Brevet FR2795595A1 — publié le 20001229

La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation pour sources d'éclairage fluorescents et luminescents. I1 concerne le domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion de matériels destinés aussi bien à l'équipement des nouveaux appareils d'éclairage équipés de tubes fluorescents ou luminescents, qu'au remplacement des accessoires existants. A ce jour, les sources lumineuses utilisées le plus couramment, en particulier pour l'éclairage des locaux domestiques ou professionnels, sont essentiellement constituées de lampes à filament et de tubes fluorescents (à vapeur de mercure). Les lampes à filament sont caractérisées par un rendement particulièrement faible et une durée de vie réduite. Elles ne continuent à être utilisées qu'en raison de leur prix très bas, de leur faible encombrement et de la qualité de la lumière émise. Signalons que depuis quelques années, les ampoules à halogène, dont le rendement et la durée de vie sont sensiblement meilleurs, se répandent de plus en plus, mais ces lampes sont d'un prix élevés et ne peuvent fonctionner qu'avec un appareillage d'un coût également important. I1 en va de même avec les sources lumineuses utilisant la décharge électrique dans un gaz, et en particulier les tubes fluorescents, qui doivent être associés avec un équipement encombrant et onéreux comportant des enroulements sur noyau magnétique, généralement désigné sous le nom de ballast, et dont le rôle est de stabiliser la décharge électrique. Ces tubes doivent en outre être amorcés, soit au moyen d'une impulsion à haute tension, soit au moyen de filaments de chauffage incorporés dans le tube et contrôlés par un dispositif particulier appelé "starter". Les tubes fluorescents se prêtent très mal à un réglage de leur intensité lumineuse qui ne peut normalement être obtenue qu'avec des ballasts spéciaux d'un prix élevé. Ils doivent de plus être alimentés sous une tension égale à celle du secteur (220 volts), ce qui impose l'utilisation d'un transformateur lorsqu'on souhaite les alimenter au moyen d'une batterie. L'auteur de la présente invention a déposé deux brevets français, publiés sous les numéros FR 2 578 709 et FR 2 614 749, ayant pour objectif de remédier à ces inconvénients et décrivant tous deux un appareillage électronique destiné à l'alimentation électrique des source lumineuses à décharge, très léger, de faibles dimensions et bon marché, pouvant être alimenté directement en courant continu basse tension et délivrant en sortie une tension de fréquence et d'amplitude élevées. Ces dispositifs, basés sur un oscillateur basse tension et des enroulements élévateurs de tension, permettent de réaliser très facilement des appareils d'éclairage fonctionnement sur batterie et même d'envisager des systèmes auto-secourus, avec une batterie en tampon. Le réglage de leur intensité lumineuse peut s'effectuer au moyen d'un simple potentiomètre inséré dans le circuit basse tension. Ces appareillages permettent d'obtenir un très bon rendement énergétique, une durée de vie pratiquement illimitée des sources lumineuses et des performances ne se dégradant pas sensiblement dans le temps. Ces caractéristiques donnent la possibilité de réaliser des lampes de forme quelconque, et la très basse température de fonctionnement ainsi que la faible pression de gaz utilisée permet même d'envisager leur réalisation en matière synthétique. La présente invention consiste en une série de perfectionnements de ces dispositifs permettant une amélioration sensible de leur fonctionnement et en particulier de leur stabilité de marche dans des environnements perturbé par des champs électriques ou magnétiques. I1 est constitué d'un circuit électronique alimenté en courant continu comportant un oscillateur basse tension à transistor alimentant un enroulement primaire et contrôlé par une résistance variable, et d'un enroulement secondaire haute tension sur lequel est raccordé la sources lumineuses, un circuit de stabilisation à diode zener rapide limitant les pics de tension du circuit secondaire à 1000 volts entre 10 et 100 kiloHerz. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 est un schéma des circuits constituant le dispositif d'alimentation de sources lumineuse à décharge, les figures 2 et 3 illustrent l'utilisation du dispositif pour des tubes fluorescents, avec alimentation sur le secteur, et les figures 4 et 5 représentent le montage du système d'alimentation avec un ou plusieurs à décharge. Le dispositif, figures 1 à 5, consiste en un circuit électronique 1, l' comportant un oscillateur basse tension constitué d'un condensateur C0, d'un enroulement EO et d'un transistor T alimentant un enroulement primaire E1 et contrôlé par une résistance variable Rv. L'ensemble est complété par un enroulement secondaire E2, un condensateur d'entrée C2, un condensateur de sortie C3, des bornes d'alimentation 2, 3 en courant continu basse tension et des bornes de sortie 4, 5 sur lesquelles se branchent les sources lumineuses 6. Les trois enroulements E0, E1 et E3 sont bobinés sur le noyau magnétique d'un même pot en ferrite fermé de faibles dimensions (non représenté) décrit dans les brevets mentionnés ci-dessus. Un des perfectionnements objet de la présente demande consiste en un circuit de stabilisation 7 inséré entre le pôle positif de l'alimentation et la base du transistor T. Ce circuit est composé d'un condensateur 8 et d'une résistance 9 montés en parallèle, et d'une diode zener 10 rapide montée en série avec les deux composants précédents. Ce montage est déterminé de façon à limiter les pics de tension du circuit secondaire à 1000 V entre 10 et 100 kHz. Un deuxième perfectionnement est constitué' d'un grillage 11 conducteur recouvrant le circuit imprimé recevant les composants du dispositif, relié à la masse, et jouant le rôle d'une cage de Faraday protégeant le système contre les champs électriques et magnétiques. Le pôle négatif 3 de l'alimentation basse tension, ainsi que l'un des pôles 5 de la sortie sont également reliés à la masse. Un troisième perfectionnement apporté au système se présente sous la forme d'un programmateur 12 agissant sur la résistance variable Rv grâce à un- moyen connu et permettant de faire évoluer l'intensité lumineuse de la source lumineuse 6 de manière cyclique ou aléatoire, ou encore en fonction des variations d'éléments sonores ou autres. Les constituants du dispositif peuvent être calculés de façon à ce que l'alimentation du circuit électronique 1 s'effectue en basse tension, sous 12 ou 24 volts par exemple, ce qui permet de le raccorder à une batterie ou une autre source basse tension (figures 2, 3). Ces constituants peuvent également être prévus pour que l'alimentation du circuit électronique l' se fasse à une tension plus élevée, par exemple en 110 volts, de façon à pouvoir le raccorder directement au secteur (figures 4, 5). Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Dispositif d'alimentation pour sources d'éclairage fluorescents et luminescents, destiné aussi bien à l'équipement des nouveaux appareils d'éclairage, qu'au remplacement des accessoires d'appareils existants, comprenant un circuit électronique (1, l') alimenté en courant continu et comportant, d'une part, un oscillateur basse tension constitué d'un condensateur (CO), d'un enroulement (E0) et d'un transistor (T) alimentant un enroulement primaire (E1) et contrôlé par une résistance variable (Rv) et, d'autre part un enroulement secondaire (E2) haute tension sur lequel une ou plusieurs sources lumineuses (6) sont raccordées, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de stabilisation (7) inséré entre le pôle positif de l'alimentation et la base du transistor (T) constitué d'un condensateur (8) et d'une résistance (9) montés en parallèle, et d'une diode zener (10) rapide montée en série avec les deux composants précédents. 2 . Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le circuit de stabilisation (7) est déterminé de façon à limiter les pics de tension du circuit secondaire à 1000 volts entre 10 et 100 kiloHerz. 3 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte un grillage conducteur (11) recouvrant le circuit imprimé recevant les composants du dispositif, relié à la masse, et jouant le rôle d'une cage de Faraday protégeant le système contre les champs électriques et magnétiques. 4 . Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait que le pôle négatif (3) de l'alimentation, ainsi que l'un des pôles négatif (3) de l'alimentation, ainsi que l'un des pôles (5) de la sortie du circuit électronique (1, l') sont reliés à la masse. 5 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la résistance variable (Rv) pilotant l'oscillateur est commandée par un programmateur (12). 6 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le circuit électronique (1) est déterminé pour être alimenté en basse tension, sous 12 ou 24 volts par exemple, de manière à pouvoir le raccorder à une batterie ou une autre source basse tension. 7 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, se caractérisant par le fait que le circuit électronique (l') est déterminé pour être alimenté sous une tension, par exemple en 110 volts, permettant de le raccorder directement au secteur.