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Abstract

CIRCUIT-BALLAST HAUTE FREQUENCE POUR LA LIMITATION DE COURANT DE LAMPES DITES A ECONOMIE D'ENERGIE UTILISABLES A LA PLACE DE LAMPES A INCANDESCENCE. LE CIRCUIT EST CARACTERISE EN CE QU'UNE BOBINE DE SELF 3 AGENCEE OU NON EN TRANSFORMATEUR, ET UN TRANSISTOR DE COMMANDE 5 SONT BRANCHES EN SERIE DANS LE CIRCUIT DE COURANT 1 DE LA LAMPE A DECHARGE 4, ET EN CE QU'UN CIRCUIT DE GENERATION DE COURANT DE COMMANDE 7 PRODUISANT DES FORMES D'ONDES RECTANGULAIRES A REPARTITION TEMPORELLE ASYMETRIQUE, DE PREFERENCE A UNE FREQUENCE COMPRISE DANS UNE GAMME DE 1 A 100 KHZ, EST RELIE A L'ENTREE DU TRANSISTOR DE COMMANDE 5. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX TUBES FLUORESCENTS, AUX LAMPES A VAPEUR DE SODIUM A HAUTE PRESSION ET AUX LAMPES A HALOGENE-METAL

Description

CIRCUIT-BALLAST HAUTE FREQUENCE POUR L'ALIMENTATION DES

LAMPES A DECHARGE MUNIES D'UN CULOT NORMAL.

La présente invention concerne un circuit-ballast haute fréquence pour limitation de courant de ce qu'on appelle des ensembles de lampes a économie d'énergie, qui est utilisable de préférence avec des lampes à décharge munies d'un culot normal, avantageusement des tubes fluorescents, des lampes à vapeur de sodium à haute pression ou des lampes à halogènemétal. L'invention concerne en outre des lampes à décharge asymétriques qui sont agencées, en ce qui concerne leurs électrodes, de façon à utiliser le

circuit-ballast haute fréquence conforme à l'invention.

Il est bien connu que le courant d'une lampe électrique à décharge doit

être limité à l'aide d'une résistance série, à savoir à une valeur caracté-

ristique de la puissance de la lampe Cette limitation de courant est assurée

par un ballast de la lampe à décharge Ce ballast produit une perte d'énergie.

On s'efforce de réduire au minimum cette perte d'énergie Le ballast utilisé dans la plupart des cas pour l'alimentation en tension alternative d'une lampe à décharge se compose d'une bobine de self pourvue d'un noyau et dont l'impédance limite le courant L'énergie emmagasinée dans le champ magnétique du ballast est importante, mais elle pose peu de problèmes car cette énergie

est récupérée aussi bien dans les demi-périodes positives que dans les demi-

périodes négatives La dimension géométrique de la self à noyau en fer et son poids ne posent également aucune difficulté car le ballast peut être disposé dans le corps de lampe, c'est-à-dire dans l'armature, qui comprend aussi bien la monture de la lampe à décharge, le réflecteur, les verres protecteurs, etc, et il en résulte qu'on dispose également d'un volume

suffisamment grand pour le ballast.

Dans le cas o la lampe à décharge doit être utilisée, pour des raisons d'économie d'énergie ou également pour des raisons économiques, à la place d'une lampe à incandescence de faible rendement, à savoir de manière que celle-ci puisse être vissée dans la monture existante sans modification du circuit électrique, il faut prendre en considération, lors de la conception du ballast, des conditions tout à fait différentes Surtout, il faut tenir

compte du fait que le circuit électrique de la lampe à incandescence ne con-

tient pas un tel système de limitation de courant et que, simultanément, l'ampoule de la lampe à incandescence normale et les dimensions géométriques de la monture augmentent à un fort degré les difficultés d'agencement du ballast En effet, les dimensions géométriques du ballast créent alors des problèmes difficiles à résoudre et, en outre, le poids, l'apparence esthétique et les impératifs de forme constituent également des facteurs importants Lorsque le ballast est trop gros, il peut arriver que la lampe ne puisse pas être montée dans la même armature o était auparavant vissée

une lampe à incandescence.

Pour satisfaire aux impératifs définis ci-dessus, on a utilisé par le passé une solution consistant à alimenter la lampe à décharge, à la place du courant du secteur à 50 ou 60 périodes, par un générateur de haute fréquence Dans ce cas, on doit naturellement associer le générateur de

haute fréquence avec le ballast et avec la lampe à décharge.

L'utilisation de la haute fréquence offre l'avantage que les dimensions géométriques du ballast inductif peuvent être réduites car, comme cela est

bien connu, l'impédance de la bobine d'induction augmente alors beaucoup.

Par l'expression "haute fréquence", on entend dans ce cas des fréquences comprises entre 1 et 100 k Hz, car en dessous de 1 k Hz, on ne peut pas exploiter suffisamnent les avantages résultant de l'utilisation de la haute fréquence alors que, au-dessus de 100 k Hz, il se pose déjà des problèmes de rayonnement L'alimentation en haute fréquence de lampes à

décharge correspond à une solution généralement connue en pratique.

Son avantage consiste en ce que, par exemple, le rendement des lampes est d'autant plus augmenté que la fréquence croît Pour des raisons d'économie d'énergie, il est courant d'équiper des ensembles de huit à dix lampesd'un générateur agencé d'une manière connue à la façon d'un transformateur à noyau en fer Dans ce cas, le mode de montage du ballast

est traditionnel, c'est-à-dire qu'il est disposé dans l'armature.

La réduction des dimensions géométriques ne pose dans ce cas aucun problème important, bien que les dimensions du ballast soient naturellement

réduites à cause de la haute fréquence.

En ce qui concerne l'agencement des circuits des ballasts des lampes à décharge opérant à la fréquence du secteur, il est caractéristique que l'écoulement de l'énergie entre la source de courant et la lampe à décharge est toujours bilatéral La rentabilité du ballast inductif comme indiqué ci-dessus consiste en ce que, lorsque la valeur momentanée de la tension du secteur augmente, le ballast reçoit de l'énergie qu'il emmagasine dans un champ magnétique et, ultérieurement, quand la tension diminue, il recède

cette énergie.

Dans des lampes à décharge, un facteur essentiel est constitué par la temporisation de la récupération d'énergie précitée, c'est-à-dire en d'autres termes, par le déroulement temporel de ce processus La temporisation de la récupération d'énergie est une fonction de la selfinduction du ballast et de la tension existant entre les pôles de la lampe (la tension d'amorçage ou la tension de lampe) Ces valeurs sont choisies, lors de la conception du système de commande, de manière que, au moment o l'énergie de la bobine est épuisée, c'est-à-dire lorsque le courant de la lampe prend une valeur nulle, c'est-à-dire lorsque-la lampe s'éteint, la valeur momentanée de la tension

du secteur soit alors suffisamment grande pour allumer à nouveau la lampe.

Cette considération signifie en d'autres termes que le déphasage entre le courant de lampe et la tension du secteur est d'autant plus grand car, ainsi,

on est mieux assuré d'un réallumage de la lampe à la fin de la période.

La tension de réallumage nécessaire est d'autant plus grande que la pression de vapeur dans la lampe à décharge est plus élevée Si on suppose que, par augmentation de la pression, on améliore les paramètres optiques de la lampe, par exemple la reproduction des couleurs du spectreetd'autres paramètres, il est alors évident qu'on doit établir une différence de phase d'autant plus grande Pour obtenir ce résultat,-il faut engendrer une induction qui ait la valeur maximale possible, de sorte que les dimensions

géométriques doivent également être d'autant plus grandes.

Dans le cas d'une alimentation en haute fréquence, il faut utiliser un amplificateur de puissance qui se présente, dans les agencements de circuits de types connus, sous la forme d'un oscillateur de puissance fonctionnant comme un générateur de haute fréquence Les générateurs de haute fréquence peuvent seulement être alimentés en tension continue, de sorte que la tension du secteur doit être redressée L'incorporation du redresseur fait cependant en sorte que l'écoulement bilatéral de

courant entre le secteur servant de source principale d'énergie -

et la lampe à décharge doit être interrompu.

La liaison bilatérale nécessaire est assurée, dans le cadre des solutions

connues, à l'aide d'un tranformateur, de sorte que cette liaison est réa-

lisée localement Ce transformateur constitue le transformateur de sortie de l'oscillateur de puissance et, dans la bobine primaire du transformateur, il passe toujours un courant dans une direction (dans la plupart des cas le courant de collecteur d'un transistor), bien que son amplitude oscille à la cadence de la haute fréquence Dans la bobine secondaire qui assure l'alimentation de la lampe à décharge par l'intermédiaire du ballast, il existe cependant une tension alternative régulière De cette manière, il est possible d'établir dans le circuit secondaire la liaison bilatérale de transmission d'énergie entre la source de courant (la bobine secondaire) et la lampe à décharge par l'intermédiaire du ballast Cependant, l'énergie

emmagasinée dans l'inductance du transformateur est perdue.

Un système à ballast haute fréquence a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 170 744, o la lampe est pourvue d'une douille normale, o le récipient de décharge et le filament d'incandescence sont disposés dans une ampoule commune et o le ballast du récipient de décharge

et le générateur de haute fréquence sont également reliés à l'ampoule.

Cette lampe correspond à des sources lumineuses à économie d'énergie, ou bien à cette catégorie de lampes qui peuvent être utilisées à la place

des lampes à incandescence normales, sans modifications ou sans auxiliaires.

En conséquence, le poids du système à ballast et les dimensions géométriques sont très importants L'agencement de circuit du générateur, du ballast et de la lampe à décharge conforme à la solution définie dans ce brevet est traditionnel et le ballast est constitué par un transformateur à noyau en fer dont l'enroulement secondaire remplit la fonction de ballastage, cet enroulement secondaire étant couplé de façon lâche avec le circuit

de courant primaire (transformateur à champ de dispersion).

La lampe compacte à tube fluorescent, fabriquée sous la désignation "Neo Ball il par la Société Toshiba, est pourvue de la même manière d'un

ballast classique, à savoir de telle sorte que son ampoule de forme sphé-

rique pourvue d'une tête de lampe E 26 reçoive également le tube fluo-

rescent en forme de U et une partie du ballast.

Les deux structures de lampes précitées présentent le même inconvénient, à savoir que le transformateur incorporé au ballast occupe un volume trop

grand et provoque une forte augmentation de poids qui est disproportionnée.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des réalisations connues mentionnées ci-dessus à l'aide d'un système à ballast qui permet de fabriquer des lampes à économie d'énergie plus simples, plus légères et de plus petites dimensions, à savoir de telle sorte que la tension de réallumage puisse être augmentée dans de larges limites, ce qui permet également d'exploiter les avantages résultant de l'utilisation d'une plus

grande pression de vapeur pour certaines lampe à décharge à haute pression.

L'objectif de l'invention consiste en outre à simplifier le ballast, et par conséquent à simplifier la fabrication des lampes à économie d'énergie, à augmenter leur pouvoir d'économie, et en outre surtout à éviter l'utilisation du noyau en fer et, en ce qui -concerne les électrodes,

à permettre la conception de tubes à décharge asymétriques.

L'invention est basée sur le principe que, dans le cas o un circuit de commande haute fréquence,pourvu d'un réglage de temps asymétrique et produisant des formes de tension rectangulaires, est relié à l'entrée du transistor de commande branché en série avec le circuit d'alimentation des lampes à décharge, ou bien dans le cas o la partie du circuit se composant de la lampe à décharge et de la self reliée directement à cette lampe est placée en dérivation avec une diode dans un circuit parallèle de telle sorte que la direction de blocage de la diode soit opposée à celle du transistor de commande, il est possible d'exploiter intégralement les avantages définis ci-dessus; en outre, on peut concevoir pour la lampe à économie d'énergie un système à ballast plus avantageux, et il est également possible de réaliser, en ce qui concerne l'agencement des électrodes, des tubes à décharge asymétriquesipar exemple des lampes à vapeur de sodium

haute pression.

Les différents problèmes mentionnés ci-dessus sont résolus conformé-

ment à la présente invention en ce qu'il est prévu dans le circuit d'ali-

mentation de la lampe à décharge, en partie ou complètement, le cas échéant à l'extérieur de la bobine de self non modifiée et, également, en série, encore un redresseur et un transistor de commande Dans quelques exemples de réalisation, la lampe à décharge et la bobine de self sont disposées l'une à côté de l'autre, et il est prévu en dérivation un second redresseur dont le sens de blocage de la tension d'alimentation est opposé au sens de

blocage du premier redresseur Le courant de la lampe à décharge est dé-

clenché par impulsions en commandant le transistor de commande avec des

formes d'ondes rectangulaires à répartition temporelle asymétrique.

La commande du transistor peut être assurée par une source extérieure ou bien par autoexcitation La fonction temporelle de la commande peut dépendre, dans le cadre de l'invention, de la self-induction du ballast utilisé, de la puissance de la lampe à décharge et de la tension d'amorçage,

comme cela sera précisé dans la suite.

La tension de secteur redressée est filtrée, le cas échéant, à l'aide d'un condensateur Les dimensions du condensateur sont définies en fonction des

conditions de réallumage précisées ci-dessus.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la

lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre

illustratif mais non limitatif.

La Figure 1 représente un mode de réalisation du circuit du système à

ballast conforme à l'invention.

La Figure 2 représente, en fonction du temps, les variations de tension.

se produisant aux pôles de la self.

La Figure 3 représente un autre mode de réalisation du ballast conforme

à l'invention, qui est utilisé dans une lampe à économie d'énergie.

Comme le montre la Figure 1, le circuit principal d'alimentation en courant 1 se compose du redresseur 2 relié au secteur, de la bobine de self 3, de la lampe à décharge 4 et du transistor de commande 5 Il est prevu, en dérivation par rapport à la bobine de self 3 et à la lampe à décharge 4, une diode 6 dont la direction de conduction de courant est opposée, en considérant la tension du secteur, à la direction de conduction de courant

du redresseur 2.

L'entrée du transistor de commande 5 est reliée à une unité de commande 7, qui produit des tensions de forme rectangulaire et qui rend conducteur ou bloque le transistor de commande 5 Cette unité de commande 7 peut être un générateur de tension rectangulaire mais, également, la commande peut être

effectuée à partir du circuit principal de courant 1 en utilisant l'oscilla-

teur correspondant Cette possibilité a été mise en évidence sur la Fig 1 par le conducteur de réaction 9 La réaction peut elle-même se faire sur

le transistor de commande 5, mais cette variante de realisation n'a essen-

tiellement aucune influence sur l'essence de l'invention.

La tension redressée est filtrée par l'intermédiaire d'un condensateur 8, qui a cependant une fonction importante en ce qui concerne la production de la tension de réallumage précitée et, au cas o il est prévu une unité de commande 7, cette dernière est alimentée par l'intermédiaire des conducteurs

et 11.

Le mode de fonctionnement du circuit est le suivant: Quand l'unité de commande 7 enclenche le transistor de commande 5, la tension redressée du secteur parvient à la lampe à décharge 4 et allume celle-ci Ce mode

d'allumage est très avantageux car le condensateur 8 emmagasine pratique-

ment la valeur de crête de la tension du secteur, qui est disponible pratiquement à chaque phase de la période (à la différence des circuits classiques ou bien des solutions faisant intervenir des transformateurs de haute fréquence dans lesquels, comme indiqué ci-dessus, on doit faire en sorte, à l'aide d'un déphasage, que la tension de réallumage soit disponible,

à savoir en faisant intervenir certains compromis).

On va supposer que le courant de la lampe à décharge 4 commence à la valeur zéro On a déjà précisé ci-dessus les conditions devant exister avant l'amorçage La diode 6 n'est pas encore conductrice car la tension appliquée à la bobine de self 3 et à la lampe à décharge 4 passe dans une direction provoquant son blocage De cette manière, la tension redressée est répartie

dans trois composants.

La chute de tension appliquée aux pôles du transistor de commande 5 indépendamment de la valeur de tension est inférieure à 1 volt, ce qui peut être tout à fait négligeable dans le cas d'une tension d'alimentation

de 100 à 200 volts La tension aux pôles de la lampe à décharge 4 est pra-

tiquement complètement indépendante du courant, à cause des caractéristiques

connues de l'arc électrique et, ainsi, on peut considérer qu'elle est cons-

tante La tension de lampe dépend de la pression de vapeur du volume de décharge Lors d'un premier amorçage, et du fait que la lampe à décharge 4 se trouve encore à l'état froid, c'est-à-dire que sa pression de vapeur est encore faible, la tension est de 20 à 30 volts et, ultérieurement, au bout d'environ 5 minutes de temps de chauffage, elle atteint approximativement la'moitié de la tension-de secteur, c'est-à-dire, dans le cas d'une tension

de secteur de 200 volts, une valeur d'environ 90 à 100 volts.

La tension aux pôles du ballast est également constante, et on peut considérer que, pendant la période d'amorçage, elle a une valeur plus faible que la tension d'alimentation, c'est-à-dire la tension de service de la lampe La croissance du courant est déterminée par cette différence entre les tensions précitées et par la self-induction de la bobine de self 3, à savoir dans le sens de la relation connue donnée ci-dessous ; U U:t L dans laquelle: i désigne le courant de la lampe à décharge, u désigne la tension du secteur redressée, U, désigne la tension de service de la lampe à décharge, t désigne le temps écoulé à partir de l'enclenchement, et

L désigne la self induction du ballast.

Le transistor de commande est avantageusement enclenché tant que le courant n'a pas atteint le double de la valeur moyenne de courant calculée sous la forme du quotient de la puissance et de la tension de lampe, en tenant compte du fait que la tension de lampe est constante et que le courant moyen est égal à la moitié de la tension de crête du courant

croissant linéairement.

La tension de crète à atteindre est définie par la relation suivante:

I= 2 * P

max Ui

O P désigne la puissance de la lampe.

Au moment du blocage du transistor de commande 5, la tension aux p Oles de la bobine de self 3 conmnute dans la direction opposée, ce qui provoque le blocage de la diode 6 et la tension accumulée dans le champ magnétique est directement appliquée aux pâles de la-lampe à décharge 4 Ainsi, la tension de lampe est constante et indépendante du courant, et la tension de crête décroît de façon linéaire, conformément à la relation suivante: max L

o t désigne le temps mesuré à partir de la coupure.

Entre temps, l'énergie magnétique emmagasinée dans le ballast a été

cédée à la lampe à décharge 4.

Lors de la détermination des composants du circuit conforme à l'inven-

tion, on doit avantageusement tenir compte du fait que l'énergie de la bobine de self 3 est complètement épuisée, c'est-à-dire que cette énergie atteint au cours de la période de coupure la valeur nulle du courant Lorsqu'on connait la self-induction, il est p ossible de calculer le temps nécessaire à cet effet à partir de la formule précitée Au cas o la diode 6 ne diminue pas

jusqu'à zéro, la diode 6 et le transistor de commande 5 peuvent être parcou-

rus par un courant combiné jusqu'à ce que le transistor de commande 5 soit

à nouveau bloqué.

La Figure 2 représente les variations de la tension aux p Oles de la bobine de self 3 en fonctiondu temps, et elle met également en évidence les processus d'enclenchement et de coupure Sur la figure, on a désigné par t, le temps d'enclenchement, par t 2 le temps de coupure du courant, par t 3 l'intervalle de sécurité qui permet de tenir compte de la commande des composants et du temps de fonctionnement de la diode 6 pour passer de la

condition de conduction dans la condition de blocage.

La forme d'onde continue définit, en référence aux considérations données ci-dessus, le cas idéal o la tension de lampe est effectivement constante indépendamment du courant En réalité, la caractéristique est légèrement

différente aussi bien lors de l'amorçage que lors de la coupure.

Ces conditions ont été mises en évidence parleslignes en traits interrompus, mais il est cependant à noter que ces écarts n'ont aucune influence dans le

cadre de la présente invention.

La Figure 3 met en évidence l'utilisation de la lampe avec le ballast selon l'invention Dans un partie de col de la lampe à économie d'énergie 21, il est prévu un corps de bobine 22, qui contient la bobine de ballast 23 et la bobine de solénolde à plusieurs couches et à noyau d'air L'ampoule 21 a à économie d'énergie a les mêmes dimensions et la même forme qu'une lampe à incandescence normale, mais le tube à décharge 4 est disposé dans la lampe à la place du filament d'incandescence Les passages de sortie 25 et 26

sont disposés dans l'unité électronique 27 en dessous du col 21 b.

L'unité électronique 27 contient les autres éléments du système à ballast

qui ont été décrits en référence à la Figure 1 La bobine de self 23, l'uni-

té électronique 27 reliée à celle-ci et la plaque-écran 28 placée entre ces unités sont montées dans le fourreau protecteur 29, sur lequel est fixé le culot fileté 30 de la lampe à économie d'énergie Le ballast est alimenté

en courant par les conducteurs 31 et 32 sortant du culot fileté 30.

L'unité 33 recevant l'ensemble du ballast est fixée par collage sur

l'ampoule 21 a de la lampe à économie d'énergie.

Lors du calcul des paramètres essentiels du ballast, on se base sur la tension de secteur, plus précisément sur la tension redressée U, sur la puissance de lampe P et sur la tension de service de lampe U 2 et, également, sur la self-induction L de la bobine de ballast Le problème consiste à déterminer exactement le temps d'enclenchement t", le temps de coupure t 2, et l'intervalle de sécutité t 3 Ces trois temps déterminent la durée de

période T, dont l'inverse correspond à la haute fréquence en question f.

Par cette méthode de mesure, on met l'accent sur le rôle essentiel de la bobine de self par rapport à la fréquence car, en relation avec l'objectif principal de l'invention, les dimensions, le poids, l'agencement et la disposition de la bobine de self, qui constituent le composant ayant le plus grand volume, ont une influence déterminance sur la structure des lampes à économie d'énergie, avantageusement des lampes à décharge, en vue

du remplacement des lampes à incandescence classiques.

Il est particulièrement avantageux d'utiliser des bobines du type soléno Tde à plusieurs couches comportant un "noyau d'air", car celles-ci

sont les moins coûteuses et les plus légères, leurs possibilités d'agen-

cement vont dans le sens de l'esthétique et, en outre, elles n'augmentent pratiquement pas les dimensions initiales de la lampe à incandescence. Cependant, on rencontre un inconvénient du fait que, par comparaison aux bobines à noyaux en fer, il est nécessaire de faire intervenir un plus grand volume en vue d'obtenir une valeur identique de self-induction, cet inconvénient étant cependant compense par un profil élancé qui permet de placer ce composant dans le col de la lampe, de sorte qu'il ne fait

intervenir qu'une augmentation de volume pratiquement insensible.

La diminution d'inductance est compensée grâce à l'agencement du

circuit conforme à l'invention D'après les expériences faites par l'in-

venteur, il est possible, d'une manière très avantageuse, de réaliser une lampe à décharge à haute pression et à économie d'énergie de 20 à 50 W du type "vissable" avec une self-induction de 1 à 3 m H, cette lampe ayant

la forme mise en évidence sur la Figure 3.

En ce qui concerne la détermination de l'intervalle de sécurité ts, on n'a cité jusqu'à maintenant que la protection de sécurité du transistor de commande 5 Cependant, l'agencement de circuit conforme à l'invention offre, dans des limites plus larges, une possibilité additionnelle, à savoir, de permettre, par une augmentation de l'intervalle de sécurité, une amélioration des paramètres d'éclairement de certaines lampes à décharge

et à haute pression.

On sait que le rendement de lampes à vapeur de sodium à haute pression

peut, pour une puissance identique, être amélioré par augmentation du courant.

Dans des circuits connus, pour lesquels la durée moyenne de vie de la lampe et la tension de crête sont toujours liées dans le même sens, on ne peut exploiter cette possibilité qu'en réduisant la tension de service de la lampe Il en résulte que la self-induction du ballast, c'est-à-dire les dimensions géométriques et le poids et, également le courant réactif, sont augmentés Dans le circuit selon l'invention, il est possible, par une augmentation de l'intervalle de sécurité, d'obtenir également de plus grands courants de crête pour le même courant moyen Dans le cas o, par exemple, l'intervalle de sécurité a une durée égale à la somme des temps d'enclenchement et de coupure, le courant de crête n'est pas égal au double du courant moyen mais au quadruple de ce courant Lors de la détermination

du mode de fonctionnement de la lampe, on peut également faire des distinc-

tions en utilisant ce point de vue et des points de vue semblables.

l 1 Ainsi, on peut envisager de déterminer la durée de l'intervalle de sécurité t 3 avant la détermination du temps d'enclenchement t, et du temps de coupure t 2. On va calculer, par exemple, les paramètres de temps de fonctionnement d'une lampe à vapeur de sodium à haute pression de 35 watts dans le cas de

l'utilisation du ballast conforme à l'invention en tenant compte des condi-

tions initiales suivantes: *Tension de secteur 220 V * Tension redressée U = 230 V * Puissance P = 35 W * Tension de service U 1 =70 V * Selfinduction de la bobine de self L = 2,2 m H

* Intervalle de sécurité t 3 = 0,0 s.

Du fait que l'intervalle de sécurité présente une valeur nulle, le cou-

rant de crête est égal à:

2 P 2 35

max Ul 70 A Le temps d'enclenchement, le temps de coupure, l'intervalle de sécurité, la durée de période et la fréquence sont définis par les relations suivantes: * le temps d'enclenchement par: I À*L Imax L i x 2 2 -10-3 t x = I x 230 10 0,0137 * 10-3 s,

U U 1 230 70 =

a le temps de coupure par:

I À L

t 2 =max 1 x 2 2 10-3 O 21 70 -0,0314 10-3 s, * l'intervalle de sécurité par: t 3 = 0,0 s * la durée de période: T = ti + t 2 + t 3 = 0,0451 * 103 s, * la fréquence par:

f = 1 = 22 172 Hz.

T

Au cas o l'intervalle de sécurité a été choisi suffisamment grand pour qu'il soit de l'ordre de grandeur des temps d'enclenchement et de coupure, on détermine également dans ce cas d'abord le courant de crête, à savoir,par un simple calcul de surfaces effectué sur le diagramme courant-temps, du fait que la tension de lampe est constante Ensuite, le déroulement du

calcul est identique à ce qui a été indiqué ci-dessus.

Par utilisation du ballast conforme à l'invention, il est possible de concevoir et de faire fonctionner des lampes à décharge dont les électrodes ne sont pas identiques, c'est-à-dire dont une électrode agit comme cathode alors que l'autre agit comme anode Des tubes fluorescents asymétriques, des lampes à vapeur de sodium à haute pression, ou des lampes à halogène-métal agencées de cette manière, sont différents des lampes connues et de type

classique, et ils rentrent dans le cadre de la présente invention.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation

décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessi-

bles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'ecarte de l'esprit de l'inven-

tion. Ainsi les électrodes 24 a et 24 b de la lampe 21 peuvent étreagencéesdefaçon asymétrique, l'une des électrodes servant de cathode 24 a, tandis que l'autre

sert d'anode 24 b.

Claims (5)

REVENDI CATIONS

1. Circuit-ballast haute fréquence pour limitation du courant des disposi

tifs du type des ensembles de lampes à économie d'énergie, qui est uti-

lisable de préférence avec des lampes à décharge munies de culots normaux, avantageusement des tubes fluorescents, des lampes à vapeur de sodium à haute pression ou des lampes à halogéne-métal, caractérisé en ce qu'une bobine de self ( 3) agencée ou non en transformateur, et un transistor de commande ( 5) sont branchés en série dans le circuit de courant ( 1) de la lampe à décharge ( 4), et en ce qu'un circuit de génération de courant de commande ( 7), produisant des formes d'ondes rectangulaires à répartition temporelle asymétrique, de préférence à une fréquence comprise dans une

gamme de 1 à 100 k Hz, est relié à l'entrée du transistor de commande ( 5) .

2. Circuit-ballast haute fréquence pour limitation du courant des dis-

positifs appellé ensembles de lampes à économie d'énergie, qui est uti-

lisable de préférence avec des lampes à décharge munies de culots normaux, avantageusement des tubes fluorescents, des lampes à vapeur de sodium à haute pression ou des lampes à halogéne-métal, caractérisé en ce qu'une bobine de self ( 3) et un transistor de commande ( 5) sont reliés en série dans le circuit de courant ( 1) de la lampe à décharge ( 4), et en ce qu'une diode ( 6) est branchée en parallèle à la partie de circuit se composant de la lampe à décharge ( 4) et de la bobine de self ( 3) reliée directement à celle-ci, et en ce que la direction de blocage de la diode ( 6) est orientée

en sens opposé à celle du transistor de commande ( 5).

3. Circuit-ballast haute fréquence selon la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que le temps d'enclenchement (t) du transistor de com-

mande ( 5) est inférieur à la moitié de la durée de période de haute

fréquence (T).

4. Circuit-ballast haute fréquence selon la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que la bobine de self ( 3) et/ou la bobine de transfor-

mateur comporte un "noyau d'air".

5 Circuit-ballast haute fréquence selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que ses électrodes ( 24 a, 24 b) sont agencées de façon asymétrique, l'une des électrodes servant de cathode

( 24 a), tandis que l'autre sert d'anode ( 24 b).