Brevet FR2383577A1 — publié le 19781006

La présénte invention concerne un appareil de signalisation comportant au moins une lampe-éclair, par exemple destiné à la signalisation routière. On connais déjà un appareil de ce type, alimente par batterie, comportant un convertisseur de tension, un réservoir d'énergie pour les lampes-éclair et un déclencheur de celles-ci. Dans cet appareil connu, le déclencheur comporte un tube éclateur constitué d'une ampoule de verre contenant des électrodes et présente un certain nombre a 'inconvénients. Tout d'abord, à cause de cette ampoule de verre, il est très fragile aux vibrations. De plus, à chaque éclat, il y a formation d'un arc entre les électrodes, ce qui entraîne donc une usure de celles-ci. Par ailleurs, si la tension de la batterie varie, la fréquence des éclats varie et, enfin, la tension d'éclat caractéristique à chaque tube éclateur n'est pas stable dans le temps, ni rigoureusement fidèle. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, l'appareil de signalisation alimenté par batterie et comportant un convertisseur de tension, un réservoir d'énergie, un déclencheur et au moins une lampe-éclair est remarquable en ce que ledit déclencheur est formé par un transistor unijonction commandé par un premier condensateur chargé par ledit convertisseur et commandant la conduction d'un redresseur contrôlé, qui lui-même commande la décharge d'un second condensateur d'amorçage de ladite lampe-éclair. Ainsi, dans un tel déclencheur, la période des éclats est déterminée par la charge dudit premier condensateur. Or, le temps de charge de ce condensateur est indépendant de la tension d'alimentation. I1 en résulte donc que la fréquence de ce déclencheur reste constante, même si la tension de la batterie varie ou si la tension du montage change. En fin de décharge de la batterie, la fréquence de clignotement de l'appareil est toujours la même. Par ailleurs, dans l'appareil connu mentionné ci-dessus, le convertisseur à transformateur utilisé comporte deux transistors mais avec le montage utilisé, il est impossible d'une part, de renforcer le circuit primaire au moment du débit de la puissance secondaire, et d'autre part, de réaliser facilement une charge à courant constant des condensateurs d'énergie du réservoir, à cause de la haute valeur de la tension. De plus, ce convertisseur comporte un grand nombre de composants, ce qui augmente son coût. Enfin, son courant à vide est élevé et sa puissance maximale faible. Selon une particularité importante de l'invention, le convertisseur remédie à ces autres inconvénients et il ne comporte qu'un seul transistor fournissant une charge à courant constant. A cet effet, le convertisseur à transformateur selon l'invention est remarquable en ce que le primaire dudit transformateur est monté en série avec le trajet émetteur-collecteur d'un transistor et est shunté par un condensateur, en ce que un pont de résistances est monté en parallèle sur le montas en série dudit primaire et du trajet émetteur-côllecteur et en ce que ledit transformateur comporte au moins un premier secondaire dont le point milieu est relié au point cowxn dudit pont de résistances. Le pont de résistances est choisi de façon que le courant à vide soit aussi faible que possible. Avantageusement, ledit transformateur comporte un deuxième secondaire alimentant, éventuellement par l'intermédiaire d'un filtre, ledit déclencheur. De préférence, le réservoir d'énergie comporte autant de condensateurs que l'appareil comporte de lampes-éclair et lesdits condensateurs sont alimentés en commun par le premier secondaire. Entre la batterie et le convertisseur, il est avantageux de disposer un dispositif d'alimentation stabilisée pourvu d'une diode de Zener permettant indifféremment la liaison à une batterie de 12 ou de 24 V. Ce dispositif d'alimentation peut comporter un transistor amplificateur alimentant le primaire du transformateur du convertisseur. De préférence, le feu associé à chaque lampe-éclair comporte deux lentilles de Fresnel,une devant et une derrière, de façon à émettre un signal lumineux vers l'avant et vers l'arrière. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente le schéma électrique de l'appareil de signalisation à lampes-éclair, conforme à l'invention Les figures 2 et 3 sont respectivement une vue de face et une vue de côté d'un feu pour l'appareil de la figure 1. L'appareil conforme à l'invention, montré par la figure 1, comporte un dispositif d'alimentation 1, un convertisseur de tension 2, un réservoir d'énergie 3, un déclencheur 4 et une pluralité de lampes-éclair 51 52 et 53. Le dispositif d'alimentation l comporte deux bornes de connexion 6 et 7, destinées à être reliées à une batterie (non représentée). Comme on le verra ci-après, le dispositif 1 peut être relié indifferemment à une batterie de 12V ou de 24V, sans présélection manuelle. De plus, le dispositif d'alimentation 1 comprend une diode série 8 de protection contre les inversions de polarité au moment de la connexion à la batterie, la diode 8 bloquant le passage du courant si le sens correct de branchement n'est pas respecté. En parallèle sur les bornes 6 et 7 (la borne 7 étant par exemple à la masse) sont montées deux branches de circuit, l'une comportant un condensateur 9 et l'autre le montage en série d'une résistance 10 et d'une diode de Zener 11. Un transistor 12, de type NPN, a son collecteur relié au point commun à la cathode de la diode 8, au condensateur 9 et à la résistance 10 et sa base réunie au point commun de la résistance 10 et de la diode de Zener ll. L'émetteur du transistor 12 est relié au convertisseur 2. Ce transistor 12 sert d'amplificateur de courant pour alimenter le convertisseur 2. Le dispositif d'alimentation 1 constitue une alimentation stabilisée simple, grâce à la diode de Zener 11 Que la tension apparaissant entre les bornes 6 et 7 soit égale à 12 V ou 24 V, la tension stabilisee aux bornes de la diode de Zener 11 sera par exemple de 13V. Dans ce cas, la tension de sortie du dispositif 1, c'est-à-dire la tension de l'émetteur de transistor 12 par rapport à la masse, sera dans les deux cas voisine de 12 V. En effet, si la tension entre les bornes 6 t 7 est égale à 12 V, le transistor 12 est saturé et il fournit pratiquement la tension de batterie.Si la tension entre les bornes 6 et 7 est égale à 24 V, la tension de l'émetteur sera égale à 12,4 V, si l'on suppose que la tension base-émetteur du transistor 12 est égale à 0,6 V. Le convertisseur 2 comporte un transformateur 13 dont le primaire 14 est, d'une part relié à l'émetteur du transistor 12, et d'autre part réuni à la masse, à travers le trajet collecteurémetteur d'un transistor 15, de type NPN. Un condensateur 16 est branché en parallèle sur le primaire 14. Le transformateur 13 comporte trois enroulements secondaires 17, 18 et 19. L'enroulement secondaire 17 est relié au déclencheur 4, par l'intermédiaire d'une diode série 20 et d'un condensateur parallèle 21. Les enroulements secondaires 18 et 19 sont montés en série entre la base du transistor 15 et le réservoir d'énergie 3, leur point commun 22 étant relié au point commun 23 d'un pont de résistances 24, 25, monté entre l'émetteur du transistor 12 et la masse. Ainsi, le convertisseur 2 ne comporte qu'un seul transistor, le transistor 15, tout en permettant une charge à courant constant, comme il sera expliqué ci-aprês. Le condensateur 16 a pour but de limiter les surtensions au primaire 14, au moment de la ocoutatioe . On limite ainsi, par exemple à 30 V environ, la tension collecteur-émetteur du transistor 15 au moment du blocage de celui-ci La structure du convertisseur 2 permet d'un part, d'avoir un courant à vide aussi faible que possible dans le convertisseur et d'autre part, de diminuer la puissance demandée au secondaire, à quantité d'énergie égale, dans le réservoir d'énergie 3. En effet, le courant à vide du convertisseur, c'est-à-dire le courant consommé par le convertisseur lorsque le secondaire ne débite pas de puissance, est déterminé par ajustage au mieux des résistances 24 et 25, la résistance 25 déterminant ce courant à vide, tandis que la résistance 24 permet le demarrage des oscillations. Le courant de base du transistor 15 à vide est déterminé par la résistance 25 et il se trouve augmenté par le courant de charge du réservoir 3. Ceci permet donc une charge rapide de ce dernier, en renforçant la puissance du primaire lorsque le secondaire débite la puissance demandée. Le courant de charge du réservoir 3 est donc constant puisqu'il est imposé par le gain du transistor 15. On obtient donc une charge à courant constant. La structure du convertisseur 2 permet en outre de n'entraîner une consommation du courant de la batterie que lorsque le réservoir 3 n'est pas complètement chargé. En fin de charge, le courant qui alimente le réservoir 3 devient nul et le transistor 15 ne se trouve plus alimenté que par la résistance 25, qui a été choisie pour que ce courant soit le plus faible possible. Le réservoir d'énergie 3 comporte une pluralité de condensateurs 26riz 262, 263 (il y a autant de condensateurs 26i que de lampeséclair Si) montés en parallèles, l'une des électrodes des condensateurs 26i étant reliée à la massea'autre étant réunie à l'extrémité de l'enroulement secondaire 18, opposée à l'enroulement secondaire 19, par l'intermédiaire de diodes de charge 27, 272, 273. Les condensateurs 261, 2621 263 peuvent être du type constitué de papier imprégné à l'huile présentant un pouvoir autocicatrisant, c'est-à-dire susceptible d'autoréparation à la suite d'un claquage. Une telle structure leur permet un fonctionnant par décharges rapides et fréquentes. Les condensateurs 261t 2621 263 sont respectivement reliés aux anodes des lampes-éclair 51 52 et 53, dont les cathodes sont reliées à la masse. Les électrodes d'amorçage des lampes-éclair 51 52 et 53 sont reliées en commun à la sortie 28 du déclencheur 4. L'anode et la cathode des lampes-éclair 51 52 et 53 sont connectées en permanence au condensateur 261, 262 ou 263 correspontant du réservoir d'énergie 3. La tension aux bornes de ces condensateurs peut être d'environ 500 V. Cette tension est insuffisante pour rendre conducteur le gaz contenu dans lesdites lampes-éclair. Le déclencheur 4 par l'intermédiaire d'un transformateur d'impulsions 29, vient porter l'électrode d'amorçage desdites lampes-éclair à un potentiel d'environ 10 000 V, par rapport à la cathode, lorsque l'on désire l'allumage des lampeséclair. Cette tension rend le gaz conducteur et le condensateur 261, 262 ou 263 correspondant peut se décharger complètement dans la lampe-éclair et produire ainsi un éclair d'une très forte intensité. Le déclencheur 4 comporte un transistor unijonction 30 dont l'émetteur est relié au point commun d'un potentiomètre 31 et d'un condensateur 32 montés en série, en parallèle sur le condensateur 21. Chaque base du transistor unijonction 30 est reliée à une extrémité de la branche de circuit 31-32 par une résistance 33 ou 34 respectivement. Par ailleurs, la base reliée à la résislance 34 est réunie à l'électrode de commande d'un thyristor 35, respectivement par l'intermédiaire d'une résistance 36 et d'une diode 37. L'anode du thyristor 35 est reliée à l'une des extrémités du primaire du transformateur d'impulsion 29, l'autre extrémité dudit primaire étant reliée au point -commun 36 d'un pont de résistances 37, 38. L'extrémité libre de la résistance 37 est reliée à la masse, tandis que celle de la résistance 38 est reliée, avec la cathode du thyristor 35,au point commun du condensateur 32 et de la résistance 34. Un condensateur 39 est monté en parallèle sur la résistance 38. Le secondaire du transformateur 29 est relié d'une part à la masse et d'autre part aux électrodes d'amor çage des lampes 51 52 et 53, par la liaison 28. Le point commun à 37 et 38 est relié au point commun à 261 et 271. A la mise sous tension, le condensateur 32 n'est pas chargé et il se charge alors à travers le condensateur 31. Lorsque la tension aux bornes au condensateur 32 atteint la tension de pic de l'émetteur du transistor unijonction 30, la jonction émetteurbase associée à la résistance 34 devient conductrice et le condensateur 32 se décharge brutalement dans la résistance 34. Gracie à la liaison 36, 37 le thyristor 35 est rendu conducteur et il permet la décharge brutale du condensateur 39 dans le primaire du transformateur 29, chargé de multiplier la tension dudit condensateur. Ainsi, la tension apparaissant dans la liaison 28 peut être de l'ordre de 10 000 V, afin d'allumer les lampeséclair 51' 52 et 53. Lorsque le condensateur 32 est complètement déchargé, la jonction émetteur-base débloquée du transistor unijonction 30 se bloque de nouveau et un nouveau cycle peut recommencer. Après décharge du condensateur 39, le thyristor 35 se bloque, ce qui permet audit condensateur 39 de se recharger grâce au pont résistant 37, 38. La diode 20 et le-condensateur 21 forment une alimentation filtrée pour le déclencheur 4. La fréquence des éclairs peut être de l'ordre de 70 par munite. Les figures 2 et 3 montrent un mode de réalisation d'un feu susceptible d'habiller une lampe 51 à 53 . Un tel feu comporte une armature annulaire 40, solidaire d'un socle de fixation 41, et deux lentilles de Fresnel 42 et 43, une devant et l'autre derrière. Ainsi, chaque lampe 51 a 53 peut émettre des éclairs vers l'avant et vers l'arrière. REVENDICATIONS l.-Appareil de signalisation alimenté par batterie et comportant un convertisseur de tension, un réservoir d'énergie, un déclencheur et au moins une lampe-éclair, caractérisé en ce que ledit déclencheur est formé par un transistor unijonction commandé par un premier condensateur chargé par ledit convertisseur et commandant la conduction d'un redresseur contrôlé, qui luimême commande la décharge d'un second condensateur d'amorçage de ladite lampe-éclair. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel le convertisseur comporte un transformateur, caractérisé en ce que le primaire dudit transformateur est monté en série avec le trajet émetteurcollecteur d'un transistor et est shunté par un condensateur, en ce qu'un pont de résistances est monté en parallèle sur montage en série dudit primaire et du trajet emetteur-collecteur et en ce que ledit transformateur comporte au moins un premier secondaire dont le point milieu est relié au point commun dudit pont de résistances, 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pont de résistances est choisi de façon que le courant à vide soit aussi faible que possible. 4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit transformateur comporte un deuxième secondaire alimentant, éventuellement par l'intermédiaire d'un filtre, ledit déclencheur. 5.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir d'énergie comporte autant de condensateurs que l'appareil comporte de lampes-éclair et lesdits condensateurs sont alimentés en commun par le premier secondaire. 6.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre la batterie et lé convertisseur, est disposé un dispositif d'alimentation stabilisée pourvu d'une diode de Zener permettant indifféremment la liaison à une batterie de 12 ou 24 V. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation comporte un transistor amplificateur alimentant le primaire du transformateur du convertisseur. 8.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feu associé à chaque lampe-éclair comporte deux lentilles, de Fresnel, une devant et une derrière.