Brevet FR2188394A1 — publié le 19740118

La présente invention est un perfectionnement apporté aux dispositifs d'allumage de tubs fluorescents à cathodes chaudes dispositif dont le fonctionnement est caractérisé par l'utilisation d'un fil dilatable ouvrant, après une courte période de préchauffage des cathodes, des contacts normalement fermés au moment de la mise sous tension du tube. Il est difficile d'obtenir avec de tels dispositifs des allumages corrects quand la tension d'alimentation varie d'une façon importante. L'objet de la présente invention est une disposition particulière de composants électriques, associés au fil dilatable, qui assure une constance relative des qualités d'allumage quand la tension d'alimentation varie dans des limites importantes, disposition qui utilise, en particulier, la partie non linéaire de la caractéristique de fonctionnement d'un semi-conducteur pour assurer la régulation de l'intensité du courant qui traverse le fil dilatable. L'invention va etre décrite plus en détail en se référant, pour sa description et son fonctionnement, aux figures annexées La fig. 1 représente le schéma électrique du dispositif d'allumage. La fig. 2 est un graphique représentant les caractéristiques électriques des éléments essentiels constituant le dispositif d'allumage. La fig. 3 représente la caractéristique finale de régulation du courant dans le fil dilatable. L'ensemble électrique représenté fig. 1 se compose d'un tube fluorescent L à cathodes chaudes C1 et C2 d'une inductance S nécessaire à la stabilisation du tube L après allumage, cette inductance est particularisée par l'existence d'un enroulement supplémentaire E de préchauffage, couplé magnétiquement avec l'enroulement principal, enfin le dispositif d'allumage, objet de l'invention, constitué par le fil dilatable F agissant par traction sur la paillette élastique P d'un contact K, normalement fermé, et qui s'ouvre quand le fil résistant F se dilate après échauffement par effet Joule du courant qui le traverse. La régulation de ce courant est assurée par les résistances R1 et R2 et le semi-conducteur D judicieusement disposés.Le condensateur C, connecté aux bornes des contacts de K, protège ces derniers, favorise l'allumage du tube, et atténue le parasite émis par le tube quand il est allumé. Sur les fig. 1 et 2, U désigne la tension induite dans l'enrou- lement E par le passage du courant I dans l'inductance S, id est le courant dans la diode D et u la tension à ses bornes, i l'intensité dans le fil F de résistance r. Sur la Fig. 2, la caractéristique de la diode est représentée par la courbe cl qui donne le courant id de la diode en fonction de la tension u appliquée à ses bornes. La droite p de pente (R2+r) donne la valeur du courant i dans le fil F en fonction de la tension u. La courbe ff obtenue en faisant la somme des ordonnees de et B donne la valeur du courant i + id qui traverse la résistance R1 en fonction de u. Sur la partie gauche du graphique fig. 2, la droite > de pente (R1) donne en abcisse la chute de tension u dans la résistance R1. On voit que le segment ef représente la valeur U = u' + u de la tension aux bornes de l'enroulement de préchauffage E. Nous pouvons, pour chaque valeur paramétrique de u, obtenir par les courbes y et B un couple de valeur de i et de U et tracer en fig. 3 le graphique donnant en ordonnée les valeurs du courant i dans le fil dilatable F en fonction de la tension U induite dans l'enroulement de préchauffage E par le courant I dans l'inductance. Le fonctionnement du dispositif va être étudié en se référant aux fig.(3)et fig.(1; Lors de la mise sous tension du dispositif, aux bornes A et B, le contact K étant fermé, la tension du secteur est appliquée en quasi totalité à l'inductance S et le courant I qui la traverse ainsi que les cathodes C1 et C2 est maximum. Il induit dans l'enroulement E une tension maximum Up qui correspond sur la fig. 3 à un courant ip dans le fil F qui est maximum mais reste modéré. Ce courant ip provoque par effet Joule l'échauffement de ce fil qui en se dilatant, ouvre le contact K au bout d'un certain temps neces- saire au préchauffage préalable des cathodes C1 et C2. L'ouverture des contacts K provoque une surtension d'extra-courant de rupture aux bornes du tube L, surtension due à la présence de l'inductance et amplifiée par le condensateur C.Cette surtension, appliqué entre les cathodes convenablement préchauffées, allume le tube L. La tension du secteur se partageant alors entre le tube L et l'in ductance S, la tension aux bornes de cette dernière baisse d'une façon importante. Il en est de même de la tension U aux bornes de E qui prend lavuleur nominale UO qui correspond au courant nominal Io dans le tube. Il est perceptible sur la fig. 3 que le courant correspondant io dans le fil F baisse dans une proportion beaucoup moins importante et qu'il est encore largement suffisant pour maintenir le contact K ouvert. il est aussi perceptible sur la fig. 3, alors que la lampe est allumée, que des variations importantes de la tension du secteur, entraînant des variations importantes de Uo entre U1 et U2 pouvant atteindre ±-20 %, le courant dans le fil varie dans des limites i1 et i2 très rapprochées. Cette constance relative du courant assure le maintien en ouverture du contact K quand la tension du secteur varie. De même, pendant la phase de préchauffage la tension Up varie dans des limites importantes quand la tension du secteur s'écarte notablement de sa valeur nominale, mais la courbure de la caractéristique de fonctionnement du dispositif entraîne des variations très faibles de l'intensité de préchauffage ip dans le fil. il s'ensuit que le temps de préchauffage des cathodes avant ouverture des contacts K se trouve relativement peu perturbé par les variations du secteur. REVENDICATIONS Système d'allumage pour tubes fluorescents à cathodes chaudes utilisant pour l'ouverture du contact de préchauffage des cathodes la dilatation d'un fil résistant et particularisé par l'utilisation de la partie non linéaire de la caractéristique électrique d'un semi-conducteur pour réguler le courant traversant le dit fil, afin d'assurer un allumage correct quand la tension d'alimentation du secteur varie dans des limites relativement importantes.