ES2228422T3 - Mejoras en el modulo cebador de lamparas de descarga en las luces de un coche. - Google Patents
Mejoras en el modulo cebador de lamparas de descarga en las luces de un coche.Info
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Abstract
Módulo de cebado de lámpara de descarga (3) especialmente para vehículo automóvil que comprende un transformador de alta tensión (1) que comprende un circuito magnético (5) sobre el que son bobinados un arrollamiento primario (1b) montado en serie con un elemento de conmutación y un arrollamiento secundario (1a) montado en serie con la lámpara de descarga (3), caracterizado por el hecho de que el módulo comprende además medios de modificación (8, 9) de las características magnéticas para realizar sobre el transformador (1) una imantación complementaria para reponer el nivel de saturación del arrollamiento secundario (1a) de dicho transformador (1), y por el hecho de que el circuito magnético (5) es un anillo (5).
Description
Mejoras en el módulo cebador de lámparas de
descarga en las luces de un coche.
Perfeccionamientos a los módulos de cebado de
lamparas de descarga de proyectores para vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a los módulos de
cebado de lámparas de descarga, especialmente para vehículo
automóvil.
De modo clásico, tal como se ilustra en la figura
1, un módulo de cebado de este tipo comprende un transformador 1
cuyo arrollamiento secundario 1a está montado en serie con la
lámpara de descarga (referenciada como 3) y cuyo arrollamiento
primario 1b está a su vez montado en serie con un elemento de
conmutación 2 (descargador tiristor IGBT). Un condensador 4 está
montado en paralelo a la rama que comprende el descargador 2 y el
arrollamiento primario 1b. Un transformador de este tipo está
descrito por ejemplo en el documento
EP-A-0 515 958. En
EP-A-0 515 958, el transformador
comprende un núcleo magnético de ferrita dulce y un arrollamiento
secundario compuesto por vueltas de hoja delgada de modo que el
núcleo no sature en ningún modo de funcionamiento.
Igualmente, se conoce mediante el documento
DE-A-197 51 548 un transformador
para el cebado de una lámpara de descarga cuyo núcleo de material no
conductor está cerrado sobre sí mismo o comprende un
entrehierro.
También se conoce mediante el documento
EP-A-0 740 494 un circuito para la
alimentación de una lámpara de descarga que comprende un
transformador cuyo núcleo está constituido por dos núcleos de
características diferentes unidos, por ejemplo, por un adhesivo. Uno
de estos núcleos es de un material de baja permeabilidad, como un
polvo de hierro o el permalloy, con una magnetización de saturación
elevada, mientras que el otro núcleo está formado por ferrita con
una baja magnetización de saturación.
Finalmente, se conoce mediante el documento
JP-A-10270270 un transformador para
el encendido de motores de combustión interna, que comprende
arrollamientos primario y secundario coaxiales que rodean un núcleo
magnético en cada extremo del cual está dispuesto un imán de modo
que el flujo magnético generado por estos imanes sea opuesto al
flujo magnético generado por el arrollamiento primario.
Durante el arranque de la lámpara, el descargador
2 y el transformador 1 permiten generar entre los electrodos de la
lámpara de descarga un impulso de cebado de alta tensión (del orden
de 12 a 15 KV).
En lo sucesivo, y especialmente en régimen
nominal, el transformador 1 no interviene en el funcionamiento de la
lámpara de descarga más que por medio de su arrollamiento secundario
1a que realiza la función de una autoinductancia.
Los transformadores de los módulos de cebado
utilizados para las lámparas de descarga para vehículos automóviles
están generalmente dimensionados (eléctrica y mecánicamente) de modo
que su arrollamiento secundario 1a presente un nivel de saturación
elevado (intensidad de corriente de saturación en general superior a
4 amperios).
Sin embargo, se desea poder miniaturizar estos
módulos de cebado y sus transformadores para integrarlos, bien en
los soportes de las lámparas de descarga, o bien en conectores
destinados a recibir soportes de lámparas de descarga o incluso en
un módulo electrónico compacto que realiza total o parcialmente las
funciones del circuito de control (llamado "balasto"), estén o
no integradas.
Sin embargo, la miniaturización de un
transformador de módulo de cebado se traduce en la necesidad de
tener niveles de saturación mucho más bajos (del orden de 1,5
amperios) para el arrollamiento secundario.
Como consecuencia se tienen picos de corriente
muy elevados (superiores a 20 amperios) que son debidos en
particular a las transiciones generadas por el cebado de la lámpara
durante la fase de encen-
dido.
dido.
Estos picos de corriente elevados plantean un
problema de dimensionamiento para los diferentes componentes del
"balasto", es decir, para los componentes del circuito de
alimentación distintos a los del circuito de cebado.
Un objeto de la invención es resolver este
problema.
La invención propone un módulo de cebado de
lámpara de descarga especialmente para vehículo automóvil que
comprende un transformador de alta tensión que comprende un circuito
magnético con forma de anillo sobre el que son bobinados un
arrollamiento primario montado en serie con un elemento de
conmutación y un arrollamiento secundario montado en serie con la
lámpara de descarga, el módulo comprende además medios de
modificación de las características magnéticas para realizar sobre
el transformador una imantación complementaria para reponer el nivel
de saturación del arrollamiento secundario de dicho
transformador.
La invención se completa ventajosamente con las
siguientes características, tomadas solas o en todas sus
combinaciones técnicamente posibles:
- -
- los medios de imantación complementaria comprenden un imán permanente dispuesto en el circuito magnético.
- -
- este imán permanente está dispuesto en un entrehierro del circuito magnético del transformador.
- -
- el imán permanente comprende medios para evitar errores de posicionamiento.
- -
- los medios de imantación complementaria comprenden un tercer arrollamiento bobinado sobre el circuito magnético, alimentado de forma permanente o transitoria.
La invención se refiere igualmente a una lámpara
de descarga para vehículo automóvil, caracterizada por el hecho de
que su soporte integra un módulo de cebado según una de las
reivindicaciones 1 a 5.
Igualmente propone un conector para lámpara de
descarga para vehículo automóvil, caracterizado por el hecho de que
integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a
5.
Además propone un módulo electrónico que realiza
total o parcialmente funciones de control de la alimentación de la
lámpara de descarga, caracterizado por el hecho de que integra un
módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a 5.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción siguiente,
hecha en referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
- la figura 1, ya analizada, es una
representación esquemática de un módulo de cebado de lámpara de
descarga para vehículo automóvil;
- la figura 2 es una representación esquemática
de un transformador de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de
realización posible para la invención;
- la figura 3 es un gráfico en el cual se ha
representado un ejemplo de impulso de corriente que atraviesa el
arrollamiento secundario de un transformador en el caso en que este
transformador comprende un imán permanente correctamente orientado,
en el caso en que no comprende imán permanente y en el caso en que
comprende un imán permanente orientado en el sentido incorrecto.
- la figura 4 y la figura 5 ilustran la
integración de un transformador del tipo del representado en la
figura 2 en un soporte de lámpara;
- la figura 6 ilustra la integración de un módulo
de cebado de acuerdo con un modo de realización posible de la
invención en un conector de lámpara de descarga;
- las figuras 7a y 7b ilustran la integración de
un módulo de cebado de acuerdo con un modo de realización de la
invención en un módulo electrónico deportado o no con respecto a la
lámpara de descar-
ga.
ga.
En la figura 2 se ha representado el
transformador 1 de un módulo de cebado de acuerdo con un modo de
realización posible de la invención.
Este transformador 1 es un transformador de tipo
tórico.
Comprende un anillo 5 de un material magnético,
por ejemplo ferrita, sobre el cual se han bobinado por una parte el
arrollamiento primario 1b y por otra parte el arrollamiento
secundario 1a.
Este anillo 5 no está totalmente cerrado sobre sí
mismo sino que presenta una separación de entrehierro 6, en la cual
está dispuesto un imán permanente 8.
Este imán permanente 8 está orientado a fin de
desplazar la curva de histéresis del anillo 5. Este desplazamiento
de la curva de histéresis del anillo 5 permite aumentar el valor de
corriente para el cual se alcanza una saturación del circuito
magnético.
Por ejemplo, está dimensionado para hacer pasar
esta intensidad de corriente de saturación de 1,5 a 4 amperios, para
un tamaño del transformador idéntico.
El imán permanente 8 puede estar unido a una
cortadera del extremo del anillo 5 o, como se representa en la
figura 2, estar dispuesto sensiblemente en medio del entrehierro 6
sin estar en contacto con el ani-
llo 5.
llo 5.
Por ejemplo puede ser mantenido en el entrehierro
6 por un elemento 7 que es de material no magnético y aislante
eléctricamente y que se extiende a través de dicho entrehierro
6.
A título de ilustración, se ha representado en la
figura 3 la curva de intensidad de un impulso de corriente I
generado en el arrollamiento secundario 1a por un circuito dado en
el caso de un transformador 1 sin imán permanente.
Igualmente, se ha representado en esta misma
figura 3 la curva de intensidad de un impulso de corriente generado
en el arrollamiento secundario 1a por el mismo circuito en el caso
en que el transformador 1 comprende un imán permanente correctamente
orientado.
Finalmente, se ha representado en esta figura 3
la curva de intensidad de un impulso de corriente generado en el
arrollamiento secundario 1a por el mismo circuito en el caso en que
el transformador 1 comprende un imán permanente orientado en el
sentido incorrecto.
Se pone de manifiesto en esta figura 3 que la
presencia de un imán permanente posicionado correctamente permite
atenuar fuertemente el pico de corriente que es generado en la
ausencia de este imán.
Se pone de manifiesto igualmente que este pico
es, por el contrario, aumentado fuertemente si el imán permanente no
está correctamente orientado.
En el caso de un imán correctamente orientado, la
duración del pico de corriente t es alargada (de t1 a t2), lo que
facilita el cebado de la lámpara.
Para evitar que el imán esté orientado en el
sentido incorrecto, se prevén sobre él medios para evitar errores de
posicionamiento que permiten, durante el montaje, conocer el sentido
según el cual debe posicionarse el imán 8 sobre el transformador
1.
Por ejemplo, el imán 8 es de una forma particular
que impide montarlo en el sentido incorrecto.
Otros medios distintos de un imán permanente
introducido en el anillo magnético del transformador pueden ser
utilizados para aumentar el valor de la corriente para el cual se
obtiene una saturación del circuito magnético.
En particular, el aumento del valor de la
corriente para el cual se obtiene una saturación del circuito
magnético puede igualmente ser realizado por medio de la
alimentación de un arrollamiento 9 complementario bobinado sobre el
anillo 5 (arrollamiento representado en trazo discontinuo en la
figura 2). La alimentación del arrollamiento 9 puede ser realizada
de forma permanente o transitoria.
Como habrá sido comprendido, las estructuras de
transformadores que acaban de ser descritas son particularmente
ventajosas cuando se desea integrar el módulo de cebado por ejemplo,
tal como se ilustra en las figuras 4 y 5, en el soporte 10 de una
lámpara de descarga o incluso tal como se ilustra en la figura 6, en
una caja de conexión 11 destinada a recibir una lámpara de
descarga.
En el ejemplo de realización ilustrado en las
figuras 4 y 5, el transformador tórico 1 se extiende en el soporte
10 perpendicularmente a la lámpara 3.
En el ejemplo de realización ilustrado en la
figura 6, el transformador 1 es recibido en una zona central de la
caja 11, y su eje es confundido por ejemplo con el eje de la zona 12
de conexión en la cual el soporte de la lámpara de descarga está
destinado a ser recibido. La caja 11 comprende además un
abultamiento lateral 13 en el cual son recibidos el elemento de
conmutación 2 y el condensador 4.
La invención también se aplica ventajosamente en
el caso en el que se desea integrar el módulo de cebado en un módulo
electrónico que realiza todas o parte de las funciones de control de
la alimentación de una lámpara de descarga.
Es lo que ha sido ilustrado en la figura 7a, en
la cual se ha representado un balasto integrado en una caja de
conexión 15 destinada a recibir una lámpara de descarga 3. Un
transformador está integrado en esta caja con el elemento de
conmutación 2, el condensador 4 y una electrónica de control 14.
En la figura 7b, se ha ilustrado el caso en el
que el balasto o una parte de éste está integrado en un módulo 16
que es deportado con respecto a la caja de conexión 17 sobre la que
la lámpara 3 está conectada y a la que dicho módulo 16 está
unido.
Claims (8)
1. Módulo de cebado de lámpara de descarga (3)
especialmente para vehículo automóvil que comprende un transformador
de alta tensión (1) que comprende un circuito magnético (5) sobre el
que son bobinados un arrollamiento primario (1b) montado en serie
con un elemento de conmutación y un arrollamiento secundario (1a)
montado en serie con la lámpara de descarga (3),
caracterizado por el hecho de que el módulo comprende además
medios de modificación (8, 9) de las características magnéticas para
realizar sobre el transformador (1) una imantación complementaria
para reponer el nivel de saturación del arrollamiento secundario
(1a) de dicho transformador (1), y por el hecho de que el circuito
magnético (5) es un anillo (5).
2. Módulo de cebado según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los medios de imantación
complementaria (8, 9) comprenden un imán permanente (8) dispuesto en
el circuito magnético (5).
3. Módulo de cebado según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que este imán permanente (8)
está dispuesto en un entrehierro (6) del circuito magnético (5) del
transformador (1).
4. Módulo de cebado según una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por el hecho de que el
imán permanente (8) comprende medios para evitar errores de
posicionamiento.
5. Módulo de cebado según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los medios de imantación
complementaria (8, 9) comprenden un tercer arrollamiento (9)
bobinado sobre el circuito magnético (5), alimentado de forma
permanente o transitoria.
6. Lámpara (3) de descarga para vehículo
automóvil, caracterizada por el hecho de que su soporte (10)
integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones
anteriores.
7. Conector (15) para lámpara de descarga (3)
para vehículo automóvil, caracterizado por el hecho de que
integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a
5.
8. Módulo electrónico (16) de control de una
lámpara de descarga (3), caracterizado por el hecho de que
integra un módulo de cebado según una de las reivindicaciones 1 a
5.
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