DE102012201701A1 - Hochdruckentladungslampe - Google Patents

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DE102012201701A1
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Michael Bönigk
Ulrike Voigt
Peter Flesch
Markus Zahn
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    • HELECTRICITY
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe mit einem Lampensockel (30) und einer im Lampensockel (30) der Hochdruckentladungslampe angeordneten Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) für die Hochdruckentladungslampe (1), wobei die Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) mindestens eine Induktivität (50) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie während des Betriebs der Hochdruckentladungslampe (1) ein Magnetfeld (71) mit zeitlich wechselnder Polarität erzeugt, wobei das Magnetfeld (71) der mindestens einen Induktivität (50) phasensynchron zu einem Magnetfeld (72) ist, das während des Lampenbetriebs durch einen Entladungsbogen (60) der Hochdruckentladungslampe (1) erzeugt wird und die mindestens eine Induktivität (50) derart ausgerichtet ist, dass durch Wechselwirkung zwischen den vorgenannten Magnetfeldern (71, 72) anziehende oder abstoßende Kräfte (73) auf den Entladungsbogen (60) wirken.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • I. Stand der Technik
  • Eine derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift EP 0 975 007 A1 offenbart. Dieses Schrift beschreibt eine Hochdruckentladungslampe mit einer im Lampensockel angeordneten Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe und mindestens einer Induktivität, die während des Lampenbetriebs ein Magnetfeld mit zeitlich wechselnder Polarität erzeugt. Bei der Induktivität handelt es sich um einen Ringkerntransformator, der als Zündtransformator ausgebildet ist und dessen Sekundärwicklung in den Lampenstromkreis geschaltet ist.
  • II. Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruckentladungslampe mit einer erhöhten Stabilität des Entladungsbogens gegenüber Erschütterungen bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochdruckentladungslampe mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe besitzt einen Lampensockel und eine darin angeordnete Betriebs- oder Zündvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe, wobei die Betriebs- oder Zündvorrichtung mindestens eine Induktivität aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie während des Betriebs der Hochdruckentladungslampe ein Magnetfeld mit zeitlich wechselnder Polarität erzeugt. Erfindungsgemäß ist das vorgenannte, von der mindestens einen Induktivität erzeugt Magnetfeld phasensynchron zu einem Magnetfeld, das während des Lampenbetriebs durch einen Entladungsbogen der Hochdruckentladungslampe erzeugt wird und die mindestens eine Induktivität ist derart ausgerichtet, dass durch Wechselwirkung zwischen den vorgenannten Magnetfeldern anziehende oder abstoßende Kräfte auf den Entladungsbogen ausgeübt werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch die vorgenannten Merkmale der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe eine Verbesserung der Stabilität ihres Entladungsbogens gegenüber mechanischen Schwingungen und Erschütterungen erreicht wird. Die Erfindung ist daher besonders vorteilhaft bei Hochdruckentladungslampen anwendbar, die in Kraftfahrzeugscheinwerfern eingesetzt sind, da diese häufig Erschütterungen ausgesetzt sind. Durch die Erfindung wird die Auswirkung von Erschütterungen des Kraftfahrzeugs auf den Entladungsbogen der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe reduziert, da durch die Wechselwirkung zwischen den phasensynchronen Magnetfeldern der mindestens einen Induktivität und des Entladungsbogens anziehende oder abstoßend Kräfte auf den Entladungsbogen wirken, welche die Resistenz des Entladungsbogen gegenüber mechanischen Schwingungen und Erschütterungen erhöhen.
  • Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Induktivität derart in der Betriebs- oder Zündvorrichtung angeordnet, dass sie während des Lampenbetriebs vom Lampenstrom der Hochdruckentladungslampe oder von einem Strom durchflossen wird, der phasensynchron mit dem Lampenstrom ist. Dadurch lässt sich auf technisch einfache Weise gewährleisten, dass das von der mindestens einen Induktivität erzeugte Magnetfeld phasensynchron zu dem Magnetfeld ist, das von dem Entladungsbogen erzeugt wird, weil der Lampenstrom über die von den Gasentladungselektroden der Hochdruckentladungslampe definierte Entladungsstrecke fließt, die vom Entladungsbogen überspannt wird.
  • Vorzugsweise ist die mindestens eine Induktivität als Wicklung eines Zündtransformators der Betriebs- oder Zündvorrichtung ausgebildet. Dadurch ergibt sich für die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe kein zusätzlicher Aufwand. Insbesondere ist kein zusätzliches Bauteil erforderlich, um das Magnetfeld zur Stabilisierung des Entladungsbogens zu erzeugen. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Induktivität eine Sekundärwicklung des Zündtransformators der Betriebs- oder Zündvorrichtung der Hochdruckentladungslampe, weil die Sekundärwicklung des Zündtransformators in dem Stromkreis der Hochdruckentladungslampe angeordnet sein kann, so dass die Sekundärwicklung des Zündtransformators nach erfolgter Zündung der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe vom Lampenstrom durchflossen wird.
  • Vorteilhafterweise sind die Hochdruckentladungslampe und die mindestens eine Induktivität in den Brückenzweig eines Brückenwechselrichters, insbesondere eines Vollbrückenwechselrichters oder Halbbrückenwechselrichters, geschaltet. Der Brückenwechselrichter ermöglicht eine periodisch wiederkehrende Umpolung der Stromrichtung des über die Entladungsstrecke der Hochdruckentladungslampe fließenden Lampenstroms und erlaubt dadurch eine homogene Gasentladung mit einem entsprechend gleichmäßigen Entladungsbogen. Außerdem ist durch die zusätzliche Anordnung der mindestens einen Induktivität in dem Brückenzweig des Brückenwechselrichters auf einfache Weise gewährleistet, das der Lampenstrom und der Strom durch die mindestens eine Induktivität in Phase sind und dem entsprechend auch die von der mindestens einen Induktivität und dem Entladungsbogen generierten Magnetfelder phasensynchron sind.
  • Die mindestens eine Induktivität ist vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass eine fiktive Verbindungsachse der Magnetpole des von ihr erzeugten Magnetfelds in einer Ebene senkrecht zum Entladungsbogen der Hochdruckentladungslampe liegt. Dadurch werden aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem von der mindestens einen Induktivität erzeugten Magnetfeld und dem vom Entladungsbogen erzeugten Magnetfeld auf den Entladungsbogen wirkende Kräfte generiert, die senkrecht zum Entladungsbogen wirken. Diese Kräfte sind geeignet, eine erschütterungsbedingte Auslenkung des Entladungsbogens zu erschweren und den Entladungsbogen zu stabilisieren. Außerdem ist die mindestens eine Induktivität vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass die vorgenannte fiktive Verbindungsachse der Magnetpole des von ihr erzeugten Magnetfelds außerhalb einer fiktiven, durch die Enden des Entladungsbogens verlaufenden Achse angeordnet ist, um die Wechselwirkung zwischen den vorgenannten Magnetfeldern hinsichtlich der Krafteinwirkung auf den Entladungsbogen zu optimieren. Vorzugsweise sind zu dem vorgenannten Zweck die fiktive Verbindungsachse der Magnetpole des von der mindestens einen Induktivität erzeugten Magnetfelds und die fiktive, durch die Enden des Entladungsbogens verlaufende Achse im mathematischen Sinn windschief und senkrecht zueinander angeordnet.
  • Vorzugsweise weist die mindestens eine Induktivität einen Stabkern auf, der senkrecht zum Entladungsbogen orientiert ist. Durch den Stabkern weist die mindestens eine Induktivität ein noch in relativ großem Abstand von ihr wirkendes Magnetfeld auf, das am Ort des Entladungsbogens noch wirksam ist, um eine Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Entladungsbogens zu erlauben. Aufgrund der vorgenannten Orientierung des Stabkerns ist auf einfache Weise gewährleistet, dass die durch die Wechselwirkung zwischen dem von der mindestens einen Induktivität erzeugten Magnetfeld und dem vom Entladungsbogen erzeugten Magnetfeld generierten Kräfte, die auf den Entladungsbogen wirken, senkrecht zum Entladungsbogen gerichtet sind. Vorzugsweise handelt es sich bei der mindestens einen Induktivität um einen Stabkerntransformator, der als Zündtransformator der Betriebs- oder Zündvorrichtung der Hochdruckentladungslampe ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe als Kraftfahrzeugscheinwerferlampe mit horizontal verlaufendem Entladungsbogen ausgebildet und die mindestens eine Induktivität ist im Lampensockel derart platziert, dass sie entweder unterhalb oder oberhalb einer fiktiven horizontalen Ebene angeordnet ist, die durch die Enden des Entladungsbogens verläuft. Durch diese Anordnung sind die von den Magnetfeldern generierten, auf den Entladungsbogen wirkenden Kräfte im Wesentlichen in vertikaler Richtung gerichtet, das heißt, sie besitzen eine wesentliche Komponente, die nach unten oder oben gerichtet ist. Da Erschütterungen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise verursacht durch Schlaglöcher in der Straße, Schwingungen des Entladungsbogens in vertikaler Richtung anregen, können die vorgenannten, ebenfalls in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte die Anregung solcher Schwingungen verhindern oder zumindest erschweren. Die mindestens eine Induktivität kann beispielsweise derart angeordnet sein, dass die auf den Entladungsbogen wirkenden Kräfte nach unten gerichtet sind, um der konvektionsbedingten Aufwärtskrümmung des Entladungsbogens entgegen zu wirken. Üblicherweise reichen diese Kräfte nicht aus, um die konvektionsbedingte Aufwärtskrümmung des Entladungsbogens zu neutralisieren. Aus diesem Grund sind die beiden bevorzugten vorgenannten Anordnungen der mindestens einen Induktivität, nämlich unterhalb oder oberhalb der fiktiven horizontalen und durch die Enden des Entladungsbogens verlaufenden Ebene, gleichwertig.
  • III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 Eine Seitenansicht einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung
  • 2 Eine Draufsicht auf den sockelfernen Endabschnitt des Entladungsgefäßes der in 1 abgebildeten Hochdruckentladungslampe in schematischer Darstellung
  • 3 Eine Schaltskizze der Betriebsvorrichtung und der Zündvorrichtung, die im Lampensockel der in den 1 und 2 abgebildeten Hochdruckentladungslampe angeordnet sind
  • 47 Eine schematische Darstellung der Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern des Stabkerntransformators und des Entladungsbogens für unterschiedliche Phasen der Magnetfelder und Wicklungssinn des Stabkerntransformators
  • Bei der in den 1 und 2 schematisch dargestellten Hochdruckentladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe 1 für Kraftfahrzeugscheinwerfer, die in horizontaler Lage, das heißt mit in einer horizontalen Ebene angeordneten Entladungsstrecke betrieben wird, wobei die Entladungsstrecke durch die in den Innenraum 11 des Entladungsgefäßes 10 hineinragenden Enden der Elektroden 23, 24 definiert ist. Die in 1 dargestellte Orientierung der Hochdruckentladungslampe 1 entspricht daher nicht ihrer Betriebslage.
  • Diese Hochdruckentladungslampe 1 besitzt ein Entladungsgefäß 10 aus Quarzglas mit einem Innenraum 11 und zwei diametral angeordneten, abgedichteten Endabschnitten 12, 13, in denen jeweils eine Stromzuführung 21, 22 angeordnet ist. In den Innenraum 11 des Entladungsgefäßes 10 ragen zwei diametral angeordnete Elektroden 23, 24, die jeweils über eine Molybdänfolie 25, 26 mit einer der Stromzuführungen 21, 22 verbunden sind. Zwischen den Elektroden 23, 24 bildet sich während des Lampenbetriebs ein die Entladungsstrecke überbrückender Entladungsbogen 60 aus. In dem Innenraum 11 des Entladungsgefäßes 10 ist eine ionisierbare Füllung eingeschlossen, die beispielsweise aus Xenongas und Metallhalogeniden besteht. Das Entladungsgefäß 10 ist von einem Außenkolben 14 aus Quarzglas umgeben, das mit Ultraviolettstrahlung absorbierenden Dotierstoffen versehen ist. Der Außenkolben 14 ist an den Endabschnitten 12, 13 des Entladungsgefäßes 10 fixiert. Die aus den beiden Lampengefäßen 10, 14 bestehende Baueinheit ist mittels einer Halterung 31 mit ihrem sockelnahen Endabschnitt 13 in einem Lampensockel 30 der Hochdruckentladungslampe verankert. Der Lampensockel 30 bildet ein Gehäuse mit einem Deckel 32 und einer Buchse 33, welche die elektrischen Anschlüsse der Hochdruckentladungslampe enthält. Die aus dem sockelfernen Endabschnitt 12 herausragende Stromzuführung 21 ist über eine, mit einer Keramikisolierung 28 versehene Stromrückleitung 27 zum Lampensockel 30 zurückgeführt. Im Innenraum des Lampensockels 30 ist eine Betriebsvorrichtung 4 für den Betrieb der Hochdruckentladungslampe inklusive einer Zündvorrichtung 5 zum Zünden der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe untergebracht. In den 1 und 2 ist schematisch mittels gestrichelter Linien die Lage und räumliche Ausrichtung des als Stabkerntransformator ausgebildeten Zündtransformators 50 der Zündvorrichtung eingezeichnet. Für die Darstellung des Stabkerntransformators 50 wurden gestrichelte Linien verwendet, weil er hinter der Wand des Lampensockels 30 angeordnet ist und daher in der Darstellung der 1 und 2 normalerweise nicht sichtbar wäre. Wie bereits oben bemerkt wurde, wird die Hochdruckentladungslampe 1 mit in horizontaler Lage angeordnetem Entladungsbogen 60 betrieben, das heißt die Hochdruckentladungslampe 1 ist während des Betriebs so ausgerichtet, dass ihre beiden Elektroden 23, 24 in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, und zwar derart, dass der parallel zum Außenkolben 14 angeordnete Abschnitt der Stromrückleitung 27 mit der Keramikisolierung 28 unterhalb den Elektroden 23, 24 verläuft. Wollte man in den 1 und 2 die Wirkungsrichtung der Gravitation jeweils durch einen Pfeil darstellen, um die Betriebslage der Hochdruckentladungslampe zu kennzeichnen, so würde dieser Pfeil in 1 von rechts nach links und in 2 von oben nach unten zeigen. Der als Stabkerntransformator ausgebildete Zündtransformator 50 ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung oberhalb einer horizontalen Ebene angeordnet, die durch die Enden des an den Elektroden 23, 24 ansetzenden Entladungsbogens 60 verläuft. Alternativ kann der vorgenannte Stabkerntransformator aber auch unterhalb einer horizontalen Ebene angeordnet sein, die durch die Enden des an den Elektroden 23, 24 ansetzenden Entladungsbogens 60 verläuft. 2 zeigt eine Draufsicht auf die aus dem sockelfernen Endabschnitt 12 des Entladungsgefäßes 10 herausgeführte Stromzuführung 21 der Hochdruckentladungslampe 1. In 2 ist die Betriebslage der Hochdruckentladungslampe 1 korrekt dargestellt. Die Stromzuführung 21 sowie auch die Elektroden 23, 24 verlaufen in der horizontal angeordneten Längsachse der Hochdruckentladungslampe 1. Der Stabkerntransformator 50 ist oberhalb der vorgenannten Längsachse angeordnet und der parallel zum Außenkolben 14 verlaufende Abschnitt der Stromrückleitung 27 mit ihrer Keramikisolierung 28 ist unterhalb der vorgenannte Längsachse angeordnet.
  • Die Betriebsvorrichtung 4 besitzt im Wesentlichen einen Spannungswandler 40, der aus der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs die zum Betrieb der Hochdruckentladungslampe und der Zündvorrichtung 5 erforderlichen Spannungen generiert, und einen Vollbrückenwechselrichter 41, 42, 43, 44, der von einem Zwischenkreiskondensator 45 am Spannungsausgang des Spannungswandlers 40 versorgt wird und zur periodisch wiederkehrenden Umpolung des Lampenstroms dient. Die Zündvorrichtung 5 ist als Impulszündvorrichtung ausgebildet, die als wesentliche Komponenten einen als Stabkerntransformator ausgebildeten Zündtransformator 50, eine Funkenstrecke 51 und einen Zündkondensator 52 besitzt. In 3 ist schematisch eine Schaltskizze der Betriebsvorrichtung 4 und der Zündvorrichtung 5 dargestellt. Während der Zündphase der Hochdruckentladungslampe 1 erzeugt die Zündvorrichtung 5 die zum Zünden der Gasentladung erforderlichen Zündspannungsimpulse. Zu diesem Zweck wird der Zündkondensator 52 auf die Durchbruchsspannung der Funkenstrecke 51 aufgeladen. Anschließend entlädt sich der Zündkondensator 52 über die nun leitfähige Funkenstrecke 51 und über die Primärwicklung 501 des Zündtransformators 50. Dadurch werden in der Sekundärwicklung 502 des Zündtransformators 50 ein oder mehrere Hochspannungsimpulse induziert, der bzw. die zum Zünden der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe 1 führen. Nach erfolgter Zündung der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe 1 bildet sich zwischen den Elektroden 23, 24 ein elektrisch leitender Entladungsbogen 60 aus, über den der Lampenstrom fließt. In 1 ist schematisch der Entladungsbogen 60 eingezeichnet. Der Entladungsbogen 60 ist konvektionsbedingt sichelartig aufwärts gekrümmt. Der Zündtransformator 50 besitzt einen stabförmigen Ferritkern (nicht abgebildet), auf den die Sekundärwicklung 502 gewickelt ist. Die Primärwicklung 501 ist auf ein, den Ferritkern und die Sekundärwicklung 502 umschließendes, elektrisch isolierendes Gehäuse des Zündtransformators 50 gewickelt.
  • Der Zündkondensator 52 wird nach erfolgter Zündung der Gasentladung nicht mehr auf die Durchbruchsspannung der Funkenstrecke 51 aufgeladen. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Hochdruckentladungslampe 1 und die Sekundärwicklung 502 des Zündtransformators 50 in Serie geschaltet und im Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters angeordnet, der von den vier Transistoren 41, 42, 43, 44 gebildet wird. Der Lampenstrom fließt daher nicht nur über den Entladungsbogen 60, sondern außerdem auch durch die Sekundärwicklung 502 des Zündtransformators 50. Die beiden Transistoren 41, 44 und 42, 43 bilden jeweils ein simultan schaltendes Transistorpaar 41, 44 bzw. 42, 43. Dadurch wird die Richtung des Stromflusses in dem Brückenzweig und damit die Polarität des Lampenstroms periodisch mit einer Frequenz von beispielsweise 500 Hz umgepolt.
  • Der Stromfluss durch die Sekundärwicklung 502 des Zündtransformators 50 und über den Entladungsbogen 60 erzeugt sowohl im Zündtransformator 50 als auch entlang des Entladungsbogens 60 ein Magnetfeld 71, 72. Das vom Zündtransformator erzeugte Magnetfeld 71 entspricht dem Magnetfeld eines Stabmagneten, wobei die Polarität des Magnetfeldes mit der Richtung des Stromflusses in dem Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters 41, 42, 43, 44 periodisch umgepolt wird. Das vom Entladungsbogen 60 erzeugte Magnetfeld 72 entspricht dem Magnetfeld eines Strom durchflossenen Drahtes. Die Magnetfeldlinien umgeben den Entladungsbogen 60 ringförmig. Die Richtung der Feldlinien des vom Entladungsbogen 60 erzeugten Magnetfeldes 72 hängt ebenfalls von der Richtung des Stromflusses im Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters 41, 42, 43, 44 ab. Demzufolge wird auch die Polarität des vom Entladungsbogen 60 erzeugten Magnetfeldes 72 periodisch mit der Richtung des Stromflusses im Brückenzweig umgepolt. In den 4 und 5 ist dieser Sachverhalt schematisch dargestellt.
  • Gemäß der Darstellung in der 4 erzeugt der Stabkerntransformator 50 ein Magnetfeld 71 mit einem magnetischen Südpol auf der linken Seite und einem magnetischen Nordpol auf der rechten Seite des Stabkerns. Der Entladungsbogen 60 erzeugt ein Magnetfeld 72, dessen Feldlinien entgegen dem Uhrzeigersinn orientiert sind. Durch die Wechselwirkung der beiden Magnetfelder 71, 72 entstehen in diesem Fall abstoßende Kräfte 73, die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirken. Nach der Umpolung des Stromflusses in dem Brückenzweig, verursacht durch das Schalten der Transistorpaare 41, 44 bzw. 42, 43, liegt die Situation gemäß der Darstellung in der 5 vor. Die Polarität beider Magnetfelder 71, 72 wird umgepolt, so dass nun der Stabkerntransformator 50 auf der linken Seite einen magnetischen Nordpol auf der rechten Seite einen magnetischen Südpol ausbildet und die Feldlinien des von dem Entladungsbogen 60 erzeugen Magnetfelds 72 im Uhrzeigersinn orientiert sind. Auch in diesem Fall werden durch die Wechselwirkung der beiden Magnetfelder 71, 72 abstoßende Kräfte 73 erzeugt, die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirken. Die beiden Magnetfelder 71, 72 werden simultan, entsprechend dem Stromfluss im Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters im Schalttakt der Transistorpaare 41, 44 bzw. 42, 43, umgepolt und sind somit phasensynchron. Die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirkenden Kräfte 73 erschweren eine Auslenkung des Entladungsbogens 60 in vertikaler Richtung und verbessern dadurch die Erschütterungsfestigkeit des Entladungsbogens 60.
  • Die Polarität des von dem Stabkerntransformator 50 erzeugten Magnetfelds 71 hängt nicht nur von der Richtung des Stromflusses in dem Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters 41, 42, 43, 44, sondern zusätzlich auch von dem Wicklungssinn der Sekundärwicklung 502 des Stabkerntransformators 50 ab. Wird der Wicklungssinn der Sekundärwicklung 502 des Stabkerntransformators 50 geändert, beispielsweise durch Vertauschen der beiden Anschlüsse der Sekundärwicklung 502 in dem Brückenzweig gemäß 3, so dreht sich die Richtung des Stromflusses durch die Sekundärwicklung 502 um, obwohl die Polarität des Brückenstroms nicht geändert wurde. Anstelle der Situation gemäß der Darstellung der 4 ergibt sich nun die Situation gemäß der Darstellung der 6. Aufgrund des geänderten Wicklungssinns erzeugt der Stabkerntransformator 50', der abgesehen vom Wicklungssinn der Sekundärwicklung 502 identisch zum Stabkerntransformator 50 ist, ein Magnetfeld 71', das gemäß der Darstellung der 6 auf der linken Seite einen magnetischen Nordpol und auf der rechten Seite einen magnetischen Südpol ausbildet. Das vom Entladungsbogen 60 erzeugte Magnetfeld 72 ist identisch zu dem Magnetfeld 72 gemäß 4. Durch die Wechselwirkung der beiden Magnetfelder 71', 72 entstehen anziehende Kräfte 73', die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirken.
  • Nach der Umpolung des Stromflusses in dem Brückenzweig, verursacht durch das Schalten der Transistorpaare 41, 44 bzw. 42, 43, liegt die Situation gemäß der Darstellung in der 7 vor. Die Polarität beider Magnetfelder 71', 72 wird umgepolt, so dass nun der Stabkerntransformator 50' auf der linken Seite einen magnetischen Südpol auf der rechten Seite einen magnetischen Nordpol ausbildet und die Feldlinien des von dem Entladungsbogen 60 erzeugen Magnetfelds 72 im Uhrzeigersinn orientiert sind. Auch in diesem Fall werden durch die Wechselwirkung der beiden Magnetfelder 71', 72 anziehende Kräfte 73' erzeugt, die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirken. Die beiden Magnetfelder 71', 72 werden simultan, entsprechend dem Stromfluss im Brückenzweig des Vollbrückenwechselrichters im Schalttakt der Transistorpaare 41, 44 bzw. 42, 43, umgepolt und sind somit phasensynchron. Die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen 60 wirkenden Kräfte 73' erschweren auch in diesem Fall eine Auslenkung des Entladungsbogens 60 in vertikaler Richtung und verbessern dadurch die Erschütterungsfestigkeit des Entladungsbogens 60.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann der als Stabkerntransformator ausgebildete Zündtransformator 50 auch unterhalb der durch die Enden des Entladungsbogens 60 verlaufenden, horizontalen Ebene angeordnet sein. In diesem Fall entstehen durch die Wechselwirkung der von dem Zündtransformator 50 und dem Entladungsbogen erzeugten Magnetfelder ebenfalls anziehende oder abstoßende Kräfte, die in vertikaler Richtung auf den Entladungsbogen wirken und die Erschütterungsfestigkeit verbessern.
  • Außerdem kann die Erfindung auch auf Zündtransformatoren angewandt werden, die statt des Stabkerns einen U-Kern besitzen. Ferner ist die Erfindung nicht auf Hochdruckentladungslampen mit quecksilberfreier Füllung gemäß dem oben näher erläuterten, bevorzugten Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann beispielsweise auch auf Hochdruckentladungslampen mit quecksilberhaltiger Füllung angewandt werden. Außerdem kann die Erfindung auch auf Hochdruckentladungslampen angewandt werden, die nur eine Zündvorrichtung und keine komplette Betriebsvorrichtung im Lampensockel aufweisen. Weiterhin kann die Erfindung auch auf andere Arten von Hochdruckentladungslampen angewandt werden und ist nicht auf Kraftfahrzeugscheinwerferlampen beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0975007 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Hochdruckentladungslampe mit einem Lampensockel (30) und einer im Lampensockel (30) der Hochdruckentladungslampe angeordneten Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) für die Hochdruckentladungslampe (1), wobei die Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) mindestens eine Induktivität (50) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie während des Betriebs der Hochdruckentladungslampe (1) ein Magnetfeld (71) mit zeitlich wechselnder Polarität erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld (71) der mindestens einen Induktivität (50) phasensynchron zu einem Magnetfeld (72) ist, das während des Lampenbetriebs durch einen Entladungsbogen (60) der Hochdruckentladungslampe (1) erzeugt wird und die mindestens eine Induktivität (50) derart ausgerichtet ist, dass durch Wechselwirkung zwischen den vorgenannten Magnetfeldern (71, 72) anziehende oder abstoßende Kräfte (73) auf den Entladungsbogen (60) wirken.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, wobei die Induktivität (50) derart in der Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) angeordnet ist, dass sie während des Lampenbetriebs vom Lampenstrom oder von einem Strom, der phasensynchron mit dem Lampenstrom ist, durchflossen wird.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Induktivität (50) eine Wicklung (502) eines Zündtransformators der Betriebs- (4) oder Zündvorrichtung (5) ist.
  4. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Induktivität (50) und die Hochdruckentladungslampe (1) in den Brückenzweig eines Brückenwechselrichters (41, 42, 43, 44) geschaltet sind.
  5. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine Induktivität (50) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass eine fiktive Verbindungsachse der Magnetpole des von ihr erzeugten Magnetfelds (71) in einer Ebene senkrecht zum Entladungsbogen (60) der Hochdruckentladungslampe (1) liegt.
  6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Induktivität (50) einen Stabkern aufweist, der senkrecht zum Entladungsbogen (60) orientiert ist.
  7. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Hochdruckentladungslampe (1) als Kraftfahrzeugscheinwerferlampe mit horizontal verlaufendem Entladungsbogen ausgebildet ist und die mindestens eine Induktivität (50) unterhalb oder oberhalb einer fiktiven horizontalen Ebene angeordnet ist, die durch die Enden des Entladungsbogens (60) verläuft.
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