Brevet FR2383576A1 — publié le 19781006

a présente invention a pour objet un montage d'allumage et d'alimentation pour lampes fluorecentes comportant un ballast se trouvant dans la ligne d'alimentation d'use lectrode de la lampe et un condensateur relié, d'inde part, à la liaison entre le ballast et ladite électrode de la lampe et, d'autre part, à la ligne d'alimentation de l'autre électrode de la lampe, lequel est dimensionné d'une façon telle, par rapport au ballast, au'il reçoive à la fréquence normale de fonctionnement une tension dont au moins la valeur de crête se situe au-dessus de la tension d'allumage de la lampe fluorescente. Des montages d'allumage et d'alimentation pour lampes fluorescentes comportant une inductance montée dans la lige d'al-- mentation d'une électrode de la lampe et fonctionnant comme limi tueur de courant ainsi qu'un starter monté -en parallèle par rapport à la lampe fluorescente par lequel passe un courant pour le préchauffage des électrodes de la lampe et qui est coupé automatiquement lors du amarrage de la décharge sont connus en soi.En plus, on prévoit en général un condensateur de compensation pour améliorer le facteur de puissance et qui est relié d'une part à la borne du ballast qui n'est pas relié à l'électrode de la lampe et, d'autre lrart, à la ligne d'alimentation de l'autre électrode de ladite lampe. Les montages d'allumage et d'alimentaticn pour lampes fluorescentes du genre mentionné présentent l'inconvénient que la lape fluorescente ne démarre pas immédiatement après l'enclenche- ment et que l'instant de l'allumage n'est pas défini, ce qui est inacceptable dans de nombreux cas, de sorte qu'il était souvent impossible d'utiliser des lampes fluorescentes. De plus, des montages d'allumage rapides pour lampes fluorescentes sont connus (Lueger, Lexikon der Technik, volume 14, 1969, page 29), dans lesquels les électrodes des lampes ont préchauffées par les enroulements d'un transformateur de chauffage prévu à cet effet et dans lequel on induit en principe une tension de chauffage seulement avant l'allumage de la lampe fluorescente. Dan les montages pour allumage rapide mentionnes ci-dessus, des condensateurs sont aussi prévus qui sont montés d'une part sur la liaison entre le ballast et le limiteur de courant et l'électrode correspondante de la lampe et d'autre part à la ligne d'alimenta tion de l'autre électrode de ladite lampe. Ces condensateurs sont des condensateurs de déparasitage ayant une capacité de quelques Warlofarad seulement et ils ont pour but de filtrer les parasites à haute fréquence se développant lors de l'allumage de la lampe fluorescente. D'après la demande de brevet allemand NO 1 199- 399, un schéma électrique pour l'allumage sans starter de lampe à décharge de gaz est connu qui comprend une diode de décharge des ganz mon tée de façon parallele par rapport à la lampe à décharge et qui en gendre, en combinaison avec un ballast monté en série, par llal- lumage et l'interruption de la tension aux bornes de la lampe à décharge une tension d'allumage ayant une fréquence rela'ivement élevée. Ce schéma connu en soi est relativement compliqué et ne permet pas une définition exacte de l'instant d'allumage, et il peut en plus dégager des parasites. On peut trouver enfin dans les brevets allemands 851 523 et 959 035 ainsi que dans le brevet suisse 181 378 des montages d'allumage ou d'alimentation du genre mentionné plus haut, lesdits brevets mentionnant déjà l'inconvénient constitué par le fait que le condensateur, lequel est en résonance avec l'inductance du ballast ou d'un transformateur lorsque la fré queitce de fonctionnement est atteinte, se décharge brusquement en cas d'allumage et charge ainsi parfois les électrodes de la lamie de façon excessive. De plus, des bruits désagréables du coup de décharge sont observes. En partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de perrnettre un réglage d'intensité lumineuse des lampes fluorescentes ttn employant un montage permettant un allumage ou un démarrage immédiat sans pour autant solliciter de façon excessive les électrodes des lampes. Selon l'invention ce but est atteint en ce qu'au moins entre l'une des électrodes de la lampe et la borne correspondante du condensateureetbranchée une pré-résistance inductive et/ou ohmique. La pré-résistance permet le réglage de l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente en question et d'allumer la lampe fluorescente sans solliciter de façon excessive les électrodes de la lampe. I1 s'est avéré -que lors-de l'emploi desballasts usuels de l'importance de quelques unités Henry un condensateur ayant une puissance d'environ quatre Microfarad permettait dans tous les cas l'allumage sûr d'une lampe fluorescente de 40 W normale immédiatement après l'enclenchement du courant. Le montage de la pré-résistance proposée par l'invention permet donc l'utilisation du montage d'allumage à résonance qui est extrêmement simple et bon marché. I1 s'avère en outre que l'importance de la pré-résistance, tout en déterminant l'importance du-courant passant par la lampe fluorescente et par conséquent l'intensité lumineuse de celle-ci, n'a aucune influence sur le processus d'allumage, mis à part une atténuation du coup de décharge, étant donné que la tension réactive du condensateur est présente aux contacts lors de l'enclen- chement de la lampe fluorescente indépendamment de l'importance de la pré-résistance ou des pré-résistances, aussi longtemps que la lampe ne s'est pas encore allumée.De cette façon il est possible de prévoir des conceptions variées de 1a pré-résistance et de l'utiliser non seulement pour le réglage d'une intensité lumineuse donnée, mais aussi pour une commande de l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente de façonB continue de zéro jusqu'à llinten- sité maximale sans pour autant causer des difficultés à l'allumage. Des réalisations et variantes opportunes du montage ici proposé sont par ailleurs l'objet des revendications annexées auxquelles on se réfere expressément pour simplifier et abréger la description. Dans le texte suivant, quelques exemples de réalisation sont décrits, à titre non limitatif, en se référant aux dessins ci-annexé. Bes dessins montrent: : Fig. 1 un schéma électrique simplifié pour un montage de démarrage et d'alimentation pour lampes fluorescentes du genre proposé par l'invention, Fig. 2 un détail du montage d'après la Fig. 1 dans une variante, Fig. 3 et 4f, d'autres variantes de la partie du montage d'après la Fig. 1 montrée en figure 2, Fig. 5 et 6 diagrammes illustrant le fonctionnement d'un mode de réalisation pratique basé sur le circuit de la figure 1. Le schéma d'après là- Fig. 1 comprend une lampe fluorescente 1, par exemple un tube fluorescent au néon, quï weut etre relié par une pré-résistance inductive et/ou ohmique 2 et un ballast limiteur de courant 3 à un réseau ayant par exemple 220 Volt de courant alternatif.Ce dernier est schématisé par les bornes de contact R et Mp. Entre le ballast limiteur de courant 3 et le montage en série formé par la lampe fluorescente 1 et la pré-résistance 2, un condensateur 4 est branché en parallele par rapport à cette dernière, condensateur qui forme ensemble avec le ballast limiteur de courant 3 un circuit oscillant en série, tellement proche au point de résonance à la fréquence normale du réseau que la tension réactive aux bornes du condensateur et par conséquent aussi la tension présente aux bornes de la lampe fluorescente 1 dépasse la tension d'allumage de la lampe fluorescente, du moins par sa valeur de crêtes de sorte que la lampe fluorescente s'allume immédiatement.Etant donné que l'allumage se fait déjà après les premières périodes, voir par la première période du courant alternatif après que celui-ci a été branché, le début de l'émission lumineuse peut être commandé de façon très précise, de sorte que lors de l'emploi du montage proposé par l'invention, les lampes fluorescentes peuvent également Xetre utilisées en technologie de reproductions pour l'exposition de films ou autres. Comme déjà mentionné précédemment, la pré-résistance 2 peut être formée par une résistance ohmique variable servant à la commande de l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente 1 ou bien par une inductance variable ayant par exemple la forme d'un transducteur ou d'un ballast à noyau toroidal ayant un curseur. D'après la variante selon la Fig. 2, cependant, ia séparation de la haute tension présente à l'électrode de la lampe peut aussi être atteinte par un transformateur 5, dont le primaire 6 est relié aux bornes ayant les références A et B en Fig. 1, alors que le secondaire 7 est en contact avec la résistance ohmique variable 8 servant à la commande de l'intensité lumineuse. La fig. 3 montre un montage correspondant en principe à celui de la fig. 2, dans lequel cependant un montage de redressement en pont 9 est relié au secondaire du transformateur 5, connexion en pont dont la diagonale de courant continu est reliée au montage en série d'une résistance émettrice 10 et de la liaison émetteur-collecteur d'un transistor de commande 11 dont la base commande le flux du courant moyennant un systeme de commande 12 par le montage de redressement en pont 9 et par conséquent par le secondaire 7, afin de commander finalement l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente 1. La fig. 4 montre que le transformateur 5 peut aussi être éliminé et que la connexion en pont 9 avec sa diagonale de courant alternatif peut être reliée directement aux bornes A et B du montage d'apres la fig. 1. Dans ce cas, le transistor 11 est un transistor de puissance à haute tension servant à la commande du flux de courant dans la connexion en pont 9 en fonction des impulsions de commande du système de commande 12 amenées à la bàse du transistor de puissance 11. I1 faut insister sur le fait que le réglage de la résistance 8 ou le réglage du système de commande 12 et le transistor 11 qui y est relié n'ont aucune influence sur l'allumage de la lampe fluorescente 1 même si celle-ci est réglée sur des valeurs d'intensité lumineuse extrêmement basses, étant donné que le circuit oscillant en série est formé par le ballast limiteur de courant 3 et que le condensateur 4 livre en permanence et de façon fiable une tension d'allumage suffisante pour la lampe fluorescente 1. Si l'on utilise comme montage d'allumage pour la lampe fluorescente 1 un circuit oscillant en série composé du ballast 3 et du condensateur selon la figure 1 sans impédance entre les bornes A et B on obtient l'inconvénient que le rendement lumineux de la lampe fluorescente utilisée est réduit, ce qui peut être causé par le fait que les crêtes élevées du courant traversant la lampe n'atteignent, immédiatement après l'allumage, pas le plein rendement pour lramorçage et l'entretien de l'émission lumineuse, tandis qu'en présence entre les bornes A et B d'une impédance de l'ordre de grandeur de, ou égal à, l'impédance du ballast, la courbe de courant correspondante est aplatie et élargie, ainsi qu'il ressort clairement de la courbe en trait interrompu sur la figure 5. I1 résulte de cette courbe un rendement lumineux de la lampe fluorescente qui est comparable au rendement lumineux d'une lampe branchée directement sur la tension d'un réseau collecteur, sans considération du probleme de l'amorçage. La courbe représentant le rendement lumineux est tracée sur la figure 6 en fonction de la valeur de l'impédance qui est effective entre les bornes A et B. REVENDICATIONS 1. Montage d'allumage et d'alimentstion pour lampes fluorescentes comprenant un ballast placé dans la ligne d'alimen- tation d'une électrode de la lampe et un condensateur relié, d'une part, à la liaison entre le ballast et ladite électrode de la lampe et, d'autre part, à la ligne d'alimentation de l'électrode opposée de la lampe, ce condensateur étant dimensionné de façon telle, par rapport au ballast, au'il reçoive, à la fréquence normale de fonctionnement une tension à ses bornes dont au moins la valeur de crête se situe au-dessus de la tension d'allumage de la lampe fluorescente, caractérisé en ce qu'au moins entre l'une des électrodes de la lampe et la borne corresponapnte du condensa- teur (4) est branchée une pré-résistance inductive et/ou ohmique. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pré-résistance (2) est variable. 3. Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pré-résistance est formée par un transducteur ou un ballast à noyau toroïdal ayant un curseur. 4. Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pré-résistance est formée par le primaire (6) d'un transformateur (5) dont le secondaire (7) est relié à une résistance de charge variable (8). 5. Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pré-résistance est formée par le primaire (6) d'un transformateur (5), dont le secondaire alimente un montage redresseur en pont à courant continu (9), dont la diagonale de courant continu est reliée à un transistor de commande (11). 6. Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pré-résistance est formée par la diagonale de courant alternatif d'un montage en pont redresseur (9), dont la diagonale de courant continu est reliée à un transistor de commande (11). 7. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la résistance inductive et/ou ohmique est comparable à la valeur de l'impédance du ballast afin d'augmenter le rendement lumineux de la lampe fluorescente à une valeur correspondant à celle du rendement d'une lampe branchée directement sur la tension d'alimentation. 8. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la résistance, inductive et/ou ohmique est égale à la valeur de l'impédance du ballast.