Dispositif pour faire varier la luminosité d'au moins deux tubes à décharge électrique La présente invention se rapporte à un dispositif pour faire varier la lummoisité d'au moins deux tubes à dé charge électrique dans une atmosphère <RTI
ID="0001.0019"> iomdsabde alimen tés en série :par des extrémités non communes de deux secondaires .d'-un transformateur, secondakes ayant une extrémité commune et :
dont le couplage mutuel est serré tandis que le couplage de l'ensemble de ces secondaires avec le ,primaire est lâche. Ce couplage lâche peut être obtenu, par exemple, par l'emploi d'un shunt magné tique.
Il a déjà été proposé des dispositifs pour graduer da quantité de lumière traversant :
des ,tubes à décharge, dis positifs qui, agissant sur leprimaire de chaque transfor- mateur, nécessitaient autant de transformateurs que de groupes de tubes, alors que, avec le dispositif de l'in vention, un seul transformateur a 'mente :deux :
tubes ou deux groupes de tubes dont l'intensité varie en sens inverse. De plus, ces dispoisirtifs antérieurs, traversés par toute da -puissance, étaient encombrants et onéreux, ales dispositifs .les ,plus efficaces utilisaient des circuits à :
thy- ratrons dont le réglage et ,l'entretien sont trop ,délicats pour .des appareils appelés à fonctionner :en :des lieux variés sans présence @permanente d'électronicien qualifié.
On a également proposé un :diispositif avec un seul transformateur, dans lequel deux tubes sont reliés respec- tivement aux extrémités de :
la résistance d'un potentio mètre, une des bornes du secondaire du transformateur étant connectée au curseur du @potentiomètre. Une puis sance ,assez importante est dissipée :dans cette résistance. Dans le dispositif selon l'invention, la puissance dépensée dans l'impédance variable, :
même lorsque c'est une résiis- tance, est beaucoup plus faible car elle n'est traversée que par la différence géométrique entre les courants passant dans :
les tubes, différence géométrique entre files courants passant dans les tubes, différence qui .est .maximale lors que 1a valeur de cette impédance est nulle;
en ,plus, d'im- :pédance n'étant ipas en série entre les bornes extrêmes du transformateur et celles de la série de tubes, on ,peut ali menter avec un transformateur donné une plus longue sérié de tubes.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par de fait que :cette extrémité commune est reliée à au moins la connexion .relisant lesdits deux tubes par une impédance variable, de rapport des tensions de fonctionnement des tubes placés de spart et :
d'autre de cette connexion étant différent du rapport .des tensions à vide :des deux secon daires.
Le .dessin annexé représente, ;schématiquement et à titre d'exemple, quatre formes :d'exécution de l'objet de l'invention dans lesquelles d'impédance variable est un rhéostat à curseur.
La fig. 1 représente un circuit simple.
La fig. 2,représente un circuit à :deux rhéostats, per mettant de varier plus complètement la luminosité des tubes.
La fig. 3 zeprésente un circuit dans lequel la variation plus complète est .réalisée à d'aide d'un commutateur.
La fig. 4 :représente un circuit à plusieurs commu tateurs, permettant une plus grande variété d'effets lumineux.
La fdg. 5 représente da variation de caractéristiques électriques d'un certain circuit conforme à la fig. 3.
Sur ces figures, .des éléments qui jouent le même rôle et dont da constitution est la :même ,outrès voisine, portent les mêmes .numéros de repère.
Le circuit -die la fig. 1 comporte 5 tubes 2, 4, 6, 8, 10, montés .en série entre eux et aux bornes de l'ensemble des deux secondaires 12, 14 d'un transformateur 16. Les se- condakes 12, 14, qui, présentent ,sensiblement ;les mêmes caractéristiques électriques, sont montés en isérie ;
leur point commun 18 est anis :à la terre, ainsi qu'il est :classi- que. En plus, et ceci constitue une caractéristique finipor- tante de ce circuit, le point 18 est connecté, en série avec un rhéostat 20, à la connexion 22 entre les tubes électri- quement voisins 4 et 6.
Le primaire 24 du transformateur 16 est alimenté par une .source de courant 26, 28. Le couplage magnétique entre de primaire 24 et .les secoudairres 12, 14,
est lâche afin de limiter 4e courant dans les tubes bien que la ten sion aux bornas de ceux-ci diminue lorsque le courant qui y circule augmente. En plus, le couplage entre :
les secon daires est .assez serré, dans un but qui sera expliqué plus loin. Il a été reconnu avantageux que ces couplages ma- gnétiques soient tels- que d'on ait :
.-
EMI0002.0037
où E12, E14 sont les tensions aux bornes des secondaires 12 et 14 lo@nsqu'aucun,de ceux-ci ne,débute ; E'12 est la tension -aux bornes du secondaire 12 lors que files tubes 2, 4 sont allumés et !les tubes 6, 8, 10 éteints ;
E'14 est la tensio:n aux bornes du secondaire 14 lors que les tubes 6, 8, 10 sont éteints et lies tubes 2, 4 allumés.
Par exemple, les enroulements 12 et 14 peuvent être juxtaposés -ou superposés et être bobinés sur une portion du circuit magnétique du transformiateur qu'un shunt magnétique avec entrefer sépare d ë la portion sur laquelle est bobiné le primaire. Le fonctionnement de ce .circuit est file
suivant Sil la résistance durhéostat 20 est infinie, par exemple s'il coupe la haison entre le point 18 et la connexion 22, tous les tubes sont parcourus par le même courant, fourni par l'ensemble des secondaires 12 et 14.
Si, au contraire, !la résistance du rhéostat 20 est nulle, les tubes 2 et 4 sont alimentés par le .secondaire 12 et des tubes 6, 8, 10 par le secondaire 14. L'ensemble des tubes 2, 4, .dont la tension de réallumage est nettement infé- ri!eume à celle de l'ensemble 6, 8;
10, se réahume le premier au cours de chaque d .ami-ipério!de ; une fois ce réallumage réalisé, il y a un flux de fuite important antre le iprimaiirë 24 et ;
les secondaires, ce qui diminue non ,seulement la tension aux bornes du secondaire 12; mais aussi celle aux bornes du secondaire 14.
En effet, le couplage entre ces secondaires étant serré, ils sont traversés sensiblement par le même flux magnétique, donc ales forces électromotrices qu'ils produisent restent à pou prés :
les mêmes, ou pro- portionnelles .si leurs nombres de tours sont différents.
La tension aux bornes du secondaire 14 peut alors être trop faible pour assurer<B>le</B> réallumage des tubes 6, 8, 10, qui resteront alors obscurs ou, .peut-être, présen teront une faible luminosité due à des courants capacitifs ou à des insuffisances d'isolement ;
m1 suffit pour cela. que le couplage magnétique entre les deux secondaires sont assez serré.
Plus le couplage magnétique entre files deux secondaires est serré, et moirais da différence entre .les ten sions de .réallumage du groupe ode -tubes 2, 4 d'une part, et du groupe de tubes 6, 9, 10 d'autre spart, aura besoin d'être élevée pour obtenir Vextinctiion.
Pour des valeurs intermédiaires de la résistance 20,<B>il</B> naît aux bornes de celle-ci une tension due à ce qu'elle est traversée par un courant.d';intensté égale à la diffé rence entre les intensités dans les tubes 2, 4 d'une part, et les tubes 6, 8, 10 d'autre spart. Cette tensio:
n s'ajoute vec- toricllement à celle du -secondaire 14, ce qui permet d'al lumer les tubes 6, 8, 10.
Inversement, la tension aux bornes du rhéostat 20 se retranche de colle ,du secondaire 14 et,dnnnmue le courant dans les tubes 2,--4.
Cas effets .sont d'autant plus marqués que .la résistance du rhéostat 20 est plus élevée; ils aboutissent à une éga lité d'éclairage des divers tubes lorsque cette résistance est infinie, comme sil a été mentionné plus haut.
La puissance consommée par effet Joule dans le rhéostat 20 est d'autant plus faible que le couplage entre les deux secondaires est plus serré.
Si l'on désigne par (4) l'intensité dans les tubes lors que la résistance 20 est infinie, on a la variation suivante lorsque fila résistance du rhéostatpasse progressivement de 0 à l'mfüm-:
le courant dans lestubes 2, 4 varie d'un- peu plus de 2 nin àRTI ID="0002.0246" WI="3" HE="4" LX="1361" LY="628"> 1!n et le courant dans les tubes 6, 8, 10 varie de 0ài, Le mouvement inverse du curseur de rhéostat donne la succession inverse des lummosités.
Le circuit selon la fie. 1 se prête à de nombreuses modifications : les tubes à décharge peuvent âtre de modè- les différents et en .nombre différent de 5 ;
lias secondaires peuvent .présenter des caractéristiques électriques diffé rentes, à condition que le quotient entre leurs tensions à vide diffère du quotient des tensions de réallumage .des -ensembles correspondants @de tubes.
Pour le choix de la section idu fil du secondaire 12 et pour le dimensionnoment des tubes 2, 4 et d e sieurs élec- trodes, i. faut tenir compte du fait que, ;
lorsque la r6sis- tance 20,est nulle, le courant im dans le secondaire 12 est plus élevé que le courant normal in correspondant à la résistance 20 infinie, la relation entre nm et in étant, en première approximation :
EMI0002.0308
ii <SEP> <U>Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> 12 <SEP> -I- <SEP> 14</U>
<tb> in <SEP> ^ <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> 12 Le circuit de la fie. 1 ne permet pas d'abaisser la luminosité des tubes 2 ot 4 à une valeur faible ou nulle. Les variantes représentées sur les fig. 2, 3, 4 ne iprésen- tent pas cet inconvénient.
Le circuit,de la fmg. 2 comporte deux rhéostats 20, 30, que l'on manoeuvre indépendamment ou non set qui sont reliés à deux connexions différentes 22, 32 entre tubes électriquement voisins.
Le fonctionnement est de suivant Supposons que ,l'on parte de la position ,représentée, où la résiistance du rhéostat 20 est :nulle et ficelle du rhéo stat 30 hnfinie. La luminosité des tubes 2, 4 est maximale, celle des tubes 6; 8, 10 faible ou nulle.
Si l'on augmente la résistance du rhéostat 20, fila lump, nosité-des tubes 2, 4 diminue et celle des tubes 6, 8; 10 augmente; lorsque la résistance du rhéostat 20 -est-deve- nue infinie, 7e même courant passe dans tous les tubes.
Cette vairiation correspond à celle qui a été décrite à pro pois de la fie. 1.
Si, ensuite, laissant le rhéostat 20 en position à r6sis- tance infinie, on diminue progressivement jusqu'à zéro la résistance du rhéostat 30, la luminosité ides tubes 8 et 10 augmente, tandis que celle des tubes 2, 4, 6 diminue et finit par s'annuler:
de façon semblable.à ce qui: a été expliqué :pour les -tubes 6, 8, 10 dans le cas d e la fie. 1, la tension produite .par le secondaire 12 ne suffit pas à réallumer les tubes 2; 4, 6 parce que Je flux de fuite dû au courant dans le secondaire 14 l'abaisse.
Les deux groupes de tubes 2, 4 .et 8, 10 ont donc des luminosités qui vainient en sens inverse, entre zéro et un maximum. Le tube 6 présente une variation qui ne con corde avec celle d'aucun de ces groupes.
Cette différence peut être anise à profit ipour donner un .effet lumineux supplémentaire, ou, au @contraire, on peut ,masquer ce tube ;
dans ce dernier cas, il est avantageux d e 'd@;minuer l'encombrement de ce tube 6 en diminuant beaucoup. sa longueur et en augmentant 11a @pression .du gaz de remplis sage.
Le circuit ,de au fig. 3 donne ales mêmes effets lumineux que celui de da fig. 2.<B>Il</B> ne comporte qu'un .seul rhéostat 20; mais un commutateur 34 permet,de connecter celui-ci, soit à la connexion 22, soit à la connexion 32.
Dans la position du commutateur représentée par un trait plein sur la fig. 3, le circuit est équivalent à celui de la fig. 2 dans le cas où le rhéostat 30 a une résistance infi nie. Dans la position représentée par un trait interrompu, le circuit équivaut à celui de la fig. 2 dans le cas où c'est le rhéostat 20 qui présente une valeur infinie.
Il est avantageux de ne manoeuvrer le commutateur 34 que lorsque le courant qui y passe est nul ou très fai ble : on évite ainsi les parasites radioélectriques et une usure rapide des contacts du commutateur. On peut, pour assurer le respect de cette condition, commander le com mutateur, ou un verrouillage pour celui-ci, par la com mande du rhéostat de façon que le commutateur ne soit manoeuvré que lorsque le rhéostat présente sa valeur maximale.
Lorsque le courant dans un groupe de tubes est nul, on peut facilement faire des commutations dans ce groupe afin de préparer un effet lumineux ultérieur. La fig. 4 représente un circuit de ce genre.
Ce circuit diffère de celui de la fig. 3 par l'adjonc tion de deux tubes lumineux 36, 38 et de deux commu tateurs 40, 42. Le commutateur 40 permet de mettre en circuit, soit le tube 4, soit le tube 36 ; le commutateur 42 joue le même rôle pour les tubes 8 et 38. Pour éviter les parasites et l'usure, ces commutateurs ne sont actionnés que lorsqu'ils ne sont parcourus que par un courant fai ble ou nul ; ceci a lieu lorsque la résistance du rhéostat 20 est nulle et que, en plus, pour le commutateur 42, le commutateur 34 est dans la position représentée par un trait plein, pour le commutateur 40 le commutateur 34 est dans la position représentée par un trait interrompu.
Le circuit de la fig. 4 peut être utilisé, par exemple, de la façon suivante pour l'enseigne d'un marchand d'au tomobiles et de motocyclettes. Les tubes 2 et 10 dessinent respectivement les inscriptions AUTO et < < MOTO ; les luminosités de ces inscriptions varient en sens inverse entre zéro et un maximum. Les tubes 4, 8, 36, 38 don nent des lumières de couleurs différentes et éclairent une plaque translucide sur laquelle est écrit le nom du com merçant, ce fond présente alors une couleur qui varie constamment et progressivement, mais il ne cesse pas d'être lumineux.
Des dispositifs d'éclairage alimentés par des circuits du type décrit peuvent être utilisés pour faire varier en sens inverse les éclairages de deux vitrines ou de deux enseignes d'un même magasin. On peut aussi les utiliser pour éclairer une même vitrine ou une même enseigne avec une lumière dont la couleur varie progressivement, les deux groupes de tubes donnant alors des lumières de couleurs différentes.
Pour des publicités vues à grande distance (par exem ple publicités de toiture) chaque tube d'un groupe peut être si voisin d'un tube de l'autre groupe qu'un observa teur ne puisse pas les distinguer l'un de l'autre. Il aura alors l'impression d'un tube unique changeant progressi vement de couleur.
La fig. 5 représente la variation de caractéristiques électriques d'une réalisation du circuit de la fig. 3 lors que la résistance du rhéostat 20 varie entre 0 et 150 000 ohms. Pour cette dernière valeur, le courant dans le rhéostat n'est qu'une fraction du milliampère ; ce cou rant ne déséquilibre pratiquement pas les intensités dans les divers tubes et ne cause ni parasites gênants ni usure rapide lorsqu'on manoeuvre le commutateur. Il est donc inutile que le rhéostat puisse prendre une résistance plus forte.
Dans cette réalisation, chaque secondaire est prévu pour débiter 0,025 A en service continu et donne 3000 volts à vide. Les tubes 2, 4, 8, 10 ont chacun une lon gueur de 3 mètres, un diamètre intérieur de 14 mm et un remplissage d'argon et de vapeur de mercure à basse pression.
Le tube 6 est analogue, mais sa longueur est réduite à 2 m.
La courbe 46 représente la variation de l'intensité dans les tubes 2, 4 et la courbe 48 celle de l'intensité dans les tubes 6, 8, 10 lorsque la résistance du rhéostat varie de 0 à 150 000 ohms, le commutateur 34 étant supposé dans la position représentée par un trait plein. Pour la valeur 150 000 ohms du rhéostat, tous les tubes sont par courus par un courant d'environ 0,020 A. La courbe 50 représente la puissance perdue dans le rhéostat et que celui-ci doit dissiper et la courbe 52 l'intensité du courant passant dans ce rhéostat.
Lorsque le commutateur est dans la position représen tée par un trait interrompu, l'intensité dans les tubes 8, 10 varie comme variait celle dans les tubes 6, 8, 10.
L'expérience montre qu'on a encore un effet agréable en remplaçant le rhéostat, à variation presque continue, par un commutateur et un ensemble de résistances don nant successivement les résistances suivantes
EMI0003.0057
0 <SEP> ; <SEP> 7 <SEP> 000 <SEP> ohms <SEP> ; <SEP> 20 <SEP> 000 <SEP> ohms <SEP> ;
<tb> 40 <SEP> 000 <SEP> ohms <SEP> ; <SEP> 70 <SEP> 000 <SEP> ohms <SEP> ; <SEP> 150 <SEP> 000 <SEP> ohms. En dehors des variantes qui ont été déjà signalées, les circuits décrits peuvent être modifiés sans sortir du do maine de la présente invention.
On peut, par exemple, remplacer le rhéostat par une impédance variable d'un autre genre, par exemple par une bobine de self dont une partie du circuit magnétique est mobile de façon à faire varier son impédance en modifiant un entrefer ou plus.
La commande du rhéostat, celle des commutateurs s'il y en a, peut être manuelle afin de varier les effets au gré d'un opérateur ; elle peut aussi être réalisée par une machine qui assure une reproduction cyclique des diffé rents effets.