Brevet FR2476958A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne l'alimentation de lampes à décharge haute pression, en particulier de lampes à vapeur de sodium. On sait que l'alimentation d'une lampe à vapeur de sodium comprend une inductance bobinée sur noyau ferromagnétique, ainsi qu'un montage électronique dit ',amorceur11, et comportant un condensateur. Les lampes à vapeur de sodium sont utilisées à grande échelle, en particulier pour l'éclairage urbain. A ce niveau, les pannes peuvent être gênantes, et la réparation coûteuse, malgré la rareté relative des incidents. Ces pannes peuvent apparattre notamment au niveau de l'inductance, dite également "ballast", ainsi qu'à celui du ou des condensateurs de forte puissance qui lui sont associés. En cas de panne, il peut se produire un échauffement important du ballast etXou de l'amorceur, d'où il résulte la nécessité de remplacer l'élément défaillant. On a donc considéré jusqu'à présent, en particulier pour des raisons économiques, qu'il était souhaitable d'installer séparément le ballast et les circuits électroniques qui forment l'amorceur. La présente invention vient améliorer la situation. Le dispositif d'alimentation proposé est du type comprenant une inductance bobinée sur un noyau en tôle ferromagnétique, ainsi qu'un montage électronique comprenant un condensateur. Dans le dispositif proposé, l'ensemble inductance-montage électronique est noyé sous forme de module dans un bloc de résine où le condensateur se trouve en angle. Dans un mode de réalisation particulier, le noyau ferromagnétique est réalisé en 2 parties, entretoisé par un intercalaire également ferromagnétique, au niveau duquel viennent se loger dans la résine des éléments de fixation du module d'alimentalion, Avantageusement, le noyau ferromagnétique comprend des tôlesenEadjacentes à des tô1esenT, le bobinage étant formé sur le bras central au E. Très avantageusement, une découpe est prévue dans la résine pour isoler le condensateur au moins sur 3 côtés. Dans un mode de réalisation particulier, le montage électronique est un amorceur excitant le condensateur précité, qui est relié à un point intermédiaire de l'inductance. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement pour illustrer à titre non limitatif un mode de réalisation préférentiel de l'invention, et sur lesquels:: - la Figure I est une vue en perspective illustrant l'alimentation selon l'invention, avec au premier plan son inductance-ballast, et en arrière le circuit électronique - la Figure 2 illustre le schéma physique du circuit électronique apparaissant au dos de la Figure I - la Figure 3 est une vue partielle correspondant à la Figure 1, et montrant comment l'inductance est bobinée sur son noyau ferromagnétique - la Figure 4 est le schéma électrique du circuit amorceur utilisé selon l'invention - et les Figures 5 et 6 sont des vues en perspectives respectivement de dessus et de dessous montrant comment est réalisé un module moulé dans la résine selon la présente invention. Sur la Figure 1, une inductance 10 est bobiné sur un noyau ferromagnétique désigné dans son ensemble par la référence générale 20. Le circuit magnétique est en 2 parties. Comme le montre la Figure 3, chacune de ces parties comprend en bas des tôles en forme de E, désigne respectivement par 21 dans la partie avant et par 23 dans a partie arrière, et séparée par un intercalaire 25, qui prolonge et relie les bras centraucdes E 210 et230(Figure 3).L1ntercaiaire 25 est également de type ferromagnétique. Sur le bras central du E, 210 à-l'avant et 230 à l'arrière, vient se bobiner l'ensemble de l'inductance 10. Comme le montre la Figure 1, les circuits magnétiques sont refermés par des plaques supérieures 22 et 24, constituées de tôles en forme de 1. On décrira maintenant en référence à la Figure 2 la structure du circuit électronique qui apparaît au dos de la Figure 1, et comprend généralement un condensateur 31 ainsi qu'une plaquette de circuit imprimé 32. Le condensateur 31 est relié au circuit imprimé, de même que le bobinage 10, et ce circuit imprimé comporte 2 bornes d'entrée 33 et 34 côté secteur, et 2 bornes de sortie 35 et 36 côté lampe. Le schéma détaillé du circuit d'alimentation apparat sur la Figure 4, où l'on a fait figurer également l'inductance 10, et son noyau magnétique 29, sous forme symbolique. Si l'on part de la borne de secteur 33, l'inductance 10 comporte un point intermédiaire 29, situé environ au dixième des enroulement, et relié à l'une des électrodes du condensateur 31. L'autre électrode du condensateur 31 est reliée à l'anode d'un thyristor 321, dont la cathode est reliée à l'autre ligne d'alimentation secteur, qui passe directement de la borne 34 à la borne 36. En parallèle sur le thyristor 321 est montée en inverse une diode 322, qui forme doubleur de tension avec le-condensateur 31, pendant les alternances où le thyristor ne conduit pas. En parallèle sur le condensateur 31 est également prévue une résistance 323. A l'autre extrémité du montage, ltextrémité de l'inductance 10 qui se trouve reliéeà la borne 35 est connectée à une résistance 327, qui à son tour est reliée à un condensateur 328 lequel est enfin connecté par son autre électrode à la ligne de la borne 36. Le point commun de la resistance 327 et du condensateur 328 est relié à un diac 325, qui commande la gachette du thyristor 321. En parallèle sur le condensateur 328 est montée une résistance 326. En parallèle entre la gâchette et la cathode du thyristor 321 est montée une autrerésistance 324. Ce montage a pour fonction de permettre l'amorçage des lampes à haute pression à vapeur de sodium. Schématiquement, à chaque alternance montante du courant alternatif d'alimentation, il apparatt aux bornes du condensateur 328 une tension suffisante pour déclencher le thyristor 321 par l'intermédiaire du diac 325. Un courant important s'écoule alors à travers le thyristor et la partie de l'inductance qui est comprise entre le point 29 et la borne -33. Jouant alors. le rôle d'un auto-transfornteur, l'in- ductance va produire temporairement un courant beaucoup plus important, qui assure l'amorçage de la lampe. Une fois la lampe amorcée, la tension à ses bornes diminuer et le rôle du thyristor va brutalement s'interrompre. Les Figures 5 et 6 montrent l'ensemble du montage, noyé dans un bloc de résine 50. La résine est de préférence une résine époxyde conductrice de la chaleur, par exemple la composition nO 6205 de la Société SILITRO. On remarquera la découpe 56, qui sépare l'inductance en deux parties sensiblement en son milieu. Cette découpe médiane facilite l'évacuation des calories produites au coeur du dispositif. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le condensateur 31 se trouve placé en angle : l'angle supérieur gauche de la Figure 5. De préférence, il est isolé sur 3 côtés du reste du montage, au moyen d'une découpe 55 pratiquée dans la résine. il a été observé que l'on obtient ainsi un fonctionnement correct du montage1 sans que ltéchauffe- ment inévitable de l'inductance se traduise par une détérioration du condensateur 37, ni du reste des composants du circuit électronique. Sur la Figure 6, on note la disposition des alésages taraudés 51 et 52 pour la fixation de l'ensemble du module dralimentation. Ces alésages sont placés dans la résine, dans la partie laissée libre au-dessous de l'intercalaire 25, partie qui apparaît bien sur les Figures 1 et 3. Enfin, on voie saillir sur la Figure 6, les bornes d'alimentation côté secteur 33 et 34, et les bornes de sortie du côté lampe 35 et 36. Comme le montre la Figure 4, -il est usuel d'ajouter côté secteur un condensateur de compensation du facteur de puissance, noté 41, et qui est placé extérieurement au module, pour tenir compte des modalités de compensation du facteur de puissance qui sont propres à chaque application. De façon surprenante, le montage selon la présente invention a fonctionné correctement, alors que l'on pensait généralement auparavant qu'il était nécessaire de séparer l'inductance et les circuits électroniques, en particulier le condensateur, pour des raisons d'échauffement thermique , ainsi que de réparations en cas de panne de l'un ou l'autre des deux éléments. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et s'étend à toute variante conforme à son esprit. Elle peut en particulier s'appliquer à dtautres lampes que les hqNsàvapar i siEn4 et dans lesquelles le circuit électronique, ne jouant pas le rôle d'un amorceur, peut comporter un simple condensateur. Pour certaines autres applications, on pourra incorporer au module selon la présente invention le condensateur qui compense le facteur de puissance. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation pour lampe à décharge haute pression, en particulier pour lampe à vapeur de sodium, du type comprenant une inductance (10) bobinée sur noyau en tôle ferromagnétique (20 ou 21 à 25), ainsi qu'un montage électronique (30) comprenant un condensateur (31), caractérisé par le fait qué l'ensemble inductance (10, 20)~montage électronique (30) est noye sous forme de module dans un bloc de résine (50) où le condensateur(31) se trouve en angle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noyau ferromagnétique (20) est réalisé en deux parties (21, 22 ; 23, 24) entretoisées par un intercalaire (25) également ferromagnétique au niveau duquel viennent se loger dans la résine des éléments de fixation (51, 52) du module d'alimentation. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le noyau ferromagnétique (20) comprend des tôles en E (21, 23) adjacentes à des tôles en I (22, 24), le bobinage étant formé sur le bras central du E. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'une découpe (55) est prévue dans la résine pour isoler le condensateur (31) au moins sur trois côtés. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le montage électronique est un amorceur excitant le condensateur précité (31), qui est relié à un point intermédiaire (29) de l'inductance (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'amorceur comprend une première résistance (237) reliée d'une part à l'extrémité de l'inductance (10) côté lampe, et d'autre part à un réseau parallèle résistance (326) capacité (328) allant vers l'autre borne-de lampe, que le condensateur précité (31) est monté en série avec un thyristor (321) entre le point intermédiaire (29) de l'inductance et l'autre borne de lampe, qu'il est prévu une diode (322) montée en inverse en parallèle sur le thyristor, et que le point commun à la première résistance (327) et au réseau résistance (326) capacité (328) est relié par un diac (325) à l'électrode de commande du thyristor (321).