CH282532A - Dispositif pour l'amorçage et l'alimentation d'au moins un tube luminescent. - Google Patents

Description

Dispositif pour 1'amorgage et 1'alimentation d'au moins un tobe lumineseent. La presente Invention a pour objet un dispositif pour 1'amor@age et Falimentation, ä partir Tune source de courant alternatif, d'au moins un tobe lumineseent ä remplissage gazeux ä brise Pression, presentant au moins une electrode susceptible d'etre chauffee elec- triquement au moins avant 1'amorgage.

0n connait dejä des dispositifs de ce genre, dans lesquels 1e Passage du courant de chauf- fage est commande automatiquement par des contacts places sous la dependanee de moyens coupant automatiquement ee courant apres un certain Taps de temps, de Fordre dune se- conde, et dann lesquels une forte surtension assurant Famor@age du tobe est produite lors de 1'interruption du courant de chauffage. Ces dispositifs eonnus, du type dit ä starter offrent 1'inconvenient d'etre delicats et facile- ment abimes.

0n connait d'autres dispositifs du genre considere, Jans lesquels il est prevu des con- taets ä commande manuelle pour interrompre 1e eourant de chauffage. Les inconvenients de tels dispositifs non automatiques sont 6v i- dents.

0n connait encore un troisieme genre de dispositifs d'amorq.age, comprenant exclusive- ment des moyens statiques provoquant une forte surtension assurant 1'amorgage. Le eir- euit de chauffage reste constamment ferme, des moyens sont simplement prevus pour di- minuer automatiquement 1'intensite de Cour ant de ehauffage apres amorgage. Cette troisieme categorie de dispositifs presente l'inconvenient de pouvoir provoquer un amoreage premature, c'est-ä-dire avant que les electrodes Waient ete portees ä une temperature suffisamment elevee, ce qui deteriore ces dernieres. En outre, tres souvent, 1e courant de ehauffage des electrodes West pas diminue dann une pro- portion suffisante apres 1'amorgage; ces der- nieres sont donc trog chaudes Pendant 1e fonc- tionnement, ce qui abrege la duree du tobe.

L'auteur de Finvention a constate que, dans bien des cas, la surtension que Fon appli- que au tobe pour produire 1'amor@age, West pas necessaire et que, bien au contraire, elle presente Finconvenient de provoquter Famor- @age avant que les electrodes Waient ete suffi- samment chauffees.

La presente Invention eise ä remedier aux inconvenients signales. Le dispositif objet de Finvention est caracterise par un transforma- teur dont au moins une Partie de Fenroule- ment Primaire est branchee äRTI ID="0001.0270" WI="9" HE="3" LX="1585" LY="1788"> ladite souree par 1'intermediaire d'au moins une impedance de chute dont la -I'aleur totale, en fonetionne- ment, est au moins egale ä la moitie de Fim- pedance en fonctionnement du cireuit de de charge comprenant ledit tobe, ce transforma-, teur presentant au moins un enroulement de chauffage branehe aux bornes de ladite elec- trode.

Le dessin annexe represente, ä titre d'exemple, cinq formes d'execution du dispo-, sitif objet de Finvention. Les fig. 1 ä 5 sont des Schemas electriques respectifs de ehacune de res formes d'ex6cu- tion.

Pour autant que faire se peilt, des memes signes de reference sont utilises pour designer [es elements correspondants des differentes figures.

Le dispositif represente ä la fig. 1 est des tin6 ä assurer 1'amoreage et 1'alimentation en fonctionnement, ä partir dune source fournis- sant unetension alternative voisine de sa tension d'amoreage, d'un tube 1 ä remplissage gazeux ä hasse pression presentant deux electrodes susceptibles d'etre chauffees eleetriquement. Ces eleetrodes 2 et 2a presentent chacune deux Bornes respeetivement reliees ä des enroule- ments de chauffage 3 et 3a d'un transforma- teur 4 dont 1'enroulement primaire 5 est relie ä la source 6 par 1'intermediaire dune impe- dance 7. Chacun des enroulements 3 et 3a pre- sente un point commun avee 1e primaire 5 du transformateur 4, Branche en parallele avec 1e circuit de decharge du tube 1. Un organe metallique 14 est dispose au voisinage dune partie du eireuit de decharge et est kectrique- ment reue au pöle neutre 0 de la source 6.

Le fonetionnement du dispositif est 1e sui- vant: Supposons que la source 6 fournisse une tension voisine de la tension necessaire pour 1'amoreage du tube 1 lorsque ses electrodes 2 et 2a sont ehauffees ä la temperature voulue. Lorsque rette source est reliee au dispositif, un courant induit cireule Jans les enroule- ments 3 et 3a et les electrodes 2 et 21 sont chauffees. Lorsque res electrodes ont atteint une temperature suffisante, au bout dune seconde environ, une decharge s'amorce dann 1e tube 1. Le courant de decharge traverse des conducteurs 9 et 7.0, respeetivement 9a et 1.0a, reliant les eleetrodes 2 et 2% aux enroulements 3 et 3a et passe ensuite ä travers 1'impedaiice 7. L'organe 14 sert ä faciliter 1'amoreage de la decharge en augmentant 1e gradient de po- tentiel dans une partie du cireuit de decharge avant 1'amoreage. Ainsi, dans 1e dispositif re- pr6sente ä la fig. 1, la decharge s'amorce ini- tialement au voisinage de 1'e1ectrode 2. L'or- gane 14 peut eire constitue par une electrode disposee ä 1'interieur du tobe, par un revAte- ment metallique dispose Sur une partie du tube, ou encore et de preference par une par- tie metallique dune armature destinee ä rece- voir 1e tube et pouvant egaleinent servir de Support pour 1e montage de tout ou partie du dispositif. 0n a constate que 1'amoreage du tube etait 1e plus regulier et se produisait avec la tension d'alimentation la inoins elevee lorsque 1'organe conducteur etait direetement relie electriquement RTI ID="0002.0272" WI="2" HE="4" LX="1459" LY="704"> ä, un pöle neutre de la source d'alimentation. Cependant, les eondi- tions d'amoreage sont dejä consiclerableinent ame1iorees lorsqu'il est relie electriquem.ent. a Tune des Bornes du t.ransformateur 4, soit di- rectement, soit par 1'intermediaire dune im- pedance que comprend 1e dispositif. 11 est evident que, cet organe n'agissant que par ca- pacit.e et sa capaeite kaut r elativement faible, il peut etre relie ä 1'un queleonque des points susdits par 1'intermediaire dune impedance de valeur relativ ement e1evee.

0n sait qu'un tube lumineseent presente, en fonctionnement, une impedanee statique et une impedance dynamique. L'impedance dort. il est question dann la definition ei-dessus est 1e rapport de la tension moy enne efficace applique au tobe ou ä un cireuit de deeharge comprenant plusieurs tubes au courant, moyen efficace traversant ce eireuit de deeharge. La valeur totale en fonctionneiuent de ladite im- pAdance de chute est au moins egale ä. la moi- ti6 de 1'impedance en fonctionnement du cir- cuit de decharge et de la partie de 1'enroule- ment primaire braneliee en parallele avee ce- lui-ci, ou meine au moins egale ä 1'iinpedanee en fonctionnement du cireuit de deeharge. De preference egalement, 1e transformateur est un transformateur ä, circuit niagnetique dit ferme,_ de haute quakte, et non un transfor- mateur ä entrefer ou ä fuites ou eneore ä shunt magnetique.

Sitöt que 1e tube est amorce, la ehute de tension aux Bornes de 1'inipedance 7 fait di- minuer la tension aux Bornes de la partie 5 de 1'enroulement primaire du. transformateur braneliee ä la souree 6, si bien que l.a puis- sance de ehauffage fournie aux electrodes 2 et 2a par les enroulements 3 et 3a est reduite dann de tres Brandes proportions.

Du fait que la difference de potentiel entre les conducteurs 9 et 9a est legerement plus Brande que la difference de potentiel entre les condueteurs 10 et 10a, la plus Brande Par tie du courant de decharge passe ä travers les condueteurs 9 et 911 et, s'ecoule ä travers les enroulements 3 et 3a et 1'impedance 7 jusqu'ä la source 6. Les enroulements 3 et 3a sont ainsi charges par 1e courant de decharge et la tension ä leurs Bornes respectives est dimi- nuAe de la chute de tension produite par 1e courant de decharge dans chacun de ces en roulements. La tension de ehauffage appli- qu6e aux electrodes 2 et 2a ä partir des en- roulements 3 et 311 est donc diminuee. Cette tension est aussi et elle est principalement diminuee du Fait de la chute de tension pro- duite par 1e courant de deeharge traversant 1'impedance 7. Cette ehute de tension a pour effet d'abaisser dans de Brandes proportions la tension appliquee au Primaire 5 ä partir de la source 6. Si la tension de la soLirce 6 n'etait pas tout ä Fait suffisante pour provo- quer 1'amorgage du tube 1, ce tube pourra,it quand meme etre amorce du fait que la diffe- rence de potentiel entre les extremites respec- tives des electrodes 2 et 2a reliees aux conduc- teurs 9 et 9a est plus Brande que la diffe- renee de potentiel appliquee au Primaire 5 du transformateur et peut, dans certains eas, etre plus Brande que la force electromotrice de la source 6.

Ainsi qu'on 1'a dit plus haut, dans 1e dis positif represente ä la fig. 1, la plus Brande Partie du courant de decharge traverse les eonducteurs 9 et 9 1. Av ee certains tubes, ee dispositif peut presenter des ineonvenients du fait que 1e courant de decharge West pas re- parti de fagon uniforme dann les electrodes 2 et 2a, representees par des filaments. Un tel filament pourrait etre ainsi surchauffe loca- lernent en fonetionnement.

0n peut diminuer ou eliminer cet inconve- nient en inversant 1e sens des enroulements 3 et 3a, de fagon qu'ils ne soient traverses que par une relativement faible Partie du courant de decharge. Le courant de ehauffage dimi- nue alors dans de moins fortes proportions apres 1'amorgage, mais les electrodes sont chauffees de fagon plus uniforme. 0n peut aussi utiliser des enroulements de chauffage ä Prise intermediaire, de preference 'a Prise mediane et relier cette Prise ä 1'enroulement Primaire du transformateur. Toüt ou Partie de chaque enroulement de chauffage peut eire constitue par une Partie de 1'enroulement Primaire, ee- lui-ci presentant alors au moins RTI ID="0003.0272" WI="6" HE="4" LX="1647" LY="699"> une Prise intermediaire. Tout ou Partie de chaque en- roulement de chauffage peut encore etre bo- bin6 en fil relativement resistant, par exem- ple en fil de constantan, toujours dans 1e but d'ameliorer la repartition du courant de de- charge dans 1'electrode et de la chauffer de fag,on plus uniforme en fonetionnement.

Le transformateur peut etre un a.utotrans- formateur abaisseur ou elevateur de tension, son enroulement Primaire presentant une Prise intermediaire ä laquelle est reliee une des electrodes du tube ou un des pöles de la source, selon 1e cas, ce m"eme pöle ou ladite electrode etant relie ä 1'extremite de cet en- roulement voisine de ladite Prise.

La deuxieme forme d'execution repr6sen- tee ä la fig. 2 est destinee ä assurer 1'amor- rage et 1'alimentation en fonctionnement d'un tube luminescent 1 presentant deux electrodes 2 et 2a susceptibles d'etre chauffees electri- quement avant 1'amorgage. Ces eleetrodes sont alimentees par des enroulements 3 et 3a dun transformateur 4 dont 1'enroulement Primaire 5 est branehe en serie avec 1e cireuit de de- charge et avec une induetance 11. Le circuit de decharge et 1'inductance 11 sont shuntes par uun condensateur 7, en serie avec 1'enrou- lement 5, et qui constitue une impedance de chute et qui sert ä deux fins. Ce condensa- teur presente une impedance au moins egale ä la moitie et de preferenee sensiblement egale ä, celle, en fonctionnement, du circuit de de- eharge en serie avec 1'inductance 11. Avant 1'amorgage, il sert ä laisser passer du courant ä travers 1'enroulement 5, de fagon que la ten.- sion voultie sofft appliquee ä chacune des elec- trodes 2 et 2a par leu.rs enrouleinents de ehauffage respectifs 3 et 3a. Sitöt la deeharge amorcee, 1e condensateur 7 sert ä ameliorer 1e cos (p du dispositif et le primaire 5 est si- multan6ment parcouru par un courant capa- citif traversant 1e condensateur 7 et par un courant dephase d'au moins 120 et, de prefe- rence, d'au moins 135 par rapport au Pre mier courant et traversant 1'inductance 11 et 1e circait de decharge entre les electrodes 2a et 2. Le courant resultant dans 1'enroulement 5 est ainsi reduit dans de Brandes propor- tions, de meme que la puissance de chauffage fournie aux electrodes 2 et 2a au mo5en du transformatettr 4. L'organe conducteur 14 est directement reue electriquement au pöle neu- tre 0 de la source. Il est relie ä une des Bornes du transformateur 4 par 1'intermediaire de 1'inductance 11 et ä une autre par 1'interme- diaire du condensatettr 7. Ce dispositif est avantageux du fait que 1'enroulement 5 est un enroulement ä hasse impedance, presentant un faible nombre de spires et economique ä fabriquer.

La troisieme forme d'execution representee ä la fig. 3 est destinee ä assurer 1'amorpge et 1'alimentation de deux tubes luminescents 1 et la. Dans ce dispositif, 1'impedanee 7 au moins egale ä la moitie de Gelle, en fonctionnement, du circuit de decharge est constituee par une inductance, et un condensateur 12 est Bran che aux Bornes de la source 6, en paral lele avec 1e reste du dispositif, pour ameliorer le cos 99 de celui-ei. Le transformateur 4 com- prend un Primaire 5 et deux enroulements 3 et<B>31</B> alimentant respectivement chactin une electrode 2, 2 des tubes 1 et 1a. Ces tubes sont branches en Serie aux Bornes du Primaire 5 et leurs deux autres electrodes 2a et 2" sont chauffees ä partir d'tin enroulement 3b dont un point est relie ä un point du Primaire 5 par 1'intermediaire d'ttne resistance 13. Les electrodes 2a et 2b sont branchees en Serie aux Bornes de 1'enroulement 3b, de fagon que la tension de chauffage fournie par cet enroule- ment s'ajoute partiellement, pour chacun des tubes 1 et la, ä la moitie de la tension appli- quee ä 1'ensemble de Ges deux tubes, entre ].es electrodes 2 et 2e. Dans Ges conditions, il suf- fit que l.a tension de la source 6 sofft v oisine de la tension d'amorgage avec electrodes chauffees de 1'ensemble des deux tubes 1 et 1a branches en Serie pour assurer 1'amorcage de Ges tubes. Theoriquement, et selon les v aleurs respectives de 1'impedance 7 et de 1'induetivite que presente 1e Primaire 5, rette tension pour- rait meme etre quelque peu inferieure ä ladite tension d'amorcage. La disposition des enrou- RTI ID="0004.0272" WI="12" HE="4" LX="1111" LY="701"> lements 3, 3a et 3'' correspond ä Gelle des en- roulements 3 et 3a de la fig. 1. La resistance 13 est une forte resistance ohmique destinee ä empecher que le transformateur 4 ne sofft Charge par 1e courant de decharge, au Gas oü un seul des tubes 1 et 1a serait amorce.

La quatrieme forme d'exeention represen- tee ä la fig. 4 est destinee ä assurer 1'amor- @age et 1'alimentation en fonctionnement de quatre tubes 1, 1a, 1b et 1e, chacun de Ges tubes presentant une electrode suseeptible d'etre chauffee electriquement. La disposition correspond ä Gelle de la troisieme forme d'exe- cution representee ä 1a. fig. 3, 1e tube 1 de rette figure etant remplaee par les tubes 1 et 1a branches en Serie de la fig. 4 et 1e tube 1a de la fig. 3 etant remplace par les tubes 1b et 1 branches en Serie de la fig. 4. Les electrodes 8 ä 8 de rette quatrieme forme d'execution, qui ne sont pas chauffees electriquement, sont reliees entre elles deux ä deux, 1'electrode 8 du tube 1 ä 1'electrode 8a du tube ja, et ainsi de Suite, et les points communs de Ges paires d'electrodes sont reunis ä, des prises du Pri maire 5 du transformateur par 1'intermediaire de fortes resistances ohmiques 13. L'impedance 7 au moins egale ä la moitie de Gelle, en. fonc- tionneinent, du cireuit de decharge est cons- tituee par une inductaiice presentant une Prise intermediaire, et un condensateur 12 est Branche entre rette Prise et 1e pöle de la source 6 oppose ä celui auquel est reunie 1'in- ductance 7. Ce condensateur 12 sert ainsi ä detix lins: il ameliore 1e cos (p du dispositif et il permet d'obtenir, aux Bornes du Primaire 5, une tension sensiblement superietire ä Gelle de la source 6. La cinquième forme d'exécution, représen tée à la fig. 5, est destinée à alimenter deux tubes 1 et 1a en parallèle, à partir d'un réseau d'alimentation 6. Elle comprend, pour cha que tube, un transformateur branché de faon identique à celle dont est branché le trans formateur 3, 3a, 4 et 5 de la première forme d'exécution, et une inductance à prise 7, res pectivement 7a, dont l'impédance est au moins égale à la moitié de celle, en fonctionnement, du tube 1. ou 1a. Un condensateur 12, destiné à améliorer le facteur de puissance, est bran ché entre les prises des inductances 7 et 7a qui forment, avec les primaires 5 et<B>51</B> des transformateurs, un pont relié au. réseau 6 en deux de ses sommets opposés. Cette disposi tion est absolument symétrique, au point de vue électrique, et diminue de ce fait dans de grandes proportions l'effet stroboscopique dû à la faible inertie des tubes, et fortement amplifié par une dissymétrie, difficile à évi ter, dans les conditions d'amorçage de chaque tube. Pour obtenir ce résultat, il faut que les tubes ainsi alimentés soient voisins l'un de l'autre.

Dans les formes d'exécution représentées aux fig. 1, 3, 4 et 5, on remarquera que le ou ,les primaires 5 et 5a ne sont que peu ou pas chargés par le courant de décharge, si bien que ce primaire peut être bobiné en fil relativement fin. Les enroulements 3, 3a et<B>3'</B> et 3c doivent être bobinés en fil de plus forte section et être capables de supporter le cou rant de chauffage des électrodes 2 à 2 avant. l'amorçage, et le courant réduit de chauffage de ces électrodes après l'amorçage, dans cer tains cas, ajouté à tout ou partie du courant de décharge.

Les impédances 7 et 71, de ces mêmes for mes d'exécution pourraient aussi être consti tuées par des condensateurs, ou même par des résistances. Cependant., des impédances cons tituées par des inductances sont préférables à tous points de vue.

Les dispositifs décrits sont particulière ment avantageux du fait qu'ils ne "compren nent aucun organe mobile et aucun contact susceptible de s'oxyder ou d'être brûlé. Les transformateurs qu'ils comprennent ne sont pratiquement pas chargés en fonctionnement et, avant l'amorçage, ils sont uniquement chargés du fait de la puissance de chauffage qu'ils fournissent aux électrodes des tubes. Ces transformateurs peuvent, par conséquent, être bobinés sur des noyaux de petites dimen sions, leur primaire étant en fil fin et com prenant un grand nombre de spires, de façon à présenter une inductance de valeur élevée et à ne consommer qu'un très faible courant de magnétisation. Le transformateur de la deuxième forme d'exécution décrite présente l'avantage de ne comprendre qu'un faible nombre de spires, ce transformateur étant un transformateur à faible impédance dont le primaire est branché en série avec le circuit. de décharge et avec une inductance. Ces dis positifs sont, par conséquent, économiques tout en étant très efficaces. A titre d'exemple, on a réalisé un dispositif destiné à assurer l'amorçage et l'alimentation, directement à partir d'un réseau de distribution de courant alternatif à 220 volts, d'un tube présentant une tension de fonctionnement de 110 volts et consommant 40 watts. Avec ce dispositif, monté selon le schéma de la fig. 1, le courant de chauffage avant l'amorçage était d'environ 1 ampère pour chacune des deux électrodes et tombait à 0,6 ampère au bout de 0,6 se conde et à 0,08 ampère après l'amorçage. Les amorçages s'effectuaient très régulièrement et les tubes essayés ont brûlé pendant la durée garantie par le fabricant et avec la fréquence d'amorçage prescrite d'un amorçage toutes les trois heures de service, sans que se produise la moindre trace de noircissement au voisi nage des électrodes ni ailleurs.

Claims (12)

1. REVENDICATION: Dispositif pour l'amorçage et l'alimenta tion, à partir d'une source de courant alter natif, d'au moins un tube luminescent à rem plissage gazeux à basse pression, présentant au moins une électrode susceptible d'être chauffée électriquement au moins avant l'amorçage, dispositif caractérisé par un transformateur dont au moins une partie de l'enroulement primaire est branchée à ladite source par l'intermédiaire d'au moins une impédance de chute dont la valeur totale, en fonctionnement, est au moins égale à la moi tié de l'impédance en fonctionnement du cir cuit de décharge comprenant ledit tube, ce transformateur présentant au moins un en roulement de chauffage branché aux bornes de ladite électrode. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que le circuit de décharge est branché en parallèle avec au moins une partie de l'enroulement primaire du transformateur, et en ce que ledit enroulement de chauffage présente au moins un point commun avec cet enroulement.
2. 2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la valeur totale en fonctionnement de ladite im pédance de chute est au moins égale à l'impé dance en fonctionnement du circuit de dé charge et de la partie dudit enroulement branchée en parallèle avec celui-ci.
3. 3. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que la valeur totale en fonctionne ment de ladite impédance de chute est au moins égale à l'impédance en fonctionnement du circuit de décharge.
4. 4. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que ledit transformateur présente un circuit magnétique dit fermé.
5. 5. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la dite impédance de chute est une inductance présentant une prise intermédiaire et en ce qu'il comprend un condensateur branché entre cette prise intermédiaire et une borne d'entrée du dispositif opposée à celle reliée à ladite inductance, ce condensateur servant à améliorer le<I>cos</I> (p du dispositif et, conjointe ment avec une partie de ladite inductance, à fournir avant l'amorçage, aux bornes de la dite partie de l'enroulement primaire du transformateur branchée à la source par l'in termédiaire de cette inductance, une tension supérieure à celle de la source, mais insuffi sante pour provoquer Lui amorçage prématuré.
6. 6. Dispositif selon la revendication, pour aL1 moins deux tubes luminescents branchés en série, caractérisé en ce que le transforma teur comprend au moins deux enroulements de chauffage branchés chacun aux bornes d'au moins une électrode, au moins une élec trode de chaque tube étant reliée à un des- dits enroulements de chauffage.
7. 7. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que le circuit de décharge est branché en série avec l'enroulement primaire du transformateur et avec une inductance, et en ce que le circuit de décharge et cette indLic- tance sont shuntés par un condensateur cons tituant ladite impédance de chute.
8. 8. Dispositif selon la revendication et la. sous-revendication 7, caractérisé en ce que la dite inductance présente en fonctionnement -unie impédance telle que l'impédance en fonc tionnement du circuit de décharge en série avec cette inductance soit sensiblement égale à l'impédance dudit condensateur.
9. 9. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins un organe conducteur disposé au voisinage d'au moins une partie du chemin de décharge et électriquement relié à l'une des bornes du- dit transformateur.
10. 10. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que le dit organe conducteur est constitué par une partie métallique d'une armature destinée à recevoir ledit tube. 17..
11. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 9 et 7.0, caractérisé en ce que ladite armature sert également de support pour l'ensemble du dispositif.
12. 12. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que le dit organe est directement relié électrique ment à un pôle neutre que présente ladite source, ce pôle étant relié à une des bornes du transformateur.