Brevet FR2373940A1 — publié le 19780707

La présente invention concerne d'une manière générale les blocs dléclairage équipés d'un tube fluorescent, et vise plus particulièrement ceux de ces blocs d'éclairage qui sont destinés à constituer des blocs autonomes d'éclairage de sécurité. Ainsi qu'on le sait, un tel bloc d'éclairage comporte d'une manière générale un transformateur d'alimentation dont le primaire est susceptible d'être couplé à une soùrce de courant alternatif, le secteur par exemple, soit directement, soit indirectement, par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence, une source autonome de courant continu branchée aux bornes du secondaire dudit transformateur d'alimentation par l'intermédiaire notamment d'un redresseur, un convertisseur apte à transformer en tension alternative la tension continue présente aux bornes de ladite source de courant continu, sous le controAle d'un dispositif d'ordre de départ sensible à la tension alternative présente aux bornes du secondaire du transformateur d'alimentation, et au moins un tube fluorescent branché aux bornes dudit convertisseur. Lorsque le secteur est présent aux bornes d'un tel bloc d' éclairage, il assure en permanence la charge et l'entretien de la source autonome de courant continu que comporte ce bloc, en pratique une batterie d'accumulateurs, et le tube fluorescent que comporte également ce bloc d'éclairage demeure éteint si ledit bloc est du type à allumage non permanent, ou allumé, si ce bloc est au contraire du type à allumage permanent. lorsque, au contraire, le secteur vient à être déidllant, le convertisseur d'un tel bloc d'éclairage entre en action et, à partir de la source autonome de courant continu associée, assure, ou maintient, suivant qu'il s'agit d'un bloc à allumage non permanént ou d'un bloc à allumage permanent, la mise sous tension du tube fluorescent que comporte un tel bloc d'éclairage, ladite source autonome de courant continu étant établie de manière à ce que l'allumage dudit tube fluorescent se prolonge ainsi pendant un temps déterminé, en général supérieur à une heure. Dans certains blocs autonomes d'éclairage de sécurité de faibles performances et/ou de faible prix, le tube fluorescent est uniquement excité par un enroulement secondaire du transformateur de sortie que comporte usuellement le convertisseur aux bornes duquel il est branché, cet enroulement devant assuré par champ électrique l'amorçage d'un arc entre les deux électrodes de ce tube puis ltentretien de cet arc. Il s'agit là d'une disposition simple mais préjudiciable à la durée de vie du tube et à son rendement lumineux. Dans d'autres blocs autonomes d'éclairage de sécurité il a été proposé, dans un souci de fiabilité et d'efficacité, d'assurer l'excitation du tube fluorescent concerné de manière différenciée suivant les fonctions à assumer, deux enroulements étant alors prévus pour le chauffage des filaments d'électrode de ce tube, tandis qu'un autre enroulement est prévu pour l'amorçage d'un arc entre ces électrodes et qu'un autre enroulement peut également être prévu pour l'entretien de cet arc, un même enroulement pouvant cependant assurer l'amorçage et l'entretien dudit arc. Dans les réalisations de ce type, les enroulements assurant le chauffage des filaments d'électrode du tube appartiennent au secondaire du transformateur de sortie du convertisseur, et ils appliquent donc une tension aux bornes de ces filaments dès que ce convertisseur entre en action. Mais la réalisation à partir du transformateur de sortie du convertisseur, des moyens de chauffage des filaments d'électrode du tube, présente divers inconvénients. Tout d'abord ce transformateur doit alors posséder un grand nombre d'enroulements conduisant à des nombreuses sortes, ce dont il résulte des difficultés de bobinage. De plus, sa puissance doit être établie de manière à tenir compte de la puissance consommée par les filaments d'électrode du tube pour leur chauffage. Enfin, cette puissance de chauffage consommée par les filaments d'électrode du tube étant prélevée sur la source autonome de courant continu associée, l'autonomie d'allumage de ce tube s'en trouve diminuée d'autant La présente invention a pour objet un bloc d'éclairage à tube fluorescent, et par exemple un bloc autonome d'éclairage de sécurité, dans lequel est assuré le chauffage des filaments d'éleo- trode du tube fluorescent qu'il comporte, mais qui est avantageusement exempt des inconvénients succinctement exposés ci-dessus tout en présentant de surcroSt d'autres avantages. le bloc d'éclairage suivant l'invention est d'une manière générale caractérisé en ce que les moyens de chauffage propres à assurer le chauffage des filaments d'électrode du tube fluorescent qu'il comporte appartiennent au secondaire de son transformateur d'alimentation, et non pas au secondaire du transformateur de sortie de son convertisseur. Il en résulte avantageusement une simplification de ce transformateur de sortie, et une réduction de la puissance de celui-ci Il en résulte également une réduction de la puissance prélevée sur la source autonome de courant continu par le tube fluorescent au moment de son allumage, et donc une prolongation d'autant de l'autonomie de cette source. De plus, la puissance nécessaire au chauffage des filaments d'électrode du tube ne transitant pas par le convertisseur aux bornes duquel est branché ce tube, ce convertisseur est moins sollicité, et sa longévité s'en trouve améliorée. Enfin, un pré-chauffage permanent des filaments d'électrode du tube étant assuré, à partir du secteur, avant même l'application à ces électrodes d'une quelconque tension d'amorçage, il en résulte un pré-chauffage interne permanent du tube facilitant, à l'amorçage, l'ionisation du gaz que contient ce tube, et donc facilitant cet amorçage, compte tenu de ce que, d'une part, l'entrée en action du convertisseur est immédiate, dès que le secteur vient à être défaillant, et que, d'autre part, le préDchauffage interne du tube persiste au contraire par inertie pendant plusieurs secondes, en sorte que l'application de la tension d'amorçage aux électrodes du tube se fait normalement à chaud, c'est-à-dire avec ionisation préalable, comme mentionné, et non pas à froid, sans une telle ionisation. Cependant, suivant un développement de l'invention, il est prévu, pour assurer que l'amorçage du tube se fasse effectivement, en toute sécurité, à chaud, d'associer si nécessaire une réserve d'énergie au circuit de chauffage reliant chaque filament d'électrode de ce tube à l'enroulement secondaire correspondant du transformateur d'alimentation. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin; schématique annexé sur lequel s la figure 1 est un schéma de montage du bloc d'éclairage suivant l'invention la figure 2 reprend, pour une variante de réalisation, la partie de ce schéma repérée par un encart II sur la figure 1. On a désigné par la référence générale 10 sur la figure 1 le tube fluorescent équipant le bloc autonome d'éclairage de sécurité suivant l'invention, par les références Il les filaments d'élec trode de ce tube, et par les références 12 la bande d'amorçage qui lui est associée. On a également désigné par la référence générale 13 sur la figure 1 le transformateur d'alimentation équipant ce bloc d' éclairage. Ce transformateur d'alimentation 13 comporte un primaire 14 susceptible d'être couplé a' une source de courant alternatif 15, le secteur par exemple, soit directement, tel que représenté, soit indirectement, par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence. Il comporte un enroulement secondaire 16 aux bornes duquel, par l'intermédiaire d'un redresseur 17 et d'un~filtre comportant une capacitance 18 et une résistance 19, cette dernière formant conjointement un limiteur de courant, se trouve branchée une source autonome de courant continu 20, constituée, dans l'exemple représenté, par une batterie d'accumulateurs. Aux bornes de la source 20 se trouve branché un convertisseur 22 apte à transformer en tension alternative la tension continue présente aux bornes de cette source 20. De manier connue en soi, ce convertisseur est sous le contrôle d'un dispositif d'ordre de départ 23 branché, comme la source 20, aux bornes de l'enroulement secondaire 16 du transformateur d'alimentation 13, et sensible à la tension alternative présente aux bornes de ce secondaire, et il comporte deux transistors découpeurs 24, 25 et un transformateur de sortie 27. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et, ne faisant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière également connue en soi, le transformateur de sortie 27 du convertisseur 22 comporte un enroulement secondaire 28 aux bornes duquel le tube fluorescent 10 est branché par ses filaments d'électrode 11, et un enroulement secondaire 29 sur lequel est branchée la bande d'amorçage 12 associée A ce tube flub tressent 10. Suivant l'invention des moyens de chauffage étant prévus pour les filaments d'électrode Il du tube fluorescent 10, ces moyens de chauffage appartiennent au secondaire du transformateur d'alimentation 13. En pratique, et tel que représenté, ces moyens de chauffage comportent, au transformateur d'alimentation 13, et pour chaque filament d'électrode 11, un enroulement secondaire 31 aux bornes duquel, par un circuit 32, est branché le filament d'électrode 17 correspondant. Grâce à cette disposition, le chauffage des filaments d'électrode Il du tube 10 se trouve assuré en permanence à partir de la source 15. Pour minimiser la consommation de courant qui en résulte, et favoriser la longévité des filaments d'électrode 11, chacun des enroulements secondaires 31 du transformateur d'alimentation 13 assurant le chauffage d'un tel filament d'électrode est établi de manière à ce que la tension qu'il applique aux bornes de ce filament soit inférieure à sa tension nominale d'émission. Chaque filament d'électrode Il est donc sous-alimenté, mais, au moment de l'application d'une tension d'amorçage d'un de ces filaments d'électrode il à l'autre, par l'enroulement secondaire 28 du transformateur de sortie 27 du convertisseur 22, la température d'un tel filament d'électrode Il a le temps d'atteindre sa valeur nominale d'émission avant un tel amorçage. Le fonctionnement du bloc autonome d'éclairage de sécurité suivant l'invention est donc le suivant les filaments d'électrode 11 du tube 10 sont pré-chauffés en permanence, à partir de la source 15, à une température proche de leur temperature nominale d'émission mais légèrement inférieure à celle-ci. Lorsque le dispositif d'ordre de départ 23 détecte un effondrement de la tension aux bornes du secondaire du transformateur d'alimentation 14, il provoque l'entrée en action du convertisseur 22, et le secondaire du transformateur de sortie 27 de celuici applique aux filaments d'électrode Il du tube 10 une tension propre à assurer 11 amorçage d'un arc entre ces électrodes, et le maintien de cet arc, à partir de la source autonome de courant continu 20. Suivant la variante de mise en oeuvre illustrée par la figure 2, à chacun des circuits 32 reliant un filament d' électrode 11 du tube 10 à l'enroulement secondaire 31 correspondant du transformateur d'alimentation 13, est associée une réserve d'énergie, formée par exemple, tel que représenté, d'une capacitance 35 à laquelle il est de préférence associé une diode de protection 34; bien entendu, d'autres modes de réalisation sont envisageables pour une telle réserve d'énergie. Par ailleurs, la bande d'amorçage 12, qui est, de manière usuelle, placée le long du tube 10, à l'intérieur ou à l'extérieur de celui-ci, peut, tel que représenté, constituer par elle-même un réflecteur, pour améliorer le rendement lumineux d'un tel tubé. Par exemple, cette bande d'amorçage peut être constituée en un matériau brillant, et présenter transversalement vis-à-vis du tube 10 une largeur dépassant plusieurs millimètres En variante, elle peut être constituée d'une bande de métal rapportée sur un réflecteur en matière synthétique convenablement métallisée, soit en étant au contact électrique avec la surface ainsi métallisée de ce réflecteur, soit en étant au contraire isolée de celle-ci. La présente invention ne se limite d'ailleurs pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution et à toute modalité constructive. Suivant une modalité constructive particulière, non représentée, la connexion électrique de la bande d'amorçage 12 avec la borne correspondante de l'enroulement secondaire 29 du transformateur 27 se fait par l'intermédiaire d'un simple contact à pression, dont une partie est solidaire d'un socle, carte de circuit imprimé par exemple, et au contact de l'autre partie duquel ladite bande d'amorçage se trouve simplement pressée élastiquement lors de la mise en place dudit réflecteur sur ledit socle. Ce contact à pression peut par exemple être un simple ressort il pbut s'agir aussi d'un contact à piston du type de ceux équipant usuellement les douilles électriques pour lampes à baionnet- te. Quoi qu'il en soit, une telle disposition facilite la mise en place du réflecteur, ainsi d'ailleurs que son retrait éventuel, puisque aucune soudure, toujours relativement délicate à établir, ne se trouve impliquée. REVE2TDICATIONS- 1. Bloc d'éclairage du genre comportant un transformateur d'alimentation dont le primaire est susceptible d'être couplé à une source de-courant alternatif, le secteur par exemple, soit directement, soit indirectement, par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence, une source autonome de courant continu bran chiée aux bornes du secondaire dudit transformateur d'alimentation par l'intermédiaire notamment d'un redresseur, un convertisseur apte à transformer en tension alternative la tension continue présente aux bornes de ladite source de courant continu, sous le contrôle d'un dispositif d'ordre de départ sensible à la tension alternative présente aux bornes du secondaire du transformateur d'alimentation, au moins un tube fluorescent branché aux bornes dudit convertisseur, et des moyens de chauffage propres à assurer le chauffage des filaments d'électrode dudit tube, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage appartiennent au secondaire du transformateur d'alimentation. 2. Bloc d'éclairage suivant la revendication 1, caractérisé es ce que les moyens de chauffage d'un filament d'électrode comportent un enroulement secondaire du transformateur d'alimenta taon, aux bornes duquel est branché ledit filament. 3. Bloc d'éclairage suivant la revendication 2, caractérisé ~es ce qu'unie réserve d'énergie est associéé au circuit de chauffage reliant un filament d'électrode à l'enroulement secondaire correspondant du transformateur d'alimentation. 4. Bloc d'éclairage suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que l'enroulement secondaire du transformateur d'alimentation constituant les moyens de chauffage associés à un filament d'électrode du tube est établi de manière à ce que la tension qu'il applique aux bornes dudit filament est inférieure à la tension nominale d'émission de celui-ci. 5. Bloc d'éclairage suivant l'une quelconque des revendica tions 1 à 4, dans lequel le tube fluorescent est équipé d'une bande d'amorçage, caractérisé en ce que la connexion électrique de ladite bande d'amorçage se fait par l'intermédiaire d'un contact à pression, ressort ou contact à piston par exemple. 6. Bloc d'éclairage suivant l'une quelconque des revendicatons 1 à 5, dans lequel le tube fluorescent est équipé d'une bande d'amorçage, caractérisé en ce que ladite bande d'amorçage est constituée par une bande de métal rapportée sur un réflecteur en matière synthétique métallisée.