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DISPOSITIF EQUIPE DE DEUX TUBES A DECHARGE A ATMOSPHERE GAZEUSE.
L'invention concerne un dispositif équipé de deux tubes à déchar- ge dans le gaz et/ou dans la vapeur parcourus par des courants déphasés.
En général, ces dispositifs travaillent avec un facteur de puis- sance pratiquement égal à 1, et le rayonnement total visible ou invisible engendré par les tubes à décharge présente un effet stroboscopique bien moins prononcé que celui de chacun des tubes pris individuellement.
Un inconvénient de ce dispositif est la grandeur de la puissance apparente pour laquelle doivent être dimensionnées les impédances en série des tubes. L'invention vise entre autres à la réduction de cette puissance .
Suivant l'invention, les tubes à décharge sont du type qui s'a- morce sur la tension d'alimentation sans l'intervention d'un interrupteur court-circuitant le tube et l'un des tubes premier tube) est connecté, en sé- rie avec deux self-inductions non couplées par voie magnétique et un conden- sateur, aux bornes de connexion du dispositif tandis que l'autre tube (se- cond tube) est connecté en série avec au moins une partie de l'une des self- inductions et le premier tube, ainsi qu'en parallèle avec le condensateur et au moins une partie de l'autre self-induction.
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, 1 est un tube à décharge à atmosphère de gaz et/ ou de vapeur, par exemple un tube à décharge fluorescent dans la vapeur de mercure à basse pression. Par l'intermédiaire d'un condensateur 2 et de deux self-inductions 3 et 4, non couplées par voie magnétique, le tube est connec- té aux bornes 5 et 6 qui sont destinées à être connectées à une source de
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tension alternative appropriée à l'alimentation du tube, par exemple le secteur lumière d'environ 220 V 50 p/s. La réactance capacitive du conden- sateur 2 est plus grande que l'ensemble de la réactance inductive des self- inductions 3 et 4, de sorte que le courant dans le tube en fonctionnement 1 est décalé en avant par rapport à la tension d'alimentation.
Le tube 1 comporte deux électrodes principales activées 7 et 8 et une électrode auxiliaire conductrice 9, en forme de bande, qui est re- liée de manière conductrice, à l'intérieur de la chambre de décharge, à l' électrode 7 : cetteélectrode auxiliaire s'étend parallèlement à l'axe du tube, également à l'intérieur de la chambre de décharge, jusqu'à proximité de l'autre électrode principale 8, dont elle est isolée. Ces tubes sont souvent appelés tubes à bande d'amorçage connectée intérieurement.
Lorsqu' on connecte les bornes 5 et 6 à une source de tension appropriée, on obtient, entre l'électrode principale 8, pendant la phase cathodique de celle-ci, et la partie la plus proche de l'électrode auxiliaire 9, une décharge par lueur qui, partant de l'électrode principale 8, se propage le long de l'électrode auxiliaire 9 pour parvenir finalement à l'électrode principale 7 reliée à cette électrode auxiliaire et amener l'électrode principale 7 à la tempéra- ture d'émission, moment auquel la décharge par lueur se transforme en une décharge par arc,
Le dispositif comporte en outre un second tube à décharge 10 qui est monté en parallèle avec le condensateur 2 et la self-induction 3, et en série avec la self-induction 4 et le tube 1.
Le tube 10 comporte éga- lement deux électrodes principales activées 11 et 12 et une bande d'amorça- ge reliée intérieurement ou, électrode auxiliaire 13. Au lieu d'être reliée à un point 14 compris entre les self-inductions 3 et 4, l'électrode princi- pale 11 peut être connectée à une prise 15 de la self-induction 3 ou à une prise 16 de la self-induction 4.
Les tubes 1 et 10 sont, par exemple, des tubes fluorescents d' environ 120 cm de longueur et de 38 mm de diamètre qui, en régime, absorbent une puissance de 40 W sous une tension de fonctionnement d'environ 110 V, et des courants d'environ 440 mA et 420 mA respectivement.
Après la connexion des bornes 5 et 6 à la source d'alimentation, le tube 1 amorce d'abord, puis le tube 10. Toutefois, ces amorçages sont si rapides que l'ordre de succession ne se perçoit que dans le cas d'une tension' d'alimentation plus basse que la normale.
En régime normal, et dans le cas d'une tension d'alimentation de 220 V, l'intensité du courant dans la self-induction 4 et dans le tube 1 est d'environ 440 mA alors que l'intensité du courant dans le tube 10 est d'environ 420 mA, tandis que celle du courant dans la self-induction 3 et le condensateur 2 est d'environ 290 mA.
Les éléments 2,3 et 4 sont dimensionnés de façon qu'on obtien- ne une tension d'environ 80 V aux bornes de la self-induction 4 une tension d'environ 100 V aux bornes de la self-induction 3, et une tension d'environ 200 V aux bornes du condensateur 2.
La puissance apparente est donc : d'environ 35 VA pour la self-induction 4 d'environ 29 VA pour la self-induction 3 et d'environ 58 VA pour le condensateur 2.
Le produit de la tension d'alimentation et du courant de régime du tube 1 est : 220 V x 0,44 A = 97 VA. La puissance apparente de la self- induction 4 est donc notablement inférieure à 0,7 fois ce produit 0,7 x 97 = 68 VA et n'est que d'environ 0,36 x 97 = 35 VA.
La puissance apparente totale du condensateur 2 et de la self- induction 3 est notablement plus petite que 2,1 x 97 = 203 VA et n'est que
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d'environ 0,9 x 97 VA = 87 VA.
Dans les conditions spécifiées, les tubes 1 et 10 fonctionnent d'une manière irréprochable. La tension d'alimentation de 220 V peut tre soumise aux fluctuations d'environ 10% qui se produisent dans le secteur'lu- mière. Un avantage particulier du montage décrit est que le tube 10 amorce sous une tension qui est plus élevée que la tension d'alimentation.
A titre de comparaison, il y a lieu de mentionner que, dans le montage connu, dans lequel le tube 1 est relié aux bornes de connexion 5 et
6 par l'intermédiaire du condensateur 2 et de la self-induction 3, alors que le tube 10 est relié à ces bornes par l'intermédiaire de la self-induc- tion 4, la puissance apparente de la self-induction 4 est de 166 V x 0,42
A = 70 VA, c'est-à-dire environ 0,72 fois le produit de la tension d'ali- mentation et du courant de régime du tube 10, alors que la puissance appa- rente de la self-induction 3 est de 80 V x 0,44 A = 55 VA et celle du con- densateur 2,362 V x 0,44 A = 160 VA, de sorte que la puissance apparente totale du condensateur 2 et de la self-induction 3 est égale à environ 2,
2 fois le produit de la tension d'alimentation et de l'intensité du courant de régime du tube 1.
Dans le cas d'une trop basse tension d'alimentation, l'amorçage des tubes peut provoquer des difficultés. On peut y obvier en shuntant le tube 1 par une self-induction auxiliaire 17 ou en shuntant le montage en sé- rie du tube 1 et du condensateur 2 par le montage en série d'un condensa- teur auxiliaire 18 et d'une résistance 19. Ces éléments auxiliaires, repré- sentés en pointillés, peuvent être dimensionnés pour une puissance très faible, car ils servent uniquement à favoriser l'assez faible décharge par lueur dans le tube 1.
Dans ce qui précède, il y a lieu d'entendre par tension d'ali- mentation la tension qui, en régime, est appliquée au montage en série du premier tube, des deux self-inductions et du condensateur, donc la tension appliquée aux bornes de connexion. Comme on le sait, cette tension peut être amenée à la valeur requise à l'aide d'un transformateur, par exemple dans le cas d'un secteur lumière de 110-125 V.
Des tubes qui s'amorcent sans l'intervention d'un interrupteur court-circuitant le tube sont, outre les tubes déjà mentionnés, comportant une ou éventuellement deux bandes d'amorçage intérieures,entre autres des tubes comportant des moyens qui abaissent la tension d'amorçage du tube, par exemple en amenant les électrodes, par l'intermédiaire d'un transformateur, à la température d'émission.
L'absence d'un interrupteur court-circuitant le tube est une condition indispensable pour l'abaissement effectif, de la puissance appa- rente des réactances en série car les courants de forte intensité qui se produisent pendant un court-circuit exercent, à ce point de vue, une influen- ce néfaste.
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DEVICE EQUIPPED WITH TWO DISCHARGE TUBES WITH A GASEOUS ATMOSPHERE.
The invention relates to a device equipped with two tubes for discharging in the gas and / or in the vapor traversed by out-of-phase currents.
In general, these devices work with a power factor almost equal to 1, and the total visible or invisible radiation generated by the discharge tubes has a much less pronounced strobe effect than that of each of the tubes taken individually.
A drawback of this device is the magnitude of the apparent power for which the series impedances of the tubes must be dimensioned. The invention aims, inter alia, at reducing this power.
According to the invention, the discharge tubes are of the type which switches to the supply voltage without the intervention of a switch short-circuiting the tube and one of the tubes (first tube) is connected, in series with two self-inductions not coupled by magnetic means and a capacitor, to the connection terminals of the device while the other tube (second tube) is connected in series with at least part of one of the self-inductions and the first tube, as well as in parallel with the capacitor and at least part of the other self-induction.
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, 1 is a gas and / or vapor atmosphere discharge tube, for example a fluorescent discharge tube in mercury vapor at low pressure. Via a capacitor 2 and two self-inductions 3 and 4, not coupled magnetically, the tube is connected to terminals 5 and 6 which are intended to be connected to a source of.
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alternating voltage suitable for the power supply of the tube, for example the lighting sector of approximately 220 V 50 p / s. The capacitive reactance of capacitor 2 is greater than the whole of the inductive reactance of self-inductions 3 and 4, so that the current in the tube in operation 1 is shifted forward with respect to the supply voltage .
The tube 1 has two activated main electrodes 7 and 8 and a conductive auxiliary electrode 9, in the form of a strip, which is conductively connected, inside the discharge chamber, to the electrode 7: this auxiliary electrode extends parallel to the axis of the tube, also inside the discharge chamber, up to the proximity of the other main electrode 8, from which it is isolated. These tubes are often referred to as internally connected seed tape tubes.
When the terminals 5 and 6 are connected to a suitable voltage source, one obtains, between the main electrode 8, during the cathode phase thereof, and the part closest to the auxiliary electrode 9, a discharge by glow which, starting from the main electrode 8, propagates along the auxiliary electrode 9 to finally reach the main electrode 7 connected to this auxiliary electrode and bring the main electrode 7 to the temperature of emission, moment at which the glow discharge turns into an arc discharge,
The device further comprises a second discharge tube 10 which is mounted in parallel with the capacitor 2 and the self-induction 3, and in series with the self-induction 4 and the tube 1.
The tube 10 also comprises two main activated electrodes 11 and 12 and a starter strip connected internally or, auxiliary electrode 13. Instead of being connected to a point 14 between the self-inductions 3 and 4, the main electrode 11 can be connected to a socket 15 of the self-induction 3 or to a socket 16 of the self-induction 4.
Tubes 1 and 10 are, for example, fluorescent tubes about 120 cm in length and 38 mm in diameter which, in operation, absorb a power of 40 W at an operating voltage of about 110 V, and currents of about 440 mA and 420 mA respectively.
After connecting terminals 5 and 6 to the power source, tube 1 first initiates, then tube 10. However, these ignitions are so rapid that the order of succession is only perceived in the case of a lower than normal supply voltage.
In normal operation, and in the case of a supply voltage of 220 V, the intensity of the current in the self-induction 4 and in the tube 1 is about 440 mA while the intensity of the current in the tube 10 is about 420 mA, while that of the current in the self-induction 3 and the capacitor 2 is about 290 mA.
Elements 2, 3 and 4 are dimensioned so that a voltage of about 80 V is obtained at the terminals of the self-induction 4, a voltage of about 100 V at the terminals of the self-induction 3, and a voltage of about 200 V across capacitor 2.
The apparent power is therefore: approximately 35 VA for the self-induction 4 approximately 29 VA for the self-induction 3 and approximately 58 VA for the capacitor 2.
The product of the supply voltage and the operating current of tube 1 is: 220 V x 0.44 A = 97 VA. The apparent power of the self-induction 4 is therefore notably less than 0.7 times this product 0.7 x 97 = 68 VA and is only about 0.36 x 97 = 35 VA.
The total apparent power of capacitor 2 and self-induction 3 is significantly smaller than 2.1 x 97 = 203 VA and is only
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about 0.9 x 97 VA = 87 VA.
Under the specified conditions, tubes 1 and 10 operate flawlessly. The 220 V supply voltage can be subjected to fluctuations of approximately 10% which occur in the light sector. A particular advantage of the assembly described is that the tube 10 ignites under a voltage which is higher than the supply voltage.
By way of comparison, it should be mentioned that, in the known assembly, in which the tube 1 is connected to the connection terminals 5 and
6 via the capacitor 2 and the self-induction 3, while the tube 10 is connected to these terminals through the self-induction 4, the apparent power of the self-induction 4 is 166 V x 0.42
A = 70 VA, that is to say approximately 0.72 times the product of the supply voltage and the operating current of tube 10, while the apparent power of choke 3 is of 80 V x 0.44 A = 55 VA and that of the capacitor 2.362 V x 0.44 A = 160 VA, so that the total apparent power of the capacitor 2 and of the choke 3 is equal to approximately 2 ,
2 times the product of the supply voltage and the intensity of the operating current of tube 1.
In the event of a too low supply voltage, the priming of the tubes can cause difficulties. This can be avoided by shunting tube 1 by an auxiliary self-induction 17 or by bypassing the series connection of tube 1 and capacitor 2 by connecting in series an auxiliary capacitor 18 and a resistor. 19. These auxiliary elements, shown in dotted lines, can be dimensioned for a very low power, because they serve only to promote the rather weak discharge by glow in the tube 1.
In the foregoing, the term supply voltage should be understood to mean the voltage which, under operating conditions, is applied to the series connection of the first tube, of the two self-inductions and of the capacitor, therefore the voltage applied to the connection terminals. As is known, this voltage can be brought to the required value using a transformer, for example in the case of a 110-125 V light sector.
Tubes which ignite without the intervention of a switch short-circuiting the tube are, in addition to the tubes already mentioned, comprising one or possibly two internal starting strips, among others tubes comprising means which lower the voltage d initiation of the tube, for example by bringing the electrodes, via a transformer, to the emission temperature.
The absence of a switch short-circuiting the tube is an essential condition for the effective lowering of the apparent power of the reactors in series because the strong currents which occur during a short-circuit exert, therefore. point of view, a harmful influence.