Brevet FR2394958A1 — publié le 19790112

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction d'appareils d'éclairage comportant des lampes à décharge alimentées à partir d'une source de courant alternatif. Les lampes à décharge présentent l'inconvénient de se comporter comme des résistances variables. Au démarrage, la lampe étant froide, a une résistance quasiment nulle, ce qui demande un appel de courant une fois et demi supérieur à sa valeur lorsque la lampe est chaude et stabilisée. On connaît déjà des appareillages dans lesquels on insere une self en série avec la lampe. De tels appareillages présentent deux inconvénients majeurs : d'une part la self consomme de l'énergie, d'autre part la self déphase le courant de X sur la tension. Pour remédier à cet inconvénient, il est nécessaire de pla 2 cer des condensateurs afin de redresser le cos. f du courant. On conçoit que les appareillages connus pour l'alimentation des lampes à décharge consomment inutilement de l'énergie lors du démarrage desdites lampes. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. L'objectif à atteindre est un appareil pour l'alimentation des lampes à décharge, par exemple des lampes à vapeur de mercure, qui permette de réaliser notamment le démarrage de telles lampes sans nécessiter une demande excédentaire de courant. Cet objectif est atteint grâce au dispositif selon l'invention pour l'alimentation à partir d'une source de courant alternatif d'une lampe à déchar- ge montée en série avec une self, lequel est caractérisé en ce qu'il comporte un redresseur alimenté par ledit courant alternatif, un oscillateur de relaxation connecté à la sortie dudit redresseur, lequel oscillateur de relaxation est relié à un transistor connecté en série avec ladite lampe, ladite self et une résistance, et des moyens pour limiter la différence de potentiel à un seuil maximum aux bornes de ladite résistance qui agit sur la tension de la base dudit transistor. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens pour limiter la différence de potentiel à un seuil maximum se composent d'une part d'un thyristor connecté entre la base dudit transistor et un potentiel négatif ou nul et dont la gâchette est connectée aux bornes de ladite résistance montée en série avec ladite lampe. Ladite self est l'enroulement primaire d'un transformateur. L'enroulement secondaire du transformateur est connecté sur la basedudit transistor et sur ledit thyristor. L'oscillateur de relaxation se compose d'un condensateur connecté aux bornes dudit redresseur par l'intermédiaire d'une résistance de charge et d'un circuit de décharge dudit condensateur à travers une diode dite DIAC qui est connectée sur la base dudit transistor. Celui-ci est relié par sa base à ladite DIAC, par son collecteur à l'enroulement primaire dudit transformateur et par son émetteur à ladite résistance. Le dispositif selon l'invention selon lequel il est possible de faire varier à distance la luminosité de la lampe, se caractérise par le fait que ladite résistance aux bornes de laquelle la tension est limitée à un seuil maximum est composée d'au moins deux résistances dont l'une au moins est montée en parallèle avec un contact d'un relais télécommandé, de telle sorte que l'on peut court-circuiter ou non ladite résistance. Le résultat de l'invention est un nouveau dispositif peu onéreux et peu encombrant qui permet l'alimentation de lampes à décharge en courant continu haché à partir d'une source de courant alternatif. Un dispositif selon l'invention trouve une application spécifique dans l'alimentation des lampes d'éclairage des réseaux publics urbains. D'autres applications sont possibles par exemple des éclairages scéniques, sons et lumières et autres. Le montage d'un tel dispositif présente l'avantage d'être en phase avec le réseau d'alimentation. I1 permet une limitation automatique du courant par le choix des valeurs des composants électroniques, ainsi plus la valeur ohmique de la résistance aux bornes de laquelle la tension est limitée à un seuil maximum est grande, plus le courant d'alimentation de la lampe sera réduit. Le montage fonctionnant en courant continu a pour effet de prolonger la durée de vie des lampes. Enfin, la consommation en courant de démarrage est réduite au niveau de l'entrée de l'appareillage et également en fonctionnement, une fois la lampe stabilisée du fait de l'absence de selfs insérées entre la lampe et le secteur, lesquelles sont grosses consommatrices de courant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé sur lequel - la figure I est une schéma électronique simplifié d'un dispositif d'alimentation selon l'invention d'une lampe à décharge par exemple une lampe à vapeur de mercure, - la figure 2 est le schéma d'un mode particulier de réalisation d'un appareillage de la figure 1. On se reporte d'abord à la figure I du dessin qui illustre le schéma simplifié d'un dispositif selon l'invention, lequel se compose essentiellement d'une lampe à vapeur de mercure 1, laquelle est alimentée en courant continu à partir d'une source de courant alternatif 2 et d'un redresseur comprenant un pont de diodes3 et un ensemble de filtration 4. La lampe 1 est directement connecté à la borne positive 5 du redresseur et à la borne négative 6 par l'intermédiaire de divers composants montés en série : l'enroule- ment primaire El d'un transformateur TR, un interrupteur électronique pouvant être un transistor T1 et une résistance R2. Celle-ci étant reliée à l'emet- teur dudit transistor T1, l'enroulement El du transformateur TR au collecteur dudit transistor.Le dispositif comporte également un oscillateur de relaxation 7 connecté auxdites bornes 6/7 ainsi qu'à la base dudit transistor T1 par un circuit 8. La tension recueillie aux bornes de la résistance R2 est envoyée sur la gâchette d'un thyristor TH1, lequel est connecté sur la base du transistor T1 et sur la borne négative du redresseur. La base dudit transistor est également connectée sur l'enroulement secondaire E2 du transformateur TR. On se reporte maintenant à la figure 2 du dessin qui illustre un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. Un tel dispositif se compose d'un redresseur de courant alternatif comprenant un pont de diodes 9, un condensateur 10 et une résistance Il, le courant délivré aux bornes 12/13 étant ainsi un courant continu. La lampe a vapeur de mercure à alimenter 14 est connectée directement sur la borne positive 12 du dispositif et sur la borne négative 13 par l'intermédiaire de composants montes en série : l'enroulement primaire El d'un transformateur TR, un transistor T1 et deux résistances montées en série R2/R3. La résistance R3 est connectée sur la borne negative 13, la résistance R2 sur l'émetteur du trandistor T1, lequel est relié audit enroulement primaire El par son collecteur. Le dispositif comporte également un oscillateur de relaxation composé d'un condensateur C1 connecté sur la borne négative 13 et monté en série avec une résistance de charge R1 connectée sur la borne positive 12, lequel oscillateur comporte un circuit de décharge 15 dudit condensateur C1 à travers une diode DIAC D1, elle-même connectée sur la base du transistor T1. Une diode D2 connectée sur le circuit d'entrée du condensateur Cl et sur le collecteur du transistor T1 a pour effet de polariser ce dernier positivement. Le dispositif comporte encore un thyristor TH1 dont la gâchette reçoit la tension recueillie aux bornes de ladite résistance R2 après qu'elle ait été divisée en 16 au moyen de deux résistances 17/18 montées en serie et connectées aux bornes de R2 et sur le pôle négatif 13. Ledit thyristor THI est connecté sur la base du transistor T1 ainsi que sur ladite borne négative 13 dudit redresseur. Le transistor TI est connecté par sa base à l'enroulement secondaire E2 dudit transformateur TR par l'intermédiaire d'une diode D3 et d'une résistance 19 montées en série. Un condensateur C2 connecté aux bornes de la lampe 14 permet de maintenir une tension dans celle-ci afin de lui éviter tout décrochage. Comme cela apparaît sur le schéma de la figure 2, le dispositif selon l'invention comporte en outre des aménagements pour faire varier à distance la luminosité de la lampe 14. La résistance R3 est montée en parallèle avec un relais télécomman- dé RL1, lequel est connecté aux bornes de ladite résistance R3. Il est ainsi possible de court-circuiter ou non la résistance R3. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention pour l'alimentation d'une lampe à décharge par exemple à vapeur de mercure est le suivant A partir d'une source de courant alternatif et sous l'effet du redresseur 9/10/11, un courant continu se forme aux bornes de la résistance 11. Cette tension continue permet de charger le condensateur C1 par l'intermediai- re du circuit de charge R1/C1 jusqu a un seuil de fonctionnement de la diode DIAC Dl. A partir du moment où la DIAC Dl conduit, elle ferme le circuit par la base du transistor de puissance T1, lequel conduisant à son tour provoque l'allumage de la lampe 14. A ce moment, et du fait de la résistance de la lampe, qui au démarrage est quasiment nulle, une forte demande de courant aurait tendance à se produire, le courant alimentant la lampe 14 traverse ltenroule- ment primaire El du transformateur TR, le transistor T1 et les résistances R2/R3. La tension Vl recueillie aux bornes de résistances R2/R3 (environ 1 Volt) constitue le seuil de fonctionnement de la stabilisation de l'alimentation de la lampe 14, en fonction du choix du thyristor TH1. Lorsque la tension VI atteint le seuil de déclenchement de la gà- chette du thyristor TH1, celui-ci conduisant, provoque une baisse de courant en V2, ce qui,en cascade,entraîne une baisse de courant dans le transistor T1. Simultanément, la tension prélevée sur l'enroulement secondaire E2 du transformateur TR est envoyée en V2 afin de ne pas bloquer complètement le transistor T1. Au cours du déroulement de ces deux phénomènes de régulation en contre-réaction, la capacité C2 permet de maintenir une tension aux bornes de la lampe 14 afin d'éviter son décrochage. Le dispositif de réduction de puissance par télécommande fonctionne de la manière suivante Au départ,la résistance R3 est court-circuitée. Sous l'effet de la manoeuvre du relais RLI fonctionnant à distance à partir par exemple d'une source de courant alternatif ou de tout autre systeme de télécommande, on ouvre le circuit pour mettre en service la résistance R3. La résistance résultante étant la somme de R2 + R3 et la tension en V1 étant fixe, on notera une baisse d'intensité dans la lampe 14 proportionnellement aux valeurs desdites résistances, donc une baisse de luminosité dans ladite lampe. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention diverses modifications pourront être apportées par l'Homme de l'Art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'alimentation à partir d'une source de courant alternatif d'u ne lampe à décharge montée en série avec une self, caractérisé en ce qu'il comporte un redresseur alimenté par ledit courant alternatif, un oscilla teur de relaxation connecté à la sortie dudit redresseur, lequel oscilla teur de relaxation est relié à un transistor connecté en série avec ladite lampe, ladite self et une résistance, et des moyens pour limiter la diffé rence de potentiel à un seuil maximum aux bornes de ladite résistance qui agit sur la tension de la base dudit transistor. 2 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits moyens pour limiter la différence de potentiel à un seuil maximum se composent d'une part, d'un thyristor connecté entre la base dudit transistor et un potentiel négatif ou nul et dont la gâchette est connectée aux bornes de ladite résistance montée en série avec ladite lampe. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que ladite self est l'enroulement primaire d'un transformateur et que l'enroulement secondaire dudit transformateur est connecté sur la base dudit transistor et sur ledit thyristor. 4 - Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit os cillateur de relaxation se compose d'un condensateur connecté aux bornes dudit redresseur par l'intermédiaire d'une résistance de charge et d'un circuit de décharge dudit condensateur à travers diode dite DIAC qui est connectée sur la base dudit transistor. 5 - Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit transistor est relié par sa base à ladite DIAC, par son collecteur à l'en- roulement primaire dudit transformateur et par son émetteur à ladite ré sistance. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, permettant de faire varier à distance la luminosité de la lampe, caractérisé en ce que ladite résistance aux bornes de laquelle la tension est limitée à un seuil maximum est composée d'au moins deux résistances dont l'une au moins est montée en parallèle avec un contact d'un relais télécommandé, de sorte que l'on peut court-circuiter ou non ladite résistance.