In diesem Artikel geht es um die Verbindung zwischen Vorschaltgerät und Lampenkopf bei Tageslichtscheinwerfern.
Als Verwechslungsschutz, der zusätzlichen Steuerfunktionen, der Sicherheitsfreischaltung und des Zündsignals werden ausschließlich mehrpolige Stecker bzw. Leitungen mit mehreren Adern verwendet. Typisch sind hierbei 5-7 Adern.
Was fließt aber nun über das Verbindungskabel?
1. Betriebsstrom
Der vom EVG geregelte Konstantstrom muss natürlich irgendwie zur Lampe gebracht werden. Im Betrieb läuft deshalb der komplette Lampenstrom über 2 Leitungen. Der Zündimpuls selber erfolgt ja durch die Zündeinheit im Lampenkopf. Allerdings wird diese Zündung durch das EVG gesteuert und dabei gibt es 2 Möglichkeiten:
1.1 Spannungsgesteuerte Zündaktivierung (2-Draht Zündung)
Diese Art der Zündsteuerung lässt sich relativ leicht realisieren und wird bei kleineren Leistungen angewandt. Da das EVG technisch gesehen ja nur eine Konstantstromquelle ist, geht die Ausgangsspannung im unbelasteten Zustand (also unmittelbar nach dem Einschalten) auf das maximale hoch (ca. 150-300V). In der Zündeinheit im Lampenkopf befindet sich ein Gasableiter/Funkenstrecke in Reihe zum Hochspannungstrafo, die ab 150V oder 200V durchschlägt und Strom durch den Trafo fließen kann und somit die Lampe gezündet wird. Sobald das Gas im Leuchtmittel ionisert wird, beginnt der Betriebsstrom zu steigen und wegen der Konstantstromquelle bricht die Spannung erstmal auf unter 50V. Durch den Gasableiter schlägt nichts mehr durch und der Hochspannungstrafo ist aus dem Stromkreis genommen.
Vorteil: Man spart sich eine Leitung vom EVG zur Lampe. Es ist leichter zu realisieren.
Nachteil: Wenn das Leuchtmittel fehlt, versucht der Trafo zu zünden und die Hochspannung kann nicht über die Lampe abfließen. Folge ist, dass entweder der Hochspannungstrafo überhitzt oder es einen Durchschlag auf der Platine gibt.
Beispiel-Scheinwerfer: Desisti Rembrandt 200W
(Oben sieht man den zusätzlichen Gasableiter, der ab 230V durchschlägt)
1.2 Zündaktivierung mit seperater Leitung (3-Draht Zündung)
Bei dieser Ausführung wird der Hochspannungstrafo über eine seperate Leitung versorgt und nutzt als Rückleiter eine von den Betriebsstromleitungen. Legt das EVG im Zündmoment also auf dem Zündpin Spannung an, läuft der Hochspannungstrafo und die Lampe wird gezündet.
Vorteil: Das EVG kann genau festlegen wie lange die Zündung dauert und es kann keine Überhitzung geben.
Nachteil: Eine Leitung zwischen EVG und Kopf wird nur kurz im Einschaltmoment benötigt und hat dann keine Funktion mehr.
2. Steuerleitungen
Bei allen Scheinwerfern, bei denen man die Linse zum Lampenwechseln aufklappen kann, muss es einen Torschutzschalter geben, der verhindert, dass die Lampe ohne UV-Schutz weiterbrennt und somit nach einigen Minuten starke Hautverbrennungen hervorrufen würde. Bei den weit verbreiteten Stufenlinsenscheinwerfern befindet sich der UV-Schutzfilter teilwiese in der Linse eingearbeitet. Fällt das Licht des Leuchtmittels also nicht mehr durch die Linse, enthält es noch den kompletten UV Anteil und ist gefährlich für die menschliche Haut. Um das zu verhindern unterbricht ein Taster den Stromfluss sobald die Linse weggeklappt wird oder zerspringt.
Man benötigt also mindestens 2 Steuerleitungen zwischen denen der Schutzschalter/Freigabetaster vom EVG erkannt wird. Zünden kann man die Lampe also nur, wenn das EVG die Freigabe vom Kopf bekommt.
Bei einigen Herstellern befindet sich auch noch ein Einschalttaster am Lampenkopf, mit dem man direkt die Lampe am Kopf zünden kann. In dem Fall wird eine weitere Steuerleitung benötigt, die sich aber ein Potential von der Freigabe teilt. Hat man also einen Kopf mit Einschalter, so werden allein 3 Steuerleitungen benötigt.
Bei Scheinwerfern, die Leuchmittel mit unterschiedlichen Leistungen unterstützen können (Kombi-Köpfe), gibt es noch zusätzliche Steuerleitungen um dem EVG zu sagen, was für ein Leuchmittel im Kopf sitzt oder es werden Dioden dazwischengeschalten, die mit ihrer Durchlassrichtung angeben welche Leistung aktiv ist.
Verwendete Steckverbinder und Kabel
Da effektiv nur über 2 Kontakte/Leitungen hoher Strom fließt, würde sich es anbieten einen Steckverbinder zu wählen, der 2 Kontakte + PE mit hohem Querschnitt hat und zusätzlich 3 Kontakte für „Daten“ bzw. den Steuerkontakten. Zusätzlich sollte er für den Außeneinsatz wasserdicht sein und robust für den Transport. Leider gibt es in der Richtung keine Standards, die sich so richtig durchgesetzt haben. Am Verbreitetsten sind Bajonett-Stecker von VEAM International. Ein paar Hersteller vertrauen auf die Schaltbau M1 und M3 Serie. Einige setzen auf Harting Modular. Mittlerweile kann man beim Neukauf bei vielen Herstellern angeben, in welcher Ausführung die Steckverbinder sein sollen. Wenn man schon Bestand an Scheinwerfern hat, macht es natürlich Sinn, alle mit baugleichen Steckverbindern auszustatten.
Als Kabel wird manchmal Ölflex Classic 110 verwendet. Alternative ist einfach eine schwarze Gummischlauchleitung. Da Kabel mit gleichem Querschnitt (also z.b. 7 x 2,5mm²) im Durchschnitt günstiger sind als Hybridkabel mit Strom und Daten getrennt, werden diese verwendet. Technisch gesehen ist es natürlich nicht so sinnvoll, eine 2,5mm² Leitung für ein Steuersignal mit ein paar mA zu verwenden.