Brevet FR2579057A1 — publié le 19860919

DISPOSITIF D'ALLUMAGE POUR LAMPE A DECHARGE DANS LE GAZ A BASSE PRESSION L'invention concerne un dispositif d'allumage d'une lampe à décharge dans le gaz à basse pression, fonctionnant à partir d'une source de courant alternatif, lampe munie de deux électrodes dont au moins une est préchauffable, le dispositif comprenant un circuit de préchauffage des électrodes, monté en série avec les deux électrodes et composé entre deux bornes I et II, d'un élément interrupteur amené dans.son état conducteur pour le chauffage des électrodes, d'un circuit résonant monté en parallèle sur les deux bornes I et II du circuit de préchauffage et fournissant une série d'impulsions de haute tension entre les deux électrodes de la lampe, d'un circuit temporisateur monté en parallèle entre les bornes I et II de ltélément interrupteur, circuit temporisateur qui agit sur l'élément interrupteur du circuit de préchauffage pour n'autoriser l'application des impulsions de haute tension entre les électrodes de la lampe qutà la fin du préchauffage. Un tel dispositif est connu, comme en donne un exemple le brevet français n" 2 503 521. Le brevet français nO 2 503 521 traite d'un dispositif conçu pour le fonctionnement d'une unique lampe à décharge. Dans un grand nombre de luminaire les lampes à décharge sont montées deux à deux dans un seul boitier, ce qui entraine l'aménagement dans un boîtier de deux dispositifs d'allumage indépendant pour chacune des deux lampes à décharge. L'invention a pour objet un dispositif d'allumage pour une ou deux lampes, dispositif qui permet l'aménagement dans un boîtier de luminaire d'un seul dispositif pour l'allumage des deux lampes à décharge. Ce même dispositif peut être utilise aussi pour des luminaires ne possédant qu'une seule lampe. L'invention est caractérisée en ce que le circuit de préchauffage comprend en outre, entre les bornes I et 11, pour l'allumage d'une deuxième lampe à décharge montée en série avec la première lampe, un deuxième élément interrupteur, le deuxième élément interrupteur étant monté en série avec au moins une diode, ces deux éléments placés de part et d'autre des deux filaments de la deuxième lampe, la tension d'alimention de ltélectrode de commande de l'élément interrupteur entant fournie par un pont composé d'un élément régulateur de tension et d'une résistance en série, pont monté en parallèle de part et d'autre des électrodes positive et négative de lté- liement interrupteur, la tension de ltélectrode de commande de ltélément interrupteur étant prise entre l'élément régulateur et ladite résistance. Le dispositif convient également pour un montage avec une seule lampe à décharge. La description qui suit et les figures illustrent un exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 représente le schéma d'ensemble de la partie électrique d'un luminaire possédant deux. lampes à charge. La figure 2 représente un schéma de la partie électrique d'un luminaire comme représenté sur la figure 1 avec le principe de montage, d'une unique lampe à décharge. La figure 1 représente le schema d'ensemble de la partie électrique d'un luminaire, ensemble composé de deux lampes 1 et 2 à décharge, d'un ballast 3 et d'un dispositif 4 électronique d'allumage. Entre deux bornes I et II du dispositif 4 d'allumage sont montées les deux lampes à décharge ; la lampe 1 étant placée entre la borne I et un point de connexion A et la lampe 2 entre un point de connexion B et la borne II, de façon que le filament F4 de la lampe 2 oit raccordé entre le neutre de la source d'alimentation en courant alternatif et la borne I, que le filament F3 de la lampe 2 soit relié d'une part à la connexion B et d'autre part à une extrémité du fila ment F2 de la lampe 1, l'autre extrémité du filament F2 étant reliée à la connexion A et enfin que le filament Fl de la lampe 1 soit raccordé entre la borne I et une des deux bornes du ballast 3, l'autre borne dudit ballast étant elle-même branchée sur une phase d'une source d'alimentation en courant alternatif. Le dispositif 4 d'allumage comprend un circuit dont la fonction est le chauffage des filaments des deux lampes. Le dispositif 4 est alimenté en courant alternatif entre les deux bornes I et II. La borne II est reliée à l'anode d'au moins une diode. Dans l'exemple de realisation conforme à l'invention deux diodes D3 et D2 sont montées en série et la cathode de la diode D2 est raccordée à une résistance R1 suivi d'une résistance R2 qui ferme une première voie du circuit de chauffage sur la borne I. Une deuxième voie permet le passage du courant par la connexion sur la cathode de la diode D2 d'un élément régulateur de tension, pouvant être par exemple une résistance et qui dans l'exemple de réalisation conforme à l'invention est une diode de Zener D7 reliée par sa cathode à la cathode de la diode D2. L'anode de la diode D7 est relief -à une borne d'une résistance R6 qui par son autre borne prend contact sur le point de connexion B. Les points de connexions A et B sont raccordés entre eux par le filament F3 de la lampe 2 et le filament F2 de la lampe 1 montes en série. La deuxième voie se ferme sur la borne I en passant par la diode D1 reliée à la connexion A par son anode, diode monte en serin avec une resistance R5, une capacité C2, une résistance R3 et enfin la résistance R2.de la première voie.Une troisième voie, voie qui permet le chauffage des filaments des deux lampes, avec un fort courant relie la cathode de la diode D2 à l'anode d'un élément interrupteur Th2, élément interruFtjur place en série avec les électrodes chauffables F3 et F2 montes entre A et B, la diode Dl et un autre élément interrupteur Thl connecté à la borne I, les composants D1, Thl ayant le même sens passant que l'element interrupteur Th2. En parallèle avec le circuit de chauffage décrit ci-dessus, un circuit de temporisation est monté entre les bornes I et II. Le circuit de temporisation est un circuit Ca- pacitif comprenant une diode D4 raccordée par sa cathode à la borne II et montée en série avec deux résistances R8 et R7 et un condensateur C1, condensateur C1 qui ferme le circuit sur la borne I. La tension entre le condensateur Cl et la résistance R7 est limitée par une diode de Zener D9 montée en pa rallèle de part et d'autre de ces deux composants.Le circuit de temporisation contrôle par la variation de tension du condensateur C1, la tension de ltélectrode de commande de l'élé- ment interrupteur Thl et cela par l'intermédiaire-d'un pont compose d'une part d'une résistance R4 et des résistances R3 et R2, les trois résistances (R2, R3, R4) en série formant une boucle avec le condensateur C1 et d'autre part d'une diode de Zener D6 montée en parallèle aux bornes de la résistance R4 et dont la cathode est connectée à une électrode d'un condensateur C2 de la deuxième voie du circuit de chauffage des électrodes, condensateur C2 qui applique une tension sur la commande de l'élément interrupteur Thl par l'intermédiaire de la résistance R3. Un circuit générateur d'impulsion de haute tension et le circuit de temporisation sont montés en parallèle avec le circuit de chauffage entre les bornes I et II. Ce circuit comprend une di ode de Zener D8 dont la cathode est reliée à la borne II, l'anode de la diode D8 étant connectée à l'anode d'une diode D5 montée en série avec une résistance R9 et un élément de coupure du courant, élément qui ferme le circuit sur la borne I. L'élément de coupure du courant est dans l'exemple de réalisation conforme à l'invention une céramique non linéaire (CNL). Afin de contrôler la coupure en courant de la CNL, un filtre est monté en parallèle, insérant la diode D5 et -la résistance R9. Le filtre est constitue par un elément in terrupteur Th3 monté en parallèle avec la diode D5 et la résistance R9. L'élément interrupteur est commandé par l'inter médiaire d'un pont composé d'une part d'une résistance Rîl en série avec un condensateur C3 montés tous deux en parallèle entre l'anode et la cathode de l'interrupteur et d'autre part d'une résistance R10 en série avec un condensateur C4 montés tous deux en parallèle aux bornes de la résistance Roll, la tension d'alimentation de l'électrode de commande de ltélément interrupteur étant prise entre la résistance R10 et le condensateur C4. La figure 2 représente un schéma de la partie électrique d'un luminaire avec le principe de montage d'une unique lampe à décharge, les éléments identiques à ceux de la figure 1 portant les mêmes références. Le rectangle 4 représente le dispositif Electro- nique d'allumage tel que représenté dans la figure 1. Un filament de la lampe 5 est raccordé entre le neutre de l'alimentation en courant alternatif et la borne II, l'autre filament est relié entre la borne I et une borne du ballast 3 l'autre borne du ballast 3 étant connectée à une phase de l'alimentation en courant. Pour fermer le circuit, comme dans le cas du montage de deux lampes, les connexions A et B qui étaient utilisées pour les deux autres filaments des deux lampes du montage électrique sont alors reliées entre elles par un conducteur 6 formant un court-circuit. Le dispositif illustré fonctionne de la manière qui suit. A la mise sous tension, tous les condensateurs sont totalement déchargés. La tension d'alimentation est ap pliquée entre les bornes I et II du dispositif 4. Quand l'alternance positive de la tension se présente à la borne Il, au seuil près des diodes D3 et D2, une tension positive est ap pliquée à travers la première voie du circuit de chauffage par R1, R2. Alors, pour une très faible amplitude de tension positive l'interrupteur Thl est fermé. Lorsque la tension, appli quée par la deuxième voie, au régulateur de tension D7 atteint le seuil fixé par ledit régulateur D7, cette tension appliquée à l'électrode de commande de l'interrupteur Th2 ferme celuici.Les deux interrupteurs Thl et Th2 étant alors fermés, un courant unidirectionnel parcourt alors F4, D3, D2, Th2, F3, F2, D1, Thl, F1 et le ballast 3. Pendant la demi période positive les diodes D4 et D8 bloquent le passage du courant dans le circuit de temporisation et le circuit de surtension. Avec l'inversion de la polarité du réseau, une alternance négative est appliquée sur la borne II. La CNL du circuit de haute tension se charge partiellement sous tension négative comme le condensateur C1 du circuit de temporisation. Pendant cette demi période, le circuit de chauffage est ouvert par les deux interrupteurs Thl et Th2. Le condensateur C1 développe une tension négative en fonction de sa charge, tension partiellement appliquée sur l'électrode de commande de l'interrupteur Thl par l'intermédiaire du pont formé des résistances R2, R3, R4. La tension négative du condensateur C1 sert de seuil de déclenchement pour la fermeture de l'interrupteur Thl qui est soumis à la tension positive transmise par le condensateur C2 pour la commande de l'interrupteur Thl. Une valeur de la charge du condensateur C1 sera telle, au cours du temps de charge progressive, que la tension différentielle résultante ne permettra plus la fermeture de l'interrupteur Thl.Le niveau du seuil pour lequel cela se produit est fixé par un élément régulateur de la tension qui, dans l'exemple décrit, est la diode de Zener D6. L'interrupteur Th2 s'ouvre avec un léger retard sur l'interrupteur Thl car son ouverture suis par la deuxième voie l'ouverture de l'interrupteur Thl au seuil près de ltélément régulateur de tension D7. Le condensateur C1 a donc poureeffet de retarder un peu plus, à chaque période la mise en conduction des interrupteurs Thl et Th2 et de réduire progressivement l'amplitude du courant de chauffage et cela jusqu'a l'ouverture totale des interrupteurs Thl et Th2 et l'arrêt du préchauffage des filaments. Les deux interrupteurs Thl et Th2 étant ouverts et la tension secteur s'étant entre temps inversee, un front raide de tension se trouve appliqué à la CNL polarise en inverse en même temps que le condensateur Cl au travers de la diode D8 et de l'élément interrupteur Th3. L'interrupteur Th3 se ferme et le cycle de charge puis de blocage se produit avec effet de résonance, dû à l'ensemble CNL et ballast. L'arrêt de la génération des impulsions haute tension engendrée par la CNL et le ballast est réalisé par les différentes pentes que prend la tension applique au circuit commande de l'interrupteur Th3. Le circuit constitué de C3-Rll d'une part et de C4-R1 d'autre part constitue un filtre passe haut n'autorisant un courant suffisant pour fermer Th3 que dans le cas d'une tension à front suffisamment raide. Cette condition n'est remplie que pendant la période de prechauffa- ge. Une fois les lampes allumées, la tension d'arc qui se ma- nifeste entre les bornes I et II n'est plus suffisamment abrupte pour fermer l'interrupteur Th3 et la série d'impulsions croissantes en tension cesse de se produire entre les filaments des lampes à décharge. REVENDICATIONS : 1. Dispositif d'allumage d'une lampe à décharge dans le gaz à basse pression, fonctionnant à partir d'une source de courant alternatif, lampe munie de deux électrodes dont au moins une est préchauffable, le dispositif comprenant un circuit de préchauffage des électrodes monté en série avec les deux électrodes et compose entre deux bornes I et Il, d'un élément interrupteur amené dans son état conducteur pour le préchauffage des électrodes, d'un circuit resonant monté en parallèle sur les deux bornes I et II du circuit de préchauffage et fournissant une série d'impulsions de haute tension entre les deux électrodes de la lampe, d'un circuit temporisateur monté en parallèle entre les bornes I et II, circuit temporisateur qui agit sur ltélément interrupteur du circuit de préchauffage pour n'autoriser l'application des impulsions de haute tension entre les électrodes de la lampe qu a la fin de chaque période de préchauffage, caractérisé en ce que le circuit de préchauffage comprend en outre, entre les bornes I et II, pour l'allumage d'une deuxieme lampe à décharge montée en série avec la première lampe, un deuxième élément interrupteur, le deuxième élément interrupteur étant monté en série avec les filaments des deux lampes et le-premier élément interrupteur ainsi qu'avec au moins une diode, la tension d'alimentation de 11électrode de commande du deuxième élément interrupteur étant fournie au point central d'un pont composé d'un élément régulateur de tension et d'une résistance en série, et montes en parallèle de part et d'autre des électrodes positive et négative de ltélément interrupteur. 2. Dispositif d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltélément régulateur de tension est un thyristor. 3. Dispositif d'allumage selon 1 Gne des revendications 1 et 2, cacractérisé en ce qu'il est prévu une broche de court circuit pour permettre une liaison directe entre l'électrode positive du premier élément interrupteur et ltélectrode négative du deuxième élément interrupteur et le raccordement d'une seule lampe à décharge entre les deux autres électrodes de ces éléments interrupteurs. 4. Luminaire à une ou deux lampes à décharge, carac térisé en ce qu'il comprend un dispositif d'allumage selon l'une des revendications 1 à 3.