Brevet FR2553961A1 — publié le 19850426

Dispositif d'allumage pour tube fluorescent à cathodes chaudes. La présente invention concerne un dispositif d'allumage pour tube fluorescent à cathodes chaudes, et plus particulièrement un dispositif du type comportant un interrupteur de préchauffage ayant un contact mobile relié à une cathode et un autre contact relié à l'autre cathode, et un fil dilatable coopérant avec le contact mobile pour provoquer ltouverture de l'interrupteur de préchauffage au bout d'un temps déterminé après mise sous tension. Des dispositifs d'allumage pour tubes à cathodes chaudes utilisant un fil dilatable sont bien connus. L'on pourra notamment se référer aux documents FR-A-2 064 771 et FR-A-2 188 394 au nom de la demanderesse. Dans ces dispositifs connus, le fil dilatable est alimenté à partir d'un enroulement secondaire couplé magnétiquement à l'enroulement de la self-inductance (ballast) utilisée pour la stabilisation du tube, d'où la nécessité d'un branchement particulier. De plus, même si des moyens peuvent être prévus pour diminuer la consommation du circuit de préchauffage après allumage du tube, cette consommation n'est pas nulle et affecte le rendement du tube. La présente invention a pour but de fournir un dispositif d'allumage du type indiqué en tête de la présente description qui puisse être monté aux bornes du tube sans branchement particulier et qui ne consomme pas d'énergie après allumage du tube. Ce but est atteint du fait que, conformément à l'invention, le fil dilatable est branché entre les cathodes du tube en série avec l'interrupteur de préchauffage et un dispositif à conduction commandée par tension qui conduit lorsque la tension à ses bornes dépasse un seuil prédéterminé de manière à autoriser le passage du courant dans le fil dilatable tant que le tube n'est pas allumé et à interdire le passage du courant dans le fil dilatable lorsque le tube est allumé. Ainsi, les éléments du dispositif d'allumage se trouvent dans un circuit relié aux cathodes du tube, ce qui autorise le raccordement du dispositif à n'importe quel ensemble tube et self inductance,sans branchement particulier. En outre, l'utlisation du fil dilatable qui provoque une ouverture brutale de l'interrupteur de préchauffage en combinaison avec un dispositif à conduction commandée qui, dès l'allumage du tube, interdit le passage du courant dans le circuit d'allumage, permet d'obtenir un allumage rapide et franc, sans battements. De plus, la consommation du circuit d'allumage est réduite au minimum puisqu'elle est strictement limitée à la durée très courte du préchauffage. De plus encore, la mise hors service du circuit d'allumage, dès l'allumage du tube, permet l'utilisation du dispositif dans des installations fonctionnant avec minuterie et autorise le ré-allumage des tubes chauds. Avantageusement, une résistance à coefficient de température positif est branchée en série avec le fil dlatable afin de limiter le courant dans le circuit d'allumage à une valeur faible lorsque le tube refuse de s'allumer. Avantageusement encore, des moyens sont prévus pour réguler le courant circulant dans le fil dilatable afin de maintenir la durée de préchauffage à une durée sensiblement constante indépendamment des variations de la tension d'alimentation. D'autres particularités et avantages ressortiront à la lecture de la description faite ci-après à titre indicatif, mais non limitatif, en référence au dessin annexé dont la figure unique repésente un schéma d'un mode de réalisation du dispositif d'allumage conforme à l'invention. Un tube fluorescent 10 à cathodes chaudes 11, 12 est alimenté à travers une self-inductance de stabilisation 13 et un interrupTeur marchelarret (non représenté), par une source de tension alternative 14, par exemple le réseau. Le circuit d'allumage branché en dérivation sur les cathodes 11, 12 comprend, en série, un interrupteur de préchauffage 15 ayant un contact fixe 16 connecté à la cathode 12 et un contact mobile 17, un fil dilatable 18 relié à une extrémité au contact mobile 17, un dispositif 20 à conduction commandée par tension dont une borne est reliée à l'autre extrémité du fil dilatable 18, et une résistance 19 à coefficient de température positif connectée entre l'autre borne du dispositif 20 et la cathode 1.1. Le dispositif 20 est agencé pour autoriser de façon bidirectionnelle le passage du courant entre ses bornes, lorsque la tension entre celles-ci dépasse un seuil prédéterminé. Dans l'exemple illustré, le dispositif 20 comprend un triac 21 (thyristor fonctionnant de façon bidirectionnelle) qui est branché entre la résistance 19 et le fil 18 et une diode 22 de type "Transil" branchée en série avec une résistance 23 entre la borne du triac 21 connectée à la résistance 19 et la gâchette de ce triac. La diode 22 de type "Transil" est un élément à seuil bidirectionnel dont le fonctionnement peut etre assimilé à celui de deux diodes Zener branchées tete-beche ; cet élément fixe le seuil de conduction du dispositif 20.En variante, le dispositif 20 peut être constitué par un élément de type "Sidac" qui réunit les fonctions du triac 21 et de la diode 22 en étant à la fois un élément à seuil de type bidirectionnel et un élément autorisant le passage de façon bidirectionnelle d'un courant d'intensité relativement élévée. En parallèle sur le fil dilatable 18 est prévu un circuit de régulation 25 comprenant une paire de diodes semblables 26, 27 montées tête-bêche en série avec une résistance 28. Enfin, un condensateur 29 est branché en dérivation sur l'interrupteur de préchauffage 15. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. A la mise sous tension1 le tube 1 étant éteint, la tension du réseau se trouve pratiquement appliquée aux bornes du dispositif 20. Le seuil de conduction ayant été choisi à une valeur inférieure à la tension du réseau (par exemple à une valeur de 180 V pour un réseau 220 V), le triac 21 conduit. Le courant de préchauffage circule dans le circuit d'allumage par la self inductance 13, la cathode 11, la résistance 19, le dispositif 20, le fil 18, les contacts 16, 17 et la cathode 12. Le passage du courant permet au fil 18 de se dilater, l'inertie du fil ainsi que la dérivation de courant dans le circuit de régulation permettant de temporiser l'ouverture de l'interrupteur 15 afin d'assurer un préchauffage correct des cathodes 11, 12. On notera que le temps de préchauffage est prédéterminé par les caractéristiques du fil et du circuit de régulation 25. Le courant dérivé dans le circuit 25 varie suivant la tension aux bornes des diodes 26, 27 afin de maintenir le courant circulant dans le fil dilatable, et donc le temps de préchauffage, à des valeurs sensiblement constantes prédéterminées, malgré de possibles variations de la tension du réseau 111. A la fin du préchauffage, ltouverture de l'interrupteur 15 est brutale, créant aux bornes du tube 10 une surtension aceentuée par la présence du-condensateur 29 coopérant avec la selfinductance13. Le tube s'amorce et la tension à ses bornes tombe à une valeur de service notablement inférieure à celle existant avant l'allumage. A titre indicatif, la tension de service peut etre d'environ 140 V pour un tube alimenté à partir du réseau 220 V, Le seuil de conduction du dispositif 20 étant alors supérieur à la tension présente aux bornes de ce dispositif, celui-ci ne conduit plus. Le fil 18 se refroidit et l'interrupteur 15se referme sans qu'aucun courant ne circule dans le circuit d'allumage. Le circuit d'allumage revient à l'état initial, autorisant un ré-allumage immédiat du tube en cas d'interruption de l'alimentation, par exemple dans le cas d'une installation avec minuterie. A partir de l'instant où l'interrupteur Is est ouvert et jusqu'à stabilisation du tube, il peut se produire aux bornes du tube des variations de forme d'onde telles que le triac 21 pourrait être redéclenché. La présence de la résistance 23 en série avec la diode 22 vise à empêcher de tels déclenchements intempestifs susceptibles de provoquer des battements. Si, à la fin du préchauffage, l'ouverture de l'interrupteur 15 ne provoque pas l'allumage du tube 10, le courant de préchauffage continue à circuler dans le circuit d'allumage, obligeant celui-ci à battre continuellement. Il s'ensuit un échauffement de la résistance 19 qui voit sa valeur ohmique augmenter, ce qui entratne une diminution de l'intensité du courant dans le circuit d'allumage. Ce courant devenant très faible, le circuit d'allumage ne fonctionne plus, évitant une détérioration de ses éléments et du tube. Ainsi, des anomalies peuvent être détectées par le non-allumage du tube, avec protection du circuit d'allumage et du tube. Un autre avantage du dispositif ci-dessus consiste dans sa possibilité de travailler dans une large gamme de température, par exemple de -30 0 à + 600C, des températures supérieures risquant d'échauffer la résistance 19 à un point tel que le fonctionnement du circuit d'allumage serait bloqué. Comme déjà indiqué, un avantage particulièrement intéressant du dispositif d'allumage selon l'invention tient dans la possibilité de le monter sur différents tubes sans nécessiter de branchement particulier. Il peut être monté sur une plaquette isolante susceptible d'être fixée sur tout luminaire existant, par exemple par des moyens magnétiques (aimant permanent). On notera enfin que le circuit d'allumage étant sollicité au minimum pendant son utilisation normale avec un tube en état de mrche et étant protégé en cas de tube ou d'alimentation défectueux, une durée de vie très importante est obtenue. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'allumage pour tubes fluorescents à cathodes chaudes, comportant un interrupteur de préchauffage (15) ayant un contact mobile (17) relié à une cathode (11) et un autre contact (16) relié à l'autre cathode (12), et un fil dilatable (18) coopérant avec le contact mobile pour provoquer l'ouverture de l'interrupteur de préchauffage au bout d'un temps déterminé après mise sous tension, caractérisé en ce que le fil dilatable (18) est branché entre les cathodes (11, 12) du tube (10) en série avec l'interrupteur de préchauffage (15) et un dispositif (20) à conduction commandée par tension qui conduit lorsque la tension à ses bornes dépasse un seuil prédéterminé de manière à autoriser le passage du courant dans le fil dilatable (18) tant que le tube (10) n'est pas allumé et à interdire le passage du courant dans le fil dilatable (18) lorsque le tube (10) est allumé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (20) à conduction commandée par tension comprend un triac (21) branché en série avec l'interrupteur de préchauffage (15), et un élément à seuil de tension bidirectionnel (22) branché entre une (11) des cathodes du tube (10) et la gâchette du triac (21). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément résistif (23) est branché en série avec l'élément (22) à seuil de tension bidirectionnel. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une résistance (19) à coefficient de température positif est branchée en série avec le fil dilatable (18) et le dispositif (20) à conduction commandée par tension. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (25) de régulation du courant traversant le fil dilatable (18) pendant le préchauffage.