Brevet FR2590435A1 — publié le 19870522

Les appareillages pour les lampes à décharges d'éclairage public ont les inconvéniants suivants a - pertes importantes en watts par le fer et le cuivre du ballats, b - le courant est toujours déphasé sur la tension nécessitant un réjustement du cosinus phy et création d'harmoniques, c - un réallumage non instantané, d - une consommation à vide non négligeable lorsqu'une lampe est hors service, e - un appareillage différent par type de lampe, f - pour les lampes sodium basse ou haute pression, diminution de sa durée de vie à cause du besoin d'utiliser un amorceur qui devra fonctionner environ 15 minutes (temps nécessaire à la lampe pour arriver à sa stabilisation) pendant lesquelles les électrodes subissent un vieillissement prématuré. Le but de ce brevet est de remédier à tous ces inconvéniants en un seul appareillage. a - amélioration du rendement lumens:watts par la diminution des pertes fer et cuivre. Ceci est obtenu en travailiant avec un convertisseur moyenne fréquence (I5 à 25 Kcs) pour diminuer les pertes. De plus, l'obtension d'une forme de courant voisine d'un signal sinusoldal applati, qui se révelle être la forme obtimale pour la luminosité de la lampe. b - appareillage fonctionnant avec un courant en phase avec la tension. Ce principe consiste à connecter pendant un espace court (fixé par l'oscillateur 3) une self L2 ou L3 sur le secteur. Dans un premier temps la self emmagasine de l'énergie, qu'elle restitue pendant la période inverse dans la chaine de condensateur de filtrage C5 C6. Cette opération se répétant à cycle constant fixé par l'oscillateur (3), l'intensité moyenne prélevée pendant un cycle est proportionnelle à la tension instantanée du secteur. A l'échelle de temps de la période secteur, le courant est proportionnel à la tension. Le courant est donc en phase avec la tension. La figure 2 montre en 2A la tension du secteur, En 2B le courant pris au secteur. Pour la réalisation de ce procédé on utilise sur la figure I un pont de diodes D1 qui se trouve connecté au secteur. Une self L2 connectée à cette source par les transistors A et une self L3 connectée par le transistor B. Ces transistors sont pilotés par le circuit de commande 2 assymétrique fixant le temps de conduction. Lorsque le transistor A est bloqué, la diode D2 décharge l'énergie de L2 dans les condensateurs C5 et C6. Dans l'autre phase de blocage du transistor B, c'est la diode D3 qui décharge l'énergie de la self L3 dans les condensateurs C5 et C6. Un circuit 4 de régulation de tension automatique permet de varier la fréquence de l'oscillateur afin d'obtenir une tension constante en tête des capacités C5 et C6. Ce montage d'alimentation continu peut servir à alimenter un générateur de courant pour lampe à décharge, à puissance variable s'adaptant très facilement par tranche de puissance. Exemple : un seul convertisseur peut faire fonctionner, sur un secteur 220 ou 380v en y connectant l'alimentation appropriée différentes lampes : soit une I8w, 26w, 35w, 36w, 55w. Ce génératenr de courant à puissance consommée variable, est constitué par deux circuits résonnants. Le transformateur TRI et son secondaire avec sa capacité C2 accordé sur une fréquence fondamentale comprise entre I5 et 30 Ks. En série un deuxième transformateur TR2 dont le secondaire est accordé avec la capacité C3 et C4 sur une harmonique 5 ou 7 afin que les courants résultants donnent un courant dont la forme sera une sinusorde amortie. Ceci a pour but d'avoir une surface importante sans en avoir une amplitude forte, préjudiciable à la durée de la lampe, voir figure 3. Le mélange des deux courants judicieusement fait, permet d'avoir des tensions à vide de l'ordre de I000 à 3000v permettant d' allumer et réallumer les lampes instantanément. Cet avantage peut être également un inconvénient pour les douilles de fixations de ces lampes et les cables les alimentants Dans le montage du générateur de courant, il est prévu un circuit d'arrêt 7 qui lorsqu'une lampe est hors service, controle la tension élevée à vide, la détecte, et permet d'arrêter le montage en agissant sur le triac de mise en route TI. Ce même triac TI, lors de la mise en route, est légérement commandé en retard par le circuit 2 afin que les commandes des bases des transistors A et B soient fonctionnelles avant l'arrivée de la haute tension sur les capacités C5 et C6. Ceci à pour but de ne pas détériorer les transistors A et B (qui peuvent être des transistors de puissance à effet de champs), lesquels sont sensibles aux surtensions de démarrage. Egalement pour éliminer les surtensions provenant du réseau d'alimentation ce montage prévoit sur la figure I une chaine de zener ZI et Z2, dont la valeur est comprise entre : supérieur à la valeur de la HT et inférieur au VCE des transistors A et B. REVENDICATIoe-S I - Procédé permettant d'avoir le courant en phase avec la tension. 2 - Procédé permettant de retarder la commande des transistors de puissance avant l'application de la haute tension. 3 - Procédé permettant d'arreter le montage lorsqu'une lampe est HS. 4 - Procédé permettant des réallumages à chaud instantanément. 5 - Procédé permettant de faire des économies de consommation en éliminant au maximum de pertes. 6 - Procédé permettant d'améliorer le rapport lumens/watts des lampes à décharges. 7 - Procédé améliorant la durée de vie des lampes à décharges, grace à un courant sinusoïdal amorti et d'amplitude faible. 8 - Procédé possédant une chaine de zener ZI et Z2 supprimant les surtensions.