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Dispositif d'amorçage par électrode auxiliaire d'un tube à décharge,
L'invention concerne un dispositif d'amorçage d'un tube à décharge à cathode de mercure, rempli de gaz ou de vapeur et branché sur une source de tension pulsatoire, dans lequel la tension d'amorçage, une tension alternative par exemple, est transmise au tube par l'intermédiaire d'une électrode auxiliaire. Pour obtenir un amorçage reproductible de tels tubes dans une partie rigoureusement déterminée de la période de la tension anodique, il faut appliquer à l'électrode auxiliaire une impulsion d'amorça- ge à front aussi raide que possible et d'amplitude :assez grande.
A cet effet,on connatt plusieurs systèmes, entre autres ceux à tube auxiliaire et à étincelles tournantes.
En particulier, il est connu d'utiliser des tensions d'.amorçage sinusoïdales d'amplitude maximum beaucoup plus élevée que celle de la tension anodique, mais de même fréquence que cette tension .anodique, et de faire en sorte que la tension .appliquée à l'électrode d'.amorçage n'acquière qu'une partie de son amplitude maximum. Cette méthode présente l'avantage que, par suite du grand maximum de tension, le front de l'onde est particulièrement raide tout en évitant l'inconvénient inhérent à l'emploi de tensions de commande élevées.
L'invention fournit un moyen d'atteindre le même but, par une autre voie et ce d'une façon très simple et très efficace.
Dans le dispositif conforme à l'invention, la tension d'amorçage est fournie par l'enroulement secondaire d'un tr,ans- formateur dont l'enroulement primaire est monté en parallèle avec le tube à décharge. On comprend par là que le primaire est monté en parallèle avec la cathode et avec une anode principale ou ,auxiliaire. Lorsque, dans ce montage, on .applique ;au tube µ décharge la tension anodique, par suite du montage en parallèle du tube et de l'enroulement primaire du transformateur d'amorçage, ce dernier est mis sous tension et l'enroulement secondaire fournit entre les électrodes .auxiliaires du tube et la cathode une tension beaucoup plus élevée.
La transformation de tension obtenue dans le transforma- teur d'amorçage peut être telle que le secondaire fournit une tension de l'ordre de quelques dizaines de kV. Lors de la mise en circuit du tube, cette tension serait donc appliquée à l'élec- trode d'amorçage. Cependant comme le tube est déjà 'amorcé au début de l'accroissement de tension consécutif au passage par zéro, l'enroulement primaire du transformateur d'amorçage est pratique- @
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ment court-circuité, ce qui prévient l'application d'une tension trop élevée à l'électrode auxiliaire.
Pour éviter que pendant la demi-période où la tension appliquée à l'anode du tube est négative et où le tube ne peut donc être conducteur, l'impulsion de tension appliquée à l'électrode auxiliaire n'atteigne une amplitude indésirable, il est indispensable, dans les dispositifs dont le tube à décharge fait office de redresseur monté dans le circuit de charge, de prendre des mesures telles que l'impulsion d'amorçage ne soit pas appliquée à l'électrode auxiliaire ou bien qu'elle soit appliquée avec une amplitude telle qu'il ne puisse en résulter de perturbations dans le fonctionnement du tube, un retour d'arc par exemple. A cet effet, on peut insérer en série ou en parallèle avec l'enroulement primaire du transformateur un redresseur auxiliaire qui permet le passage du courant dans le même sens que le tube à décharge.
Ceci implique que pendant la demi-période où la tension anodique du tube est négative, le passage du courant dans l'enroulement primaire du transformateur d'amorçage est bloqué ou, en tout cas, fortement réduit.
Une telle mesure est évidemment superflue lorsque la commutation du courant alternatif est effectuée à l'aide de deux tubes montés en opposition. Lorsque le tube redresseur auxiliaire spécifié est constitué par un tube commandable, en particulier par un tube-relais, on peut utiliser l'électrode de commande pour régler le moment d'amorçage du tube à décharge principal. Il va de soi que ce réglage peut aussi être obtenu en insérant, en série ou en parallèle avec le transformateur d'amorçage, des condensateurs ou des résistances.
En ce qui concerne la dernière forme d'exécution avec redresseur auxiliaire, il y a lieu de noter que, pour provoquer un amorçage retardé dans les tubes remplis de gaz ou de vapeur dont la cathode est à chauffage indirect, de façon à prévenir l'endommagement de la cathode, il est connu de shunter le circuit anodecathode par le montage en série d'un relais différé et du transformateur d'amorçage. Bien que pour obtenir ce résultat de telles mesures soient superflues dans les tubes à cathode de mercure, suivant l'invention on estime qu'il est indispensable d'utiliser dans ces tubes un moyen analogue afin d'obtenir un amorçage re productible ce qui d'autre part dans les tubes à cathode à chauffage direct ne peut susciter de difficultés.
La description du dessin annexé, donné à. titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 montre un montage redresseur comportant un seul tube à décharge.
La figure 2 représente un montage à courant alternatif qui comporte deux tubes montés en opposition.
Sur la figure 1, un tube à décharge 3, qui comporte une anode 4, une cathode à mercure 5 ainsi qu'une électrode d'amorçage 6, est branché en série avec une charge 2 sur une source de tension alternative 1. L'électrode d'amorçage peut consister par exemple en un semi-conducteur constamment immergé dans le bain de mercure constituant la cathode. On peut évidemment utiliser aussi d'autres types d'électrodes d'amorçage, par exemple des électrodes d'amorçage capacitives.
Pour provoquer l'amorçage du tube 3, on a monté en pa- rallèle avec le tube un circuit comportant en série un tube re- dresseur réglable 7 et l'enroulement primaire 8 d'un transformateur
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d'amorçage 9 dont l'enroulement secondaire 10 est connecté, par l'intermédiaire d'une résistance 11, entre La cathode 5 et l'électrode d'amorçage 6. Le tube redresseur 7 est monté de manière à permettre le passage du courant dans le même sens que le tube principal ; à cet effet, dans l'exemple considéré, les cathodes des deux tubes sont interconnectées.
Le moment d'amorçage du tube 3 peut être réglé de façon connue par le .réglage de la tension appliquée à la grille 12 du tube 7. Comme le montre la figure, au moment de l'amorçage du tube 3, la tension aux bornes du montage en série du tube 7 et de l'enroulement primaire 8 du transformateur d'amorçage sera égale à la tension de fonctionnement du tube 3, ce qui permet de limiter à une valeur admissible la tension secondaire du transformateur d'amorçage,,
Le montage à courant alternatif représenté sur la figure 2, comporte deux tubes 15-14, montés en opposition, amorcés par les enroulements secondaires 15 et 16 d'un transformateur d'amor- ç.age 17 qui ne comporte qu'un seul enroulement primaire 18, monté en parallèle..avec le montage en opposition des deux tubes.
Le réglage du moment d'.amorgage des tubes peut être obtenu par exemple par le réglage du condensateur 19, représenté en pointillés et monté en série avec l'enroulement primaire 18.
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Auxiliary electrode ignition device of a discharge tube,
The invention relates to a device for starting a mercury cathode discharge tube, filled with gas or vapor and connected to a pulsating voltage source, in which the starting voltage, an alternating voltage for example, is transmitted to the tube via an auxiliary electrode. To obtain a reproducible starting of such tubes in a strictly determined part of the period of the anode voltage, it is necessary to apply to the auxiliary electrode a starting pulse with a front as steep as possible and of amplitude: quite large.
To this end, several systems are known, among others those with an auxiliary tube and with rotating sparks.
In particular, it is known to use sinusoidal starting voltages of maximum amplitude much higher than that of the anode voltage, but of the same frequency as this anode voltage, and to ensure that the applied voltage. the ignition electrode acquires only part of its maximum amplitude. This method has the advantage that, due to the large voltage maximum, the wave front is particularly steep while avoiding the drawback inherent in the use of high control voltages.
The invention provides a means of achieving the same object, by another route and in a very simple and very efficient manner.
In the device according to the invention, the starting voltage is supplied by the secondary winding of a trainer whose primary winding is mounted in parallel with the discharge tube. It is understood by this that the primary is mounted in parallel with the cathode and with a main or auxiliary anode. When, in this assembly, one .applies; to the tube µ discharges the anode voltage, as a result of the parallel assembly of the tube and the primary winding of the starting transformer, the latter is energized and the secondary winding provides between the auxiliary electrodes of the tube and the cathode a much higher voltage.
The voltage transformation obtained in the starting transformer can be such that the secondary supplies a voltage of the order of a few tens of kV. When the tube is switched on, this voltage would therefore be applied to the starting electrode. However, since the tube is already fired at the start of the voltage rise following zero crossing, the primary winding of the firing transformer is practical.
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short-circuited, which prevents too high a voltage from being applied to the auxiliary electrode.
To prevent that during the half-period when the voltage applied to the anode of the tube is negative and where the tube cannot therefore be conductive, the voltage pulse applied to the auxiliary electrode does not reach an undesirable amplitude, it is essential, in devices where the discharge tube acts as a rectifier mounted in the charging circuit, to take measures such that the starting pulse is not applied to the auxiliary electrode or is applied with an amplitude such that it cannot result in disturbances in the operation of the tube, an arc return for example. For this purpose, it is possible to insert in series or in parallel with the primary winding of the transformer an auxiliary rectifier which allows the passage of the current in the same direction as the discharge tube.
This implies that during the half-period when the anode voltage of the tube is negative, the passage of the current in the primary winding of the starting transformer is blocked or, in any case, greatly reduced.
Such a measurement is obviously superfluous when the switching of the alternating current is carried out using two tubes mounted in opposition. When the specified auxiliary rectifier tube is a controllable tube, especially a relay tube, the control electrode can be used to adjust the firing time of the main discharge tube. It goes without saying that this adjustment can also be obtained by inserting, in series or in parallel with the starting transformer, capacitors or resistors.
With regard to the last embodiment with auxiliary rectifier, it should be noted that, in order to cause delayed ignition in the tubes filled with gas or vapor, the cathode of which is indirectly heated, so as to prevent the damage to the cathode, it is known practice to bypass the anodecathode circuit by the series connection of a delayed relay and the starting transformer. Although to obtain this result such measurements are superfluous in mercury cathode tubes, according to the invention it is considered essential to use in these tubes a similar means in order to obtain a reproducible ignition which d On the other hand, in the cathode tubes with direct heating cannot give rise to difficulties.
The description of the accompanying drawing, given at. By way of nonlimiting example, it will clearly be understood how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention.
Figure 1 shows a rectifier assembly comprising a single discharge tube.
FIG. 2 represents an alternating current circuit which comprises two tubes mounted in opposition.
In FIG. 1, a discharge tube 3, which comprises an anode 4, a mercury cathode 5 as well as a starting electrode 6, is connected in series with a load 2 on an alternating voltage source 1. The starting electrode can consist for example of a semiconductor constantly immersed in the mercury bath constituting the cathode. It is obviously also possible to use other types of starting electrodes, for example capacitive starting electrodes.
To cause the tube 3 to start, a circuit has been mounted in parallel with the tube, comprising in series an adjustable rectifier tube 7 and the primary winding 8 of a transformer.
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starting 9, the secondary winding 10 of which is connected, via a resistor 11, between the cathode 5 and the starting electrode 6. The rectifier tube 7 is mounted so as to allow the passage of current in the same direction as the main tube; for this purpose, in the example considered, the cathodes of the two tubes are interconnected.
The tube 3 firing moment can be adjusted in a known manner by adjusting the voltage applied to the grid 12 of tube 7. As shown in the figure, when tube 3 is fired, the voltage at the terminals of the series connection of the tube 7 and of the primary winding 8 of the starting transformer will be equal to the operating voltage of the tube 3, which makes it possible to limit the secondary voltage of the starting transformer to an admissible value,
The alternating current circuit shown in FIG. 2 comprises two tubes 15-14, mounted in opposition, started by the secondary windings 15 and 16 of a starting transformer 17 which has only one winding. primary 18, mounted in parallel ... with the opposing mounting of the two tubes.
The adjustment of the tube priming moment can be obtained for example by adjusting the capacitor 19, shown in dotted lines and mounted in series with the primary winding 18.