Brevet FR2314635A1 — publié le 19770107

Les lampes halogène à incandescence sont des sources lumi neuves à propriétés particulièrement avantageuses : à l1 intérieur de ces lampes, se produit, une fois la température de régime atteinte, un cycle halogène tungstène qui empêche la formation d'un dépôt dû à l'évaporation du filament de tungstène sur les parois internes de l'ampoule. Du fait de cette réaction, outre l'absence totale de noircisse -ment pendant toute la durée de fonctionnement, ces lampes ont la propriété savoir un faible volume et une longue durée ae vie, comparées à des lampes classiques de mamie puissance, et théoriaue- -ment un flux lumineux éleva et constant et une température de couleur cons tante. Ces performances devraient donc leur permettre d'entre employées avec succès dans les projecteurs et agrandisseurs photographiques, notamment dans ceux destinés aux tirages de photos en couleurs. Or, il ressort de l'expérience, que certaines de ces lampes, en particulier celles scellées dans un miroir condensateur dichroique1 telles les lampes I2 V, 75 W et 100 W, présentent une particularité nouvelle qui se manifeste par une intensité de flux lumineux supérieure dans les premières secondes d'allumage, comparés à celle obtenue au bout de quelques minutes quand elles ont atteint leur régime. Cet écart de luminosité, selon les marques et les fabrications peut avoisiner I5 % ; il est surtout très marqué dans les premières secondes d'allumage, la lampe étant préalablement froide (voir Fig. I annexée). De cette constatation, il ressort que, par exemple, pour les applications de tirages photographiques en couleurs, dont les temps de pose peuvent se compter en secondes fractions. de seconde ou en minutes, les résultats sont sensiblement différents du fait de la dérive de la température de couleur et de la densité de ltimage reproduite par une lumière différente. En effet, pour des temps d'exposition courts, la lampe venant de s'allumer, la lumière émise est plus intense et plus bleue, alors que pour des temps longs, la lumière a le temps de baisser en intensité et de virer vers le jaune d'où inconstance des résultats La présente invention se propose d'améliorer les performances de ces lampes par élimination des inconvénients mentionnés ci -dessus. Elle a pour objet un dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène caractérisé en ce qu'il comporte un limiteur de courant inséré dans le circuit du filament de la lame (ou des lampes), limiteur composé d'un circuit adaptateur de courant et -dtun circuit pilotant ce dernier. Par son principe, il agit en diminuant la trop forte intensité lumineuse, quand l'ampoule, préalablement froide, s'allume et la maintient a un niveau d'éclairement e peu près constant au cours d'un fonctionnement plus prolonge. Ce dispositif,qui permet à la lampe d'émettre un flux plus cons -tant, doit s'ajuster à l'état présent de la lampe. Le dispositif doit réagir correctement quelque soit les durés d'allumage et d'extinction auxquelles la lampe a été soumise et pouvoir stadap- -ter à des lampes de puissances légèrement différentes, mais de conception analogue. Suivant la présente invention dont on va décrire une Forme de réalisation particulière à titre illustratif mais non limitatif, on trouve : (voir Figure 2 ci-annexée) une self à noyau de fer 6, dont l'enroulement primaire J de peu de spires en gros fil, est mis en série dans le circuit de la lampe 5. Cette self comporte un secondaire 3 an fil fin d'un plus grand nombre de spires. Si l'on fait traverser par le courant, le circuit ainsi constitué par le primaire I de la self 6, et le filament de la lamie 5, on constate une baisse d'intensité et donc de lumière, dûe à l'im -pédance série créé par la self 6, comparativement au même mon -tage sans self. Par contre, si l'on met en court-circuit l'enroulement secondaire3 de la dite self 6, on supprime du meAme coup, par inductance mutuelle, l'impédance de son primaire I et la lumière renrend une valeur plus élevée. Ainsi, on peut avoir deux états d'intensité lumineux extrêmes, selon que le secondaire 3 de la self 6 est en court-circuit ou non, et de même, si, au lieu d'un court-circuit franc du secondai -re 3 de cette self 6, on applique une charge progressive, on passe par tous les états intermédiaires d'intensité lumineuse. Cette charge progressive peut être réalisée à l'aide d'un circuit de pilotage 7 formé d'une résistance à coefficient de température négatif (nTN ou thermistance2). En effet, la propriété essentiel -le de ce type de résistances CTN, est de présenter une grande valeur ohmique quant elles sont froides, et iine très faible quant elles sont chaudes. Dans un premier temps, quand la lampe 5 est froides on voit qu'une telle résistance 2 appliquée au secondaire 3 de la self 6, va s le shunter , du fait de sa grande valeur ohmique entraînant une grande impédance au primaire I de la self 6 ; ainsi le courant traversant Ta lampe 5 tendra à stafoaiblir. Par contre, dans un deuxième temps, du fait du courant induit dans le secondaire 3 par le passage du courant de la lampe 5 dans le primaire I, cette ré -sistance CTN 2 va se mettre à chauffer progressivement, et mettre en court-circuit le secondaire 3, et par induction mutuelle, étalement le primaire I de la self 6.Dans ce deuxième temps, il v aura de mois en moins d'impédance insérée d'ans le circuit, et le courant tendra à prendre progressivement une valeur plus forte. L'ensemble self 6, résistance CTN 2 est équilibré de telle façon que la dose progressive d'énergie apDortée dès les débuts de l'allumage de la lampe 5, soit celle convenable pour maintenir le flux d'éclairement de l'ampoule à un niveau à peu près constant, tout au-long de sa période de fonctionnement. Il tend bien à diminuer l'intensité lumineuse dans les débuts d'allumage pour libérer progressivement l'énergie fournie à la lampe 5 au fur et à mesure que celle-ci chauffe et atteint son régime. De plus, l'élément de pilotage 7 du secondaire 3 de cette self 6, doit être une véritable image thermique de la lampe 5 complète, c'est-à-dire avec son support et son réflecteur éventuels ; pour il doit s'échauffer et se refroidir à la même allure/que ses va -riations thermiques soient en harmonie avec le phénomène qu'il faut compenser dans l'ampoule. Un second objet du brevet est la présence de cet élément de pilo -tage 7 formant image thermique de la lampe 5 dont on veut compen -ser et réguler la luminosité. Dans la version décrite, il a été concrètement réalisé à l'aide d'une résistance CTN 2, et d'une résistance fixe 4 en parallèle. De cet exemple non limitatif, il ressort que toute autre fanon d'obtenir ce résultat peut être envisagée. De plus, le dispositif décrit a la possibilité de compenser la luminosité de lampes de même type, mais de puissarcelégèrertent différente~, présentant la 'i.-eme allure de phénomène d'accroissement de luminosité à froid, au début de l'établissement du courant. En effet, une ampoule de même volume, de conception analogue, mais de puissance légèrement différente, aura une image thermique si -milaire. Si elle est moins puissante, par exemple, son échauffement sera moindre mais plus long à s'établir et le même dispositif com@@@ -teur s'y adaptera. Tl est è constater que pour bien profiter de effet de compensa- -tion, il est souhaitable, pour le dispositif simple décrit ci -dessus d'alimenter la dite lampe 5 avec un réseau stabilisé. L'exemple décrit, comprenant une self 6 chargée graduellement, correspondant à un transformateur à impédance variable vu du pri- -maire, n'est pas limitatif. Tout autre système de self ou d'inductance à bobinage symétrique ou non et à enroulement de commande en alternatif ou en continu, tels qu'il en existe dans les amplificateurs magnétiques mFr exemple, peut s'adapter au principe de l'invention. De A l'élément de commande formant image thermique de l'ampoule à piloter peut être de toute autre conception. REVENDICATIONS I - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène caracterisé en ce qu'il comporte un limiteur ne courant inséré dans le circuit du filament de la lampe (ou des lampes), limiteur composé d'un circuit adaptateur de courant et d1un circuit pilotant ce dernier. 2 - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène selon la revendication I, caractérisé en ce que le circuit de pilotage est une véritable image thermique de la lampe (ou des (lampes) complète(s), c'est-à-dire de l'ampoule elle-meme avec son support et son réflecteur éventuels. 3- Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène selon la revendication I, caractérisé en ce que, dans une ver- -sion préférentielle de L'invention, le circuit adaptateur de courant est formé dtune self à noyau de fer dont l'enroulement primaire comporte teu de spires de gros fil mis en série dans le circuit filament et dont l'enroulement secondaire comporte un plus grand nombre de spires de fil plus fin. 4 - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène suivant revendications I, 2 et 3, caractérisé en ce que, dans une version préférentielle de lsinvention, le circuit de pilo -tage est formé d'une ou plusieurs résistances à coefficient de température négatif (CTN) ou d'une combinaison de résistances linéaires et non linéaires appliquées au secondaire de la self formant le circuit adaptateur de courant. 5 - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène suivant revendications I et 2, caractérisé en ce que l'image thermique du circuit de pilotage est toujours utilisable pour des lampes de mAme type mais de puissance légèrement différente. 6 - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène suivant revendications I et 2, caractérisé en ce que le circuit adaptateur de courant et de pilotage peuvent se confondre en un seul et meme circuit, qui, dans une version préférentielle de l'invention appliquée à des lampes de tension le permettant1 peut titre une ou plusieurs résistances à coefficient de températura négatif (CTN), ou une combinaison de résistances linéaires et non linéaires insérés dans le circuit filament 7 - Dispositif auto-compensateur de luminosité pour lampes halogène suivant revendication I, caractérisé en ce que 11 alimentation générale du dispositif est fournie par un réseau stabilisé.