FR2686762A1 - Device for supplying a discharge lamp and vehicle headlamp including such a device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation de lampes à décharge. Elle concerne aussi un projecteur de véhicule incorporant un tel dispositif. The present invention relates to a device for supplying discharge lamps. It also relates to a vehicle headlight incorporating such a device.
Dans l'art antérieur, on a déjà proposé des dispositifs destinés à permettre d'alimenter une lampe à décharge. En particulier, on sait que les lampes à décharge présentent un premier mode de fonctionnement, dit d'amorçage, qui leur permet de passer d'un état d'impédance très élevée à un état allumé et un second mode de fonctionnement, dit de maintien, qui permet de maintenir la production d'un flux lumineux. In the prior art, devices have already been proposed for supplying a discharge lamp. In particular, it is known that discharge lamps have a first operating mode, called ignition, which allows them to pass from a very high impedance state to a lit state and a second operating mode, called holding. , which maintains the production of a luminous flux.
Parmi les solutions déjà proposées, on a déjà appliqué un convertisseur continu alternatif qui permet de transformer une tension continue en une tension d'alimentation alternative. Among the solutions already proposed, an AC converter has already been applied which makes it possible to transform a DC voltage into an AC supply voltage.
Cependant, les deux modes de fonctionnement de la lampe à décharge, décrits ci-dessus, demandent au dispositif d'alimentation des caractéristiques de fonctionnement assez différentes. Par exemple, il est nécessaire de fournir aux bornes de la lampe une tension d'amorçage de l'ordre de 15 kV, tandis que, quand la lampe est allumée, la tension nécessaire à ses bornes pour maintenir son allumage, c'est à dire la production d'un flux lumineux, est seulemement de quelques centaines de Volts. However, the two modes of operation of the discharge lamp, described above, require the power supply device to have quite different operating characteristics. For example, it is necessary to supply the terminals of the lamp with a starting voltage of the order of 15 kV, while, when the lamp is on, the voltage required at its terminals to maintain its ignition is at say the production of a luminous flux, is only a few hundred volts.
D'autre part, lors du fonctionnement du dispositif d'alimentation, la durée du mode d'amorçage est très courte comparativement à la durée du mode de maintien. Très souvent, il suffit de quelques impulsions de très haute tension pour amorcer la lampe. On the other hand, during the operation of the supply device, the duration of the priming mode is very short compared to the duration of the holding mode. Very often, a few very high voltage pulses are enough to start the lamp.
De ce fait, l'utilisation d'un convertisseur continu alternatif, comme un onduleur, très haute tension, entraîne un surcoût dans le dispositif d'alimentation de la lampe à décharge, surcoût prohibitif au regard du faible taux d'utilisation observé. Cet inconvénient est dû à l'utilisation de composants destinés à une haute tension et à de forts courants et qui sont utilisés dans les deux modes de fonctionnement. Therefore, the use of an AC converter, such as an inverter, very high voltage, involves an additional cost in the device for supplying the discharge lamp, prohibitive additional cost in view of the low rate of use observed. This drawback is due to the use of components intended for high voltage and high currents and which are used in both operating modes.
Les caractéristiques de tenue en très haute tension ne sont exploitées que pendant une part infime de la durée de fonctionnement. De plus dans le mode d'amorçage, les courants sont faibles.The very high voltage withstand characteristics are only used during a tiny part of the operating time. In addition, in the ignition mode, the currents are weak.
L'invention permet d'apporter remède à cet inconvénient de l'art antérieur. En effet, l'invention concerne un dispositif d'alimentation de lampes à décharge. La lampe à décharge présente au moins un mode d'amorçage et un mode de maintien. Le dispositif de l'invention comporte
- une source de tension continue comme la batterie embarquée à bord d'un véhicule automobile
- un onduleur dont la sortie génère un courant et une tension alternatives dont les valeurs sont suffisantes pour maintenir la lampe à décharge allumée, une fois celle-ci amorcée.The invention makes it possible to remedy this drawback of the prior art. Indeed, the invention relates to a device for supplying discharge lamps. The discharge lamp has at least one ignition mode and a maintenance mode. The device of the invention comprises
- a DC voltage source like the battery on board a motor vehicle
- an inverter whose output generates an alternating current and voltage whose values are sufficient to keep the discharge lamp on, once it has started.
L'invention se caractérise notamment en ce que le dispositif comporte de plus, un dispositif d'amorçage destiné à emmagasiner de l'énergie prélevée à la sortie dudit onduleur pendant une première partie d'une phase d'amorçage, puis, quand cette énergie est suffisante, pour produire à l'aide d'un moyen permettant de libérer cette énergie quand elle est suffisante à l'amorçage de la lampe à décharge, au moins une impulsion d'amorçage aux bornes de la lampe à décharge pendant une seconde partie de la phase d'amorçage. The invention is characterized in particular in that the device further comprises, a starting device intended to store energy taken from the outlet of said inverter during a first part of a starting phase, then, when this energy is sufficient to produce, by means of a means allowing this energy to be released when it is sufficient for the ignition of the discharge lamp, at least one ignition pulse at the terminals of the discharge lamp during a second part of the priming phase.
Selon un autre aspect de l'invention, le passage du mode d'amorçage au mode d'entretien exige souvent que l'amorçage soit renforcé par l'application aux bornes de la lampe d'une moyenne tension de l'ordre de quelques kilovolts, au plus. Dans ce mode de fonctionnement intermédiaire, dit mode d'entretien, et intercalé entre le mode d'amorçage et le mode de maintien, le dispositif d'alimentation de lampes à décharge ne travaille qu'un court instant, typiquement quelques impulsions. According to another aspect of the invention, the transition from ignition mode to maintenance mode often requires that ignition be reinforced by the application at the terminals of the lamp of a medium voltage of the order of a few kilovolts. , at most. In this intermediate operating mode, called maintenance mode, and interposed between the ignition mode and the maintenance mode, the device for supplying discharge lamps only works for a short time, typically a few pulses.
C'est un autre objet de la présente invention de proposer un dispositif supplémentaire qui ne nécessite que peu de composants, et permet de réaliser un dispositif d'entretien de l'amorçage qui comporte un moyen de stockage d'énergie prélevée sur la sortie de l'onduleur pendant au moins la dite phase antérieure d'amorçage et la restituer lors de ladite phase d'entretien. It is another object of the present invention to provide an additional device which requires only a few components, and makes it possible to produce a device for maintaining the ignition which comprises a means of storing energy taken from the outlet of the inverter during at least said anterior priming phase and restore it during said maintenance phase.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de l'invention comporte aussi un dispositif de protection de la sortie de l'onduleur contre les surtensions provoquées notamment par l'un ou l'autre des moyens précités. According to another aspect of the invention, the device of the invention also comprises a device for protecting the output of the inverter against overvoltages caused in particular by one or the other of the aforementioned means.
L'invention concerne aussi un projecteur de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une lampe à décharge alimentée par un dispositif d'alimentation selon l'invention. The invention also relates to a vehicle headlamp, characterized in that it comprises at least one discharge lamp supplied by a supply device according to the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures annexées qui sont
- la figure 1 : un schéma représentant une solution de l'art antérieur
- la figure 2 : un schéma représentatif d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention
- la figure 3 : un schéma représentatif d'une variante d'une partie du dispositif de la figure 2
- la figure 4 : un schéma représentatif d'un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
- la figure 5 : un graphe d'une caractéristique courant- tension d'un moyen permettant de protéger l'onduleur contre les surtensions ;
- les figures 6 à 9 : des schémas équivalents expliquant le fonctionnement du dispositif de l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood with the aid of the description and the appended figures which are
- Figure 1: a diagram representing a solution of the prior art
- Figure 2: a diagram representative of a first embodiment of a device according to the invention
- Figure 3: a diagram representative of a variant of a part of the device of Figure 2
- Figure 4: a diagram representative of a second embodiment of a device according to the invention;
- Figure 5: a graph of a current-voltage characteristic of a means for protecting the inverter against overvoltages;
- Figures 6 to 9: equivalent diagrams explaining the operation of the device of the invention.
A la figure 1, on a représenté un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge selon l'art antérieur. Le dispositif d'alimentation de la lampe à décharge 42 présente deux modes de fonctionnement successsifs d'amorçage et de maintien lors de phases successives d'amorçage et de maintien. A cet effet, on a déjà proposé une solution dans laquelle on dispose un premier onduleur 31 connecté à une source de tension continue 30, dont la sortie 34 est connectée à un circuit série constitué par l'enroulement secondaire 41 d'un transformateur de couplage 35 et de la lampe à décharge 42 elle-même. In Figure 1, there is shown a device for supplying a discharge lamp according to the prior art. The device for supplying the discharge lamp 42 has two successive modes of ignition and maintenance during successive phases of ignition and maintenance. To this end, a solution has already been proposed in which there is a first inverter 31 connected to a DC voltage source 30, the output 34 of which is connected to a series circuit constituted by the secondary winding 41 of a coupling transformer. 35 and the discharge lamp 42 itself.
L'onduleur 31 comporte un réseau 32 d'entrée en courant continu et un réseau 33 de sortie en courant alternatif. The inverter 31 comprises a network 32 for DC input and a network 33 for AC output.
Les caractéristiques de l'onduleur 31 permettent de produire une basse tension de maintien aux bornes de la lampe à décharge, une fois celle-ci allumée. The characteristics of the inverter 31 make it possible to produce a low holding voltage at the terminals of the discharge lamp, once the latter is switched on.
Le transformateur 35 comporte un enroulement primaire 40 connecté à la sortie du réseau périodique 39 d'un onduleur haute tension 37, dont le réseau d'entrée continu 39 est connecté aux bornes d'une source 36 de tension continue. The transformer 35 comprises a primary winding 40 connected to the output of the periodic network 39 of a high voltage inverter 37, the continuous input network 39 of which is connected to the terminals of a source 36 of direct voltage.
L'énergie électrique aux bornes du primaire 40 est transmise à la lampe 42 encore éteinte en série avec la basse tension de la sortie 34 du premier onduleur 31. The electrical energy at the terminals of the primary 40 is transmitted to the lamp 42 which is still extinguished in series with the low voltage of the output 34 of the first inverter 31.
En jouant sur le rapport de transformation du transformateur 35, on peut ainsi atteindre les caractéristiques d'amorçage de la lampe 42.By playing on the transformation ratio of the transformer 35, it is thus possible to reach the ignition characteristics of the lamp 42.
Classiquement, les onduleurs 31 et 37 sont pilotés par les sorties respectivement 46 et 45 d'un circuit de commande 44. Le circuit de commande 44 est connecté à un capteur 43, comme un capteur de mesure de la puissance instantané absorbée par la lampe à décharge qui permet de connaître l'état de la lampe à décharge. Conventionally, the inverters 31 and 37 are controlled by the outputs 46 and 45 respectively of a control circuit 44. The control circuit 44 is connected to a sensor 43, such as a sensor for measuring the instantaneous power absorbed by the lamp discharge which allows to know the state of the discharge lamp.
On remarque que dans cette solution, l'onduleur 37 n'est activé que pendant des instants très brefs et qu'il est donc inutile pendant la durée de fonctionnement du circuit d'alimentation selon l'art antérieur. It will be noted that in this solution, the inverter 37 is only activated for very brief instants and that it is therefore useless during the operating time of the supply circuit according to the prior art.
A la figure 2, on a représenté un circuit d'alimentation selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'alimentation selon l'invention comporte une source de tension continue 1 connectée à l'entrée du réseau continu d'un onduleur 22. In Figure 2, there is shown a supply circuit according to a first embodiment of the present invention. The power supply device according to the invention comprises a DC voltage source 1 connected to the input of the DC network of an inverter 22.
La sortie 10 de l'onduleur 22 est connectée d'une part à la lampe à décharge 21 et d'autre part à un dispositif 23 d'amorçage connecté en série avec la lampe à décharge 21 et qui comporte un dispositif de précharge 24 destiné à fournir une énergie pendant un temps déterminé, suffisant pour amorcer la lampe à décharge encore éteinte.The output 10 of the inverter 22 is connected on the one hand to the discharge lamp 21 and on the other hand to an ignition device 23 connected in series with the discharge lamp 21 and which comprises a precharging device 24 intended to supply energy for a determined time, sufficient to start the discharge lamp still off.
Le dispositif de précharge 24 permet d'accumuler l'énergie basse tension produite à la sortie 10 de l'onduleur dans le dispositif d'amorçage 23 pendant une première partie de la phase d'amorçage. Typiquement, cette première partie dure de l'ordre de 50 à 100 milisecondes. The precharging device 24 makes it possible to accumulate the low voltage energy produced at the output 10 of the inverter in the starting device 23 during a first part of the starting phase. Typically, this first part lasts on the order of 50 to 100 milliseconds.
Dans un mode préféré de réalisation, le dispositif d'amorçage 23 accumulateur d'énergie comporte un moyen 17-19 de couplage inductif avec le circuit connecté aux bornes de la lampe à décharge 21. In a preferred embodiment, the energy storage device 23 starts with means 17-19 for inductive coupling with the circuit connected to the terminals of the discharge lamp 21.
Le moyen de couplage inductif est constitué par un transformateur 17 dont le secondaire 18 est connecté en série avec la lampe à décharge 21. Le primaire 19 du transformateur 17 est connecté à un moyen 20 permettant de décharger rapidement l'énergie emmagasinée à l'aide du dispositif de précharge 24 quand on estime que l'énergie susceptible d'être libérée par le couplage inductif sera suffisante pour amorcer la lampe à décharge 21. The inductive coupling means is constituted by a transformer 17, the secondary 18 of which is connected in series with the discharge lamp 21. The primary 19 of the transformer 17 is connected to a means 20 enabling the stored energy to be quickly discharged using of the precharging device 24 when it is estimated that the energy capable of being released by the inductive coupling will be sufficient to start the discharge lamp 21.
Pour réaliser la caractéristique de stockage d'énergie du dispositif d'amorçage 23, le primaire 19 est aussi connecté en série avec un condensateur 14. Dans un mode de réalisation, le point commun entre le primaire 19 et le condensateur 14 est connecté au point chaud de la sortie 10 de l'onduleur basse tension 22 par l'intermédiaire du dispositif de précharge 24. To achieve the energy storage characteristic of the priming device 23, the primary 19 is also connected in series with a capacitor 14. In one embodiment, the common point between the primary 19 and the capacitor 14 is connected to the point hot from the output 10 of the low-voltage inverter 22 via the precharging device 24.
Le circuit de précharge 23 reçoit une tension alternative provenant de la sortie basse tension 10 de l'onduleur 22 et doit donc comporter un moyen redresseur de façon à permettre de charger le dispositif d'amorçage. The precharging circuit 23 receives an alternating voltage coming from the low voltage output 10 of the inverter 22 and must therefore include a rectifier means so as to allow charging the priming device.
Un tel dispositif de précharge 24 est constitué par exemple par un circuit série composé d'une résistance 11 dont une première extrémité est connectée au poind chaud de la sortie 10 et dont l'autre extrémité est connectée à l'anode d'une diode 12, dont la cathode est connectée au point commun entre le condensateur 14 et le primaire 19. Such a precharging device 24 is constituted for example by a series circuit composed of a resistor 11, a first end of which is connected to the hot point of the outlet 10 and the other end of which is connected to the anode of a diode 12 , the cathode of which is connected to the common point between the capacitor 14 and the primary 19.
Le moyen 20 permettant de déclencher la décharge de l'énergie emmagasinée dans le dispositif 23 est constitué par un interrupteur commandé (comme un transistor de puissance) par un circuit de commande (non représenté au dessin) en fonction d'un signal de mesure de l'énergie accumulée dans le dispositif d'amorçage lors de ladite première partie de la phase d'amorçage. The means 20 for triggering the discharge of the energy stored in the device 23 is constituted by a switch controlled (such as a power transistor) by a control circuit (not shown in the drawing) as a function of a measurement signal of the energy accumulated in the ignition device during said first part of the ignition phase.
A cause du rapport de transformation du transformateur 17, on fournit ainsi au moins une impulsion de très haute tension à la lampe à décharge 21 qui est ainsi amorcée. Because of the transformation ratio of the transformer 17, at least one very high voltage pulse is thus supplied to the discharge lamp 21 which is thus started.
Si la tension fournie à la lampe à décharge 21 n'est pas suffisante, elle ne s'amorce pas et elle continue à présenter une impédance très élevée. Par contre, quand la charge du condensateur est épuisée, le moyen 20 n'est plus conducteur. De ce fait, le dispositif de précharge 24 reprend la charge du condensateur 14. Le cycle d'amorçage reprend et se poursuit tant que la lampe à décharge 21 n'est pas amorcée, c'est à dire qu'elle ne présente pas une impédance inférieure à une impédance d'amorçage. If the voltage supplied to the discharge lamp 21 is not sufficient, it does not start and it continues to have a very high impedance. On the other hand, when the charge of the capacitor is exhausted, the means 20 is no longer conductive. As a result, the precharging device 24 resumes charging the capacitor 14. The priming cycle resumes and continues until the discharge lamp 21 is not started, that is to say that it does not have a impedance lower than a priming impedance.
A la figure 3, on a représenté une variante de réalisation du dispositif d'amorçage de la figure 2. Les mêmes références au desssin désignent les mêmes éléments dont la description ne sera pas reprise. In Figure 3, there is shown an alternative embodiment of the initiating device of Figure 2. The same references in the drawing denote the same elements whose description will not be repeated.
Le moyen 20, permettant de décharger rapidement l'énergie emmagasinée à l'aide du dispositif de précharge 23, est ici constitué principalement par un dispositif de commutation de puissance comme un thyristor 40 dont la cathode 43 est connectée à une borne du condensateur 14 et dont l'anode 42 est connectée à une extrêmité du primaire 19 du transformateur 17. La gachette 41 du thyristor 40 est commandée par un signal de mesure de l'énergie accumulée dans le dispositif d'amorçage lors de ladite première partie de la phase d'amorçage. Elle est connectée à un circuit détecteur de tension d'amorçage du thyristor. Ce circuit, dans un mode préféré de réalisation, comporte une diode Zener 44 dont la cathode est connectée au point milieu 45 d'un potentiomètre 46, disposé en parallèle aux bornes du condensateur 14. The means 20, making it possible to rapidly discharge the energy stored with the aid of the precharging device 23, is here mainly constituted by a power switching device such as a thyristor 40 whose cathode 43 is connected to a terminal of the capacitor 14 and whose anode 42 is connected to one end of the primary 19 of the transformer 17. The trigger 41 of the thyristor 40 is controlled by a measurement signal of the energy accumulated in the ignition device during said first part of phase d priming. It is connected to a thyristor ignition voltage detector circuit. This circuit, in a preferred embodiment, comprises a Zener diode 44, the cathode of which is connected to the midpoint 45 of a potentiometer 46, arranged in parallel across the terminals of the capacitor 14.
Quand la tension aux bornes du condensateur atteint une valeur suffisante, déterminée par avance comme étant susceptible de provoquer une impulsion de tension d'amorçage suffisante aux bornes de la lampe à décharge 21 après la fermeture du thyristor 40 et en fonction des caractéristiques du transformateur 17, la tension au point milieu 45 du potentiomètre 46 est suffisante pour allumer le thyristor 40, grâce à la sélection d'un rapport convenable de division de tension au point milieur 45 du potentiomètre 46. When the voltage across the capacitor reaches a sufficient value, determined in advance as being capable of causing a sufficient ignition voltage pulse across the discharge lamp 21 after the thyristor 40 is closed and according to the characteristics of the transformer 17 , the voltage at the midpoint 45 of the potentiometer 46 is sufficient to switch on the thyristor 40, by virtue of the selection of a suitable voltage division ratio at the middle point 45 of the potentiometer 46.
Si la lampe à décharge 21 n'est pas amorcée à la première impulsion, le dispositif d'amorçage répète un cycle de charge et de décharge ainsi qu'il a été décrit. If the discharge lamp 21 is not started on the first pulse, the starting device repeats a charge and discharge cycle as described.
On remarque que ce dispositif permet un passage naturel du mode d'amorçage au mode de maintien de la lampe allumée. It is noted that this device allows a natural transition from the ignition mode to the mode for keeping the lamp on.
Dans un mode préféré de réalisation, représenté à la figure 4, qui sera décrite plus en détail ci-dessous, le moyen 20 permettant de déclencher la décharge de l'énergie emmagasinée dans le dispositif 23 est constitué par un éclateur dont la tension d'amorçage est notablement inférieure à celle de la lampe à décharge elle-même. Si le rapport de transformation du transformateur 17 en mode impulsionel est N, on choisit un éclateur dont la tension d'amorçage VE est telle que
VL = N.VE, avec VL la tension d'amorçage de la lampe à décharge 21.In a preferred embodiment, shown in Figure 4, which will be described in more detail below, the means 20 for triggering the discharge of the energy stored in the device 23 is constituted by a spark gap whose voltage ignition is significantly lower than that of the discharge lamp itself. If the transformation ratio of the transformer 17 in pulse mode is N, a spark gap is chosen whose ignition voltage VE is such that
VL = N.VE, with VL the ignition voltage of the discharge lamp 21.
Quand l'éclateur 20 et la lampe à décharge 21 sont des circuits ouverts avant leurs amorçages respectifs, l'énergie basse tension débitée par la sortie 10 de l'onduleur basse tension 22 charge le dispositif 23, notamment le condensateur 14 par le circuit série 11,12. Quand la tension aux bornes de l'éclateur 20 est suffisante, il devient équivalent à un circuit fermé. A cause de la diode 12, l'énergie stockée dans le dispositif 23 est pratiquement intégralement envoyée par courant inductif dans le secondaire 18 du transformateur 17. Le fonctionnement est donc sensiblement identique au dispositif de la figure 3. When the spark gap 20 and the discharge lamp 21 are open circuits before their respective strikes, the low voltage energy supplied by the output 10 of the low voltage inverter 22 charges the device 23, in particular the capacitor 14 by the series circuit. 11.12. When the voltage across the spark gap 20 is sufficient, it becomes equivalent to a closed circuit. Because of the diode 12, the energy stored in the device 23 is practically entirely sent by inductive current into the secondary 18 of the transformer 17. The operation is therefore substantially identical to the device of FIG. 3.
On s'est aperçu que les lampes à décharge présentaient aussi un régime de fonctionnement intermédiaire entre la phase d'amorçage et la phase de maintien. A cet effet, le dispositif d'alimentation de l'invention est aussi muni d'un dispositif d'entretien représenté à la figure 4, qui représente un mode de réalisation préféré de l'invention où le dispositif d'amorçage est principalement constitué d'un éclateur 20. It was found that the discharge lamps also had an intermediate operating regime between the ignition phase and the maintenance phase. To this end, the supply device of the invention is also provided with a maintenance device shown in FIG. 4, which represents a preferred embodiment of the invention where the initiation device mainly consists of: '' a spark gap 20.
Le dispositif d'entretien comporte un condensateur 13 dont une première borne est connectée au point froid de la sortie 10 de l'onduleur basse tension 22. L'autre borne du condensateur 13 est connectée à une première borne du primaire 18 du transformateur 17 précité. Elle est aussi connectée à une première borne d'un dispositif de précharge 15, 16, analogue au dispositif de précharge 24 monté dans le dispositif d'amorçage, dont une seconde borne est connectée au point chaud de la sortie 10.The maintenance device comprises a capacitor 13, a first terminal of which is connected to the cold point of the output 10 of the low-voltage inverter 22. The other terminal of the capacitor 13 is connected to a first terminal of the primary 18 of the aforementioned transformer 17 . It is also connected to a first terminal of a preloading device 15, 16, analogous to the preloading device 24 mounted in the priming device, a second terminal of which is connected to the hot spot of the outlet 10.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de précharge 15, 16 comporte une diode 15 dont l'anode est connectée au point chaud de la sortie 10 et dont la cathode est connectée à une première borne d'une résistance 16. In one embodiment, the precharging device 15, 16 comprises a diode 15, the anode of which is connected to the hot point of the outlet 10 and the cathode of which is connected to a first terminal of a resistor 16.
Une fois le condensateur 14 d'amorçage déchargé, l'éclateur 20 s'éteint. Le condensateur 13 se décharge alors de façon à produire au moins une impulsion d'entretien de l'amorçage dans une tension intermédiaire entre la très haute tension d'amorçage et la basse tension de maintien produite par l'onduleur 22. Once the priming capacitor 14 is discharged, the spark gap 20 goes out. The capacitor 13 is then discharged so as to produce at least one ignition maintenance pulse in an intermediate voltage between the very high ignition voltage and the low holding voltage produced by the inverter 22.
Le dispositif d'alimentation de l'invention comporte aussi un moyen de protection de l'onduleur 22 contre les surtensions. Ce moyen de protection comporte un élément VDR dont la résistance varie avec la tension à ses bornes. A la figure 5, on a représenté une caractéristique courant- tension aux bornes d'un tel dispositif de limitation des tensions. Quand les courants traversant le dispositif VDR dépassent une valeur de seuil I0, la résistance figurée par la seconde droite 47, prend une valeur plus faible que celle figurée par la première dreoite 48. De ce fait, latension augmente moins fortement, ce qui a pour effet de limiter les surtensions appliquées sur le secondaire 10 du transformateur 4 de l'onduleur 22. The power supply device of the invention also comprises a means of protecting the inverter 22 against overvoltages. This protection means comprises a VDR element whose resistance varies with the voltage across its terminals. In FIG. 5, a current-voltage characteristic is shown at the terminals of such a voltage limiting device. When the currents passing through the VDR device exceed a threshold value I0, the resistance represented by the second straight line 47, takes a lower value than that represented by the first straight line 48. As a result, the voltage increases less strongly, which has for effect of limiting the overvoltages applied to the secondary 10 of the transformer 4 of the inverter 22.
Dans un mode de réalisation préféré, l'élément de protection de type à résistance variable VDR, sert de résistance série 15 sur le dispositif de précharge 15, 16 du dispositif d'entretien 13, 15, 16. In a preferred embodiment, the protection element of the variable resistance type VDR, serves as series resistance 15 on the preloading device 15, 16 of the maintenance device 13, 15, 16.
Dans un autre mode de réalisation, en particulier si le dispositif d'entretien n'est pas utilisé parce que pas nécessaire, l'élément de protection de type à résistance variable VDR, sert de résistance série 111 sur le dispositif de précharge 24 du dispositif de maintien 23. In another embodiment, in particular if the maintenance device is not used because it is not necessary, the protection element of the variable resistance type VDR, serves as a series resistance 111 on the preload device 24 of the device holding 23.
De manière préférée, l'onduleur basse tension 22 est constitué par un onduleur quasi-résonnant. Un tel onduleur est avantageusement constitué par un réseau d'entrée de tension continue, constitué par le primaire 3 d'un transformateur 4 dont le point chaud est connecté à une inductance bobinée (ou constitutée par l'inductance de fuite du transformateur) 2 et dont le point froid est connecté à un interrupteur 6, qui, avec l'inductance 2, constitue un interrupoteur quasi-résonnant. Preferably, the low voltage inverter 22 is constituted by a quasi-resonant inverter. Such an inverter is advantageously constituted by a DC voltage input network, constituted by the primary 3 of a transformer 4 whose hot point is connected to a wound inductance (or constituted by the leakage inductance of the transformer) 2 and the cold point of which is connected to a switch 6, which, with the inductor 2, constitutes a quasi-resonant interrupter.
L'interrupteur quasi-résonnant 6 comporte principalement un interrupteur commandé 7 connecté en parallèle avec une diode 8 en inverse et un condensateur 9. L'interrupteur 7 est commandé par le circuit de contrôle (non représenté) du dispositif d'alimentation en fonction notamment de la puissance absorbée par la lampe à décharge 21. En général, on obtient un bon fonctionnement en utilisant une onde carrée de commande de fréquence supérieur à 100 kiloHerz appliquée sur l'électrode de commande 6 de l'interrupteur 7.The quasi-resonant switch 6 mainly comprises a controlled switch 7 connected in parallel with a diode 8 in reverse and a capacitor 9. The switch 7 is controlled by the control circuit (not shown) of the supply device in operation in particular of the power absorbed by the discharge lamp 21. In general, good operation is obtained by using a square wave of frequency control greater than 100 kiloHerz applied to the control electrode 6 of the switch 7.
D'autre part le secondaire 5 du transformateur 4 est directement connecté à la sortie 10 de l'onduleur 22. On the other hand, the secondary 5 of the transformer 4 is directly connected to the output 10 of the inverter 22.
La tension de sortie est constituée par un signal alternatif de basse tension (de l'ordre de 400 Volts) suffisante pour réaliser un mode de fonctionnement de maintien de la lampe à décharge allumée.The output voltage is constituted by an alternating low voltage signal (of the order of 400 Volts) sufficient to achieve an operating mode of maintaining the discharge lamp on.
La tension de sortie de l'onduleur varie en fait selon l'état de la lampe 21, allant de 1000 Volts quand la lampe est éteinte à environ 200 Volts, quand la lampe est allumée. The output voltage of the inverter varies in fact depending on the state of the lamp 21, ranging from 1000 volts when the lamp is off to about 200 volts when the lamp is on.
De ce fait, on conçoit la simplification apportée par l'invention à la construction du circuit de commande puisqu'il ne commande qu'un seul interrupteur commandé 7 à la différence des dispositifs de l'art antérieur qui utilisent des dispositifs d'alimentation multimodes ou plusieurs dispositifs d'alimentation en parallèle. Therefore, we can understand the simplification brought by the invention to the construction of the control circuit since it only controls a single controlled switch 7 unlike the devices of the prior art which use multimode power supply devices or more power supplies in parallel.
Aux figures 6 à 8, on a représeneté des schémas électriques équivalents de fonctionnement du dispositif de la figure 4. Les mêmes éléments portent les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits plus avant. In Figures 6 to 8, we have represented equivalent electrical diagrams of operation of the device of Figure 4. The same elements have the same reference numbers and will not be described further.
A la figure 6, la lampe 21 et l'éclateur 20 sont éteints et froids. De ce fait, ils présentent une impédance élevés. L'onduleur 2 ayant comencé son fonctionnement, une tension VBT apparaît aux bornes de la sortie 10?. Les condensateurs 13 du dispositif d'entretien, et 14, du dispositif d'amorçage, sont donc directement chargés par VBT. In Figure 6, the lamp 21 and the spark gap 20 are off and cold. Therefore, they have a high impedance. The inverter 2 having started its operation, a voltage VBT appears at the terminals of the output 10 ?. The capacitors 13 of the maintenance device, and 14, of the priming device, are therefore directly charged by VBT.
A la figure 7, l'éclateur 20 a atteint sa tension d'amorçage VE. Une impulsion V19 apparaît aux bornes du secondaire 19 du transformateur 17 qui provoque l'amorçage VL de la lampe 21. Eclateur et lampe amorcés présentent une impédance déterminée. In FIG. 7, the spark gap 20 has reached its ignition voltage VE. A pulse V19 appears at the terminals of the secondary 19 of the transformer 17 which causes the ignition VL of the lamp 21. Ignitor and lamp ignited have a determined impedance.
A la figure 8, l'éclateur 21 s'éteint et constitue un circuit ouvert. De ce fait, le dispositif d'amorçage 23 cesse son fonctionnement et seul, le circuit série constitué par le dispositif de précharge 24 (= 11 et 12) et par le condensateur 14 est disposé en parallèle avec le dispositif d'entretien 15, 16. In FIG. 8, the spark gap 21 goes out and constitutes an open circuit. As a result, the priming device 23 ceases to operate and only the series circuit constituted by the preloading device 24 (= 11 and 12) and by the capacitor 14 is arranged in parallel with the maintenance device 15, 16 .
Le dispositif d'alimentation "voit" seulement une inductance L telle que, en série avec l'impédance de la lampe à décharge amorcée, le dispositif d'entretien se décharge aux bornes de la lampe à décharge de façon à lui fournir une impulsion d'entretien avant son passage en mode de maintien. L'ensemble du cycle d'amorçage est répété de manière "naturelle", tant que l'impédance de la lampe à décharge 21 ne rejoint pas une gamme de valeurs caractéristiques du mode de maintien, au cours duquel, la constante de temps RC13 du circuit contenant le condensateur 13 d'entretien ne joue plus de rôle. The power supply device "sees" only an inductance L such that, in series with the impedance of the primed discharge lamp, the maintenance device discharges across the discharge lamp so as to provide it with a pulse d maintenance before entering the maintenance mode. The entire ignition cycle is repeated in a "natural" manner, as long as the impedance of the discharge lamp 21 does not reach a range of values characteristic of the holding mode, during which the time constant RC13 of the circuit containing the maintenance capacitor 13 no longer plays a role.
Le dispositif d'alimentation passe alors en mode de maintien de manière naturelle. The feeding device then naturally goes into hold mode.
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