der vier Seitenkanten des Basisabschnitts 100 ist jeweils ein Montageplatinenabschnitt 101, 102, 104 angeformt und rechtwinklig vom Basisabschnitt 100 abgewinkelt. Der Basisabschnitt 100 bildet eine Grundseite und die drei davon abgewinkelten Montageplatinenabschnitte 101, 102, 104 bilden drei Seitenwände eines quaderförmigen Gehäuses, das an der Seite, die dem ersten Montageplatinenabschnitt 101 gegenüberliegt, offen ist. Die Abdeckung 120 (Fig. 3) bildet den Boden dieses Gehäuses. Der Basisabschnitt 100 besitzt eine Öffnung 15 λ mit U-förmigem Rand, die sich bis zu der Seitenkante des Basisabschnitts 100, an die kein abgewinkelter Montageplatinenabschnitt angeformt ist, und damit bis zur offenen Seite des von der Montageplatine 10 λ geformten Gehäuses erstreckt. Auf der die Innenseite des Gehäuses bildenden Oberfläche des Basisabschnitts 100 und der Montageplatinenabschnitte 101, 102, 104 sind die elektrischen Komponenten 20 der Betriebsvorrichtung 1 montiert. Auf der Oberfläche des Basisabschnitts 100 ist zusätzlich die Buchse 16 angeordnet und auf der Oberfläche des ersten Montageabschnitts 101 sind zusätzlich die drei elektrischen Kontaktstifte 21 angeordnet. Außerdem weist der erste
Montageplatinenabschnitt 101 auch den Durchbruch 110 auf, um den Zugang zur Buchse 16 zu ermöglichen.
Zur Montage der Betriebsvorrichtung 1 λ an der Hochdruckentladungslampe 5 wird die
Hochdruckentladungslampe 5 mit ihrem Lampensockel 51 auf die Vorderseite der Abdeckung 120 gesetzt, so dass der Lampensockel 51 innerhalb des vom Steg 121 gebildeten Rahmens angeordnet ist, wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Danach werden die Montageplatinenabschnitte 101, 102, 104 entlang der Seitenkanten des Basisabschnitts 100 der Montageplatine 10 λ rechtwinklig umgeklappt, so dass der Basisabschnitt 100 und die vorgenannten Montageplatinenabschnitte 102, 103, 104 insgesamt vier Wände eines quaderförmigen Gehäuses bilden, wobei die mit den elektrischen Komponenten 20 bestückte Seite bzw. Oberfläche der Montageplatine 10 λ die Innenseite dieses Gehäuses bildet und die auf der Montageplatine 10 λ angeordneten elektrischen Komponenten 20 im Inneren dieses Gehäuses angeordnet sind.
Anschließend wird die Montageplatine 10 λ auf den Lampensockel 51 der Hochdruckentladungslampe 5 aufgesteckt, so dass der Basisabschnitt 100 zwischen dem Lampensockel 51 und der ringförmigen Halterung 53 angeordnet ist und die drei elektrischen Kontaktstifte 21, die auf der Oberfläche des ersten
Montageplatinenabschnitts 101 an der Innenseite des von der Montageplatine 10 λ geformten Gehäuses angeordnet sind, in die Buchse 52 des Lampensockels 51 hinein ragen, um den elektrischen Kontakt zwischen der
Betriebsvorrichtung 1 λ und der Hochdruckentladungslampe 5 herzustellen. Danach werden die Abdeckung 120 und das von der Montageplatine 10 λ geformte Gehäuse, wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, miteinander verbunden .
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung. Beispielsweise kann bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung die Abdeckung 120 entfallen und zur Fixierung des von der Montageplatine 10 bzw. 10 λ geformten Gehäuses am Lampensockel 51 können Stege am Basisabschnitt 100 oder an einem oder mehreren der davon abgewinkelten Montageplatinenabschnitten vorgesehen sein.
Außerdem kann das von der Montageplatine 10 bzw. 10 λ geformte Gehäuse auch eine andere Form besitzen. Es muss nicht unbedingt quaderförmig ausgebildet sein. Ferner ist es nicht erforderlich, dass das von der Montageplatine 10 bzw. 10 λ geformte Gehäuse den Lampensockel 51 vollständig umschließt .

Claims

Ansprüche
Betriebsvorrichtung für eine Lampe (5) mit einer Montageplatine (10; 10 λ) und elektrischen Komponenten (20) zum Betrieb der Lampe (5), die auf der Montageplatine (10; 10 λ) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatine (10; 10 λ) ein Gehäuse zur Aufnahme eines Lampensockels (51) formt.
Betriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Montageplatine (10; 10 λ) einen Basisabschnitt (100) und daran angeformte und vom Basisabschnitt (100) abgewinkelte Montageplatinenabschnitte (101, 102, 103, 104) besitzt.
Betriebsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die abgewinkelten Montageplatinenabschnitte (101, 102, 103, 104) Wände des Gehäuses formen.
Betriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
3, wobei mindestens ein abgewinkelter Montageabschnitt (101) schwenkbar oder umklappbar ausgebildet ist.
Betriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
4, wobei der Basisabschnitt (100) eine Öffnung (15; 15) für die Lampe (5) besitzt.
Betriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, wobei das von der Montageplatine (10; 10 λ) geformte Gehäuse eine Innenseite (10a) besitzt und die elektrischen Komponenten (20) zum Betrieb der Lampe (5) auf der Innenseite (10a) angeordnet sind. Betriebsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei Fixierungsmittel (120, 121) zur Befestigung des von der Montageplatine (10; 10 λ) geformten Gehäuses an einem Lampensockel (51) vorgesehen sind.
Betriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das von der Montageplatine (10; 10 λ) geformte Gehäuse eine Außenseite (10b) besitzt und die Außenseite (10b) metallisch ist.
Lampe mit einem Lampensockel (5) und einer Betriebsvorrichtung (1; 1λ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Lampensockel (51) zumindest teilweise von dem von der Montageplatine (10; 10 λ) geformten Gehäuse umgeben ist.
Lampe nach Anspruch 9, wobei das von der Montageplatine (10; 10 λ) geformte Gehäuse auf den Lampensockel (51) aufsteckbar ist.
Lampe nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Lampe (5) als Entladungslampe ausgebildet ist und innerhalb des Lampensockels (51) eine Zündvorrichtung zum Zünden einer Gasentladung in der Lampe (5) untergebracht ist.
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