Brevet FR2489071A1 — publié le 19820226

Circuit d'alimentation d'un tube fluorescent La présente invention concerne un circuit d'alimentation d'un tube fluorescent destiné, en particulier, à assurer 11 éclairage d'un document à analyser et dont on veut effectuer une télécopie. D'une manière connue, l'alimentation de ces tubes s'effectue à partir d'une tension continue au moyen d'un convertisseur continualternatif à transformateur et transistor de puissance oscillateur dont la jonction émetteur-collecteur est montée en série avec l'enrou- lement primaire de ce transformateur. Ce convertisseur permet d'obtenir la tension alternative appliquée au tube par l'enroulement secondaire du transformateur. Ces montages sont cependant sensibles aux variations du gain en courant du transistor oscillateur qu'il est nécessaire de compenser. La présente invention a notamment pour but d'éviter une telle compensation et les réglages qui peuvent en découler. Elle a pour objet un circuit d'alimentation d'un tube fluorescent comportant un convertisseur continu-alternatif à transformateur et à transistor oscillateur dont la jonction émetteur-collecteur est en série avec l'enroulement primaire du transformateur, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une résistance en série avec la jonction émetteur-collecteur du transistor oscillateur, un comparateur de tension prélevant la tension aux bornes de ladite résistance et la comparant avec un seuil de tension préétabli, un monostable déclenché par le comparateur lorsque la tension prélevée atteint ledit seuil et un transistor de blocage dudit transistor oscillateur, commandé par ledit monostable pour le blocage dudit transistor oscillateur pendant la période dudit monostable. D'autres caractéristiques et les avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description d'un mode de réalisation, donnée en regard du dessin ci-annexé dont la figure unique est un schéma représentant un circuit d'alimentation d'un tube fluorescent, selon l'invention. Dans cette figure, le tube fluorescent est illustré en 1. Ce tube est par exemple destiné à assurer l'éclairage d'un document dont on veut effectuer une télécopie. Il a une puissance nominale de l'ordre de 25 W, sa consommation est de l'ordre de 10W dans l'application envisagée. Le tube est alimenté à partir d'une source de tension continue notée Vcc Le circuit d'alimentation comporte un convertisseur continu-alternatif à transformateur 2 et à transistor de puissance oscillateur 3.Le transformateur 2 a un enroulement primaire unique 4; un enroulement secondaire 5 d'alimentation du tube ainsi que deux autres enroulements secondaires 6 et 7 reliés respectivement à deux filaments chauffants 8, 9, aux extrémités du tube, pour leur maintien sous tension, les enroulements 5 et 6 étant directement reliés, les enroulements 5 et 7 l'étant avantageusement par un condensateur 10 obligeant alors le courant à traverser le tube 1 dans un sens et l'autre. L'enroulement primaire est relié d'une part à la source continue de tension continue Vcc et d'autre part au collecteur du transistor oscillateur 3, ici de type NPN. L'émetteur de ce transistor oscillateur est relié à travers une résistance de mesure 11 à la masse de la source continue. Un condensateur 12 est monté sur l'enroulement primaire 4, il permettra de limiter les surtensions sur le collecteur du transistor oscillateur 3, dans le cas où le tube n'est pas branché. Le circuit d'alimentation comporte, en outre, pour la commande de blocage du transistor 3, un comparateur 13 prélevant la tension aux bornes de la résistance 11 et la comparant avec un seuil de tension préétabli Vs, un circuit monostable 14 déclenché par le comparateur 13 lorsque la tension prélevée atteint le seuil V5 et délivrant une impulsion de durée prédéterminée T et un transistor de commande 15 pour le blocage du transistor oscillateur 3 lorsque le monostable est déclenché et pendant la durée T de son impulsion. Le comparateur 13 est constitué par un amplificateur différentiel Ila, dont l'entrée négative est reliée à résistance de mesure 11 à travers un circuit RC, à résistance 16 montee entre cette entrée et la résistance 11 et condensateur 17 monté entre cette entrée et la masse. L'entrée positive de l'amplificateur reçoit le seuil de tension préétabli Vs défini par un pont de résistances 18 et 19 monté entre la masse et une tension positive +V et connecté à cette entrée positive. L'alimentation de cet amplificateur est prise entre la masse et la tension +V. Une résistance 20 est reliée entre la sortie de l'amplificateur et la tension V. La sortie de l'amplificateur est reliée à l'entrée de commande du monostable 14 déclenché, selon le niveau du signal de sortie de l'amplificateur, lorsque le signal prélevé aux bornes de la résistance 11 atteint le seuil Vs pour délivrer une impulsion de durée calibrée T. La sortie du monostable est reliée à une première entrée d'une porte logique 21, de type ET inverseuse (Nand), dont l'autre entrée est reliée entre un bouton de mise en service et hors service du circuit d'alimentation, schématisé par un interrupteur 22, et une résistance 23, l'interrupteur étant par ailleurs à la masse et l'autre borne de la résistance 23 reliée à la tension +V. La sortie de cette porte logique 21 est reliée, aveo une résistance 24 connectée à la source Vcc, à la base du transistor t5 de commande de blocage du transistor oscillateur 3. Ce transistor de commande 15 est ici de type NPN. Son collecteur est relié à travers une résistance 25 à la source Vcc et est connecté à la base du transistor 3 pour sa commmande. Son émetteur est relié à la masse. Un condensateur 26 est en outre monté entre la source Vcc et la masse. Lors de la mise en service du circuit d'alimentation, l'interrupteur 22 est ouvert pour la mise à un niveau positif, niveau logique 1, de l'entrée correspondante de la porte NAND 21 ; le monostable est au repos ce qui se traduit par un niveau logique 1 appliqué sur l'autre entrée de la porte NAND 21. La sortie de cette porte NAND est donc au niveau logique 0 et le transistor 15 bloqué. Le transistor 3 est normalement conducteur et le courant le traversant est croissant. Simultanément la tension aux bornes de la résistance de mesure Il croit et atteint le seuil Vs appliqué au comparateur 13 dont le niveau s de sortie bascule alors. Le signal de sortie du comparateur, traduisant que la tension aux bornes de la résistance 11 a atteint le seuil Vs, déclenche le monostable t4 qui délivre une impulsion négative de durée T. Cette impulsion applique un niveau logique 0 sur la porte NAND 21 dont la sortie passant au niveau logique 1 et maintenue ainsi pendant la durée T assure la mise en saturation du transistor de commande 15 pendant cette durée T. Le transistor 15 saturé vient bloquer le transistor 3 pendant cette durée T. A la fin de l'impulsion de durée T le transistor 15 se bloque et le transistor 3 redevient normalement conducteur. Un nouveau cycle identique recommence. Lors de la mise hors service du circuit d'alimentation, l'interrupteur 22 est fermé, simultanément l'entrée correspondante de la porte NAND 21 alors reliée à la masse passe au niveau logique 0. Dans ces conditions, quel que soit le niveau logique 1 ou 0 de sortie du monostable, la sortie de la porte NAND 21 passe au niveau 1 et assure donc la mise du transistor 15 à 11 état de conduction pour lequel le transistor 3 se bloque et est maintenu bloqué. Le tube n'est plus alimenté. Par ce montage, la commande de blocage du transistor oscillateur 3 est définie par la valeur du courant le traversant détectée à partir de la valeur de tension aux bornes de la résistance 11, les variations de gain de ce transistor n'interviennent donc pas pour cette commande et ne nécessitent aucune compensation particulière. La durée du blocage du transistor 3 est définie par la période T du monostable 14 déclenché par le comparateur. Ces deux paramètres Vs et T choisis, donnant la commande et la durée du blocage du transistor 3, permettent une mise en fonctionnement de l'alimentation sans mise au point ou réglage particulier préalable. Du fait également que la commande de blocage du transistor 3 est donnée par la valeur du courant le traversant, il est possible d'utiliser une source de tension continue non régulée. Dans le cas d'une source Vcc non régulée, les fluctuations de tension seront automatiquement compensées par une variation de 12 durée de conduction du transistor 3. Les deux paramètres Vs et T choisis déterminent la puissance consommée par le tube et la plage de fréquences d'oscillation.Alors que la puissance consommée par le tube varie peu avec la valeur de Vcc, on indique ci-après, à titre d'exemples, les valeurs de la période d'oscillation (durée de conduction suivie de la durée de blocage du transistor 3) dans le cas où la source Vcc de 9 V varie de + 20% et avec un monostable de période T de 18 s : avec Vcc de 7,5 V la période d'oscillation est de 50 avec Vcc de 9 V la période d'oscillation est de 40 s avec V de 11 V la période d'oscillation est de 34 pIs Cc On notera par ailleurs, que l'utilisation de la porte Nand 21 constitue une sécurité dans le fonctionnement du montage. En effet, lors de la mise hors service du circuit d'alimentation + V, cette porte étant à sortie à collecteur ouvert, elle se comporte comme un circuit ouvert, donc elle "force" le transistor 15 à l'état conducteur et, par là-même, le transistor 3 à l'état bloqué. On précise en outre que, dans ce montage, le transformateur 2 est en ferrite et que, pour une source Vcc de 7,5 à 11 V, son enroulement primaire présente 22 spires, l'enroulement secondaire 5 et chacun des deux autres enroulements secondaires ont respectivement 160 et 9 spires. Pour une source Vcc différente on modifiera le nombre de spires de l'enroulement primaire. REVENDICATIONS 1/ Circuit d'alimentation d'un tube fluorescent comportant un convertisseur continu-alternatif à transformateur et à transistor oscillateur dont la jonction émetteur-collecteur est en série avec l'enroulement primaire du transformateur, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une résistance en série avec la jonction émetteur-collecteur du transistor oscillateur, un comparateur de tension prélevant la tension aux bornes de ladite résistance et la comparant avec un seuil de tension préétabli, un monostable déclenché par le comparateur lorsque la tension prélevée atteint ledit seuil et un transistor de blocage dudit transistor oscillateur, commandé par ledit monostable pour le blocage dudit transistor oscillateur pendant la période dudit monostable. 2/ Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une porte logique ET inverseuse dont les entrées sont reliées respectivement à la sortie dudit monos table et à des moyens de commande de mise en service/hors service dudit circuit et dont la sortie assure la commande dudit transistor de blocage. 3/ Circuit d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande de mise en service/hors service sont constitués par un bouton interrupteur relié à la masse et une résistance reliée à une source de tension continue V, mis en série et dont la connexion commune est reliée à l'entrée correspondante de ladite porte ET inverseuse. 4/ Circuit d'alimentation selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé par le fait qu'un circuit RC interposé entre ladite résistance et l'entrée correspondante dudit comparateur, pour supprimer la pointe de tension produite au début de la saturation dudit transistor oscillateur. 5/ Circuit d'alimentation selon l'une des revendications 1, 2 et 3 et dans lequel le transformateur présente un enroulement secondaire d'alimentation du tube et deux autres enroulements secondaires de maintien sous tension des filaments chauffants du tube, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un condensateur monté entre l'enroulement secondaire d'alimentation et l'un des deux autres enroulements secondaires, obligeant le courant à traverser le tube dans les deux sens.