Brevet FR2516737A1 — publié le 19830520

L'invention çoncerne un circuit monté en série avec une source lumineuse à décharge, en particulier pour lampes à décharge à halogène et hydrogène ou pour des lampes fluorescentes, à néon et autres. Divers dispositifs montés en série avec.ces sources sont utilisés actuellement, afin d'assurer le fonctionnement des lampes à décharge dans les conditions optimal prévues. Un enroulement de démarrage avec un dispositif extérieu d'allumage, ou un transformateur mobile, ou éventuellement d'autres dispositifs montés en série, à fonctionnement électroni que, sont utilisés généralement à cet effet. Les. inconvénients des dispositifs mentionnés ci-dessus sont connus. L'utilisation d'un circuit monté en série, comportant un enroulement de démarrage, est coûteuse, et le dispositif d'allumage électronique extérieur au moyen de thyristors est compliqué. Un dispositif d'allumage A lampe lampe à décharge incandescente n'est pas fiable. Le courant de départ élevé, après commutation de la lampe à décharge, surcharge les électrodes de cette dernière, et'il sen suit un raccourcissemen de la durée de vie des électrodes. Une diminution de l'intensit Un circuit avec un transformateur mobile remplit à la fois les fonctions d'allumage et de limitation d'un circuit monté en série avec une source lumineuse & décharge.Néanmoins, ce dispositif de circuit présente des exigences en matériel qui le rendent désavantageux du point de vue économique. Un circuit comportant un circuit électronique e série est actuellement trop cDmpxexe du point de vue technique et non fiable, avec un EBut dlevé de fabrication. L'invention a pour but de réaliser un circuit monté en série avec une source lumineuse à décharge, qui élimine ces inconvénients, qui soit fiable en fonotionnemen et qui réduise le courant de démarrage des lampes à décharge à des valeurs proches de celles du courant nominal au cours du fonctionnement des lampes à décharge.. Elle a pour objet un circuit en série, dans lequel un inducteur est monté en série avec une lampe à décharge et une capacité en parallèle avec la source de tension, circuit caractérisé en ce qu'en parallèle avec l'indue teur, est montée une capacité induetrice de résonance, et, en parallèle avec la lampe à décharge, une capacité avec lampe à décharge à résonance. La capacité de la capacité inductrice de résonance est égale à 0,1 à 10 fois la capacité de la capacité avec lampe à décharge à résonance. La grandeur de l'inductance de l'inducteur, et de la capacité de la capacité inductrice de résonance, est déterminée par la fréquence de résonance de l'ordre de 30 à 150 cycles. L'application des deux capacités régularise le courant de fonctionnement de la lampe à décharge à sa grandeur nominale. Une capacité de démarrage peut être aussi montée en série avec l'inducteur, réduisant le courant de démarrage à une grandeur proche de celle du courant nominal de la lampe à décharge. Une capacité d'allumage peut être montée en parallèle avec la lampe à décharge et, en série avec cette capacité, un élément commutateur, par exemple un thyristor. L'allumage de la lampe à décharge s'effectue par une tension d'allumage produite par résonance de 1'inducteur et de la capaité de démarrage, qui forment ensemble un élément de commutation. Un élément commutateur capteur peut être monté en parallèle avec la lampe à décharge et un élément commutateur de commande peut être monté en parallèle avec l'inducteur. L'élément de commutation peut être avantageusement constitué par un relais ou un élément commutateur semi-conducteur. Les contacts de fermeture et de déconnection de lsélément de commutation capteur sont montés en serie avec la capacité inductrice de résonance, en série avec la capacité à lampe à décharge à résonance, en série avec ltélément de commutation de commande, et en série avec l'élément de commutation capteur. Les contacts de connexion et de déconnexion de l'élément commutateur de commande sont montés en série avec lXélément de commutation capteur et simultanément en parallèle avec un contact de leélément de commutation capteur et en série avec la capacité de démarrage.Le contact de commutation de ltélément commutateur de commande est monté en série avec l'inducteur. L'interconnection de ces éléments de commutation assure une coopération optimale des éléments individuels du circuit monté en série. Un avantage du circuit selon lin- vention, monté en série avec une source lumineuse à décharge, c'est qu'il réduit l'obscurcissement des brûleurs et ainsi, prolonge substantiellement leur durée de vies Un autre avantage est l'économie de puissance électrique, en particulier lors de l'allumage de la lampe à décharge. Un autre avantage est la fiabilité élevée en fonctionnement, ainsi que la simplicité du circuit en série et son faible coût. L'invention est expliquée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels les figures représentent - figure 1 : un schéma de circuit - figure 2 : l'évolution du courant dans une lampe à décharge. Le circuit monté en série avec une source d'éclairage à décharge, comprend une lampe à décharge V, dans le cas représenté, une lampe à décharge RVJ 400, montée en série avec un inducteur L. Une capacité de démarrage Cî d'une capacité de 30 p F, est monté en série avec ltinducteur L, et en parallèle avec cet inducteur L, est montée une capacité inductrice de résonance C2 et en plus un élément capteur de commande A, dans ce cas un relais RP 70, et en outre une capacit d'allumage GM, d'une capacité de 2P F, avec laquelle est montée en série un élément de commutation SP, dans ce cas un thyristor T KIT 206, et en plus, une capacité de lampe à décharge à rdson- nance C3, dont la capacité est égale à celle de la capacité inductrice de résonance C2, dtune capacité de 1 1) F. La grandeur de l'inductance de l'inducteur L, de 0,16 H, et la grandeur de capacité de la capacité inductrice de résonance C2 de 1 p F, sont déterminées par la fréquence de résonance de 50 cycles. Les contacts de fermeture et de déconnexion b1, b2, b3, b4 de l'élément de commutation capteur I sont montés en série avec la capacité inductrice de résonance C2, en série avec la capacité de lampe à décharge 'à résonance C3, en série avec l'élément commutateur de commande A et en série avec l'élément de commutation capteur B. Les contacts de fermeture et de déconnexion a1, a3 de l'élément commutateur de commande A, sont montés en série avec l'élément de commutation capteur B et en parallèle avec le contact b de l'élément de n commutation capteur B et aussi en série avec la capacité de démarrage C1. Le contact de commutation a2 de l'élément commuta -teur de commande A est monté en série avec l'inducteur L. Après commutation sur la tension de réseau, le thyristor T s'ouvre et, -par résonance de l'inducteur et de la capacité d'-allumage C4, une tension d'allumage est créée dans la lampe à décharge V, causant son allumage. La chute de tension de l'inducteur L ferme llélément commutateur de commande A qui met en contact la capacité de démarrage C1, et simultanément, le thyristor T est déconnecté en raison d'une chute de la tension péndtrant dans le dispositif.Après accroissement de la tension d'arc dans la lampe à décharge V jusqu'à la valeur nominale, l'élément de commutation capteur B est fermé, et il introduit dans le circuit la capacité inductrice de résonance C2 et la capacité de lampe à décharge à résonance C3-, et met en contact la capacité de démarrage C1 avec le réseau. Ainsi le courant à travers leinducteur k est ajusté à sa valeur nominale. La figure 2 représente les différentes phases de l'évolution du courant pour la lampe de décharge RVJ 400, avec le dispositif selon l'invention et en comparaison avec l'évolution du courant dans le cas d'une interconnection avec un enroulement plein et une capacité de compensation. Dans le cas jeune interconnection avec un enroulement de démarrage et une capacité de compensation, le courant de démarrage se monte généralement à 130 - 180 * du courant nominal. Pour des périodes prolongées, par exemple de l'ordre de 2000 heures de travail, le courant chute en moyenne à 70 * de sa valeur nominale, l'intensité lumineuse de la lampe à décharge est réduite encore plus rapidement, en raisoznde lobscurcissement des parois de brûleur, à cause des courants de démarrage élevés. Le courant de démarrage dans le dispositif selon l'invention ne dépasse pas la grandeur du courant nominal. A ltinstant correspondant à 180 secondes, débute la phase de stabilisation, où le courant est régulé à la valeur du courant nominal.-En raison de la valeur du courant de démarrage, qui est pratiquement égale à celle du courant nominal, on assiste à une usure nettement plus faible des électrodes, et aussi à un ralentissement du processus dmobscur cassement des parois de brûleur6 Ceci prolonge substantiellement la durée de vie de la lampe à décharge. REVENDICATIONS 1.- Circuit monte en série avec une source lumineuse à décharge, caractérisé par un inducteur (L) monté en série avec la lampe à décharge (V) et une capacité (C1) montée en parallèle avec la source de tension pour compensation du facteur de puissance, une capacité inductrice de résonance (C2) montée en parallèle avec l'inducteur, une capacité de lampe à décharge à résonance (C3) montée en parallèle avec la lampe a' de charge. 2.- Circuit suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité de la capacité inductrice de résonance (C2) est égale à 0,1 à 10 fois la valeur de capacité de la capacité de la lampe à décharge à résonance (C3) et la grandeur de l'inductance de l'inducteur (L) et la grandeur de la valeur de capacité de la capacité inductrice de resonance (C2) est déterminées par la fréquence de résonance de l'ordre de 30 à 150 cycles 3.- Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par une capacité de démarrage (Cl) montée en série avec l'inducteur. 4.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une capacité d'allumage (CM) montée en parallèle avec la lampe à décharge, avec un élément de commutation, par exemple un thyristor, monté en série avec la capacité. 5.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé par un élément de commutation capteur (B) monté en parallèle avec la lampe à décharge (V) un élément commutateur de commande monté en parallèle avec l'inducteur à résonance (L) une capacité de démarrage (Cl) montée en série avec l'inducteur, les contacts de fermeture et de déconnection de l'élément de commutation capteur (A) étant montés en série avec la capacité inductrice de résonance (C2) en série avec la capacité de lampe à décharge à résonance (C3) en série avec l'élément commutateur de commande (A) et en série avec l'élément de commutation capteur (B) les contacts de fermeture et de déconnection de l'élément commutateur de commande (A) étant montés en série avec l'élément de commutation capteur et en parallèle avec un contact de l'élément de commutation capteur et aussi en série avec la capacité de démarrage, et un contact de modification (T) monté en série avec-l'inducteur.