LU81054A1

LU81054A1 - TWO-LEVEL POWER SUPPLY DEVICE FOR FLUORESCENT LAMPS AND LIGHTING INSTALLATION COMPRISING SUCH A DEVICE

Info

Publication number: LU81054A1
Application number: LU81054A
Authority: LU
Inventors: Tchang Liang-Ing; J Dolezon
Original assignee: Lampes Sa
Priority date: 1978-03-17
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1980-09-24
Also published as: GB2021336B; IT1111522B; GB2021336A; FR2420271B1; ES478703A1; DE2910492A1; NL7902027A; IT7920960A0; BE874913A; FR2420271A1

Description

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L'invention concerne un dispositif d'alimentation sur deux ni- ; veaux de puissance pour lampes fluorescentes. Elle concerne égale- ] ment les installations d'éclairages comportant un tel dispositif.The invention relates to a supply device on two ni-; power calves for fluorescent lamps. It also relates to lighting installations comprising such a device.

Lorque l'on veut faire varier le niveau d'éclairement des lampes 5 fluorescentes on fait appel aux gradateurs de lumière. Un défaut de ces dispositifs est qu'ils ne s'adaptent que sur des lampes fluorescentes -à chauffage permanent du type plus connu selon la dénomination anglo-saxonne de "Rapid Start". Or ces lampes,d'une part, coûtent plus cher que les lampes du type standard et nécessitent d'autre 10 part, l'utilisation de ballasts spéciaux munis d'enroulement de chauffage des filaments, eux-mêmes également plus coûteux que les bal- -Slasts à simple inductance utilisés dans le cas des lampes standards. iWhen we want to vary the level of illumination of fluorescent lamps, we use light dimmers. A drawback of these devices is that they can only be fitted to fluorescent lamps with permanent heating of the more known type according to the Anglo-Saxon name of "Rapid Start". Now, these lamps, on the one hand, cost more than the lamps of the standard type and require, on the other hand, the use of special ballasts provided with a heating coil for the filaments, themselves also more expensive than the balloons. - -Slasts with single inductance used in the case of standard lamps. i

La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients } et concernent un dispositif d'alimentation sur deux niveaux de puis- ; 15 sance pour lampes fluorescentes comportant au moins un circuit principal d'alimentation*dans lequel est insérée au moins une lampe* branché ; sur une source d'alimentation, et assurant le fonctionnement ! de cette lampe à son régime nominal correspondant à un niveau d'éclairement maximal, ; caractérisé en ce qu'il comprend un circuit 20 électronique auxiliaire et un organe de connexion à deine positions assurant la liaison électrique entre les circuits principal et auxiliaire qui coopèrent alors entre eux pour assurer un fonctionnement de la lampe en régime réduit correspondant à un niveau d'éclairement minimal · lorsque l'organe de connexion se trouve dans une première 25 position,et la mise hors circuit de ce circuit auxiliaire lorsqu'il se trouve dans une seconde position.The object of the present invention is to overcome these drawbacks} and relate to a device for feeding on two levels of power; 15 sance for fluorescent lamps comprising at least one main supply circuit * into which is inserted at least one lamp * connected; on a power source, and ensuring operation! of this lamp at its nominal speed corresponding to a maximum level of illumination,; characterized in that it comprises an auxiliary electronic circuit 20 and a connection member with two positions ensuring the electrical connection between the main and auxiliary circuits which then cooperate with each other to ensure operation of the lamp in reduced speed corresponding to a level d minimum illumination when the connection member is in a first position, and the switching off of this auxiliary circuit when it is in a second position.

L’invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes.The invention will be better understood using the explanations which follow and the attached figures.

- La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation 30 d'un dispositif selon l'invention, ; - La figure 2 représente un schéma d'une installation d'éclairage par lampes fluorescentes alimentées sur deux niveaux de puissance au moyen d'un dispositif conforme à l'invention.- Figure 1 schematically shows an embodiment of a device according to the invention,; - Figure 2 shows a diagram of a lighting installation by fluorescent lamps supplied on two power levels by means of a device according to the invention.

2 * 1 I , · ί { ι ; »2 * 1 I, · ί {ι; "

La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif d'alimentation pour lampes fluorescentes, selon l'invention. Au moins une lampe fluorescente 1 de type standard est montée aux bornes d'une source d’alimentation tel que le réseau 5 d'alimentation en 220 volts symbolisé sur la figure 1 par les bornes 20 et 30.De manière connue,sont interposés dans le circuit 3 dit "circuit principal d'alimentation" un condensateur C ainsi que : d'une part, le ballast 2 contenant l'inductance de stabilisation de la lampe 1, et d'autre part le starter S, qui sont l'un et l'autre XO 'également de type standard. Il s'agit là d'un circuit connu qui, lorsqu'il est utilisé tel quel,assure le fonctionnement de la lampe à son régime nominal c'est-à-dire à un niveau d‘.éclairement maximal.FIG. 1 schematically represents an exemplary embodiment of a supply device for fluorescent lamps, according to the invention. At least one fluorescent lamp 1 of standard type is mounted at the terminals of a power source such as the network 5 for supplying 220 volts symbolized in FIG. 1 by the terminals 20 and 30. In known manner, are interposed in circuit 3 says "main supply circuit" a capacitor C as well as: on the one hand, the ballast 2 containing the stabilization inductance of the lamp 1, and on the other hand the starter S, which are one and the other XO 'also of standard type. This is a known circuit which, when used as it is, ensures the operation of the lamp at its nominal speed, that is to say at a level of maximum illumination.

Conformément à l'invention un circuit électronique auxiliaire 4 est combiné à ce circuit principal. La liaison électrique entre 15 ces deux circuits 3 et 4 est assurée au moyen d'un organe de connexion électrique à deux positions, par exemple, un relax inverseur 5 actionné par une bobine 11. Lorsque les contacts a et b sont fermés (position corréspondant à celle qui est représentée sur la figure 1) le circuit auxiliaire 4 est déconnecté du. circuit princi- 20 pal 3. On se trouve dans le cas du fonctionnement de la lampe au niveau d'éclairement maximal. En revanche quand les contacts c et d sont fermés (les contacts a et b étant alors ouverts) le circuit auxiliaire 4 se trouve connecté en parallèle avec le circuit principal 3 et le fonctionnement de la lampe 1 est alors assuré au 25· niveau d'éclairement minimal. La combinaison de ces éléments : i circuit principal 3, circuit électronique auxiliaire 4 et les moyens ' d'adaptation de l'un à'l'autre, à savoir le dispositif de connexion 5 constitue le dispositif d'alimentation selon l'invention. Le circuit électronique auxiliaire 4 comprend essentiellement un thyristor T 30 monté dans la diagonale d'un pont redresseur P^. L'anode et la cathode de ce thyristor T sont reliées aux bornes de sortie 40 et 41 de la diagonale délivrant le courant continu du pont Pr dont les bornes d'entrée 42 et 43 sont elles-mêmes reliées aux bornes du circuit principal 3. Le circuit de commande du thyristor 35 T est du type à "contrôle de phase" et est constitué d'une diac d, d'un condensateur C^, d'une résistance et d'un potentiomètre ί > 3 ! ι P qui sert à régler l'angle de conduction du thyristor T. Une résistance R2 et une diode zéner Dz sont également insérées dans le circuit de commande du thyristor T pour maintenir une tension fixe aux bornes de l'élément de circuit constitué par le potentiomètre P 5 et le condensateur . Des éléments de déparasitage peuvent également être prévus : il s'agit d'une inductance L et d'un condensateur C2*According to the invention an auxiliary electronic circuit 4 is combined with this main circuit. The electrical connection between these two circuits 3 and 4 is ensured by means of an electrical connection member with two positions, for example, an inverter relax 5 actuated by a coil 11. When the contacts a and b are closed (corresponding position to that shown in Figure 1) the auxiliary circuit 4 is disconnected from. main circuit 3. This is when the lamp is operating at the maximum level of illumination. On the other hand when the contacts c and d are closed (the contacts a and b being then open) the auxiliary circuit 4 is connected in parallel with the main circuit 3 and the operation of the lamp 1 is then ensured at 25 · level of minimum illumination. The combination of these elements: i main circuit 3, auxiliary electronic circuit 4 and the means' for adaptation from one to the other, namely the connection device 5, constitutes the supply device according to the invention. The auxiliary electronic circuit 4 essentially comprises a thyristor T 30 mounted in the diagonal of a rectifier bridge P ^. The anode and the cathode of this thyristor T are connected to the output terminals 40 and 41 of the diagonal delivering the direct current from the bridge Pr, the input terminals 42 and 43 of which are themselves connected to the terminals of the main circuit 3. The thyristor 35 T control circuit is of the "phase control" type and consists of a diac d, a capacitor C ^, a resistor and a potentiometer ί> 3! ι P which is used to adjust the conduction angle of thyristor T. A resistor R2 and a zener diode Dz are also inserted in the thyristor control circuit T to maintain a fixed voltage across the circuit element constituted by the potentiometer P 5 and the capacitor. Deworming elements can also be provided: it is an inductance L and a capacitor C2 *

Le fonctionnement du dispositif est décrit ci-après. Lorsque la bobine 11 du relai inverseur 5 est alimentée,les contacts c et d 10 sont fermés et les contacts a et b ouverts. Le circuit auxiliaire 4 se trouve alors relié en parallèle au circuit principal 3. Une · partie du courant de décharge de la lampe 1 est ainsi dérivée dans le thyristor T qui sert d'organe de dosage de ce courant dérivé.The operation of the device is described below. When the coil 11 of the changeover relay 5 is energized, the contacts c and d 10 are closed and the contacts a and b open. The auxiliary circuit 4 is then connected in parallel to the main circuit 3. A part of the discharge current from the lamp 1 is thus derived in the thyristor T which serves as a metering device for this derived current.

Le pont Pr a pour fonction,d'une part de découpler la lampe du circuit 15 de commande du thyristor T et d’autre part, en régime réduit, ide maintenir le courant qui circule dans les filaments de la lampe en . courant alternatif. On évite ainsi des interférences entre la lampe et le circuit de commande du thyristor ainsi que le passage d'un courant redressé dans l'inductance de stabilisation du ballast 2 qui 20 risquerait de se trouver ainsi saturée. Cette dérivation de courant pendant une partie de l'alternance provoque un changement d'impédance du ballast 2 qui a pour effet de réduire le courant pris sur le réseau. Dans le même temps, le niveau d'éclairement fourni par la lampe est lui aussi réduit et elle fonctionne donc au niveau minimal. 25 Le potentiomètre P permet de choisir ce niveau d'éclairement minimal. Il s'agit d'un réglage qui peut être effectué à la demande selon le type d'application recherchée.The function of the bridge Pr is, on the one hand to decouple the lamp from the thyristor control circuit T T and on the other hand, in reduced speed, to maintain the current flowing in the filaments of the lamp. alternating current. This avoids interference between the lamp and the thyristor control circuit as well as the passage of a rectified current in the stabilization inductance of the ballast 2 which could be thus saturated. This current diversion during part of the alternation causes a change in impedance of the ballast 2 which has the effect of reducing the current taken from the network. At the same time, the level of illumination provided by the lamp is also reduced and it therefore operates at the minimum level. 25 The potentiometer P allows you to choose this minimum level of lighting. This is an adjustment that can be made on demand depending on the type of application sought.

Pour faire fonctionner la lampe au niveau maximal, il suffit de -déconnecter le circuit auxiliaire 4 du circuit principal 3 en 30 actionnant le relai inverseur 5 et en ramenant les contacts a et b i dans l'état fermé tel que représenté sur la figure 1 les contacts c et d étant alors ouverts.To operate the lamp at the maximum level, it suffices to -disconnect the auxiliary circuit 4 from the main circuit 3 by actuating the reversing relay 5 and bringing the contacts a and bi to the closed state as shown in FIG. 1. contacts c and d then being open.

Les applications d'un système d'alimentation conforme à l'invention sont nombreuses. Il peut être mis en oeuvre dans toutes les 4 II’ . ! installations qui nécessitent deux niveaux d'éclairement l'un’maximal' et 11 autre minimal.The applications of a supply system according to the invention are numerous. It can be used in all 4 II's. ! installations that require two levels of illumination, one 'maximum' and 11 other minimum.

Un exemple de réalisation d'une telle installation est schématiquement représenté sur la figure 2. Il s'agit d'une installation 5 comportant une ou plusieurs réglettes comportant elles-mêmes une ou plusieurs lampes. L'exemple porte sur deux réglettes à deux lampes chacune respectivement référencée 50 et 51 pour la première réglette et 52, 53 pour la seconde réglette. Un dispositif de , commande général 100 de type classique assure la mise sous tension ; ,10 des lampes. Il comprend essentiellement un bouton d'allumage et d’extinction 101, un télérupteur 102 et un contacteur dit de puissance 103 qui permet de connecter l'installation à la source d'alimentation , par exemple le réseau de distribution en 220 volts portant la référence 104. Chacune des lampes 50 à 53 est insérée dans un circuit 15 tel que le circuit principal 3 du type de celui qui a été décrit précédemment. Les lampes sont en effet équipées chacune de leur starter S et de leur ballast B. Un condensateur C corrige le facteur de puissance,An exemplary embodiment of such an installation is schematically represented in FIG. 2. It is an installation 5 comprising one or more strips, themselves comprising one or more lamps. The example relates to two strips with two lamps each respectively referenced 50 and 51 for the first strip and 52, 53 for the second strip. A general control device 100 of the conventional type ensures energization; , 10 of the lamps. It essentially comprises an on and off button 101, a remote control switch 102 and a so-called power contactor 103 which makes it possible to connect the installation to the power source, for example the 220 volt distribution network bearing the reference 104. Each of the lamps 50 to 53 is inserted into a circuit 15 such as the main circuit 3 of the type which has been described above. The lamps are in fact each equipped with their starter S and their ballast B. A capacitor C corrects the power factor,

Conformément à l'invention, un circuit auxiliaire 4 tel que décrit au moyen de la figure 1 et seulement représenté par un bloc 20 sur la figure 2 est combiné à chacun des circuits principaux 3 correspondant à chacune des lampes 50 à 53, de la même manière que dans l'exemple décrit au moyen de la figure 1, c'est-à-dire par l'intermédiaire d'un moyen de connexion tel qu'un relai inverseur.According to the invention, an auxiliary circuit 4 as described by means of FIG. 1 and only represented by a block 20 in FIG. 2 is combined with each of the main circuits 3 corresponding to each of the lamps 50 to 53, of the same so that in the example described by means of Figure 1, that is to say by means of a connection means such as an inverter relay.

. Une bobine 113 assure l'excitation des relais 55 et 56 correspondant • 25 respectivement à chacune des lampes 50 et 51 de la première réglette et une bobine 114, celle des relais 57 et 58 correspondant à chacune des lampes 52 et 53 de la seconde réglette. La commande de l'excitation des relais est elle-même assurée par un organe de commande ' auxiliaire 110. Il comprend essentiellement un premier bouton de 30 commande 120 de la pleine puissance assurant le niveau maximal d'éclairement et un second bouton de commande 121 de la puissance réduite, assurant le niveau minimal d'éclairement. Deux fils de commandes 111 et 112 relient cet organe de commande auxiliaire à chacune des bobines excitatrices 113 et 114. Si le premier bouton 120 j . 5 I ‘ i est enclenché, les contacteurs 55 à 58 se trouvent dans la position représentée sur la figure 2 : les contacts a et b sont fermés et ; les circuits auxiliaires 4 sont déconnectés des circuits principaux. ; Les lampes fonctionnent à leur niveau maximal d'éclairement. En 5 revanche si le second bouton de commande 121 est fermé, un contacteur 130 actionné par la bobine 131 ferme le circuit de commande auxiliaire. Les bobines excitatrices 113 et 114 actionnent les relais inverseurs et les contacts c et d se ferment tandis que les contacts a et b s’ouvrent. Les circuits auxiliaires 4 se trouvent alors connectés 10 en parallèle avec les circuits principaux d'alimentation des lampes fluorescentes qui leur correspondent. Comme cela a déjà été expliqué précédemment une partie du courant est alors dérivé dans les thyris-tors de ces circuits auxiliaires 4 et le niveau d'éclairement est alors minimal pour chacune des lampes 50 à 53. Du fait que l'on 15 allume toujours les lampes en plein régime et à l'aide de starter classique, le circuit électronique auxiliaire est très simplifié · et comporte peu de composants. Comme le dispositif d'alimentation selon l'invention fait ' fonctionner la lampe-fluorescente soit en régime nominal soit en régime réduit, il est possible de prédéter-20 miner le niveau d'éclairement réduit que l'on veut atteindre selon le besoin.. A coil 113 ensures the excitation of the relays 55 and 56 corresponding • 25 respectively to each of the lamps 50 and 51 of the first strip and a coil 114, that of the relays 57 and 58 corresponding to each of the lamps 52 and 53 of the second strip . The control of the excitation of the relays is itself ensured by an auxiliary control member 110. It essentially comprises a first control button 120 of full power ensuring the maximum level of illumination and a second control button 121 reduced power, ensuring the minimum level of illumination. Two control wires 111 and 112 connect this auxiliary control member to each of the excitation coils 113 and 114. If the first button 120 j. 5 I ‘i is engaged, the contactors 55 to 58 are in the position shown in FIG. 2: the contacts a and b are closed and; the auxiliary circuits 4 are disconnected from the main circuits. ; The lamps operate at their maximum level of illumination. On the other hand, if the second control button 121 is closed, a contactor 130 actuated by the coil 131 closes the auxiliary control circuit. The excitation coils 113 and 114 actuate the reversing relays and the contacts c and d close while the contacts a and b open. The auxiliary circuits 4 are then connected 10 in parallel with the main supply circuits of the fluorescent lamps which correspond to them. As already explained previously, part of the current is then derived in the thyris-tors of these auxiliary circuits 4 and the level of lighting is then minimal for each of the lamps 50 to 53. Because we always light lamps at full speed and using a conventional choke, the auxiliary electronic circuit is very simplified · and has few components. As the supply device according to the invention operates the fluorescent lamp either in nominal mode or in reduced mode, it is possible to predetermine the reduced level of illumination which it is desired to achieve as required.

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Claims

1. Power supply device, on two power levels, for fluorescent lamps, comprising at least one main power circuit in which is inserted at least one lamp, connected to a power source and ensuring the operation of this lamp 5 its nominal speed corresponding to a maximum level of illumination, characterized in that it comprises an auxiliary electronic circuit and a connection member with two positions ensuring the electrical connection between the main and auxiliary circuits, * the latter then ensuring a bypass of current during a * 10 part of the alternation causing a change of impedance of the main circuit and an operation of the lamp in reduced mode corresponding to a minimum level of illumination when the connection member is in a first position, and the auxiliary shutdown when in a second position.

2. Power supply device according to claim 1, characterized in that the auxiliary electronic circuit comprises a thyristor T mounted at the terminals of the diagonal delivering the direct current from a rectifier bridge Pr.

3. Supply device according to claim 2, charac terized in that the thyristor control circuit T comprises a diac d, a capacitor C ^, a resistor R1 and a potentiometer P, arranged to ensure control of the thyristor of the type said. '' with phase control ".

4. Power supply device according to claim 3, charac- * terized in that a resistor a Zener diode Dz is inserted in the control circuit of the thyristor T to maintain a fixed voltage across the terminals of the circuit element consisting of potentiometer P and the capacitor.

5. Supply device according to one of claims 2, 3 and 4, characterized in that an inductance L and a capacitor provides a deworming function.

6. Supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection member is a reversing relay actuated by an excitation coil. "Η *"

6 * ·

7. Lighting installation comprising at least one strip comprising at least one fluorescent lamp, each lamp being supplied by means of a supply device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises 5 'for each lamp a main power circuit connected to the terminals of a power source through a general control device transmitting power, an auxiliary electronic circuit, and an auxiliary control member ensuring the positioning of the connection member on the either of its two 10 _ -positions.

8. Lighting installation according to claim 7, characterized in that the auxiliary control member comprises a first full power control button ensuring the maximum level of lighting and a second control button cooperating with a contactor for position the connection device in the position corresponding to the switching on of the auxiliary electronic circuit and the operation of the lamoe in reduced speed. * "" 4