Browse Prior Art Database

PWM von 14V Kfz-Lampen an höherer Spannung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017979D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23

Publishing Venue

Siemens

Related People

Authors:
Dr. Alfons Graf [+details]

Abstract

Es ist absehbar, daß die Bordnetzspannung im Kfz in Zukunft 42V betragen wird. Viele Lasten lassen sich einfach auf diese Spannung umstellen. Bei Lampen ist dies schwieriger, da eine Glühwendel für 42V zu schockempfindlich für den Kfz-Einsatz ist. Die heute diskutierte Lösung ist, alle 14V Lampen im Kfz in Verbindung mit einem zentralen 42V/14V DC/DC- Wandler mit ca. 600W zu betreiben wodurch Zusatz- kosten entstehen. Eine weitere Alternative könnte sein; die Lampe mittels einer Serieninduktivität zu takten, was im Prinzip einem dezentralen DC/DC- Wandler entspricht. Dagegen spricht der hohe Preis der Spulen. Anderseits läßt sich die Lampe auch direkt mit einem PWM-Schalter an 42V betreiben. Wenn der Widerstand der Glühwendel im kalten bzw. heißen Zustand als Konstante angenommen wird, ergeben sich beim Einschalten oder im Dauerzustand bei 42V ca. die 3-fachen Ströme wie bei 14V: Bei einer 21 W Lampe mit 20A/2A Einschalt- strom/Dauerstrom ergeben sich dann 60A/6A. Wir- ken beim Einschalten für längere Zeit 60A, so wird jedoch die Glühwendel extrem schnell aufgeheizt und damit die Lebensdauer der Lampe stark reduziert: Bei einer 65W Lampe werden die 14V Werte mit 50A/5A entsprechend zu 150A/15A bei 42V. Eine Idee kann nun sein, den Einschaltstrom mittels Strombegren- zung eines elektronischen Schalters zu realisieren. Würde man jedoch eine 55W Lampe mit 50A Strom- begrenzung auf 42V einschalten, so würde am Schalter für ca. 10ms eine Spannung von 20-30V anstehen, was einer Energie von 12J entspricht. Diese hohe Energie würde den Schalter zerstören oder seine Lebensdauer stark herabsetzen. Die hier vorgeschlagene Lösung besteht darin, die Lampe mit einem PWM-Schalter ohne Strombegren- zung zu betreiben. Beispielhaft wird eine 21W Lam- pe verwendet (Prinzipschaltung siehe Abbildung 1).