DE102008011065A1

DE102008011065A1 - Incandescent lamp e.g. H4 lamp, durability improving method for motor vehicle, involves connecting series resistor to spiral-wound filament of lamp in series for predetermined time during switching-on lamp

Info

Publication number: DE102008011065A1
Application number: DE200810011065
Authority: DE
Inventors: Manfred RÖHL; Bernhard Siessegger
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Startverfahren zur Verbesserung der Lebensdauer einer Glühlampe, bei dem beim Einschalten der Glühlampe ein Vorwiderstand für eine vorbestimmte Zeit in Serie zu einer Glühwendel der Glühlampe geschaltet wird.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung zum Erhöhen der Lebensdauer einer Glühlampe, wobei die Schaltungsanordnung eine Logik und ein Schaltelement zum Zuschalten eines Vorwiderstands in Serie zu einer ersten Glühwendel der Glühlampe für eine vorbestimmte Zeit nach dem Einschalten aufweist.The invention relates to a starting method for improving the life of an incandescent lamp in which a series resistor is connected in series with an incandescent filament of the incandescent lamp when the incandescent lamp is switched on for a predetermined time.
The invention also relates to a circuit arrangement for increasing the life of an incandescent lamp, wherein the circuit arrangement comprises a logic and a switching element for connecting a series resistor in series with a first incandescent filament of the incandescent lamp for a predetermined time after switching on.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Startverfahren zur Verbesserung der Lebensdauer einer Glühlampe und eine Schaltungsanordnung zum Erhöhen der Lebensdauer einer Glühlampe.The The invention relates to a starting method for improving the service life a light bulb and a circuit arrangement for increasing the life of an incandescent lamp.

Stand der TechnikState of the art

Es ist allgemein bekannt, dass die Glühwendeln von Glühlampen, im folgenden auch Lampe genannt, meistens beim Einschalten durchbrennen, da im Einschaltmoment die Glühwendel noch kalt ist und damit einen geringen Widerstand aufweist. Durch diesen geringen Einschaltwiderstand entsteht ein Stromstoß mit einem kurzfristig sehr hohen Stromwert, der die Glühwendel brechen lässt. Ein solcher Stromstoß ist z. B. in 2 anhand einer H4-Kraftfahrzeuglampe gezeigt. Es entsteht ein Stromstoß 41 von fast 60A, der allerdings nach ca. 10 ms wieder abgeklungen ist. 5 zeigt einen solchen Stromstoß 45 am Beispiel einer H7-Kraftfahrzeuglampe. Hier fällt der Stromstoß 45 durch die etwas geringere Masse der Glühwendel ein wenig kleiner aus, jedoch ist er mit über 50A immer noch beachtlich.It is generally known that the incandescent filaments of incandescent lamps, also referred to below as a lamp, usually burn on being switched on, since the incandescent filament is still cold when it is switched on and thus has a low resistance. This low on-resistance results in a surge with a short-term very high current value, which can break the filament. Such a surge is z. In 2 shown by an H4 automobile lamp. It creates a surge 41 from almost 60A , which subsided after about 10 ms. 5 shows such a surge 45 the example of a H7-motor vehicle lamp. Here is the power surge 45 due to the slightly lower mass of the filament a little smaller, but it is over 50A still considerable.

Um die Lebensdauer von Glühlampen zu erhöhen ist es bekannt, deren Betriebsspannung zu reduzieren. Es ist bekannt, dass eine Reduzierung der Betriebsspannung um 10% eine Verdoppelung der Lebensdauer der Glühlampe bedeutet. Jedoch bedeutet eine Reduzierung der Betriebsspannung auch einen erheblichen Verlust an Lichtstrom sowie eine deutliche Änderung der Lichtfarbe. In vielen Anwendungsfällen, z. B. bei der Kfz-Beleuchtung kann dies nicht hingenommen werden. Eine weitere Möglichkeit, um die Lebensdauer einer Glühlampe zu verlängern ist der Halogenkreisprozess. Durch den Halogenkreisprozess werden die durch die hohe Temperatur abgespaltenen Metallatome der Glühwendel wieder auf diese zurückgeführt, so dass sich die Glühwendel insgesamt langsamer verbraucht. Dies hat jedoch den Nachteil, dass sich an der Glühwendel mit der Zeit dickere und dünnere Stellen ausbilden, da der Anlagerungsprozess an die Glühwendel nicht gleichmäßig stattfindet. Beim Einschalten bricht die Glühwendel aufgrund des hohen Stromstoßes oft an der dünnsten Stelle, und die ganze Glühlampe wird unbrauchbar.Around the life of incandescent lamps to increase It is known to reduce the operating voltage. It is known, that a reduction of the operating voltage by 10% doubling the life of the light bulb means. However, a reduction in the operating voltage means also a significant loss of luminous flux and a significant change the light color. In many applications, eg. B. in the automotive lighting this can not be accepted. One more way, for the life of a light bulb to extend is the halogen cycle process. Become by the halogen cycle process the split off by the high temperature metal atoms of the filament again attributed to this, so that is the filament consumed slower overall. However, this has the disadvantage that to the filament thicker and thinner over time Make training, since the attachment process to the filament not takes place evenly. When switched on, the filament breaks due to the high current surge often the thinnest Place, and all the light bulb will unusable.

Aufgabetask

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Startverfahren zur Verbesserung der Lebensdauer einer Glühlampe anzugeben. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die die Lebensdauer einer Glühlampe verbessert.It It is an object of the invention to provide a starting method for improving the Life of a light bulb specify. It is also an object of the invention to provide a circuit arrangement which improves the life of a light bulb.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens erfolgt erfindungsgemäß mit einem Startverfahren zur Verbesserung der Lebensdauer einer Glühlampe, bei dem beim Einschalten der Glühlampe ein Vorwiderstand für eine vorbestimmte Zeit in Serie zu einer Glühwendel der Glühlampe geschaltet wird.The solution the task of the method is carried out according to the invention with a startup process to improve the life of an incandescent lamp when turning on the light bulb a series resistor for a predetermined time is connected in series with an incandescent filament of the incandescent lamp.

Die Lösung der Aufgabe bezüglich der Vorrichtung erfolgt erfindungsgemäß mit einer Schaltungsanordnung zum Erhöhen der Lebensdauer einer Glühlampe, wobei die Schaltungsanordnung eine Logik und ein Schaltelement zum Zuschalten eines Vorwiderstands in Serie zu einer ersten Glühwendel der Glühlampe für eine vorbestimmte Zeit nach dem Einschalten aufweist.The solution the task The device is according to the invention with a circuit arrangement to increase the life of an incandescent lamp, wherein the circuit arrangement comprises a logic and a switching element for Connecting a series resistor in series with a first filament of the light bulb for one having a predetermined time after switching on.

Eine Vorteilhafte Wirkung des Startverfahrens wird erzielt, wenn die vorbestimmte Zeit zwischen 5 ms und 100 ms lang ist.A Advantageous effect of the starting method is achieved when the predetermined time is between 5 ms and 100 ms long.

Bei einer besonders günstigen Ausbildung des erfindungsgemäßen Startverfahrens und der Schaltungsanordnung wird der Vorwiderstand durch eine zweite Glühwendel gebildet. Diese zweite Glühwendel kann sich dabei ebenso in der Glühlampe befinden. Die zweite Glühwendel kann sich aber auch in einer zweiten Glühlampe befinden. Dadurch wird ein zusätzlicher Vorwiderstand eingespart und damit die Kosten gesenkt.at a particularly favorable Formation of the starting method according to the invention and the circuit arrangement, the series resistor by a second filament educated. This second filament can also be in the light bulb are located. The second filament but can also be in a second light bulb. This will an additional one Pre-resistor saved and thus reduced costs.

Sofern keine zweite Glühwendel verwendbar ist, kann vorteilhaft auch ein Heißleiter (NTC) als Vorwiderstand eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Vorwiderstand im Sockel der Glühlampe angeordnet.Provided no second filament can be used, can also advantageously a thermistor (NTC) as a series resistor be used. In an advantageous embodiment, the series resistor in the base of the light bulb arranged.

Auch die Schaltungsanordnung ist vorteilhafterweise im Sockel der Glühlampe angeordnet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise, so dass diese Glühlampen herkömmliche Glühlampen ersetzen können.Also the circuit arrangement is advantageously arranged in the base of the incandescent lamp. this makes possible a compact design, making these incandescent conventional lightbulbs can replace.

Ist der Sockel der Glühlampe zu klein für die Schaltungsanordnung, so kann die Schaltungsanordnung auch in einem Zwischenstecker zwischen der Glühlampe und einer Stromversorgung für die Glühlampe angeordnet sein.is the base of the light bulb too small for the circuit arrangement, the circuit arrangement can also in an intermediate plug between the bulb and a power supply for the light bulb be arranged.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung der Lebensdauer einer Glühlampe ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the device according to the invention and the method of the invention to improve the life of an incandescent lamp will result from further dependent Claims and from the description below.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. It demonstrate:

1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für eine Glühlampe mit zwei Glühwendeln. 1 the circuit arrangement according to the invention for an incandescent lamp with two incandescent filaments.

2 den charakteristischen Stromverlauf beim konventionellen Einschalten einer H4-Glühlampe mit zwei Glühwendeln. 2 the characteristic current course when conventional switching on a H4 bulb with two incandescent filaments.

3 den charakteristischen Stromverlauf beim Einschalten einer H4-Glühlampe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. 3 the characteristic current profile when switching on a H4 bulb with the inventive method.

4 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für zwei Glühlampen mit einer Wendel oder einer Glühlampe und einem Vorwiderstand. 4 the circuit arrangement according to the invention for two incandescent lamps with a coil or an incandescent lamp and a series resistor.

5 den charakteristischen Stromverlauf beim konventionellen Einschalten einer H7-Glühlampe mit einer Glühwendel. 5 the characteristic current profile when conventional switching on a H7 bulb with a filament.

6 den charakteristischen Stromverlauf beim Einschalten einer H7-Glühlampe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. 6 the characteristic current profile when switching on a H7 bulb with the inventive method.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für eine H4-Kraftfahrzeuglampe mit zwei Glühwendeln 55, 57. Die Schaltungsanordnung weist eine Logikschaltung 12 auf, die ein Schaltelement 14 ansteuert. Die Schaltlogik 12 überwacht den Pol für das Abblendlicht 56b, den Pol für das Fernlicht 56a und den Massepol 31. Beim Einschalten der Glühlampe, d. h. wenn eine Spannung zwischen dem Pol für das Abblendlicht 56b und dem Massepol 31 anliegt, schaltet die Logikschaltung 12 das Schaltelement 14 in Stellung 2. Damit werden beide Glühwendeln 55, 57 der Lampe von Strom durchflossen. Die Fernlichtwendel 57 wird als Vorwiderstand 10 benutzt. Nach einer vorbestimmten Zeit t schaltet die Logikschaltung das Schaltelement 14 in die Stellung 0. Ab diesem Zeitpunkt wird die Glühlampe in herkömmlicher Weise betrieben. Zum Einschalten der Fernlichtwendel 57 kann analog Verfahren werden, und die Abblendlichtwendel 55 als Vorwiderstand 10 benutzt werden. Zu diesem Zweck dient die Stellung 1 des Schaltelements 14. Das Schaltelement 14 kann beispielsweise als elektromechanischer Schalter etwa als Relais oder als Halbleiterschalter etwa als Kombination von Feldeffekt- und/oder Bipolar-Transistoren ausgeführt werden. 1 shows a first embodiment of the inventive circuit arrangement for a H4-motor vehicle lamp with two incandescent filaments 55 . 57 , The circuit arrangement has a logic circuit 12 on, which is a switching element 14 controls. The switching logic 12 monitors the pole for the low beam 56b , the pole for the high beam 56a and the ground pole 31 , When switching on the bulb, ie when a voltage between the pole for the low beam 56b and the ground pole 31 is present, the logic circuit switches 12 the switching element 14 in position 2. This will both filaments 55 . 57 The lamp is powered by electricity. The high beam filament 57 is called a series resistor 10 used. After a predetermined time t, the logic circuit switches the switching element 14 in the position 0. From this point on, the light bulb is operated in a conventional manner. To turn on the high beam filament 57 can be analogous method, and the low beam filament 55 as a series resistor 10 to be used. For this purpose, the position 1 of the switching element is used 14 , The switching element 14 For example, as an electromechanical switch as a relay or as a semiconductor switch can be performed as a combination of field effect and / or bipolar transistors.

3 zeigt den Einschaltstrom 43 der H4-Lampe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Da nach dem Einschalten beide Glühwendeln 55, 57 von Strom durchflossen werden, ist deren Widerstand bedeutend größer, was in einem signifikant kleinerem Einschaltpuls resultiert. Dieser hat eine Höhe von etwas über 30A, was gegenüber dem herkömmlichen Einschaltpuls aus 2 nur wenig mehr als die Hälfte ist. Nach der Zeit t, also nach 10 ms wird die Fernlichtglühwendel 57 weggeschaltet, und es bildet sich ein zweiter Puls aus, der ein wenig niedriger als der erste Einschaltpuls ist. Durch diese Maßnahme ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Glühwendel 55 beim Einschalten bricht, deutlich reduziert. 3 shows the inrush current 43 the H4 lamp according to the inventive method. Since after switching on both filaments 55 . 57 are traversed by current, their resistance is significantly greater, resulting in a significantly smaller power-on pulse. This one has a height of something over 30A What is compared to the conventional power-on pulse 2 only a little more than half. After the time t, ie after 10 ms, the high-beam filament becomes 57 switched off, and it forms a second pulse, which is a little lower than the first power-on pulse. By this measure is the probability that the filament 55 breaks when switching on, significantly reduced.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für eine H7-Kraftfahrzeuglampe mit einer Glühwendel 59 in Verbindung mit einer zweiten Glühlampe, die eine Wendel 58 aufweist. Die Wendel 58 der zweiten Glühlampe dient hier wieder als Vorwiderstand 10. Durch die getrennte Führung der Masseleitungen der beiden Lampen kann das Schaltelement 14 einfacher ausgeführt werden. Zum Einschaltzeitpunkt ist das Schaltelement 14 offen (Stellung 0), so dass der Einschaltstrom vom Pol für das Abblendlicht 56b über die Wendel 59 der H7-Lampe durch die Diode 30 über die Glühwendel 58 der zweiten Glühlampe zur Masse 31 fließt. Durch die zweite Glühwendel 58 und die Diode 30 ist der Widerstand der Anordnung recht hoch, was in einem niedrigen Einschaltstrom resultiert. Nach der vorbestimmten Zeit t wird das Schaltelement eingeschaltet und der Betriebsstrom fließt nur noch durch die Glühwendel 59. 4 shows a second embodiment of the circuit arrangement according to the invention for an H7-motor vehicle lamp with a filament 59 in conjunction with a second light bulb, which is a coil 58 having. The helix 58 the second bulb serves here again as a series resistor 10 , Due to the separate leadership of the ground lines of the two lamps, the switching element 14 easier to run. At the switch-on time is the switching element 14 open (position 0), so that the inrush current from the pole for the low beam 56b over the helix 59 the H7 lamp through the diode 30 over the filament 58 the second light bulb to earth 31 flows. Through the second filament 58 and the diode 30 the resistance of the arrangement is quite high, resulting in a low inrush current. After the predetermined time t, the switching element is turned on and the operating current flows only through the filament 59 ,

6 zeigt den Einschaltstrom 47 der H7-Lampe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Da nach dem Einschalten beide Glühwendeln 59, 58, also auch die Glühwendel 58 der zweiten Lampe, von Strom 47 durchflossen werden, ist deren Widerstand bedeutend größer, was in einem signifikant kleinerem Einschaltpuls resultiert. Hinzu kommt die Flußspannung der Diode 30, die diesen Effekt noch verstärkt. Der Einschaltpuls des Stromes 47 hat eine Höhe von etwa 27A, was gegenüber dem herkömmlichen Einschalt puls des Stromes 45 in 5 nur wenig mehr als die Hälfte darstellt. Nach der Zeit t, also nach 10 ms wird die Glühwendel 57 der zweiten Lampe weggeschaltet, und es bildet sich ein zweiter Puls aus, der in etwa gleich hoch ist wie der erste Einschaltpuls. Durch diese Maßnahme ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Glühwendel 59 beim Einschalten aufgrund der Stromüberlastung bricht, deutlich reduziert. 6 shows the inrush current 47 the H7 lamp according to the inventive method. Since after switching on both filaments 59 . 58 So also the filament 58 the second lamp, from electricity 47 are traversed, their resistance is significantly greater, resulting in a significantly smaller turn-on. Added to this is the forward voltage of the diode 30 , which reinforces this effect. The switch-on pulse of the current 47 has a height of about 27A , which compared to the conventional switch-on pulse of the current 45 in 5 represents little more than half. After time t, ie after 10 ms, the filament becomes 57 the second lamp switched off, and it forms a second pulse, which is about the same as the first power-on pulse. By this measure is the probability that the filament 59 when switching on due to the current overload breaks, significantly reduced.

Es ist natürlich auch denkbar, dass der Vorwiderstand lediglich ein konventioneller Widerstand ist, der vorzugsweise mitsamt der Schaltungsanordnung im Sockel der Lampe Platz findet. Damit ist diese Lampe leicht gegen eine Lampe nach dem Stand der Technik austauschbar, was einen großen Vorteil für die Verbreitung darstellt.It is natural also conceivable that the series resistor is just a conventional Resistor is, preferably together with the circuitry can be found in the base of the lamp. So this lamp is slightly against a lamp of the prior art interchangeable, which is a great advantage for the dissemination represents.

In einer besonders einfachen Ausführungsform kann der Vorwiderstand ein entsprechend dimensionierter Heißleiter (NTC) sein, den dann ohne jeden weiteren Schaltungsaufwand in Serie zur Glühwendel 59, 57, 55 der Glühlampe geschaltet sein kann. Der NTC ist beim Einschalten hochohmig und vermeidet damit den im Stand der Technik bekannten hohen Einschaltpuls, nach kurzer Betriebsdauer ist er niederohmig und verursacht sehr geringe Verluste, so dass die Glühlampe effektiv betrieben werden kann. Von Vorteil ist es, wenn der NTC sehr klein und damit Massearm ist, so dass sein Abkühlverhalten möglichst nahe an das Abkühlverhalten der Glühwendel herankommt. Durch den immer noch vorhandenen Widerstand des Heißleiters im heißen Zustand wird die Glühwendel gegenüber einer herkömmlichen Lampe mit weniger Spannung beaufschlagt, was aber beim Design der Glühwendel berücksichtigt werden kann. Somit kann mit einfachen Mitteln eine Lampe geschaffen werden, die bei gleicher Lichtabgabe eine erhöhte Lebensdauer gegenüber dem Stand der Technik aufweist.In a particularly simple embodiment, the series resistor may be a suitably dimensioned thermistor (NTC), which then without any further circuit complexity in series with the incandescent filament 59 . 57 . 55 the light bulb can be switched. The NTC is at high impedance and thus avoids the known in the art high start-up pulse, after a short period of operation, it is low impedance and causes very low losses, so that the light bulb can be operated effectively. It is advantageous if the NTC is very small and thus mass arm, so that its cooling behavior comes as close as possible to the cooling behavior of the filament. Due to the still existing resistance of the thermistor in the hot state, the filament is subjected to a conventional lamp with less voltage, but this can be taken into account in the design of the filament. Thus, a lamp can be created by simple means, which has an increased life over the prior art with the same light output.

Claims

Starting method for improving the life of an incandescent lamp, characterized in that when switching on the incandescent lamp, a series resistor ( 10 ) for a predetermined time in series with a filament ( 55 . 59 ) the light bulb is switched.

Starting method according to claim 1, characterized the predetermined time (t) is between 5 ms and 100 ms long.

Starting method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the series resistor, a second filament ( 57 . 58 ).

Starting method according to claim 3, characterized in that the second filament ( 57 ) the series resistor of the first filament ( 55 ) and the first filament ( 55 ) the series resistor of the second filament ( 57 ).

Starting method according to claim 3 or 4, characterized in that the second filament ( 57 ) is also in the bulb.

Starting method according to claim 3 or 4, characterized in that the second filament ( 58 ) is located in a second light bulb.

Starting method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the series resistor is a thermistor (NTC) is.

Starting method according to claim 7, characterized in that the thermistor (NTC) permanently in series with the filament ( 55 . 57 . 59 ) is switched.

Circuit arrangement for increasing the life of an incandescent lamp, characterized in that the circuit arrangement has logic ( 12 ) and a switching element ( 14 ) for connecting a series resistor in series with a first incandescent filament of the incandescent lamp for a predetermined time after switching on.

Circuit arrangement according to Claim 9, characterized in that the series resistor comprises a second filament ( 57 ) is the light bulb.

Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the series resistor is a filament ( 58 ) is a second light bulb.

Circuit arrangement according to Claim 9, characterized that the series resistor is a thermistor (NTC) is.

Circuit arrangement according to claim 9 or 12, characterized in that the series resistor is arranged in the base of the incandescent lamp is.

Circuit arrangement according to claim 9 or 12, characterized in that the circuit arrangement is arranged in the base of the incandescent lamp is.

Circuit arrangement according to one of the preceding claims 9-13, characterized in that the scarf processing arrangement in an adapter between the light bulb and a power supply for the light bulb is arranged.