**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Procédé d'éclairage par fluorescence, dans lequel on alimente un tube fluorescent à partir d'une source de courant alternatif, caractérisé en ce que le courant de cette source est amené aux électrodes du tube fluorescent après avoir été redressé et avoir eu sa tension multipliée par un facteur suffisant pour amorcer ce tube.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on filtre le courant redressé de façon à en réduire les variations dans le temps.
3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un multiplicateur de tension (38) produisant une tension continue prédéterminée à sa sortie (22, 24), lorsque son entrée (18, 20; 18, 20') est connectée à une source de courant alternatif (21) et un tube fluorescent (28, 28') dont les deux électrodes (42,44; 46,48; 46', 48'; 46", 48"; 56,54) sont branchées sur la sortie (22, 24) dumultiplicateur de tension (38).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le multiplicateur de tension (38) double la tension du courant alternatif.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tension de sortie du multiplicateur de tension (38) suffit pour amorcer le tube fluorescent.
6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le multiplicateur de tension comprend deux redresseurs demionde connectés en parallèle à la source de courant alternatif, mais dont les polarités sont inversées l'une par rapport à l'autre.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des deux redresseurs demi-onde comprend une diode (10, 12).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le multiplicateur de tension comprend en outre deux condensateurs (14, 16) connectés en parallèle à la source de courant alternatif (21).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les bornes de sortie du multiplicateur de tension se trouvent, l'une (22), entre l'un (14) des condensateurs et l'une (10) des diodes, et l'autre (24), entre l'autre condensateur (16) et l'autre diode (12), chaque diode étant ainsi connectée en série avec un condensateur à la source de courant alternatif (21).
10. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance (26) montée en série avec le tube fluorescent (28, 28') dans le circuit de sortie du multiplicateur de tension.
11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une diode (30, 32) est montée en parallèle avec chacun des condensateurs (14, 16), sa polarité étant inversée par rapport à celle de la diode (10, 12) qui est en série avec ce condensateur.
12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé par un condensateur (34) branché entre les bornes de sortie (22, 24) du multiplicateur de tension (38).
13. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube fluorescent (28') ne comprend qu'une seule borne (46,46', 46", 56; 48,48', 48", 54) à chaque extrémité.
14. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube fluorescent a une section approximativement constante, circulaire ou généralement ovale, et en ce qu'il est rectiligne ou replié sur lui-même.
15. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les électrodes (60), situées à l'intérieur du tube fluorescent, sont reliées chacune à une borne extérieure (54, 56) de ce tube.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que chacune de ces électrodes a une portion terminale de forme semblable à celle de l'enveloppe du tube.
17. Dispositif selon l'une des revendications 3,4, 8 ou 13, caractérisé par un support (40) du tube fluorescent (28'), qui en connecte les bornes à la sortie du multiplicateur de tension (38), quand le tube fluorescent est mis en place sur ce support.
La présente invention a trait à l'éclairage par tube fluorescent. Ce mode d'éclairage est bien connu et largement utilisé dans les appartements, les bureaux et le domaine public, en raison de sa modeste consommation. L'amorçage d'un tube fluorescent conventionnel est réalisé par un accroissement de la tension assez important pour produire une décharge dans le tube.
Le tube fluorescent est une lampe à décharge gazeuse remplie d'un gaz approprié, tel que des vapeurs de mercure à basse pression. La surface interne de l'enveloppe du tube est revêtue d'une matière électroluminescente, comme par exemple un sel métallique fluorescent ou phosphorescent, tel que le tungstate de calcium, le sulfure ou le silicate de zinc.
Une cathode thermoïonique est prévue à chaque extrémité du tube fluorescent. Les électrons émis par ces cathodes chaudes, voire incandescentes, entrent en collision avec les atomes du gaz contenu dans le tube en produisant des rayons ultraviolets que l'oeil humain ne perçoit pas, mais qui réagissent avec le revêtement interne de la paroi du tube en produisant une lumière visible.
Pour amorcer ces tubes fluorescents, on a, jusqu'à présent, recouru à un starter et à une lampe à décharge auxiliaire. Le starter et cette lampe auxiliaire sont montés tous deux en série avec les cathodes chaudes du tube fluorescent. Un contact bimétallique est prévu en général dans la lampe auxiliaire et il est branché en parallèle avec les électrodes de la lampe auxiliaire pour faciliter l'amorçage du tube fluorescent. Lorsque le circuit est mis sous tension, la lampe auxiliaire échauffe le contact bimétallique qui se ferme. La fermeture du contact bimétallique court-circuite la lampe auxiliaire et l'augmentation de tension allume le tube fluorescent qui maintient fermé le contact bimétallique, si bien que les cathodes chaudes du tube fluorescent reçoivent tout le courant du circuit.
La décharge électrique entre les cathodes chaudes continue d'exciter les atomes de mercure contenus dans le tube en produisant la radiation ultraviolette qui agit sur le revêtement fluorescent des parois du tube de façon à produire une lumière visible.
De nombreuses difficultés surgissent malheureusement dans le circuit électrique du tube fluorescent et dans ce tube lui-même. La lampe auxiliaire et le contact bimétallique qu'elle contient ont une durée de vie assez courte; ils doivent donc être remplacés fréquemment. Le remplacement de la lampe auxiliaire avec contact bimétallique est gênant et coûteux.
Par ailleurs, une surchauffe des cathodes chaudes aux extrémités du tube fluorescent peut produire une atomisation du revêtement de la paroi interne du tube. Une telle atomisation réduit l'émission d'électrons par les cathodes chaudes du tube, ce qui entraîne un remplacement prématuré de ce dernier.
Comme le tube fluorescent est alimenté en courant alternatif, généralement à une fréquence de soixante périodes par seconde, ce tube scintille à une fréquence de 120 périodes par secondes. En d'autres termes, le tube fluorescent n'émet de la lumière que durant une fraction de chaque demi-période du courant alternatif. De ce fait, le tube fluorescent s'allume et s'éteint alternativement à la fréquence de 120 périodes par secondes. Un tel scintillement de la lumière émise par le tube fluorescent peut tirer les yeux et produire des bruits ou des interférences dans les récepteurs de radio ou de télévision.
Un autre inconvénient des dispositifs connus est la détérioration du revêtement fluorescent de la paroi interne du
tube aux extrémités de celui-ci. Le tube fluorescent peut être rempli par exemple d'argon qui sera excité par la décharge électrique entre les cathodes chaudes du tube fluorescent. Le chauffage des cathodes implique toutefois une dissipation d'énergie inutile et produit, comme indiqué ci-dessus, une détérioration du revêtement fluorescent de la paroi du tube. La chaleur des cathodes du tube a aussi pour effet de faire virer au rouge la couleur de la lumière émise par le tube, en diminuant l'intensité de l'éclairage, ce qui a aussi pour effet de réduire la durée de vie du tube lui-même.
Encore un autre inconvénient des dispositifs connus réside dans la présence d'une paire de fiches de contact à chaque extrémité du tube, ce qui complique et renchérit leur fabrication. La production dans la fabrication des tubes fluorescents s'en trouve diminuée et le prix de revient par unité augmenté.
La présente invention vise à éliminer ces inconvénients de l'éclairage par tubes fluorescents. Grâce au procédé et au dispositif définis par les revendications 1 et 3, une lampe auxiliaire avec contact bimétallique n'est plus nécessaire pour amorcer le tube fluorescent.
Le procédé et le dispositif revendiqués ont l'avantage d'amener un courant continu aux bornes du tube fluorescent, ce qui évite un scintillement de ce dernier.
Le tube du dispositif revendiqué n'a plus besoin de présenter qu'une seule borne de contact à chaque extrémité.
Le multiplicateur de tension, connu en soi, que comprend le dispositif revendiqué a l'avantage de constituer un redresseur pleine onde. En doublant la tension du réseau, cela suffit en général pour produire l'amorçage du tube fluorescent.
Comme il n'y a plus qu'une seule borne de contact à chaque extrémité du tube fluorescent, celui-ci ne contient plus de cathode chaude.
Quelques formes d'exécution préférées de l'objet de l'invention sont représentées schématiquement et à titre d'exemple au dessin dans lequel:
la Fig. 1 est un schéma d'un circuit électrique d'alimentation d'un tube fluorescent constituant une première forme d'exécution du dispositif selon l'invention;
la Fig. 2 est un schéma d'un circuit similaire, constituant une seconde forme d'exécution du dispositif selon l'invention;
la Fig. 3 représente un tube fluorescent conventionnel;
la Fig. 3a est une coupe selon la ligne 3a-3a de la Fig. 3;
la Fig. 4 représente un tube fluorescent faisant partie du dispositif selon l'invention;
la Fig. 4a est une coupe selon la ligne 4a-4a de la Fig. 4;
la Fig. 5 représente une autre forme d'exécution du tube fluorescent;
la Fig.
Sa est une coupe selon la ligne Sa-Sa de la Fig. 5;
la Fig. 6 représente encore une autre forme d'exécution du tube fluorescent;
la Fig. 6a est une coupe selon la ligne 6a-6a de la Fig. 6, et
la Fig. 7 est une vue en perspective d'un tube fluorescent faisant partie du dispositif selon l'invention, une partie du tube étant arrachée.
Le circuit électrique représenté à la Fig. 1 contient un doubleur de tension conventionnel qui comprend deux diodes 10 et 12 et deux condensateurs 14 et 16. Ce doubleur de tension est, en soi, bien connu. Il est décrit par exemple dans Electro flic Fundamentals and Applications par Prentice-Hall, Inc., pages 106 et 107.
Les diodes 10, 12 sont montées en parallèle, leurs polarités étant toutefois inversées l'une par rapport à l'autre. Les condensateurs sont, de même, montés en parallèle, chacun étant connecté en série à l'une des diodes 10, 12. Une source de courant alternatif 21, qui peut être prise au réseau, est connectée aux bornes d'entrée 18, 20 du doubleur de tension. La borne 18 est connectée à la cathode de l'une des diodes et à l'anode de l'autre diode. La borne 20 est connectée à l'un des pôles de chacun des condensateurs 14, 16.
De cette façon, les diodes 10, 12 et les condensateurs 14, 16 constituent un doubleur de tension, produisant aux bornes de sortie 22, 24 une tension double de celle de la source de courant alternatif21. Chacune des bornes 22, 24 se trouve entre la diode et le condensateur qui sont connectés en série à la source de courant 21.
Une résistance est montée en série avec un tube fluorescent conventionnel 28 entre les bornes de sortie 22, 24 du doubleur de tension.
Les diodes 10, 12 sont de préférence des diodes au silicium et la résistance 26 stabilise la tension aux bornes du tube fluorescent en maintenant entre celles-ci une tension constante bien déterminée, égale à la tension de régime du tube fluorescent. En supposant par exemple que la tension effective de la source de courant alternatif 21 soit de 110 V et que sa fréquence soit de 60 périodes par seconde, und tension instantanée de courant continu de 300 V pourra apparaître aux bornes du tube 28. Cette tension résulte du doubleur de tension conventionnel décrit.
Or, dans l'hypothèse considérée, une tension s'élevant jusqu'à 300 V, équivaut à la tension de crête induite par le starter dans les tubes conventionnels au moment où le contact bimétallique de la lampe auxiliaire courtcircuite celle-ci dans les dispositifs connus. I1 en résulte qu'un tube fluorescent conventionnel peut être amorcé par le doubleur de tension représenté à la Fig. 1.
Après l'amorçage du tube, la tension aux bornes d'un tube conventionnel tombe à 45 V dans les dispositifs connus, celle aux bornes du ballast inductif étant de 65 V (toujours dans l'hypothèse d'une source de courant alternatif de 110 V).
Dans le circuit de la Fig. 1, la résistance 26 produit une chute de tension de 175 V, maintenant ainsi une tension constante de 45 V aux bornes du tube 28. De cette façon, le tube fluorescent 28 peut être amorcé instantanément par le doubleur de tension, qui produira ensuite un éclairage constant, sans scintillation, en raison de la tension de courant continu appliquée aux bornes du tube.
Les caractéristiques des diodes 10, 12, des condensateurs 14, 16 et de la résistance 26 seront naturellement choisies en fonction des particularités de la source de courant alternatif et de la tension désirée aux bornes de sortie 22, 24. Le choix des caractéristiques appropriées pour les diodes, les condensateurs et la résistance dans le circuit de la Fig. 1 est bien connu des hommes de métier, qui pourront l'effectuer sans difficulté.
Le doubleur de tension de la seconde forme d'exécution (Fig. 2) comprend des diodes et des condensateurs supplémentaires, de façon à former un redresseur pleine onde. Une troisième diode 30 est montée en parallèle avec le condensateur 14. Cette diode 30 peut être branchée entre la borne 22 et une borne 20', au même potentiel que la borne 20. La polarité de la diode 30 est inversée par rapport à celle de la diode 10.
De même, une quatrième diode 32 est montée en parallèle avec le condensateur 16, entre la borne 24 et la borne 20'.
Un troisième condensateur 34 est connecté aux bornes de sortie du doubleur de tension de sorte qu'il se trouve branché en parallèle avec la résistance 26 et le tube fluorescent 28'. Ce condensateur 34 tient lieu de filtre; il élimine les fluctuations ou ondulations du courant continu aux bornes de sortie 22,24 du doubleur de tension.
Un interrupteur 36 est branché entre la source de courant alternatif 21 et la borne d'entrée du doubleur de tension. Il permet l'allumage du tube 28'.
Le doubleur de tension peut être monté de façon compacte sur un support 38 (représenté en traits interrompus). Un support 40 comprenant des organes de fixation conventionnels est aussi prévu pour le tube fluorescent. Ce support est représenté très schématiquement au dessin. I1 est clair qu'il peut avoir n'importe quelle forme appropriée selon la forme du tube fluorescent et l'emplacement de ce dernier.
Le tube fluorescent conventionnel représenté à la Fig. 3 comprend donc deux cathodes chaudes 42,44 reliées chacune à une paire de fiches aux deux extrémités du tube. Dans le dispositif selon la présente invention, les deux fiches d'une même extrémité du tube sont connectées à la même borne de sortie du doubleur de tension, de sorte que la cathode correspondante ne subit aucun échauffement la portant à incandescence. La Fig. 3a montre que le tube fluorescent conventionnel est de section circulaire et que la cathode 44 est disposée linéairement à l'extrémité de ce tube.
Le tube fluorescent 28' représenté à la Fig. 4 ne comprend qu'un seul pôle 46,48 à chacune de ses extrémités. Cet élément passe à travers l'enveloppe du tube et présente ainsi une partie externe formant borne de connexion. La partie interne de cet élément est constituée par un fil enroulé circulairement en forme de boucle (voir aussi la Fig. 7). Le tube fluorescent peut avoir différentes formes. Il peut par exemple être aplati comme le montrent les fig. 5 et 5a ou en forme de U comme le montre la Fig. 6.
Dans la forme d'exécution de la Fig. 5, le tube comprend deux pôles 46', 48' à ses extrémités, semblables aux pôles 46,48 de la Fig. 4. Le fil qui en constitue la partie interne est toutefois enroulé en ovale semblable à l'ovale de la section du tube.
Dans la forme d'exécution représentée à la Fig. 6, les pôles 46", 48" se trouvent l'un à côté de l'autre, aux deux extrémités d'un tube replié sur lui-même en U. La partie interne de ces pôles a la même forme que celle des pôles 46,48 de la forme d'exécution représentée à la Fig. 4.
La Fig. 7 est une vue en perspective du tube de la Fig. 4.
A ses extrémités 50, 52, il ne présente qu'un seul pôle 54, 56, la partie interne de ce dernier étant enroulée circulairement. Plus exactement, le fil qui s'étend à l'intérieur du tube fluorescent, comprend une section postérieure 58, coaxiale au tube, et une section antérieure circulaire et plane 60, formant l'électrode proprement dite. La section 60 est perpendiculaire à la section postérieure 58.
Pour mettre le dispositif selon l'invention en service, il suffit de brancher le tube fluorescent sur la sortie du doubleur de tension et de connecter l'entrée de ce doubleur à une source de courant alternatif, en principe au réseau. Ce faisant, une tension suffisamment élevée sera produite aux bornes du tube fluorescent pour l'amorcer et l'allumer. La résistance en série avec ce tube est choisie de façon à produire une chute de tension bien déterminée dans le tube fluorescent. N'importe quel multiplicateur de tension pourrait naturellement être prévu en lieu et place du doubleur de tension décrit. En cas de besoin, on pourrait ainsi utiliser un multiplicateur qui triple ou quadruple la tension du réseau.
Les fluctuations de la tension du courant continu amené aux bornes du tube fluorescent peuvent être réduites ou filtrées simplement par un condensateur branché entre les bornes de sortie du multiplicateur de tension. L'un ou l'autre des circuits représentés aux Fig. 1 et 2 sont utilisables, au gré des besoins.
Le multiplicateur de tension peut aussi être monté sur le support destiné à recevoir le tube fluorescent. Comme ce dernier n'a qu'une simple électrode à chaque extrémité, il n'y a pas de chaleur inutile dégagée à ces endroits. La durée de vie du tube est prolongée car la dégradation du revêtement fluorescent de la paroi interne du tube est évitée.
** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.
CLAIMS
1. Fluorescence lighting method, in which a fluorescent tube is supplied from an alternating current source, characterized in that the current from this source is brought to the electrodes of the fluorescent tube after being rectified and having its tension multiplied by a factor sufficient to start this tube.
2. Method according to claim 1, characterized in that the rectified current is filtered so as to reduce the variations over time.
3. Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises a voltage multiplier (38) producing a predetermined direct voltage at its output (22, 24), when its input (18, 20 ; 18, 20 ') is connected to an alternating current source (21) and a fluorescent tube (28, 28'), the two electrodes (42,44; 46,48; 46 ', 48'; 46 ", 48 "; 56,54) are connected to the output (22, 24) of the voltage multiplier (38).
4. Device according to claim 3, characterized in that the voltage multiplier (38) doubles the voltage of the alternating current.
5. Device according to claim 3, characterized in that the output voltage of the voltage multiplier (38) is sufficient to start the fluorescent tube.
6. Device according to claim 3, characterized in that the voltage multiplier comprises two demionde rectifiers connected in parallel to the alternating current source, but whose polarities are reversed with respect to each other.
7. Device according to claim 6, characterized in that each of the two half-wave rectifiers comprises a diode (10, 12).
8. Device according to claim 7, characterized in that the voltage multiplier further comprises two capacitors (14, 16) connected in parallel to the alternating current source (21).
9. Device according to claim 8, characterized in that the output terminals of the voltage multiplier are located, one (22), between one (14) of the capacitors and one (10) of the diodes, and the other (24), between the other capacitor (16) and the other diode (12), each diode being thus connected in series with a capacitor to the alternating current source (21).
10. Device according to claim 3, characterized in that it further comprises a resistor (26) mounted in series with the fluorescent tube (28, 28 ') in the output circuit of the voltage multiplier.
11. Device according to claim 8, characterized in that a diode (30, 32) is mounted in parallel with each of the capacitors (14, 16), its polarity being reversed with respect to that of the diode (10, 12) which is in series with this capacitor.
12. Device according to claim 10 or 11, characterized by a capacitor (34) connected between the output terminals (22, 24) of the voltage multiplier (38).
13. Device according to claim 3, characterized in that the fluorescent tube (28 ') comprises only one terminal (46,46', 46 ", 56; 48,48 ', 48", 54) at each end .
14. Device according to claim 3, characterized in that the fluorescent tube has an approximately constant section, circular or generally oval, and in that it is rectilinear or folded back on itself.
15. Device according to claim 3, characterized in that the electrodes (60), located inside the fluorescent tube, are each connected to an external terminal (54, 56) of this tube.
16. Device according to claim 15, characterized in that each of these electrodes has a terminal portion similar in shape to that of the envelope of the tube.
17. Device according to one of claims 3,4, 8 or 13, characterized by a support (40) of the fluorescent tube (28 '), which connects the terminals to the output of the voltage multiplier (38), when the fluorescent tube is placed on this support.
The present invention relates to fluorescent tube lighting. This lighting method is well known and widely used in apartments, offices and the public domain, due to its low consumption. The priming of a conventional fluorescent tube is achieved by increasing the voltage large enough to produce a discharge in the tube.
The fluorescent tube is a gas discharge lamp filled with an appropriate gas, such as low pressure mercury vapor. The internal surface of the envelope of the tube is coated with an electroluminescent material, such as for example a fluorescent or phosphorescent metal salt, such as calcium tungstate, sulfide or zinc silicate.
A thermionic cathode is provided at each end of the fluorescent tube. The electrons emitted by these hot, even incandescent, cathodes collide with the atoms of the gas contained in the tube by producing ultraviolet rays which the human eye does not perceive, but which react with the internal coating of the wall of the tube in producing visible light.
To ignite these fluorescent tubes, use has so far been made of a choke and an auxiliary discharge lamp. The choke and this auxiliary lamp are both mounted in series with the hot cathodes of the fluorescent tube. A bimetallic contact is generally provided in the auxiliary lamp and it is connected in parallel with the electrodes of the auxiliary lamp to facilitate the priming of the fluorescent tube. When the circuit is energized, the auxiliary lamp heats the bimetallic contact which closes. Closing the bimetallic contact short-circuits the auxiliary lamp and increasing the voltage turns on the fluorescent tube which keeps the bimetallic contact closed, so that the hot cathodes of the fluorescent tube receive all the current from the circuit.
The electric discharge between the hot cathodes continues to excite the mercury atoms contained in the tube, producing ultraviolet radiation which acts on the fluorescent coating of the walls of the tube so as to produce visible light.
Many difficulties unfortunately arise in the electrical circuit of the fluorescent tube and in this tube itself. The auxiliary lamp and the bimetallic contact it contains have a fairly short lifespan; they must therefore be replaced frequently. Replacing the auxiliary lamp with bimetallic contact is inconvenient and expensive.
Furthermore, overheating of the hot cathodes at the ends of the fluorescent tube can produce atomization of the coating of the internal wall of the tube. Such atomization reduces the emission of electrons from the hot cathodes of the tube, which leads to a premature replacement of the latter.
As the fluorescent tube is supplied with alternating current, generally at a frequency of sixty periods per second, this tube flickers at a frequency of 120 periods per second. In other words, the fluorescent tube emits light only during a fraction of each half period of the alternating current. As a result, the fluorescent tube turns on and off alternately at the frequency of 120 periods per second. Such flickering of the light emitted from the fluorescent tube can pull the eyes and produce noise or interference in radio or television receivers.
Another drawback of the known devices is the deterioration of the fluorescent coating of the internal wall of the
tube at the ends of it. The fluorescent tube can be filled, for example, with argon which will be excited by the electrical discharge between the hot cathodes of the fluorescent tube. Heating the cathodes, however, involves an unnecessary dissipation of energy and produces, as indicated above, a deterioration of the fluorescent coating of the wall of the tube. The heat of the cathodes of the tube also has the effect of making the color of the light emitted by the tube turn red, by reducing the intensity of the lighting, which also has the effect of reducing the life of the tube itself. -even.
Yet another drawback of the known devices lies in the presence of a pair of contact plugs at each end of the tube, which complicates and increases their manufacture. The production in the manufacture of fluorescent tubes is thereby reduced and the cost price per unit increased.
The present invention aims to eliminate these drawbacks of lighting by fluorescent tubes. Thanks to the method and the device defined by claims 1 and 3, an auxiliary lamp with bimetallic contact is no longer necessary to ignite the fluorescent tube.
The claimed method and device have the advantage of bringing a direct current across the terminals of the fluorescent tube, which avoids flickering of the latter.
The tube of the claimed device no longer needs to have a single contact terminal at each end.
The voltage multiplier, known per se, which comprises the claimed device has the advantage of constituting a full wave rectifier. By doubling the network voltage, this is generally enough to produce the priming of the fluorescent tube.
Since there is only one contact terminal at each end of the fluorescent tube, it no longer contains a hot cathode.
Some preferred embodiments of the subject of the invention are shown schematically and by way of example in the drawing in which:
Fig. 1 is a diagram of an electrical circuit supplying a fluorescent tube constituting a first embodiment of the device according to the invention;
Fig. 2 is a diagram of a similar circuit, constituting a second embodiment of the device according to the invention;
Fig. 3 shows a conventional fluorescent tube;
Fig. 3a is a section along line 3a-3a in FIG. 3;
Fig. 4 shows a fluorescent tube forming part of the device according to the invention;
Fig. 4a is a section along the line 4a-4a in FIG. 4;
Fig. 5 shows another embodiment of the fluorescent tube;
Fig.
Sa is a section along the line Sa-Sa in FIG. 5;
Fig. 6 shows yet another embodiment of the fluorescent tube;
Fig. 6a is a section along line 6a-6a of FIG. 6, and
Fig. 7 is a perspective view of a fluorescent tube forming part of the device according to the invention, part of the tube being torn off.
The electrical circuit shown in FIG. 1 contains a conventional voltage doubler which comprises two diodes 10 and 12 and two capacitors 14 and 16. This voltage doubler is, in itself, well known. It is described for example in Electro cop Fundamentals and Applications by Prentice-Hall, Inc., pages 106 and 107.
The diodes 10, 12 are mounted in parallel, their polarities however being reversed with respect to each other. The capacitors are likewise connected in parallel, each being connected in series to one of the diodes 10, 12. An alternating current source 21, which can be taken from the network, is connected to the input terminals 18, 20 of the voltage doubler. Terminal 18 is connected to the cathode of one of the diodes and to the anode of the other diode. Terminal 20 is connected to one of the poles of each of the capacitors 14, 16.
In this way, the diodes 10, 12 and the capacitors 14, 16 constitute a voltage doubler, producing at the output terminals 22, 24 a voltage twice that of the alternating current source21. Each of the terminals 22, 24 is located between the diode and the capacitor which are connected in series to the current source 21.
A resistor is connected in series with a conventional fluorescent tube 28 between the output terminals 22, 24 of the voltage doubler.
The diodes 10, 12 are preferably silicon diodes and the resistor 26 stabilizes the voltage across the terminals of the fluorescent tube by maintaining between them a well-determined constant voltage, equal to the operating voltage of the fluorescent tube. Assuming for example that the effective voltage of the alternating current source 21 is 110 V and that its frequency is 60 periods per second, an instantaneous direct current voltage of 300 V may appear across the terminals of the tube 28. This voltage results of the conventional voltage doubler described.
However, in the hypothesis considered, a voltage of up to 300 V, is equivalent to the peak voltage induced by the choke in conventional tubes at the time when the bimetallic contact of the auxiliary lamp short-circuits it in the devices known. As a result, a conventional fluorescent tube can be started by the voltage doubler shown in FIG. 1.
After priming the tube, the voltage at the terminals of a conventional tube drops to 45 V in known devices, that at the terminals of the inductive ballast being 65 V (always assuming an alternating current source of 110 V).
In the circuit of FIG. 1, the resistor 26 produces a voltage drop of 175 V, thus maintaining a constant voltage of 45 V across the terminals of the tube 28. In this way, the fluorescent tube 28 can be instantly triggered by the voltage doubler, which will then produce a constant lighting, without scintillation, due to the direct current voltage applied to the terminals of the tube.
The characteristics of the diodes 10, 12, of the capacitors 14, 16 and of the resistor 26 will naturally be chosen as a function of the particularities of the alternating current source and of the desired voltage at the output terminals 22, 24. The choice of the characteristics suitable for the diodes, the capacitors and the resistance in the circuit of FIG. 1 is well known to those skilled in the art, who can perform it without difficulty.
The voltage doubler of the second embodiment (Fig. 2) includes additional diodes and capacitors, so as to form a full wave rectifier. A third diode 30 is mounted in parallel with the capacitor 14. This diode 30 can be connected between terminal 22 and a terminal 20 ', at the same potential as terminal 20. The polarity of diode 30 is reversed compared to that of diode 10.
Likewise, a fourth diode 32 is mounted in parallel with the capacitor 16, between terminal 24 and terminal 20 '.
A third capacitor 34 is connected to the output terminals of the voltage doubler so that it is connected in parallel with the resistor 26 and the fluorescent tube 28 '. This capacitor 34 acts as a filter; it eliminates the fluctuations or undulations of the direct current at the output terminals 22,24 of the voltage doubler.
A switch 36 is connected between the alternating current source 21 and the input terminal of the voltage doubler. It allows the 28 'tube to be ignited.
The tension doubler can be compactly mounted on a support 38 (shown in broken lines). A support 40 comprising conventional fixing members is also provided for the fluorescent tube. This support is shown very schematically in the drawing. It is clear that it can have any suitable shape depending on the shape of the fluorescent tube and the location of the latter.
The conventional fluorescent tube shown in FIG. 3 therefore comprises two hot cathodes 42,44 each connected to a pair of plugs at the two ends of the tube. In the device according to the present invention, the two plugs of the same end of the tube are connected to the same output terminal of the voltage doubler, so that the corresponding cathode does not undergo any heating carrying it to incandescent. Fig. 3a shows that the conventional fluorescent tube is of circular section and that the cathode 44 is arranged linearly at the end of this tube.
The fluorescent tube 28 'shown in FIG. 4 includes only one pole 46,48 at each of its ends. This element passes through the envelope of the tube and thus has an external part forming a connection terminal. The internal part of this element consists of a wire wound circularly in the form of a loop (see also Fig. 7). The fluorescent tube can have different shapes. It can for example be flattened as shown in figs. 5 and 5a or U-shaped as shown in FIG. 6.
In the embodiment of FIG. 5, the tube comprises two poles 46 ', 48' at its ends, similar to the poles 46, 48 of FIG. 4. The wire which constitutes its internal part is however wound in an oval similar to the oval of the section of the tube.
In the embodiment shown in FIG. 6, the poles 46 ", 48" are located next to each other, at the two ends of a tube folded back on itself in a U. The internal part of these poles has the same shape as that of the poles 46,48 of the embodiment shown in FIG. 4.
Fig. 7 is a perspective view of the tube of FIG. 4.
At its ends 50, 52, it has only one pole 54, 56, the internal part of the latter being wound circularly. More precisely, the wire which extends inside the fluorescent tube comprises a posterior section 58, coaxial with the tube, and a circular and planar anterior section 60, forming the actual electrode. The section 60 is perpendicular to the posterior section 58.
To put the device according to the invention into service, it suffices to connect the fluorescent tube to the output of the voltage doubler and to connect the input of this doubler to an alternating current source, in principle to the network. In doing so, a sufficiently high voltage will be produced across the fluorescent tube to ignite and ignite it. The resistance in series with this tube is chosen so as to produce a well-determined voltage drop in the fluorescent tube. Any voltage multiplier could naturally be provided in place of the voltage doubler described. If necessary, a multiplier could be used which triples or quadruples the network voltage.
Fluctuations in the direct current voltage supplied to the terminals of the fluorescent tube can be reduced or filtered simply by a capacitor connected between the output terminals of the voltage multiplier. Either of the circuits shown in Figs. 1 and 2 can be used, as required.
The voltage multiplier can also be mounted on the support intended to receive the fluorescent tube. Since the latter has only a single electrode at each end, there is no unnecessary heat given off at these locations. The life of the tube is extended because degradation of the fluorescent coating of the inner wall of the tube is avoided.