FR2612724A1

FR2612724A1 - Rapid starter for fluorescent tubes

Info

Publication number: FR2612724A1
Application number: FR8703845A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Discrete device consisting of electrolytic capacitors for instantaneously starting any fluorescent lighting tube by medium-voltage discharge enhanced with high-order harmonics. By its operation, it increases the lifetime of lighting tubes, thus paying for itself quickly since installation thereof involves minimum investment. The invented device can indeed be installed in existing facilities, all of whose elements it uses.

Description

Allumeur rapide pour tubes fluorescents
Les tubes fluorescents à vapeur de mercure et à gaz neutres basse pression qui servent surtout pour l'éclairage sont classiquement divisés en deux catégories. Les tubes fluorescents à allumage par "starter" et les tubes fluorescents dits "instantanés". Ils sont tous deux équipés de filaments chauffants internes mais ces filaments ne sont utilisés que dans les tubes à allumage par starter. Les autres tubes dits "instantanés" sont allumés par effet capacitif ; c'est-à-dire qu'une bande de matière conductrice est placée extérieurement le long du tube. A une extrémité du tube, elle touche une électrode et à l'autre extrémité, il n'y a que l'épaisseur de l'ampoule et un étroit espace vide qui la sépare de l'autre électrode.Fast igniter for fluorescent tubes
Low pressure neutral mercury vapor and neutral gas fluorescent tubes which are mainly used for lighting are conventionally divided into two categories. Fluorescent tubes with starter ignition and fluorescent tubes called "instantaneous". They are both equipped with internal heating filaments but these filaments are only used in starter ignition tubes. The other so-called "instant tubes" are lit by capacitive effect; that is, a strip of conductive material is placed externally along the tube. At one end of the tube, it touches an electrode and at the other end, there is only the thickness of the bulb and a narrow empty space which separates it from the other electrode.

Mais que ce soit la rupture brusque du contact des lames flexibles de la petite ampoule à néon appelée "starter" ou que ce soit la charge d'espace, au voisinage de l'électrode isolée de la bande conductrice, les tensions d'amorçage générées par ces dispositifs sont bien souvent insuffisantes pour amorcer les tubes fluorescents à vapeur de mercure et gaz neutres basse pression. But whether it is the sudden rupture of the contact of the flexible blades of the small neon bulb called "choke" or whether it is the space charge, in the vicinity of the electrode isolated from the conductive strip, the ignition voltages generated by these devices are very often insufficient to ignite fluorescent tubes of mercury vapor and low pressure neutral gases.

Généralement, au bout d'un temps de fonctionnement très court et par suite d'un phénomène physique bien connu et qui s'appelle : "absorption des gaz raréfiés par les métaux", la pression des gaz diminue tellement que la lampe ne s'allume plus qu'au boutd'untemps très long de chauffage des électrodes ou ne s'allume plus du tout (tubes dits "instantanés"). Generally, after a very short operating time and as a result of a well-known physical phenomenon which is called: "absorption of rarefied gases by metals", the gas pressure decreases so much that the lamp does not turns on more than after a very long time heating the electrodes or does not turn on at all (so-called "instantaneous" tubes).

Le chauffage prolongé des électrodes détériore ces dernières et il faut remplacer le tube d'éclairage. Prolonged heating of the electrodes deteriorates the electrodes and the lighting tube must be replaced.

Les tubes à préchauffage des électrodes ont une durée de vie généralement plus longue que les tubes dits "instantanés" mais ils ne s'allument qu'au bout de plusieurs secondes et souvent après plusieurs essais de plusieurs secondes ce qui est très désagréable pour les utilisateurs. The electrode preheating tubes have a generally longer lifespan than the so-called "instant tubes" but they do not light up until several seconds and often after several attempts of several seconds which is very unpleasant for users. .

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients sans détériorer les électrodes internes et en augmentant la durée de vie de tous ces types de lampes. The present invention aims to overcome these drawbacks without damaging the internal electrodes and increasing the life of all these types of lamps.

Elle est basée sur le fait que pour allumer un tube à gaz dont la pression interne diminue par suite de l'absorption des gaz par les électrodes internes de la lampe, il faut une tension croissante. It is based on the fact that to light a gas tube whose internal pressure decreases as a result of the absorption of gases by the internal electrodes of the lamp, an increasing voltage is required.

Le dispositif inventé consiste à mettre en série avec un starter classique d'allumage de lampe fluorescente, deux condensateurs électrolytiques de quelques microfarads et de connecter cet ensemble aux bornes de la lampe. Il est sans importance que la lampe soit une lampe dite "instantanée" ou une lampe à préchauffage car la haute tension, produite par le dispositif, amorce un arc dans le tube, même froid tant qu'il reste un reliquat de pression des gaz à l'intérieur. The invented device consists in putting in series with a conventional starter for lighting a fluorescent lamp, two electrolytic capacitors of a few microfarads and of connecting this assembly to the terminals of the lamp. It does not matter whether the lamp is a so-called "instantaneous" lamp or a preheating lamp because the high voltage, produced by the device, initiates an arc in the tube, even cold as long as there remains a residual pressure of the gases at the interior.

Le dispositif inventé conserve la self dite "ballast" existante et utilisée pour stabiliser l'intensité à une valeur convenable lorsque la lampe est amorcée. The invented device retains the so-called "ballast" self and used to stabilize the intensity at a suitable value when the lamp is started.

Ainsi que montré sur la figure 1, les condensateurs 1 sont en série avec les filaments de la lampe (2) et en série aussi avec le "starter" 3. As shown in FIG. 1, the capacitors 1 are in series with the filaments of the lamp (2) and in series also with the "starter" 3.

Lorsque les filaments ne sont pas utilisés (tube à allumage dit "instantané"), ils sont shuntés par la borne unique du culot de sortie de la lampe et comme sur la figure 1, les condensateurs 1 et le "starter" 3 sont en parallèle sur la lampe.When the filaments are not used (so-called "instantaneous" ignition tube), they are shunted by the single terminal of the lamp outlet base and as in FIG. 1, the capacitors 1 and the "choke" 3 are in parallel on the lamp.

Le fil venant de l'alimentation électrique alternative traverse d'abord la self "ballast" 4 avant d'arriver à la douille de la lampe et à l'ensemble condensateurs et "starter". The wire coming from the alternating power supply first crosses the self "ballast" 4 before arriving at the lamp socket and at the set of capacitors and "choke".

A la sortie de la lampe, par la deuxième électrode à laquelle vient aboutir aussi, par l'intermédiaire de la douille, le fil terminal de l'ensemble condensateurs + starter, un fil unique ramène le courant d'alimentation à la source. At the exit of the lamp, by the second electrode to which also comes, via the socket, the terminal wire of the capacitor + choke assembly, a single wire brings the supply current back to the source.

La valeur en ohms des condensateurs en série est telle que soit égal à deux fois la valeur de Lw . De cette manière, la différence 1 - L # est égale à L # (puisque 1 = 2 x L #) et l'intensité n'est C # C # pas plus élevée, avant et après l'amorçage du tube, que lorsqu'il n'y a que la self "ballast" en série avec le tube. Par contre, la tension aux bornes du tube est double de la tension du secteur. Et du fait que la puissance réactive de capacité est supérieure à la puissance réactive de capacité, il y a ferro-résonance et production d'harmoniques de rang élevé qui favorisent l'amorçage de l'arc électrique à l'inte- rieur du tube. The value in ohms of the capacitors in series is such that twice the value of Lw is equal. In this way, the difference 1 - L # is equal to L # (since 1 = 2 x L #) and the intensity is C # C # not higher, before and after priming the tube, than when 'there is only the self "ballast" in series with the tube. On the other hand, the voltage at the terminals of the tube is twice the mains voltage. And since the reactive power of capacitance is greater than the reactive power of capacitance, there is ferro-resonance and production of high-ranking harmonics which favor the initiation of the electric arc inside the tube. .

Dès que la tension d'alimentation est appliquée, le petit tube à néon du "starter" s' amorce et les languettes métalliques courbes, à l'intérieur de ce tube, s'échauffent et entrent en contact. Les condensateurs chargés appliquent leur tension (~ 440 V) et leur courant chargé d'harmoniques aux bornes du tube qui s'amorce. Cet amorçage du tube shunte partiellement les condensateurs. La tension aux bornes de l'ensemble tube + condensateurs tombe autour de 80 volts. Dans le "starter" refroidi, les languettes métalliques se séparent et isolent les condensateurs de l'alimentation. La tension aux bornes de la lampe remonte et atteint 110 volts.C'est la tension stable de fonctionnement ; elle est inférieure à la tension d'amorçage (180 V) de la petite ampoule à néon du starter et les condensateurs restent isolés de l'alimentation pendant toute la durée de fonctionnement de la lampe. As soon as the supply voltage is applied, the small neon tube of the "starter" starts up and the curved metal tabs, inside this tube, heat up and come into contact. The charged capacitors apply their voltage (~ 440 V) and their current charged with harmonics to the terminals of the tube which is priming. This priming of the tube partially shunts the capacitors. The voltage across the tube + capacitor assembly drops to around 80 volts. In the cooled "choke", the metal tabs separate and isolate the capacitors from the power supply. The voltage at the terminals of the lamp goes up and reaches 110 volts. This is the stable operating voltage; it is lower than the ignition voltage (180 V) of the small neon bulb of the starter and the capacitors remain isolated from the power supply during the entire operating time of the lamp.

Le dispositif inventé n a servi qu'à allumer rapidement la lampe c'est pourquoi ce dispositif est. appelé "allumeur rapide" ou "quick starter". The invented device only served to quickly light the lamp, which is why this device is. called "quick igniter" or "quick starter".

C'est parce qu'ils ne sont qu'un court instant en service que les condensateurs du dispositif sont des condensateurs électrolytiques polarisés montés en opposition. Un fusible de sécurité (5? qui fond lorsque l'intensité normale est appliquée pendant plusieurs minutes (fusion lente) est intercalé entre les condensateurs. It is because they are only in use for a short time that the capacitors of the device are polarized electrolytic capacitors mounted in opposition. A safety fuse (5? Which blows when normal intensity is applied for several minutes (slow blowing) is inserted between the capacitors.

L'allumage qui dure une fraction de seconde n'affecte pas ce fusible de sécurité. Ignition lasting a fraction of a second does not affect this safety fuse.

En résumé, les avantages du dispositif, qui peut être posé sur des installations neuves ou existantes, sont les suivants 1. Allumage pratiquement instantané des tubes fluorescents (d'une frac
tion de seconde à 1 seconde) 2. Augmentation de la durée de vie des tubes fluorescents de 50 à 100 %; 3. Utilisation des tubes fluorescents les plus économiques 4. Invisibilité car le dispositif se loge dans le support du tube fluo
rescent 5. Investissement réduit car les condensateurs électrolytiques sont très
bon marché et le temps de pose insignifiant 6. Amortissement accéléré car basé sur la réduction du nombre de tubes
remplacés dans l'année. In summary, the advantages of the device, which can be installed on new or existing installations, are as follows 1. Virtually instantaneous lighting of the fluorescent tubes (of a frac
second to 1 second) 2. Increase the service life of fluorescent tubes from 50 to 100%; 3. Use of the most economical fluorescent tubes 4. Invisibility because the device is housed in the support of the fluorescent tube
rescent 5. Reduced investment because the electrolytic capacitors are very
inexpensive and insignificant exposure time 6. Accelerated depreciation because of the reduction in the number of tubes
replaced within a year.

Claims

1. Electric device for rapid lighting of fluorescent lighting tubes

cents low pressure, consisting of two capacitors (l), a fuse

security (5) and a "starter" (3); connected together in series

before connecting the assembly to the terminals of the tube to be lit,

characterized

In that these ignition capacitors are placed, just

before priming, in series with the self-stabilizing ball called "ballast"

and that they have a reactance of double capacity the reactance of

choke so as to constitute with this choke a ferro-resonant circuit

producer of high-ranking harmonics to favor the initiation of

the arc inside the lighting tube;

2. Device according to claim 1

Characterized in that in the ferro-resonant circuit thus constituted

killed where the reactance of capacity is double the reactance of self,

the voltage across the capacitors and therefore across the lamp is twice the voltage across the inductor; that is to say

almost double the supply voltage; which adds

a harmonic overvoltage to turn on almost instantly

all types of low pressure and special fluorescent tubes

those that are the most economical to buy.

3. Device according to claims 1 and 2

Characterized in that instant lighting of fluorescent tubes

low pressure by high voltage electrical discharge enriched dthar-

moniques of high rank, is done whatever the residual pressure

gases inside and the life of the tubes is thus increased

from 50 to 100%.

4. Device according to claim 1

Characterized in that the ignition capacitors are conden

polarized electrolytic cells connected in opposition to support

alternating voltage; therefore, they are not very bulky and very

cheap and they do not deteriorate because they only support what

seconds, each ignition X the ignition voltage.

5. Device according to claim 1

Characterized in that all the other elements, self stabilizer

or "ballast", compensation capacitor for improving the

cosine y (if it exists), are kept and that the intensity of food

tation, as well as the operating voltage across the tube

are not changed.