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DISPOSITIF EQUIPE D'UN TUBE A DECHARGE PAR ARC.
L'invention concerne un dispositif comportant une self-induction montée en série avec un tube à décharge par arc, tube muni de deux électrodes principales activées et d'au moins une électrode auxiliaire qui s'étend à 1' intérieur de l'enceinte à décharge sur au moins un tiers de la longueur de l'arc, qui est reliée à l'une des électrodes principales et qui est isolée de 1?antre électrode principale.
Lorsque on applique à un tel dispositif une tension alternative suffisamment élevée, il se produit entre l'électrode auxiliaire et l'électro- de principale à laquelle elle n'est pas reliée, une décharge par lueur, qui, partant de cette électrode principale, longe 1?électrode auxiliaire et par- vient sur l'électrode principale reliée à 1-'électrode auxiliaire. Dès que les électrodes principales sont portées à leur température d'émission par la dé- charge par lueur, la décharge par lueur se transforme en une décharge par arc.
On a constaté que lorsque l'impédance stabilisatrice du tube est une self-induction,, la tension d'amorçage requise est beaucoup plus élevée que lorsque l'impédance stabilisatrice est constituée par une lampe à incan- descence à filament métallique. Par "tension d'amorçage" il y a lieu d'enten- dre ici la plus basse tension alternative pour laquelle la décharge par lueur peut se transformer en décharge par arc moins de 0,5 sec. après l'application de la tension.
Linvention permet d'abaisser cette tension d'amorçage dans le cas où l'impédance stabilisatrice est constituée par une self-induction.
L'invention est basée sur l'idée que pour l'intensité du courant obtenue pendant la décharge par lueur, l'impédance de la lampe à incandescen- ce est plus petite qu'à l'état de régime du tube alors que, pour une self-in- duction, c'est précisément l'inverse qui se produit.
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Suivant l'invention, on utilise une impédance auxiliaire qui shunte la self-induction pendant l'amorçage du tube, impédance dont la va- leur pour l'intensité du courant de décharge par lueur, est inférieure à 0. 2 fois l'impédance de la self-induction pour l'intensité du courant de ré- gime du tube. Grâce à l'emploi de cette impédance auxiliaire, l'amorçage s' effectue dans des conditions tout aussi avantageuses que lorsque l'impédan- ce stabilisatrice est une lampe à incandescence. Ladite valeur de l'impé- dance stabilisatrice sera, de préférence, comprise entre 0,05 et 0,1 fois l'impédance de la self-induction pour l'intensité du courant de régime du tube.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, un re- lais monté en série avec l'impédance auxiliaire shunte la self-induction; à l'état non excité, ce relais est fermé, et son élément d'excitation, monté en série avec le tube, le relais et la self-induction, a des dimensions telles que le relais s'ouvre pour un courant d'une intensité plus grande que 0,7 fois l'intensité du courant de régime du tube. De préférence, le relais est du type magnétique.
La description qui va suivre en regard 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 ladite invention.
Sur la figure, la lampe fluorescente tubulaire 1 est montée en série avec une self-induction 2 et par l'intermédiaire d'un interrupteur prin- cipal 3, elle est connectée aux bornes 4 et 5 d'une source de courant alter- natif
Le tube, d'une longueur d'environ 120 cm et d'un diamètre inté- rieur d'environ 35 mm, est rempli d'argon à une pression d'environ 3 mm; il comporte en outre une petite quantité de mercure qui est représentée par la gouttelette 6. Le tube comporte deux électrodes principales 7 et 8 et une électrode auxiliaire 9. Les électrodes principales sont activées à l'aide des substances usuelles, par exemple des composés de strontium et de baryum.
L'électrode principale est constituée par un ruban d'environ 3 mm de largeur, qui s'étend pratiquement sur toute la longueur du tube; ce ruban, constitué par un mélange de graphite et d'émail, est appliqué sur la couche fluores- cente non représentée sur le dessin qui recouvre la face intérieure du tube.
L'électrode auxiliaire a une résistance totale d'environ 2000#; à l'in- térieur de la chambre de décharge, elle est reliée à l'électrode principale 8 et est isolée de l'électrode principale 7. Lorsqu'on branche ce dispositif sur une tension alternative de 220 V, il se produit, entre l'électrode prin- cipale, faisant office de cathode, et l'électrode auxiliaire 9 non reliée à cette électrode principale et faisant office d'anode, une décharge par lueur qui, partant de ladite électrode principale, longe l'électrode auxiliaire et parvient finalement sur l'électrode principale 8. Les électrodes principales sont chauffées par la décharge par lueur surtout pendant leurs phases catho- diques respectives.
Dès qu'elles ont atteint la température d'émission, la dé- charge par lueur se transforme en une décharge par arc, ce qui se produit en moins d'une demi-seconde après l'application de la tension.
L'intensité du courant de la décharge par lueur est de 25 à 100 mA environ. La décharge par arc débute à environ 250 mA, tandis que l'état final de la décharge par arc, c'est-à-dire l'intensité du courant de régime du tube est d'environ 420 mA. La self-induction 2 est dimensionnée de façon qu'à l'intensité du courant de régime, son impédance soit d'environ 400#.
Comme, pour la tension de réseau de 220 V généralement disponible, il faut tenir compte des chutes de tension, le dispositif décrit jusqu'à pré- sent ne convient pas au branchement sur un tel secteur, car, à des tensions plus basses, la décharge par lueur ne se transforme pas en une décharge par arc,ou bien cette transformation ne s'effectue qu'avec un grand retard dans les cas les plus avantageux.
Afin de réduire la tension d'amorçage du tube, conformément à 1'
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invention, la self-induction 2 est shuntée par une résistance 10 denviron 30 # (pour un courant d9une intensité de 25 à 100 mA) montée en sérié avec un relais magnétique 11 qui est fermé à l'état non excité. L'enroulement d'excitation 12 du relais se trouve, dans le circuit de décharge du tube9 en série avec la self-induction 2 et en série avec le circuit en parallèle cons- titué par les éléments 10 et 11. Le relais magnétique est dimensionné de fa- çon qu'il s'ouvre pour un courant d'une intensité de 300 à 350 mA.
La Demanderesse a constaté que le dispositif perfectionné amorce encore en moins d'une demi-seconde sous une tension du secteur de 200 V, de sorte que le tube peut être branché sans le moindre inconvénient en série avec une self-induction sur des secteurs à courant alternatif d'une tension nomina- le de 220 V.
L'emploi d'un relais magnétique offre un sérieux avantage; lors d'une interruption dans la tension d'alimentation, la résistance 10 est bran- chée immédiatement en parallèle avec la self-induction 2, de sorte qu'après une courte interruption de la tension, on jouit encore des conditions d'amor- gage avantageuses créées par la résistance en parallèle 10.
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DEVICE EQUIPPED WITH AN ARC DISCHARGE TUBE.
The invention relates to a device comprising a self-induction connected in series with an arc discharge tube, the tube provided with two activated main electrodes and at least one auxiliary electrode which extends inside the chamber. discharge over at least one third of the length of the arc, which is connected to one of the main electrodes and which is insulated from the other main electrode.
When a sufficiently high alternating voltage is applied to such a device, there occurs between the auxiliary electrode and the main electrode to which it is not connected, a glow discharge, which, starting from this main electrode, occurs. skirts the auxiliary electrode and reaches the main electrode connected to the auxiliary electrode. As soon as the main electrodes are brought to their emission temperature by the glow discharge, the glow discharge is transformed into an arc discharge.
It has been found that when the stabilizing impedance of the tube is a self-induction, the required starting voltage is much higher than when the stabilizing impedance is a metal filament incandescent lamp. By "ignition voltage" is meant here the lowest alternating voltage at which the glow discharge can transform into arc discharge less than 0.5 sec. after applying voltage.
The invention makes it possible to lower this starting voltage in the case where the stabilizing impedance is constituted by a self-induction.
The invention is based on the idea that for the current intensity obtained during the glow discharge, the impedance of the incandescent lamp is smaller than the steady state of the tube while, for a self-induction is precisely the reverse which occurs.
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According to the invention, an auxiliary impedance is used which bypasses the self-induction during the starting of the tube, an impedance whose value for the intensity of the discharge current per glow is less than 0. 2 times the impedance. self-induction for the intensity of the tube speed current. By virtue of the use of this auxiliary impedance, the starting takes place under conditions which are just as advantageous as when the stabilizing impedance is an incandescent lamp. Said value of the stabilizing impedance will preferably be between 0.05 and 0.1 times the impedance of the self-induction for the intensity of the operating current of the tube.
In an advantageous embodiment of the invention, a relay connected in series with the auxiliary impedance bypasses the self-induction; in the non-excited state, this relay is closed, and its excitation element, mounted in series with the tube, the relay and the self-induction, has dimensions such that the relay opens for a current of intensity greater than 0.7 times the intensity of the tube operating current. Preferably, the relay is of the magnetic type.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of said invention. .
In the figure, the tubular fluorescent lamp 1 is mounted in series with a self-induction 2 and by means of a main switch 3, it is connected to terminals 4 and 5 of an alternating current source.
The tube, about 120 cm long and about 35 mm internal diameter, is filled with argon at a pressure of about 3 mm; it further comprises a small quantity of mercury which is represented by the droplet 6. The tube has two main electrodes 7 and 8 and an auxiliary electrode 9. The main electrodes are activated using the usual substances, for example compounds of strontium and barium.
The main electrode consists of a strip of about 3 mm in width, which extends practically over the entire length of the tube; this tape, consisting of a mixture of graphite and enamel, is applied to the fluorescent layer, not shown in the drawing, which covers the inside face of the tube.
The auxiliary electrode has a total resistance of about 2000 #; inside the discharge chamber, it is connected to the main electrode 8 and is isolated from the main electrode 7. When this device is connected to an alternating voltage of 220 V, it occurs between the main electrode, acting as cathode, and the auxiliary electrode 9 not connected to this main electrode and acting as anode, a glow discharge which, starting from said main electrode, runs alongside the auxiliary electrode and reaches finally on the main electrode 8. The main electrodes are heated by the glow discharge especially during their respective cathodic phases.
As soon as they have reached the emission temperature, the glow discharge changes to an arc discharge, which occurs in less than half a second after applying the voltage.
The intensity of the glow discharge current is approximately 25 to 100 mA. The arc discharge starts at about 250 mA, while the final state of the arc discharge, i.e. the intensity of the tube operating current is about 420 mA. The self-induction 2 is dimensioned so that at the intensity of the operating current, its impedance is about 400 #.
Since voltage drops have to be taken into account for the generally available mains voltage of 220 V, the device described so far is not suitable for connection to such a mains, since at lower voltages the Glow discharge does not transform into arc discharge, or else this transformation takes place only with a long delay in the most advantageous cases.
In order to reduce the starting voltage of the tube, in accordance with 1 '
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invention, the self-induction 2 is shunted by a resistor 10 of about 30 # (for a current of an intensity of 25 to 100 mA) connected in series with a magnetic relay 11 which is closed in the non-excited state. The excitation winding 12 of the relay is located in the discharge circuit of the tube9 in series with the self-induction 2 and in series with the parallel circuit formed by elements 10 and 11. The magnetic relay is dimensioned. so that it opens for a current with an intensity of 300 to 350 mA.
The Applicant has observed that the improved device still initiates in less than half a second under a mains voltage of 200 V, so that the tube can be connected without the slightest inconvenience in series with a self-induction on sectors with alternating current with a nominal voltage of 220 V.
The use of a magnetic relay offers a serious advantage; in the event of an interruption in the supply voltage, resistor 10 is immediately connected in parallel with the self-induction 2, so that after a short interruption of the voltage, the starting conditions are still enjoyable. advantageous pledge created by the resistance in parallel 10.