Brevet FR2461429A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux convertisseurs de fréquence utilisés pour l'allumage et l'alimentation d'une lampe à décharge Il est connu d'utiliser un convertisseur de fréquence, schématiquement représenté sur la fig. 1, pour allumer et alimenter une lampe à décharge 6, convertisseur alimenté lui même par une tension continue ou une tension alternative redressée et filtrée . Le convertisseur comporte en sortie un transformateur adaptateur dtimpé- dance 9 qui fournit une tension alternative de fréquence élevée appliquée à la lampe 6 par l'intermédiaire d'une impédance L, inductive ou capacitive, qui stabilise l'arc de la lampe après allumage. Deux organes de commutation électroniques, par exemple les transistors T et T1, alternativement bloqués ou conducteurs, génèrent sur le primaire 3 du transformateur de sortie une tension de fréquence élevé qui se retrouve aux bornes de l'enroulement secondaire 4, compte tenu du rapport de transformation K dont le choix depend dtune part de la valeur de la tension d'alimentation du convertisseur, d'autre part de la valeur de la tension, ou de l'intensite nominale de la lampe pour la fréquence considérée .Les bornes du secondaire 4 sont reliées aux cathodes 7 et 7' de la lampe 6 par l'intermédiaire de l'impédance L dont la valeur est telle que, après allumage, le courant qui circule dans la lampe 6 soit son courant nominal à la fréquence considérée La lampe à décharge 6 peut êtres entre autres lampes, un tube fluorescent mono-broche à cathodes froides, ou, comme reprdsente sur la figure 1, un tube à cathodes chaudes comportant deux fila- ments 7 et 7' .Les enroulements 5 et 51 du transformateur 9 sont connectée respectivement aux ponts de résistances R1 R2 R3 et R'2 Rt3 pour provoquer, alternativement, le blocage de leur transistor respectif T et Tt . La résistance R1 n'existe que dans la branche T, cette dissymetrie du schéma électrique permet le démarrage du convertisseur å la mise sous tension . Les valeurs des condensateurs C1 et Ct1 relativement aux valeurs des résistances R2 et R'2 qui leurs sont associées, déterminent la valeur de la fréquence généree. Les circuits de blocage des transistors peuvent être différents de ceux qui viennent d'être décrits Tous dispositifs, tels que décrits dans le principe par la figure 1, mais particularises par le fait que le secondaire est à vide à la mise sous tension fonctionnent en 2 temps Un premier temps plus ou moins long ti, représenté sur la figure 2, correspond au pré-allumage pendant lequel le tube effluve sans être allumé, t2 étant la période tube allumé. Le courant qui traverse le tube pendant lteffluvage est très faible et le transformateur 9 est pratiquement à vide. La courbe de tension aux bornes de 4 est représentée figure 2.Elle prend l'allure d'une de charge oscillante en crête, ce qui entraine les inconvénients suivants: La largeur a de la pointe de tension est relativement faible c'est à dire que cette pointe a peu de puissance et nécessite une tension crête Um plus élevée pour obtenir l'allumage. Ce manque de puissance prolonge plus ou moins la période ti d'effluvage, ce qui est désagréable pour l'utilisateur qui n'obtient pas d'allumage instantané. Les filaments 7 et 7', sollicités par ces pointes ont leur dure de vie abrégée d'autant plus qu'ils sont froids. On peut ajouter des enroulements de préchauffage 8 et 8' pour faciliter l'allumage mais cela grève le prix de l'appareil. Les décharges oscillantes pendant l'effluvage sont génératrices de parasites. Le transformateur étant à vide, les oscillations ne sont pas stabilisées ce qui défavorise l'allumage. Si la température ambiante est trop basse ou trop élevée, le tube fluorescent peut ne pas s'allumer surtout si la tension d'alimentation est plus faible que sa valeur nominale. Pour compenser partiellement cette inaptitude à l'allumage on doit utiliser des tubes à bande métallisée dont le prix est plus élevé. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. L'objet de l'invention est un perfectionnement apporté aux convertisseurs de fréquence, selon lequel le secondaire du transformateur de sortie est fermé sur un condensateur à travers les cathodes de la lampe. Avantageusement, la valeur de ce condensateur est accordée à celle de la self de stabilisation pour faire passer dans les cathodes, au moment de l'allumage, le courant de préchauffage normal. La fig. 3 décrit un tel perfectionnement. Le condensateur C2 ferme le circuit constitué par le secondaire 4, la self L, les cathodes 7 et 7'. Compte tenu de la fréquence le choix de la valeur de C2 est tel que le circuit résonant constitué par C2 et L est proche de la résonance, le courant passant dans les cathodes 7 et 7' à la mise sous tension devant être égal au courant de pro- chauffage prévu pour ce tube soit environ une fois et demi le courant nominal .Le rectangle 9 symbolise les circuits électroniques du convertisseur qui n'ont pas été représentés puisqutils ne sont pae 11 objet de l'invention La figure 4 montre les courbes de tension relevées sur le dispositif muni des perfectionnements objet de l'invention Pendant la période de préallumage t1, la courbe n'est plus une décharge oscillante mais une sinusoïde parfaite, la largeur a' en crête est beaucoup plus importante que sur la fig. 2 ce qui signifie que dès la mise sous tension on dispose d'une impulsion d'allumage puissante bien qutayant une tension de crête Utm plus faible que précédemment, et d'autre part les cathodes 7 et 7' sont pré- chauffées dès le départ . Ces deux nouvelles conditions font que la période de préchauffage tl est extrêmement brève Les inconvénients précités ont disparu : l'allumage est quasi instantané même dans des conditions d'ambiance défavorables, con jointement avec une baisse anormale de la tension d'alimentation il n'est plus nécessaire d'utiliser des tubes à bande métallise Par ailleurs la courbe en préchauffage étant une sinusoSde il nty a plus d'émission de parasite et les cathodes étant préchauffées d'une part et sollicitées par une tension de cette plus faible pendant une durée beaucoup plus faible d'autre part, la durée de vie normale du tube n'est plus affectée . - REVENDICATIONS i.- Perfectionnement apporté aux convertisseurs de fréquence utilisés pour l'allumage et l'alimentation d'une lampe à décharge, et comportant en sortie un transformateur adaptateur d'impédance, caractérisé en ce que le secondaire de ce transformateur est fermé sur un condensateur à travers les cathodes de la lampe. 2.- Perfectionnement selon la revendication i, caractérisé en ce que la valeur de ce condensateur est accordée à celle de la self de stabilisation pour faire passer dans les cathodes, au moment de l'alluoage, le courant de préchauffage normal.