Brevet FR2488095A1 — publié le 19820205

L'invention concerne un starter électronique pour lampe fluorescente. Une lampe fluorescente de type standard est stabilisée, en général par une simple inductance ou une inductance en série avec une capacitance; elle est allumée à l'aide d'un starter à lueur. Ce mode d'allumage nécessite souvent plusieurs tentatives de la part du starter pour que la lampe soit allumée définitivement. De ce fait l'allumage de la lampe n'est pas instantanée et un phénomène de battement de la lampe se produit, ce qui est très gênant pour les usagers. De plus la nouvelle lampe fluorescente de haute efficacité lumineuse de diamètre de 26 mm exige parfois que le starter à lueur fasse des tentatives pendant plusieurs minutes avant de s'allumer, lorsque la température ambiante descend au-dessous de 100 C ce qui est difficilement acceptable. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients et concerne un starter électronique qui permet d'allumer instatanément, sans battement la lampe fluorescente, quel que soit son diamètre et dans une ambiante allant de + 500 C à - 100 C lorsqu'elle est stabilisée à l'aide d'une simple inductance. L'invention concerne plus particulièrement un starter électronique pour lampe fluorescente, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un circuit de surtension et un circuit de chauffage distincts l'un de l'autre coopérant entre eux de telle sorte que durant le préchauffage des filaments de la lampe aucune surtension ntest appliquée aux bornes de ia lampe, celle-ci survenant seulement dès .la fin du préchauffage. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et de la figure jointe qui représente schématiquement les différents éléments du circuit constituant un - starter électronique conforme à la présente invention. Comme le montre la figure unique, un starter selon l'invention comprend essentiellement un premier circuit dit circuit de surten sion 20 et un second circuit dit circuit de chauffage 21 qui coopérent entre eux de la manière qui sera décrite ultérieurement. Une lampe fluorescente 30 comprenant un filarnent F1 et un filament F2 est branchée aux bornes 50 et 60 d'une source d'alimentation non représentée sur la figure. La première borne a du filament F1 de la lampe 30 est reliée à la borne 60 à travers un ballast 70. La première borne b du filament F est directement reliée à la borne 50 d'alimentation. Les deu 2 xièmes bornes al, et bl des deux filaments F1 et F2 sont reliés à un certain nombre de composants montés en parallèle entre ces deux bornes al et bl. I1 s'agit notamment d'un circuit inductance S condensateur Cp > d'un thyristor Th2 > d'un circuit à résistance R3 thyristor Th3. La gâchette du thyristor Th2 est reliée à la borne b1 du filament F2 à travers une diac d, une diode d g et un condensateur Cg d'une part, à travers ces mêmes deux composants d et dg et une résistance R4 d'autre part.Cette gâchette du thyristor Th2 est également reliée à l'anode du thyristor Th3 dont la cathode est reliée à la borne bl du filament F2. Tous ces éléments auxquels s'ajoutent un transistor TR et une résistance R5 constituent le circuit de surtention 20. Le collecteur du transistor TR est reliée à la gâchette du thyristor Th3 et son émetteur à la première borne d'une résistance R5 dont la seconde borne est reliée au point P, luimême relié à la borne 60 d'alimentation à travers deux résistances R1, R2 et une diode a appartenant au circuit de chauffage 21 dont la description est faite cidessous. Entre le point P et la borne bl du filament F2 sont montés en parallèles un certain nombre de composants. 1l s'agit d'un condensateur Cf, d'une diode Zener Dz, d'un circuit à résistance RT2 - condensateur CT2; un circuit résistance RT1 - condensateur CT1, un circuit intégré T à quatorze sorties, dont l'une des bornes 14 est reliée via le point P et à travers deux résistances R1, R2 et une diode Da à la borne 60 de l'alimentation et dont l'autre borne 7 est reliée à la borne 50 de l'alimentation à travers le filament F2 de la lampe 30. Les bornes (2, 1, 6) du circuit intégré T sont reliées à l'une des bornes de la résistance RT2 commune avec une des armatures du condensateur CT2.Les bornes 4 et 5 de ce circuit intégré T sont reliées à l'une des bornes d'une résistance R6 dont l'autre borne est reliée à la base du transistor TR du circuit de surtension 20. Les bornes 12, 13, 8 sont reliées d'une part à l'une des bornes de la résistance RT1 et d'autre part à l'une des armatures du condensateur CT1. Les bornes 9 et 10 sont reliées à l'une des bornes d'une résistance R g dont l'autre borne est reliée à la- gâchette d'un thyristor Thî dont la cathode est reliée à la borne bl du filament F2 et l'anode à la borne al du filament F1. Comme cela ressort de la description précédente la fonction de préchauffage et la fonction de production de surtension aux bornes de la lampe sont séparées en deux circuits délimités schématiquement sur la figure en traits interrompus. I1 est ainsi possible de chauffer les filaments avec un courant redressé d'une intensité relativement forte pendant un temps très court et d'appliquer immédiatement après, une surtension suffisante aux bornes de la lampe pour l'allumer. Ainsi la lampe est toujours allumée dans. des bonnes conditions et il n'y a jamais allumage à froid. La présente invention est également caractérisée par le fait que contrairement à ce qui se passe dans le système de type connu, au moment du préchauffage des filaments, il n'y a pas d'application de surtension aux bornes de la lampe et l'application de celle-ci suit immédiatement la fin de préchauffage sans intervalle de temps. De plus, le temps de préchauffage des filaments reste toujours le même lorsque la tension du réseau varie. Enfin, au cas où la lampe est désactivée et qu'elle refuse de s'allumer, le circuit de surtension s'arrête de fonctionner une seconde après la fin du préchauffage des filaments. Dans ce cas, aucun courant ne passe dans le ballast, donc il n'y a pas d'échauffement de celui-ci. Tous ces résultats sont obtenus grâce à la coopération du circuit de surtention 20 et du circuit de chauffage 21 dont le fonctionnement est décrit ci-dessous. Le circuit intégré T est un circuit double contenant deux temporisateurs. Dès la mise sous tension du circuit d'alimentation de la lampe 30 le condensateur CTî se charge à travers la résistance RT1, le circuit CTî - RT1 détermine la constante de temps du premier temporisateur. Dès que le condensateur CT1 commence à à se charger, la sortie 10 du circuit intégré T est au niveau haut et il fournit un courant de commande au thyristor Thl pour le rendre en état de conduction. Comme celui-ci est en série avec l'inductance de stabilisation 70 et les filaments F1, F2 de la lampe, lorsquql conduit, il laisse passer un courant redressé dans les filaments pour les chauffer. Ce premier temporisateur étant monté en mode monostable, lorsque la tension aux bornes du condensateur CT1 atteint une certaine valeur déterminée, la bascule se remet en marche et décharge rapidement ce condensateur. La sortie 10 est ramenée au niveau bas; le circuit T cesse de fournir le courant de commande au thyristor Thl pour le rendre en état de non conduction. Lorsque le thyristor Thl conduit, le circuit de chauffage court-circuite le circuit de surtension de sorte que ce dernier reste inactif aussi longtemps qu'il passe un courant de préchauffage dans les filaments de la lampe. Dès que le thyristor Thl cesse de conduire le circuit de surtension se met à fonctionner. A l'alternance ou le thyristor Th2 > élément de commutation du circuit, est en état de non conduction, il y a échange d'energie entre l'inductance S et le condensateur Cl; ce circuit inductance S - condensateur C p entre en oscillation et produit un train d'impulsions de moyenne tension appliquées aux bornes de la lampe 30 pour l'allumer. Le deuxième temporisateur a sa constante de temps déterminée par le circuit T2 - RT2). Ce second temporisateur a pour rôle de faire arrêter le circuit de surtension dans un temps déterminé, une seconde par exemple après la fin de préchauffage des filaments au cas où la lampe est désactivée et qu'elle refuse de s'allumer. On évite ainsi l'émission des perturbations radio électriques de la part du starter, quand la lampe ne s'allume plus et on évite aussi de soumettre en permanence certains composants du système à la surtension lorsque la lampe ne s'allume pas. Le fonctionnement de ce deuxième temporisateur est semblable au précédent. Dès la mise sous tension du circuit d'alimentation de la lampe 30, la sortie 4 du circuit intégré T est au niveau haut, le transistor T2 ne conduit pas ainsi que le thyristor Th3, le circuit de surtension est prêt à fonctionner. Si la lampe 30 s'allume immédiatement après la fin du préchauffage, le starter s'arrête de fonctionner du fait que la tension d'arc de la lampe ne suffit plus à faire enclencher le thyristor Th2. Par contre, si la lampe refuse de s'allumer une seconde après la fin du préchauffage, la sortie 4 du circuit intégré T revient au niveau bas et le transistor T2 conduit et envoie un courant de commande dans le circuit de gâchette du thyristor Th3 pour le rendre en état de conduction.Lorsque celui-ci conduit, il court-circuite le condensateur de commande C g et rend le thyristor Th2 en état de non conduction. Le starter reste alors en état inactif. Les principaux autres composants mis en oeuvre dans la présente invention ont les différentes fonctions enoncées ci-dessous. La diode Da fournit une tension redressée pour l'alimentation du circuit intégré T et les résistances R1 et R2 amènent la tension redressée à une valeur qui convient au circuit intégré T. Le condensateur Cf est un condensateur de lissage de la tension redressée. a diode Zener Dz stabilise la tension d'alimentation du circuit intégré T, et la résistance R limite le courant de commande du thyristor Thi. La g diac d et la diode dg sont respectivement un élément de seuil d'enclenchement et un élément de protection du thyristor Th2. Les résistances R3 et R4 forment un pont diviseur de tension destiné à charger le condensateur Cg. Ce pont diviseur permet aussi d'arrêter le fonctionnement du circuit de surtension dès que la lampe est allumée. La résistance R5 limite le courant passant dans le transistor TR et la résistance R6 limite le courant de base du transistor TR. Un starter conforme à l'invention peut équiper toute lampe fluorescente et assurer son fonctionnement dans des conditions de température difficiles allant de + 50 C à - 100 C. REVENDICATIONS 1. Starter électronique pour lampe fluorescente, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un circuit de surtension 20 et un circuit de chauffage 21 distincts l'un de l'autre coopérant entre eux de telle sorte que durant le préchauffage des filaments de la lampe aucune surtension n'est appliquée aux bornes de la lampe, celle-ci survenant seulement dès la fin du préchauffage. 2. Starter électronque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de chauffage comprend essentiellement un circuit intégré T contenant deux temporisateurs le premier ayant une constante de temps déterminée par un circuit condensateur CTî - résistance RT1 et le second ayant une constante de temps détermi- née par un circuit condensateur CT2 - résistance RT2. 3. Starter électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans une premier temps: - dès que le condensateur CT1 commence à se charger, la sortie 10 du circuit intégré T est au niveau bas fournissant un courant de commande à un thyristor ThlS monté en série avec l'inductance de stabilisation 70 et les filaments F1 et F2 de la lampe, de telle sorte qutil laisse passer un courant redressé dans ces filaments pour assurer leur préchauffage;; - dans un second temps, la charge du condensateur CT1 ayant atteint une valeur déterminée, la bascule du premier temporisateur est activée conduisant le condensateur CT1 à se décharger rapidement, ce qui ramène la sortie 10 du circuit intégré T au niveau bas et provoque la mise à l'état de non conduction d'un thyristor ThX relié à cette sortie 10 et l'arrêt du préchauffage des filaments. 4. Starter électronique selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que lorsque le thyristor Thl conduit, le circuit de chauffage 21 court-circuite le circuit de surtension 20; lorsque le thyristor Thl est en état de non conduction ce court-circuit est supprimé, le circuit de surtension 20 entre en action, un thyristor Th2 appartenant au circuit de surtension se trouve mis en état de conduction pendant l'alternance où le thyristor est en état de non condution il y a un échange d'énergie entre une inductance S et un condensateur C p appartenant au circuit de surtension 20 et la production d'un train d'impulsions appliquées aux bornes de la lampe 30 pour l'allumer. 5. Starter électronique selon l'une des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le second temporisateur a pour fonction de faire arrêter le circuit de surtension 20 une seconde après la fin du fonctionnement du circuit de chauffage 21. 6. Starter électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le circuit de surtension 20 sont prévus un transistor de commutation TR dont la base est reliée à I'une des bornes 4 du circuit intégré T; un thyristor TH3, un condensateur de commande Cg du thyristor Th2, ces composants coopérant entre eux pour que si la lampe ne s'allume pas, au bout d'un temps déterminé, la sortie 4 du circuit intégré T bascule à son niveau bas, ce qui rend le transistor TR conducteur, d'où l'apparition d'un courant de commande dans le circuit de gâchette du thyristor Th3 qui courtcircuite alors le condensateur de commande Cg mettant ainsi le thyristor Th2 en état de non conduction, et le starter en état inactif. 7. Starter électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de chauffage 21 comprend en outre, une diode Da et deux resistances R1 et R2 assurant l'application d'une tension redressée à une valeur donnée, aux bornes d'entrée 14 et 7 du circuit intégré T. 8. Starter électronique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que dans le circuit de chauffage 21 une diode Zener Dz stabilise la tension d'alimentation du circuit intégré T. 9. Starter électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le circuit de chauffage 21 une résistance Rg limite le courant de commande du thyristor Thl. 10. Starter électronique selon l'une des revendications précé dentes, caractérisé en ce que dans le circuit de surtension 20 une diac d constitue un élément de seuil d'enclenchement pour le thyristor Th2 et une diode Dg assure la protection de ce dernier. 11. Starter électronique selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que dans le circuit de surtension 20, deux résistances R3 et R4 forment un pont diviseur de tension pour charger le condensateur de commande Cg. 12. Starter électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le circuit de surtension 21 deux résistances R5 et R6 limitent le courant passant dans le transistor TR.