Brevet FR2525848A1 — publié le 19831028

La présente invention concerne une méthode et un dispositif pour fournir une alimentation en courant haute fréquence, à une lampe à fluorescence. D'une façon générale cette invention concerne plus particulièrement un circuit redresseur comportant des semi-conducteurs et intercalé entre une source d'alimentation de lampe à fluorescence et ladite lampe, pour lui fournir le courant de caractéristiques appropriées. On sait que les dispositifs électroniques d'alimentation des lampes à fluorescence ont fait l'objet de travaux de développement très importants Une caractéristique commune à tous ces dispositifs est qu'ils fournissent, à la lampe à fluorescence, un courant alternatif à haute fréquence, l'établissement de courant de fonctionnement se faisant plus rapidement Un avantage essentiel de ces dispositifs électroniques d'alimentation par rapport aux dispositifs conventionnels connus, à noyau de fer, est leur efficacité supérieure. L'un des problèmes que l'on rencontre lors de l'emploi de dispositifs électroniques d'alimentation dans les tubes à fluorescence et particulièrement pour les tubes de petit diamètre, dits de 26 mm, est l'apparition d'une succession de zones plus sombres et plus brillantes Ce phénomène appelé de striation ou de tourbillonnement n'amène pas de gêne notable en ce qui concerne l'éclairement proprement dit mais, lorsque le tube peut être visible, son élimination complète est -02- tout-à-fait souhaitable Ce phenomene est encore plus prononce avec les dispositifs électroniques réglables d'alimentation et en particulier, les tubes a fluorescence de petits diamètres sont pratiquement impossibles à mettre au point 'sans que le phénomène de striation se produise. Ce phénomène est dû a l'efficacité supérieure de fonctionnement des circuits electroniaues d'alimenta- tion; avec un courant haute fréquence et de tension 1 O faible on obtient le même rendement lumineux qu' avec un dispositif d'alimentation conventionnel à ballast, mettant en oeuvre une tension plus élevée L'avantage de l'emploi d'un courant de plus faible tension est que la température de la lampe restera plus basse avec, pour corollaire une longévité accrue. L'invention se propose donc de fournir une méthode et un dispositif d'alimentation pour lampes à fluorescence qui permettent d'éliminer ce phénomène de striation. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise grâce à la description qui suit, donnée en regard des schémas de la planche annexée. Sur ces schémas la figure 1 représente un premier mode de mise en oeuvre de l'invention; la figure 2 représente un second mode de mise en oeuvre de l'invention; la figure 3 représente un troisième mode de mise en oeuvre de l'invention. La réalisation de l'invention ne demande pas l'emploi d'un type particulier d'alimentation ni dans sa conception, ni dans son fonctionnement; bien au contraire l'invention peut être mise en oeuvre sur tout -03 - dispositif électronique d'alimentation fournissant un courant alternatif haute fréquence à une lampe à fluorescence. Dans la présente demande, le dispositif d'alimentation décrit par le déposant, dans sa demande finnoise NO 80 0095 a été retenu à titre d'exemple mais beaucoup d'autres dispositifs pourraient être employés de lamême façon. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, une source de courant alternatif 1 fournit, grâce à un redresseur la, un courant continu à un dispositif d'alimentation dans lequel, entre les bornes positive et négative, d'une part, et une lampe 8, d'autre part, on intercale un oscillateur haute fréquence 2 Le courant haute fréquence émis par l'oscillateur 2 est ensuite amené à l'une des électrodes de la lampe 8, par une self ou ballast 7 L'autre électrode de la lampe 8 est reliée, grâce à un circuit de résonnance se composant de capacités 10 et 11 et de diodes stabilisantes de voltage 23 et 24, aux bornes positive et négative de la source d'alimentation En plus, montée en parallèle sur les bornes de la lampe 8, est prévue une capacité 9 qui, lors de la mise en fonctionnement de la lampe, contrôle la fréquence du courant et la tension de la lampe Durant la période d'allumage de la lampe 8, les capacités 10 et 11 constituent les capacitances d'un circuit, en série, de résonnance, à oscillations libres qui comporte également l'inductance fournie par la self 7. Afin d'éviter le phénomène de striation qui est décrit plus haut, on superpose, au courant haute fréquence traversant la lampe 8, une composante de courant continu grâce à un circuit constitué par une capacité 3, aux bornes de laquelle une diode 4 est montée en parallèle Il résulte de ce montage que l'amplitude du -04 - courant circulant dans un sens sera substantiellement plus importante que celle du courant circulant dans l'autre sens, c'est-à-dire que l'on a obtenu une composante de courant continu Des expériences pratiques ont montré que fait surprenant l'apport de cette composante de courant continu permettait l'élimination a peu pres complète du phénomène de striation. Dans le mode de réalisation représenté par la figure 2, le circuit génerateur de courant continu se compose d'une capacité 3 a montée en série avec la lampe 8, ainsi que d'une diode 5 connectée, d'une part, à l'une des bornes de courant continu et, d'autre part, en un point 6 compris entre la capacité 3 a et l'électrode de la lampe 8 Dans ce cas, également, on obtiendra dans un sens un courant d'amplitude plus importante que celui circulant dans l'autre sens - Si on se rapporte maintenant à la figure 3 on peut voir un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel, au lieu d'utiliser des diodes passives comme dans les deux cas précédents, on a mis en oeuvre des éléments actifs; dans ce mode de réalisation la capacité 3 a été mise en parallèle avec une paire de thyristors 4 a et 4 b, montés en opposition et commandés par un multivibreur bistable 12 de telle sorte que les thyristors 4 a et 4 b soient alternativement, pendant un certain temps, conducteurs, puis, non conducteurs Dans ce mode de réalisation, la composante de courant continu peut être inversée périodiquement, la durée du cycle d' inversion étant un multiple de la durée du cycle de courant haute fréquence utilisé Cette inversion de la composante de courant continu présente l'avantage supplémentaire que les deux électrodes de la lampe sont tour à tour cathode et anode, ce qui amene une uniformisation de leur usure et une augmentation de la durée de vie de la lampe. - Bien entendu la description qui vient d'être donnée ne constitue que des exemples de mise en oeuvre de la présente invention et toute personne compétente en la matière pourrait en trouver d'autres applications. 06 - REVENDICATIONS ) Méthode pour fournir une alimentation en courant alternatif haute fréquence à une lampe à fluorescence 8, ladite méthode comprenant l'emploi, en série, d'un circuit de résonnance comportant une self 7 et des capacités 10 et 11, caractérisée en ce que l'on superpose, au courant alternatif haute fréquence fourni par le circuit de résonnance de la lampe, une composante de courant continu. 2 ) Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'amplitude et/ou la durée des cycles de courant dans un sens sont rendus substantiellement plus importantes que l'amplitude et/ou la durée des cycles de courant dans l'autre sens. ) Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le sens de la composante de courant continu est périodiquement inversé, la durée du cycle d'inversion étant un multiple de la durée du cycle du courant haute fréquence. 4 ) Dispositif pour mettre en oeuvre la méthode selon l'une des revendications précédentes, ledit dispositif comportant un générateur haute fréquence 2 et, en série, un circuit de résonnance se composant d'une self 7 et d'au moins une capacité telles que 10 et 11, auxquelles la lampe 8 est connectée et caractérisé en ce qu'il comporte un circuit complémentaire 3,4 (figure 1), 3 a,5 (figure 2), 3,4 a,4 b (figure 3), ledit circuit étant 07 - prévu pour superposer une composante de courant continu au courant alternatif haute fréquence envoyé dans la lampe 8. ) Dispositif selon la revendication 4 ) caractérisé en ce que ledit circuit complémentaire est composé d'une capacité 3 ou 3 a montée en série avec la lampe 8 et d'une ou plusieurs diodes 4 ou 5 ou d'un couple de diodes en opposition 4 a,4 b, montés en parallèle avec la capacité.