Brevet FR2537376A1 — publié le 19840608

L'invention concerne des dispositifs d'aide à l'amorçage utilisés avec des ballasts classiques pour appliquer des impulsions d'amorçage de tension élevée à des lampes à décharge de haute intensité Les lampes à décharge de haute intensité utilisant des vapeurs métalliques comme milieu de décharge nécessitent généralement une tension d'amorçage notablement plus élevée que la tension de fonctionnement et ceci particulièrement dans le cas des lampes à vapeur de sodium haute pression. Pour ces lampes, des dispositifs d'aide à 1 t amorçage sont disponibles, que l'on combine avec des ballasts classiques pour engendrer une série d-impulsions haute fréquence qui amorçent la décharge dans la lampe Le brevet des E.U.A. nO 3 917 976 décrit un dispositif d'aide à l'amorçage très efficace. Il comprend un condensateur de charge et un commutateur sensible à la tension tel qu'un SIDAC qui sont reliés pour former une boucle de décharge série avec un certain nombre de spires à l'extrdmi- té de sortie de la réactance du ballast ou à l'extrémité de sortie du coté secondaire du transformateur du ballast.De plus, il comprend une résistance et une bobine d'amortissement haute fréquence qui sont reliées en série avec le condensateur aux bornes de la charge de la lampe, ctest-à-dire aux bornes de la lampe à vapeur de sodium haute pression. On doit avoir trois connexion-s qui relient le dispositif d'aide à l'amorçage au circuit lampe-ballast 4 une connexion avec le côté haut de la lampe, une connexion avec une prise près de l'extrémité de sortie de la lampe et une connexion avec le côté bas. Jusqu'à présent on a utilisé l'une ou l'autre des deux approches -suivantes en ce qui concerne les dispositifs d'amorçage. Soit on fixait les composants à une carte plate ou à une carte de circuit imprimé et on réalisait des connecteurs distincts supplémentaires dans le circuit ballast-lampe, soit on enveloppait les composants dans un matériau approprié et ensuite on réalisait des connecteurs distincts dans le circuit ballast-lampe Quelle que soit l'approche utilisée, l'assemblage d'un dispositif d'aide à l'amorçage dans le circuit de ballast de lampe dans un luminaire ou son remplacement sur place nécessitait de monter le dispositif d'aide à l'amorçage à l'intérieur du luminaire au moyen d'un support approprié et ensuite de fixer les conducteurs distincts aux bornes du dispositif d'amorçage.Dans certains cas des composants rayonnant de la chaleur, montés à proximité de la carte du dispositif d'aide à l'amorçage ont augmenté la charge de refroidissement et l'encapsulation de l'ensemble a tendance à faire de même. Avec les cartes plates, les dispositifs d'aide à l'amorçage doivent être montés suivant certaines orientations de manière à empêcher des décharges- d'arc entre les parties sous tension provoquées par l'accumulation de contaminants. L'invention a pour but de réaliser un nouveau dispositif d'aide à l'amorçage perfectionné qui a un coût faible et un meilleur refroidissement des composants, qui peut être branché ou débranché pour en permettre le changement en cas de détérioration mais qui peut être aussi câblé avec des conducteurs de manière classique lorsqu'on le souhaite, qui a une retenue instantanée lorsqu'il est branché de sorte qu'il demeure en place pendant le transport ou pendant l'utilisation malgré les vibrations, mais qui soit facile à débrancher pour être enlevé par le client et qui peut être aussi facilement monté par ce dernier sans nécessiter un support de montage spécial. Selon la présente invention on monte les composants du dispositif d'aide à l'amorçage à l'intérieur d'un châssis en matériau isolant muni de bornes de configuration standard sur un bord, qui peut être directement enfiché dans un bloc de connexion mais qui peut être aussi utilisé avec des bornes filaires correspondantes standard. Dans un mode de réalisation recommandé on fabrique le châssis en plastique moulé autour des connecteurs-à bornes et il comporte des pièces d'écartement et des espacements de sorte qu'on peut le monter à plat ou debout contre des pièces métalliques sans recourir à un écran d'isolation. Lorsque le dispositif d'aide à amorçage est enfiché dans un bloc de connexion, une caractéristique de retenue instan- tanée le maintient fermement en place mais permet de le retirer facilement. La description qui va suivre se réfbre aux figures annexées qui représentent, respectivement Figure 1, une vue éclatée d'un dispositif d'aide à l'amorçage selon l'invention placé au-dessus d'un bloc de connexion et des composants de ballast associés ; figure 2, un diagramme schématique du dispositif d'aide à l'amorçage et du circuit lampe-ballast. Les composants du ballast représentés figure 1 sont lés composants classiqués d'un module de puissance 10 d'un luminaire de faible puissance à lampe à vapeur de sodium haute pression. Ils comprennent une réactance 2 en série avec un condensateur 12 d'amélioration du facteur de puissance du secteur. On a représenté un dispositif d'aide à l'amorçage 5 enfichable selon un mode de réalisation de l'invention placé au-dessus d'un bloc de connexion 23 à fonctions multiples qui accepte aussi une prise amovible à quatre conducteurs qui relie le module de puissance au secteur et à la lampe. On a représenté schématiquement figure 2, le circuit d'amorçage et de fonctionnement de la lampe qui résulte des interconnexions entre les composants représentés ou du branchement du dispositif d'aide à l'amorçage et de la prise amovible de la figure 1.C'est pour l'essen- tiel le circuit de la figure 1 du brevet 3 917- 976 cité précédemment. Avec ce circuit, le courant de lampe dans la lampe à vapeur de sodium haute pression est limité par la réactance 2 du ballast reliée en série avec la lampe aux bornes 3,4 du secteur ll5v, 60 Hz. Les impulsions haute tension, haute fréquence d'amorçage de la lampe sont .engendrées par le dispositif d'aide à l'amorçage 5 qui comprend un condensateur 6, une bobine d'amortissement haute fréquence 7 et une résistance 8 reliés en série dans l'ordre indiqué aux bornes de la lampe en allant du côté haut vers le côté bas. On a représenté la douille filetée du culot de la lampe reliée par le conducteur 39 au conducteur 3 du côté bas de la lampe selon la méthode habituelle de câblage. On relie un sidac 9, c'est-à-dire un commutateur à semi-conducteur bilatéralement conducteur qui est déclenché seulement lorsque la tension à ses bornes dépasse un certain niveau, à la prise 11 près de l'extrémité de sortie de la réactance 2 du ballast. Le condensateur de charge 6 et le sidac 9 forment une boucle de décharge série avec un nombre choisi de spires à l'extrémité de sortie de la réactance 2 du ballast. On relie aux bornes du secteur à l'entrée de la réactance 2 du ballast un condensateur 12 relativement grand qui sert à la fois de condensateur de fuite haute fréquence et de condensateur d'amélioration du facteur de puissance. Avant l'allumage, la tension aux bornes du condensateur 6 s'élève jusqu'à ce que la rupture du sidac 9 le décharge brusquement dans les spires dérivés par la prise de la réactance 2. Agissant comme un transformateur d'impulsions, la réactance 2 éleve l'amplitude de l'impulsion jusqu'à 3000 v ou plus, ce qui allume la lampe. Après avoir amorcé la lampe le circuit pulsant est mis hors service par l'action de limitation de la tension de la charge de la lampe qui empêche l'augmentation de tension aux bornes du condensateur 6 d'atteindre le niveau de rupture du sidac 9. Une description plus détaillée du mode de fonctionnement du circuit se trouve dans le brevet des EUA n" 3 917 976 cité précédemment. Un dispositif d'aide à l'amorçage mettant en oeuvre ce circuit y a été décrit à titre d'exem ple, et on admettra que d'autres circuits peuvent etre utilisés dans les dispositifs aùxiliaires d'amorçage enfichables selon l'invention. Dans le mode de réalisation recommandé de l-'inven tion, représenté figure 1, le dispositif d'aide à l'amorçage S comporte un chassis rectangulaire, ouvert 13 fabriqué en une matière plastique moulable On sa utilisé un poly (téréphtalate de butylène) disponible chez General Electric Company SOUS le nom de Valox 325.Une autre matière plastique appropriée, qui est meilleur marché, est le polypropylène chargé avec des fibres de verre Avant le moulage, on relie la bobine 7 et la résistance 8s et cet ensemble ainsi que le condens-ateur 6 et le sidac 9 comporte des bornes de connexion 15, 16 et 17 fixées à leurs extrémités inférieures tandis que leurs extrémités supérieures sont reliées par une bande de connexion 18 Les pièces sont disposées de manière à se tenir à l'intérieur de l'ouverture du chassies et se placent de la manière représentée entre la base 14 et le dessus 27 du chassie On moule le châssis autour des bases des bornes de connexion 15, 16 et 17 et entièrement autour de la bande de connexion 18.Ces bornes de connexion et la bande de connexion sont ainsi entourés par du plastique et par là, protégés des contaminants de l'environnement. La base 14 du çhassis 13 du dispositif d'aide à l'amorçage est munie de trois pattes attenantes 19, 20 et 21. La patte centrale 20 est une patte de guidage plus épaisse qui assure l'alignement lorsqu'on l'insère dans la fente 20' du bloc de connexion 23. Les deux pattes latérales 19 et 21 sont plus fines mais sont reçues dans des fentés 19 et 21' de meme largeur que la fente 20'. Les pattes latérales plus minces comportent des nervures d'accrochage intérieures 22 et forment des structures en porte-à-faux déformables qui se courbent dans leurs fentes respectives lorsque les nervures d'accrochage glissent au-dessus des épaulements des fentes.Les nervures d'accrochage servent de pièces de blocage pour assurer une retenue instantanée et une fixation sûre que les vibrations ne desserreront pas. Bien entendus si on souhaite débrancher le dispositif d'aide à l'amorçage du bloc de connexion, une -traction adéquate provoquera le dépassement des épaulements des fentes 19' et 21' par les nervures On munit lsextrémité inférieure des parois du chassis de prises crantées pour les doigts 26 pour faciliter l'enlèvement du dispositif d'aide à l'amorçage. On peut utiliser le dispositif d'aide à l'amorçage sans le bloc de connexion 23 et dans ce cas il peut être monté à plat contre le panneau 10 du module de puissance ou verticalement en utilisant le dessus 27 du châssis 13 comme base. Pour le montage à plat, une vis (non représentée) est vissée dans le trou 28. On munit le bord arrière des parois latérales du chassie 13 de bossages ou pièces d'écartement 29 pour permettre le montage à plat du dispositif d'aide à l'amorçage contre un panneau métallique sans avoir besoin d'un écran d'isolation. Pour le montage vertical, on fixe le dispositif d'aide à l'amorçage côté vertical en bas en vissant une vis dans le trou de la patte 30.Cette patte permet aussi d'être sûr que le dispositif d'aide à l'amorçage n'est pas monté avec le côté sans bossages 29 placé à plat vers le bas contre une surface métallique. Pour raccorder le dispositif d'aide à l'amorçage en l'absence de bloc de connexion 23, les bornes 15, 16, 17 ont une configuration industrielle standard et recevront des bornes filaires correspondantes ordinaires telles que celles utilisées sur les connecteurs entre les composants du ballast et les bornes 31 à 35a du bloc de connexion comme représenté figure 1. Lorsqu'on utilise des fiches et des connecteurs, les pattes 19, 20 et 21 servent d'écran anti-arcs et de sécurité entre les bornes 15, i6 et 17. La- structure ouverte du dispositif d'aide à l'amorçage 5 tel que -représenté assure un refroidissement correct des composants par circulation libre de l'air. Cependant, si on souhaite avoir un élément fermé, la forme rectangulaire facilite l'adaptation de couvercles emboîtants. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aide à l'amorçage enfichable pour engendre des impulsions de tension élevée dans le ballast d'un circuit de fonctionnement pour une lampe à décharge de haute intensité caractérisé en ce qu'il comprend des composants électriques inter-connectés (6, 7, 8;9) nécessitant au moins trois connexions dans le circuit, un châssis (13) en matériau d'isolation dans lequel les composants électriques sont montés, au moins trois bornes (15; 16, 17) reliées aux composants et accessibles sur l'un des côtés du châssis (13), ces bornes s'emboîtant avec les bornes coopérantes d'un bloc de connexion (23) dans lequel le dispositif d'aide à l'amorçage (5) peut être branché; 2.Dispositif d'aide à l'amorçage enfichable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes (15, 16, 17) font saillie sur un côté du châssis (13) et peuvent aussi s'emboîter avec des bornes filaires adaptées standard lorsque le dispositif (5) n'est pas utilisé avec un bloc de connexion (23). 3. Dispositif d'aide à l'amorçage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis (13) est généralement rectangulaire et a un dessus (27) et une base (14) et en ce que les composants électriques (6, 7, 8, 9) se placent entre le dessus (27) et la base (14) et les bornes (15, 16, 17) font saillie hors de la base (14). 4. Dispositif d'aide à l'amorçage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la base (14) comporte des pattes (19,20, 21) en matériau isolant faisant saillie à partir de la base entre les bornes (15, 16, 17) et servant d'écran de sécurité, une (20) des pattes (19, 20, 21) servant de guide lorsqu'elle pénétre dans une fente adaptée (20') du boîtier de connexion (23) lors de l'enfichage. 5. Dispositif d'aide à l'amorçage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins une des pattes (19,21) est relativement mince et flexible et comporte une nervure d'accrochage (22) sur un côté qui passe par dessus l'épaulement d'une fente (19', 21') correspondante dans le bloc de connexion (23) lors de l'enfichage et fournit une retenue instantanée. 6 Dispositif d'aide à l'amorçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants électriques comprennent un condensateur de charge (6) relié en série avec un commutateur sensible à la tension (9) pour former une boucle série de décharge avec des spires à l'extrémité de sortie du ballast (2), et une lampe (i) comportant au moins une résistance reliée en série avec le condensateur (6) aux bornes de la lampe et en ce qu'une des bornes (15, 16, 17) est reliée au commutateur sensible à la tension (9), une au condensateur (6) et une à l'extrémité de la boucle de la charge opposée au condensateur (6).