Brevet FR2000477A1 — publié le 19690905

006s0 2000477 La présente invention concerne des circuits d'excitation pour lampes à vapeur de mercure à haute pression, telles que celles utilisées comme sources lumineuses dans des enregistreurs directs à rayonsultra-violets. 5 L'invention a pour objet un circuit d'excitation pour lampes à vapeur de mercure à haute pression qui a pour rQle, lorsque du courant est appliqué au circuit alors que la lampe est désexcitée, d'allumer automatiquement la lampe. On se trouve dans de telles conditions par exemple lorsqu'on essaie d'allumer initialement la 10 lamp», lorsque le courant est rétabli après une coupure ou bien lorsqu'une réduction temporaire de la tension d'alimentation a provoqué une extinction de la lampe. L'invention concerne un dispositif d'excitation pour lampes à vapeur de mercure à pression élevée, caractérisé en ce qu'il 15 comprend un circuit d'alimentation en courant continu de la lampe, un circuit de génération d'impulsions d'allumage pour la lampe et un circuit d'activation oscillant pour activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage, le circuit d'activation étant relié au circuit d'alimentation de manière à 20 recevoir de celui-ci une tension liée à la tension appliquée à la lampe et agencé pour osciller, et par conséquent pour activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage tant que la tension appliquée à la lampe dépasse un niveau indiquant que la lampe n'est pas en service. 25 Une caractéristique des lampes à vapeur de mercure à haute pression est que, une fois que la lampe est allumée et fonctionne, la tension aux bornes de la lampe tombe à environ 20 V tandis que, lorsqu'elle est en service, la lampe est branchée en circuit ouvert de sorte que la tension à ses bornes est sensiblement éga-30 le à la tension de service fournie par le circuit d'alimentation à vide, cette dernière tension étant normalement comprise entre 50 et 70 Y. En conséquence, les composants du dispositif sont choisis et agencés de manière que le circuit de génération d'impulsions d'allumage soit excité tant que la tension aux bornes de 35 la lampe dépasse une certaine valeur intermédiaire (par exemple de 4-5Y) qui indique de façon sûre que la lampe est allumée» Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le circuit de génération d'impulsions d'allumage comprend un circuit d'emmagasinage branché aux bornes de l'enroulement primaire d'un 40 transformateur à haute tension qui est pourvu d'un enroulement BAD ORIGINAL 69 00690 2 2000477 secondaire relié à la lampe. Egalement, suivant ce mode de réalisation préféré, le circuit d« génération d'impulsions d'allumage comprend un commutateur électronique par l'intermédiaire duquel lecircuit d'emmagasinage est 5 branché aux bornes de l'enroulement primaire, ce commutateur électronique comprenant une électrode de commande qui est reliée à une sortie du circuit d'activation de façon quece circuit puisse activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage par application d'un signal oscillant à la dite élec-10 trode de commande. De préférence, le circuit d'activation est un circuit oscillateur à relaxation qui comprend, dans sa forme préférée, un transistor unijonction dont l'électrode de commande est reliée à une jonction entre une résistance et une borne d'un condensateur, la 15 tension liée à la tension aux bornes de la lampe étant appliquée aux bornes de la combinaison formée par la dite résistance et le dit condensateur dont l'autre borne est reliée par l'intermédiaire d'une autre résistance à la première base du transistor, la seconde base de ce transistor étant reliée à un point de référen-20 ce et un signal de sortie de l'oscillateur servant à activer le circuit de génération d'impulsions d'allumage étant pris sur la première base du transistor. Suivant une autre caractéristiques de l'invention, un diviseur de tension est branché en parallèle avea la lampe et la tension 25 liée à la tension aux bornes de la lampe est prise sur un point intermédiaire du diviseur de tension. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui 30 est un schéma d'un mode de réalisation préféré du circuit d'excitation selon l'invention. Un transformateur Ï1 comporte des bornes d'entrée 1 et 4 reliées au secteur alternatif. Les bornes de sortie 6 et 7 du transformateur T1 sont reliées à un circuit d'alimentation en courant 35 continu qui fournit Une tension continue de service à la lampe QL, ce circuit comprenant un pont redresseur GB shunté'par des condensateurs de filtrage; Cl, C2, 03 de manière à filtrer la tension produite. Pour maintenirinitialement l'allumage de la lampe, il est préférable de fournir une tension supérieure à celle disponi 40 ble aux bornes 6 et 7. Dans ce but, on peut brancher en série line BAD ORIGINAL 69 00690 5 2000477 résistance H1 et uae diode GEL eatre une borne 5 de potentiel élevé du transformateur Tl et la sortie positive du pont redresseur. Pendant la marche normale de la lampe, la tension additionnelle disparaît puisque El a une valeur telle que le courant éle-5 vé pris par la lampe soit presque entièrement dissipé aux bornes de SI. Une résistance réglable R4 est branchée en série avec la lampe QL et sert à limiter le courant de service de la lampe et également à produire une chute de tension liée à la tension aux bornes 10 de la lampe. La résistance R4 est réglée à peu près à la même valeur ohmique que la résistance interne de la lampe. Un transformateur à haute tension T2 est relié en série par son enroulement secondaire L2 à la lampe QL. Un circuit d'emmagasinage est relié aux bornes de l'enroulement primaire L1 du trans-15 formateur 12 de manière à l'alimenter avec une tension d'environ 400 à 5007, le circuit d'emmagasinage comprenant un réseau de doublage de tension se composant des diodes CR3, CR4, des condensateurs 05,06 et des résistances R9, RIO branchés d'une manière connue. Le réseau de doublage de tension est relié aux bornes 8 et 20 10 du transformateur T1 de manière à recevoir une tension alternative d'environ 220V. Le transformateur. T2 et le circuit de doublage de tension sont reliés par 1'intermédiaire d'un commutateur é~ lectronique, à savoir un redresseur commandé au silicium Ql, ces composants constituant un circuit de génération d'impulsions d'al-25 lumage de lampe. Le circuit de génération d'impulsions1 d'allumage est activé par un circuit oscillant qui va être décrit dans la suite. Il est constitué par un circuit oscillateur à relaxation qui comprend un transistor unijonction Q2. Une tension de service est appliquée entre 30 la première base b-^ *t la seconde base b^ BAD ORIGINAL 69 00690 200047? étant, par conséquents propor-t ionneile à la tension aux bornes de la lampe, les deux diviseurs de tension sontagencés de manière que, pour chaque diviseur, la tension au point de jonction 16 ou 17 soit égale au même pourcentage de la tension totale aux 5 bornes du diviseur. L'émetteur e du transistor Q2 est relie par un condensateur 07 à la ligne commune. Le signal de sortie de l'oscillateur est pris sur la première base qui est reliée à l'électrode de commande du redresseur Ql. En supposant que la lampe est désexcitée, c'est-à-dire qu'el-10 le présente une résistance très élevée et que du courant est fourni au circuit, la tension à la jonction 17 est la même que celle à la jonction 16 et, par conséquent, le condensateur 07 se charge jusqu'à cette tension par l'intermédiaire de la résistance " R7« Lorsque la tension du concensateurs et par conséquent la ten-15 sioa d3 émetteur du transistor Q2, a atteint un certain niveaus la dérivation reliant l'émetteur à la base b-^ prend une faible impédance de sorte que le condensateur 07 se décharge dans cette dérivation, et dans la résistance H8 branchée en série, jusqu'à ce qu'il ne subsiste qu'une faible tension de saturation. Ce cy-20 cle d'oscillation est répété et, à chaque fois que le condensateur 07 se décharge sous l'effet de la charge de tension apparaissant à la résistance R8, une impulsion de tension positive apparaît sur l'électrode de base b-^. En conséquènce, le redresseur Ql est commuté périodiquement 25 par le signal de sortie oscillant et le eircuit de génération d'impulsions d'allumage est activé périodiquement de manière à appliquer des impulsions appropriées à l'enroulement primaire L1 du transformateur T2. Le rapport des spires du transformateur T2 est choisi de façon que, pour chaque impulsion d'entrée, une im-30 pulsion de sortie d'environ 15 fcV apparaisse aux bornes de son enroulement secondaire L2 lorsqu'on essaie d'allumer la lampe QL. Ceci se produit tant que la tension aux bornes de la lampe QJi dépasse un niveau indiquant que la lampe est éteinte. Aussitôt que la lampe est allumée, la tension à ses bornes tomhe en aes-35 sous de ce niveau de sorte que la tension à la jonction 17 diminue également à un niveau qui n'est plus suffisant'pour maintenir le transistor Q2 conducteur. L'oscillateur s'arrête. Un condensateur G4- empêche l'application des impulsions d'allumage à l'émetteur du transistor Q2 4-0 En effet» chaque décharge des. condensateurs de doublage de BAD ORIGINAL 69 00690 2000477 tension 05 et C6 a la forme d'une oscillation d'amplitude décroissante à une fréquence comprise entre 100 et 300 kHz mais le courant diminue rapidement en dessous de la valeur nécessaire pour maintenir la conduction du redresseur commandé au silicium 5 Ql et, à ce moment Ql est bloqué et les condensateursC5 et C6 sont chargés à nouveau pour produire une autre impulsion. Lorsque les impulsions appliquées à l'électrode de commande de Ql sont supprimées, Ql reste bloqué et aucune impulsion d'allumage à haute tension n'est engendrée. Ce n'est que lorsque la lampe Ql est 10 désexcitée, par exemple lors de l'enclenchement du circuit, lors du rétablissement du courant après coupure ou bien lorsque la tension d'alimentation est tomhée temporairement à une valeur provoquant l'extinction de la lampe, que la tension à la jonction 17 augmente' suffisamment pour faire osciller à nouveau l'oscillateur 15 et provoquer l'excitation du circuit de génération d'impulsions d'allumage. La lampe QL représentée sur le dessin ne comporte pas d'électrode d'allumage spéciale mais il est à noter que, dans le cas où cette électrode est prévue, l'enroulement secondaire L2 du 20 transformateur à haute tension doit être relié à l'éléctrode d'al lumage au lieu d'être branché en série avec les électrodes princi pales de la lampe. Il est également à noter que, parmi les variantes possibles, le circuit oscillant d'activation peut être constitué par tout 25 type approprié d'oscillateur commandé par tension et que le circuit de doublage de tension peut être supprimé lorsqu'il est possible de produire une impulsion d'allumage de tension suffisamment élevée sans son aide, par exemple en utilisant un transformateur T2 capable de produire un -rapport suffisant entre les ten-30 sions d'entrée et de sortie. 3AD original 69 00690 2000477 KEVBngOAIIOgS 1. Dispositif d'excitation pour lampes à vapeur de mercure à haute pression, caractérisé en ce quril comprend un circuit d'ali-mentation en courant continu de la lampe, un circuit de génération 5 d'impulsions d'allumage pour la lampe et un circuit d'activation oscillant pour activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage, le circuit d'activation étant relié au circuit d'alimentation de manière à recevoir de celui-ci une tension liée à la tension appliquée à la lampe et agencé pour oscil-10 1er, et par conséquent pour activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage tant que la tension appliquée à la lampe dépasse un niveau indiquant que la lampe n'est pas en service. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce 15 que le circuit de génération d'impulsions d'allumage comprend un. circuit d'emmagasinage relié aux bornes de l'enroulement primaire d'un transformateur à haute tension comportant un enroulement secondaire relié à la lampe. 3. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce 20 que le circuit de génération d'impulsions d'allumage comprend un commutateur électronique par l'intermédiaire duquel le circuit d'emmagasinage est branché aux bornes de l'enroulement primaire, ce commutateur électronique comprenant une électrode de commande qui est reliée à une sortie du circuit d'activation de façon que 25 ce circuit puisse activer de façon répétée le circuit de génération d'impulsions d'allumage par application d'un signal oscillant sur la dite électrode de commande. 4. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que lecircuit d'emmagasinage comprend un circuit de doublage 30 de tension qui est relié à un enroulement secondaire d'un transformateur, ce transformateur alimentant également un redresseur branché dane le circuit d'alimentation en courant continu de service. 5- Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 4-} carac-35 térisé en ce que l'enroulement secondaire du transformateur à haute tension est branché en série avec la lampe. " 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit d'activation est un circuit oscillateur à relaxation. 40 7« Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce BAD ORIGINAL 69 00690 7 2000477 que le circuit oscillateur de relaxation comprend un transistor unijonction dont l'électrode de commande est reliée à une jonction entre une résistance et une borne d'un condensateur, la tension liée à la tension aux bornes de la lampe étant appliquée aux 5 bornes du circuit formé par la dite résistance et le dit condensateur dont l'autreborne est reliée, par l'intermédiaire d'une autre résistance, à la première base du transistor, la seconde base de ce transistor étant reliée à un point de référence et un signal de sortie de l'oscillateur servant à activer le circuit de généra- 10 tion d'impulsions d'allumage étant pris sur la première base du transistor. 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le diviseur de tension est branché en parallèle a-vec la lampe et la tension liée à la tension aux bornes de la lam- 15 pe est prise sur un point intermédiaire du diviseur de tension. 9. Dispositif suivant les revendications 7 et 8 , caractérisé en ce que le dit point de référence est un point d'un second diviseur de tension relié à la sortie du circuit d'alimentation en courant continu, ce courant continu étant appliqué, à partir d'une 20 borne du second diviseur de tension, à la fois à la lampe et au premier diviseur de tension par l'intermédiaire d'une résistance. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les diviseurs de tension sont agencés de manière que, pour chaque diviseur, la tension au dit point soit égale au même pourcen- 25 tage de la tension totale aux bornes du diviseur. . BAD ORIGINAL