Brevet FR2715792A1 — publié le 19950804

BALLAST ELECTRONIQUE HAUTE-FREQUENCE POUR TUBES FLUORESCENTS La présente invention concerne un ballast électronique haute-fréquence pour tubes fluorescents. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des tubes fluorescents à filaments. On connaît de l'état de la technique des ballasts, dits classiques, fonctionnant à la fréquence du secteur, 50 Hz en général. Ces ballasts connus comprennent principalement une auto-inductance disposée en série sur le secteur avec le tube fluorescent à allumer et à entretenir. Il existe également des ballasts, dits électroniques, dont la fréquence de fonctionnement est beaucoup élevée, 50 kHz par exemple. Les ballasts de ce type comprennent essentiellement un circuit d'alimentation qui, à partir de la tension secteur, fournit un signal continu, et un oscillateur qui, par découpage dudit signal continu, délivre un signal haute-fréquence appliqué aux électrodes des tubes fluorescents. Les ballasts électroniques présentent par rapport aux ballasts classiques l'avantage d'une moindre consommation, l'économie d'énergie pouvant atteindre 30 à 50%, du fait du remplacement de l'auto-inductance par un circuit équivalent dont le facteur cos (p est plus élevé, proche de 1. Toutefois, les ballasts électroniques sont beaucoup plus coûteux, d'un facteur 3 à 10, que les ballasts classiques, ce qui limite considérablement leur développement. Aussi, un problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un ballast électronique haute-fréquence pour tubes fluorescents, comprenant un circuit d'alimentation fournissant un signal continu à partir de la tension secteur, et un oscillateur apte à délivrer auxdits tubes fluorescents un signal haute-fréquence à partir dudit signal continu, ballast qui serait d'un coût moins élevé que les ballasts électroniques existant actuellement. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit oscillateur comporte un transformateur comprenant un tore magnétique, un enroulement primaire constitué par un bobinage de spires, et au moins un enroulement secondaire constitué par une résistance formant boucle autour dudit tore magnétique. Ainsi, l'enroulement secondaire est obtenu par simple câblage de ladite résistance sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un quelconque bobinage, lequel représente toujours une opération coûteuse en main d'oeuvre, d'où une économie substantielle réalisée sur la prix de revient du ballast électronique conforme à l'invention. Il faut également souligner qu'avec les starters utilisés dans les ballasts classiques, les filaments des tubes ont une durée de vie limitée par les amorçages répétés qu'ils doivent subir avant allumage effectif. C'est pourquoi il est prévu que le ballast électronique de l'invention comporte un starter constitué par un condensateur d'amorçage. On obtient de cette manière un allumage instantané des tubes fluorescents, d'où une longévité multipliée par 2 ou 3. De plus, le ballast muni de ce type de starter peut être utilisé dans les locaux de sécurité et les chambres froides, ce qui n'est pas le cas des ballasts classiques. De plus, si on le désire, il est possible d'appliquer un préchauffage aux filaments des tubes avec allumage différé, mais amorçage unique, du fait que selon l'invention ledit starter comprend également un circuit de préchauffage disposé en parallèle sur ledit condensateur d'amorçage. Enfin, un autre avantage important sur le plan économique du ballast conforme à l'invention est qu'il peut être très facilement intégré à des réglettes déjà existantes pour les tubes fluorescents à ballasts classiques comportant un starter composé d'un condensateur d'amorçage et d'un bilame en parallèle. Le procédé d'installation du ballast électronique de l'invention dans une telle réglette est très simple puisqu'il consiste à connecter ledit ballast au secteur et aux tubes, et à déconnecter ledit bilame, ce qui revient donc à utiliser avec les mêmes avantages le condensateur d'amorçage existant, le condensateur d'amorçage incorporé au ballast n'étant pas câblé. Cette possibilité de rénovation bon marché des réglettes anciennes présente un intérêt considérable en faveur du succés commercial du ballast électronique conforme à l'invention. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure la est un schéma d'un circuit d'alimentation du ballast électronique représenté sur la figure lb. La figure lb est un schéma d'un ballast électronique haute-fréquence conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective du transformateur de l'oscillateur du ballast de la figure lb. La figure 3 est un schéma illustrant le remplacement d'un ballast classique par un ballast conforme à l'invention. La figure lb donne le schéma d'un ballast électronique haute-fréquence pour un tube fluorescent 10. Ce ballast est alimenté par un circuit 20 d'alimentation, représenté sur la figure la, qui fournit à partir de la tension secteur 220 V, 50 Hz un signal continu Vcc, après filtrage par un filtre 21 réjecteur à 50 kHz afin d'empêcher l'émission de signaux parasites sur le secteur, et redressement double alternance par un pont 22 de diodes. La tension continue Vcc de sortie a une valeur de l'ordre de 325 V par exemple. Eventuellement, une correction de facteur de forme peut être appliquée au signal Vcc obtenu. Comme l'indique la figure lb, la tension continue Vcc provenant du circuit 20 d'alimentation est ensuite traitée par un module 30 de puissance du type "pushpull" et un oscillateur 40 de manière à obtenir par découpage un signal haute-fréquence de 50 kHz par exemple. Ce signal haute-fréquence est appliqué aux bornes notées 1,4 du tube fluorescent 10. Ainsi que le montrent les figures lb et 2, l'oscillateur 40 comporte un transformateur 41 comprenant un tore magnétique 43, un enroulement primaire 42 constitué par un bobinage de quelques spires et deux enroulements secondaires constitués respectivement par des résistances R2, R3 formant boucles autour dudit tore magnétique 43. Cette disposition simplifie sensiblement la réalisation du transformateur 41 en évitant le bobinage de deux enroulements secondaires. On peut observer sur la figure lb que le ballast de l'invention comporte un starter à allumage instantané constitué par un condensateur Ca d'amorçage. L'avantage de ce starter est d'éviter les amorçages répétés qui se produisent avec les starters classiques à condensateur et à bilame et qui sont responsables du vieillissement prématuré des tubes fluorescents. D'où la possibilité d'utiliser le ballast de l'invention dans des endroits de sécurité et les chambres froides, notamment. A titre facultatif, le starter de la figure lb peut également comprendre un circuit 50 de préchauffage incluant une résistance Rt à coefficient de température positif. L'amorçage unique du tube 10 se fait alors avec un léger retard. Lorsqu'une réglette d'un tube fluorescent est équipée d'un ballast basse fréquence de type classique, c'est-à-dire à auto-inductance et à starter à condensateur d'amorçage et bilame en parallèle, le remplacement du ballast existant par un ballast électronique haute-fréquence de l'invention se fait très facilement selon un procédé d'installation représenté sur la figure 3 qui consiste à déconnecter le tube fluorescent 10 du circuit existant à autoinductance L, à connecter le ballast B conforme à l'invention au secteur et au tube 10 par les bornes 1 et 4, et à déconnecter le bilame 60. L'amorçage du tube 10 est réalisé par le condensateur C'a déjà existant qui joue le même rôle que la condensateur Ca d'amorçage, lequel n'est pas utilisé dans ces conditions de rénovation. REVENDICATIONS 1. Ballast électronique haute-fréquence pour tubes fluorescents (10), comprenant un circuit (20) d'alimentation fournissant un signal continu (Vcc) à partir de la tension secteur, et un oscillateur (40) apte à délivrer auxdits tubes fluorescents un signal haute-fréquence à partir dudit signal continu, caractérisé en ce que ledit oscillateur (40) comporte un transformateur (41) comprenant un tore magnétique (43), un enroulement primaire constitué par un bobinage (42) de spires, et au moins un enroulement secondaire constitué par une résistance (R2,R3) formant boucle autour dudit tore magnétique (43). 2. Ballast électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un starter constitué par un condensateur (Ca) d'amorçage. 3. Ballast électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit starter comprend également un circuit (50) de préchauffage disposé en parallèle sur ledit condensateur (Ca) d'amorçage. 4. Procédé d'installation du ballast électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans une réglette comportant un starter composé d'un condensateur (C'a) d'amorçage et d'un bilame (60) en parallèle, caractérisé en ce qu'il consiste à connecter ledit ballast (B) au secteur et aux tubes (10), et à déconnecter ledit bilame (60).