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" Perfectionnements apportés et relatifs aux lampes à décharge électriques et appareils analogues."
Cette invention concerne des perfectionnements apportés et relatifs aux lampes à décharge électriques du type à colonne pour positive remplie de gaz, et a, entre autres/objet., celui de four- nir des moyens grâce auxquels la lumière émise peut être facile- ment contrôlée depuis une émission minimum (pas de lumière) jus- qu'à une émission maximum. Différents procédés pour atteindre ce but ont été précédemment proposés, mais l'objection principale à ceux-ci réside dans le fait qu'ils comportent un débours de ca- pital appréciable.
Un objet spécifique de la présente invention consiste à fournir des moyens par lesquels le desideratum précité
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peut être pallié avec une dépense de capital comparativement mi- nime.
Selon l'invention, on peut prévoir dans ou pour une lampe à décharge électrique une grille et / ou un écran électrostatique ou un élément analogue qui sert à contrôler le flux d'électeons entre les deux filaments de chauffage,ou à réduire la capacité électrique interne de la lampe. L'écran et/ou grille peut être constituée par toute matière non diélectrique appropriée et peut être disposée extérieurement et/ou intérieurement à la lampe. Le potentiel de l'écran et/ou grille peut être neutre ou autrement selon le désir, et des moyens peuvent être prévus pour modifier selon le désir le potentiel de chaque écran et/ou grille ou de celle qui a été choisie.
D'une façon générale, en ce qui concerne les lampes à décharge, on sait qu'une tension initiale comparativement élevée doit être appliquée pour amorcer la décharge, et on a proposé d'employer des moyens, y compris des écrans externes, grâce aux- quels la décharge initiale pouvait être effectuée sans augmenta- tion sensible de la tension. C'est à cause de la tension élevée initiale qui est nécessaire pour des types normaux de lampes à décharge que l'on éprouve des difficultés dans la modification de l'émission de lumière ; en particulier, il est difficile d'aug- menter l'émission de lumière de zéro à un maximum car il est évi- dent que, lors de l'application du voltage élevé initial, l'émis- sion maximum est obtenue, directement au départ de la décharge.
Par la suite, en réduisant la tension appliquée, l'émission de lumière peut être réduite mais ne peut l'être que comparativement faiblement, soit d'approximativement 20%, pour la raison que si la tension appliquée est réduite davantage, la décharge devient intermittente et l'on n'obtient plus une lumière satisfaisante.
Ces inconvénients et désavantages sont surmontés grâce à la pré- sente invention.
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Les moyens pour contrôler ou commander la lumière émise par une lampe à décharge électrique peuvent comprendre une grille et/ou écran électrostatique (appelé ci-après "écran" pour la faci- lité) disposé parallèlement à l'axe longitudinal de la lampe, et s'étendant de préférence sur au moins les trois quarts de la lon- gueur de celle-ci. L'écran peut être mis à la terre ou être à un potentiel neutre, et l'on peut connecter, entre une borne d'une alimentation en courant alternatif monophasé et une self en série avec l'une des électrodes du tube ou lampe, une résistance varia- ble qui, à cause de la réduction de la capacité de la lampe par suite de la disposition voisine de l'écran, sert à contrôler et à limiter le courqnt créé lorsque la lampe est amorcée, et par- tant à contrôler l'émission de lumière.
Une telle disposition peut, de la même manière, être ap- liquée à une pluralité de lampes à décharge électriques placées sous une commande commune, le nombre de bobinages secondaires sur le transformateur étant avantageusement multiplié et une self étant prévue pour chaque lampe, ces selfs étant connectées en pa- rallèle à l'une des bornes de l'alimentation en courant,à l'inter- vention d'une résistance variable, comme mentionné ci-dessus.
Une disposition comme il vient d'être dit comprend les éléments essentiels pour la commande ou contrôle de l'émission de lumière à partir d'une série de lampes ayant des caractéristi- ques identiques, mais, en pratique, des lampes identiques de nom peuvent en fait avoir des caractéristiques qui sont différentes dans une grande mesure.
Il peut, par conséquent, être désirable afin de maintenir un degré égal d'émission de lumière à partir de chacune d'une série de telles lampes, interconnectées comme précité, de prévoir des enroulements secondaires sur les selfs, ces enroulements secondaires étant interconnectés en parallèle, de sorte que, par inductance mutuelle, les courants dans les selfs sont maintenus à des valeurs proportionnelles servant à créer une émission de lumière égale à partir des lampes associées ; ou bien, au moins les enroulements secondaires tendront à redres- ser tout écart d'une telle uniformité d'émission de lumière.
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De plus, en pratique, le nombre maximum de selfs qui peuvent être interconnectées par inductance mutuelle, comme pré- cité, peut être de trois, ou tout au plus de quatre, s'il faut éviter la formation d'un rapport d'angle de phase pouvant con- duire à un facteur de puissance inadmissible. Par conséquent, si l'on développe une telle disposition, avec disons six lampes à décharge ou davantage commandées simultanément, les selfs as- sociées individuellement avec les lampes peuvent être intercon- nectées en deux groupes de trois au moyen d'enroulements secon- être daires en parallèle,et des connexions capacitives/établies d'une part entre les selfs elles-mêmes et d'autre part entre les grou- pes d'inductances secondaires.
La dernière connexion capacitive peut être formée soit directement en un conducteur disposé en- tre les deux enroulements secondaires terminaux du groupe, soit, suivant une variante, on peut prévoir en relation inductive -avec les deux selfs terminales,des enroulements secondaires sup- plémentaires qui sont interconnectés à l'intervention d'un con- densateur. Grâce à une telle connexion capacitive, une avance de facteur de puissance dans un groupe de lampes peut être sen- siblement ou au moins partiellement contrebalancée par un re- tard de facteur de puissance dans l'autre groupe.
Selon une caractéristique de la présente invention, un écran disposé comme précité contre une lampe à décharge élec- trique, peut être associé avec des moyens électromagnétiques permettant une commande à plusieurs étages de l'émission de lumière, de préférence avec une commande de facteur de puis- sance automatique.
Dans une telle disposition, un commutateur rotatif peut servir à connecter l'une ou'l'autre borne (sous tension ou neutre) d'une alimentation en courant alternatif monophasé , en étages successifs, par étages d'impédance dé- croissants, fournis par exemple par une série de résistances et une self distinctes, au circuit inductif d'un enroule- ment de filament-: de chauffage de lampe, et, par l'enroulement primaire du transformateur des filaments de chauffage, à l'au-
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tre borne (neutre ou sous tension, selon les nécessités) de la- dite alimentation.
Dans une modification, dans les deux derniers étages du système de commutation à plusieurs étages précité, lorsque la connexion entre l'un des côtés du commutateur et ledit enroule- ment de filament de chauffage est effectuée par l'impédance seu- le, l'enroulement primaire du transformateur des filaments de chauffage peut être coupé du circuit.
Un condensateur de correction de facteur de puissance peut être relié entre une dérivation intermédiaire prévue sur la self et ladite borne d'alimentation, ladite dérivation étant conçue pour toujours renfermer dans le circuit du condensateur une petite partie de la portion de la self qui est active dans le circuit.
Suivant une variante, le commutateur, au lieu d'être con- necté aux résistances, et à la self distincte comme susmentionné, peut être connecté à une série d'inductances.
Lorsqu'on désire réaliser une commande unitaire de plu- sieurs lampes à décharge associées avec des écrans électrostati- ques, on peut prévoir (en association avec la ou les résistances variables pour le réglage de l'émission de lumière comme précité) des selfs de réactance saturables entre la borne d'alimentation sous tension ou neutre et les circuits inductifs correspondants des enroulements des filaments de chauffage, des lampes,(les écrans étant mis à la terre ou à potentiel neutre) ::.des tensions de courant continu réglées étant appliquées de façon variable pour saturer les noyaux de ces selfs, pour assurer une émission de lumière égale de toutes les lampes. Ce système sert également à assurer une commande de facteur de puissance automatique.
Au lieu de selfs saturables, on pourrait prévoir des am- plificateurs magnétiques ou d'autres dispositifs équivalents.
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Une autre caractéristique de l'invention consiste en la disposition, parallèlement à une lampe de décharge électrique et de celle-ci espacé/,d'un écran qui sert à commander ou contrôler le flux d'électrons entre les deux enroulements des filaments de chauffa- ge de la lampe, lesdits enroulements et l'écran étant connectés dans un circuit électromagnétique résonant servant à créer un ef- fet de condensateur entre la lampe et l'écran.
Ainsi, si les ca- ractéristiques du circuit sont établies pour appliquer aux enrou- lements des filaments une tension telle que la lampe ne sera pas amorcée pour la capacité de la lampe telle que déterminée par le- dit effet de condensateur entre la lampe et l'écran, l'approche ou l'interposition d'un corps étranger ayant une capacité électro- statique modifiera l'effet de condensateur entre la lampe et l'é- cran et provoquera l'amorçage de la lampe.
Le circuit électromagnétique précité entre la lampe et l'écran, peut comprendre un circuit à résonance comportant un en- roulement secondaire sur le transformateur qui sert à fournir du courant aux filaments de chauffage des électrodes de la lampe à décharge. Un tel circuit à résonance peut, par exemple, comprendre un condensateur et une résistance reliés audit enroulement secon- daire, une dérivation entre le condensateur et la résistance étant connectée à l'écran.
A l'état de tension entre le tube et l'écran, créé par le circuit à résonance précité, qui est en fait un contrôle de la relation d'angle de phase entre les corps de condensateur opposés constitués par la lampe et l'écran, la charge instantanée peut être contrôlée par réglage du courant s'écoulant dans le circuit à résonance à l'aide du condensateur et/ou de la résistance dans le circuit.
Si, par 'exemple, la capacité du circuit et du con- densateur formé par la lampe et l'écran est constante, l'impé- dance du circuit peut être ajustée par variation de la résistance
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pour fournir une charge de pointe sur la lampe et l'écran qui est insuffisante, en rapport avec la tension appliquée aux filaments de chauffage des électrodes, pour provoquer l'amorçage de la lampe, c'est-à-dire pour créer l'ionisation instantanée du gaz contenu.
Si, alors, la capacité mutuelle du tube et de l'écran est modifiée par l'approche ou l'interposition d'un corps ayant une capacité électrostatique, la charge montera automatiquement jusqu'à une va- leur pour laquelle la lampe sera amorcée.
Au moyen des dispositifs décrits en dernier lieu, une lam- pe à décharge, ou une série de ces lampes, peuvent être destinées à l'usage là où un amorçage instantané provoqué extérieurement est avantageux ou désirable, comme à des fins de photographie ou pour des signaux visuels.
Afin que la nature de l'invention, et ses différentes ap- plications susmentionnées puissent être rapidement comprises, on se référera à présent, simplement à titre d'exemple, aux dessins ci-annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma des connexions illustrant une application de l'invention à une seule lampe à décharge.
La figure 2 est un schéma des connexions illustrant une application de l'invention à deux lampes à décharge.
Lq figure 3 illustre une variante du schéma des connexions de la figure 2 en vue de l'étendre à six lampes à décharge.
La figure 4 est une variante du schéma des connexions mon- tré à la figure 3.
La figure 5 est un schéma des connexions illustrant l'ap- plication de l'invention à une commande à plusieurs étages d'une lampe à décharge.
La figure 6 est un schéma des connexions illustrant l'ap- plication de l'invention à une série (de préférence un nombre pair) de lampes à décharge pour la commande automatique du facteur de puissance en association avec le réglage de l'émission de lumière.
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La figure 7 est un schéma des connexions illustrant l'ap- plication de l'invention dans le cas d'un circuit à résonance pré- vu pour contrôler la capacité d'une lampe par un écran qui en est espacé, de façon à permettre le départ de la décharge dans la lampe par l'interposition ou l'approche d'un corps étranger.
Si l'on se reporte tout d'abord à la figure 1, on voit qu'une lampe à décharge électrique P du type à colonne positive remplie de gaz, est pàurvue de filaments de chauffage d'électrode appropriés A et B qui sont écartés l'un de l'autre et sont re- présentés aux extrémités opposées de la lampe. Du courant prove- nant de toute source de courant alternatif convenable est amené aux bornes L et N, vers l'enroulement primaire Tl d'un transfor- mateur de filament de chauffage. Les enroulements secondaires Y et Z du transformateur sont reliés respectivement en circuit avec les enroulements de filament A et B, et une connexion entre la borne d'alimentation neutre N et l'enroulement de filament de chauffage A est également shuntée aux bornes du transformateur.
Le circuit de l'enroulement de filament de chauffage B est éga- lement connecté par une self mise à la terre J et une résistance variable H à la borne sous tension L de l'alimentation.
De la bobine secondaire Y du transformateur part un con- ducteur par une résistance D vers une plaque ou côté d'un conden- sateur E, l'autre plaque ou côté de celui-ci étant relié au cir- cuit de l'enroulement de filament de chauffage B et de là par la self J et la résistance H à la borne d'alimentation sous tension
Un écran électrostatique est associé à la lampe P . Cet écran a de préférence les trois quarts au moins de la longueur de la lampe et est disposé parallèlement à l'axe longitudinal de cel- le-ci. Si l'écran est constitué par un organe séparé tel qu'une bande de métal, il n'est de préférence pas éloigné de plus de trois quarts de pouce de l'extérieur de la lampe.
Il peut cepen- dant être constitué par une matière métallique ou une autre ma- tière appropriée qui est pulvérisée sur l'extérieur de la lampe.
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Dans une autre variante, l'écran est placé à l'intérieur du tube et, si on le désire, il peut y avoir un écran à la fois à l'exté- rieur et à l'intérieur du tube. Cet écran est mis à la terre, com- me représenté, ou à un potentiel neutre.
La résistance variable H n'est pas une résistance uniforme, la disposition étant telle que dans les étapes initiales d'intro- duction de la résistance, un petit mouvement du curseur donne une augmentation de résistance comparativement faible dans le circuit et, vers la fin du mouvement, c'est-à-dire lorsqu'il se déplace vers la position de résistance maximum, il s'introduit pour le mê- me mouvement une résistance beaucoup plus grande.
La self J est du type normal et a les mêmes caractéristi- ques dépendantes de la lampe que les selfs qui sont employées ac- tuellement. Lorsque la décharge de la lampe commence, l'enroule- ment primaire du transformateur Tl est mis hors circuit, et des potentiels alternatifs opposés sont appliqués directement aux en- roulements d'électrode A et B à partir des bornes d'alimentation L et N, par la self J et la résistance variable H, et le chauffage jusqu'à la température d'émission des enroulements d'électrode est automatiquement effectué par le passage des courants de déchar- ge de la lampe .
Dans la pratique normale, il est habituel de prévoir un commutateur de départ automatique qui court-circuite momentanément la self J par les électrodes d'émission, de sorte que lorsque le commutateur de départ automatique est coupé, il provoque une ten- sion croissante aux bornes des électrodes d'émission par suite de l'action de la self inductive. Comme on le verra en se reportant à la figure 1, la disposition selon l'invention présente des en- roulements de filament de chauffage séparés prévus à chaque élec- trode.
La tension appliquée ne sera pas, dans les circonstances normales, suffisante pour amorcer la décharge, mais l'effet de l'écran C est de réduire la longueur effective en réduisant la capacité de la lampe de sorte que le voltage initial
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requis pour amorcer la lampe, c'est-à-dire pour ioniser le gaz 8 l'intérieur de la lampe, est considérablement réduit.
Par suite de cette ionisation, le courant grandit rapidement et le rôle de la self J est d'empêcher un courant excessif.
La résistance H en série avec la self est, comme men- tionné ci-dessus, réglable et peut être réglée de telle façon qu'une augmentation soudaine de courant est empêchée et, par conséquent, une incandescence très légère apparaîtra entre les électrodes d'émission de la lampe. La résistance étant di- minuée, la tension appliquée aux bornes des électrodes est augmentée avec, pour résultat, augmentation du degré d'éclai- rage, et la réduction de la résistance peut être poursuivie jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de résistance dans le circuit lorsque le débit maximum est obtenu.
Un léger décalage de phase, dû à l'inductance et à la capacité des lampes et de la self dans la décharge initiale, qui provoque normalement de l'ombre et un tremblotement, est rectifié par le réseau de résistance et de condensateur D, E qui assure un courant et un voltage constants (soumis au con- trôle de la résistance H) sur les électrodes, en produisant insi un éclairage uniforme de la lampe.
On peut dire que, comparé au type normal de lampe à décharge utilisé actuellement, le léger décalage de temps que l'on constate dans un type normal de lampe,immédiatement consécutif à la fermeture du circuit (lequel décalage de temps est dû à l'action de la lampe de départ) est pratique- ment évité par la présente invention, et, lorsque le circuit est complet, et suivant le volume de la résistance H dans le circuit, l'éclairage devient rapidement apparent ; la lampe peut émettre une incandescence douce ou une lumière d'inten- sité maximum, ou, si on le désire, toute intensité comprise entre un maximum et un minimum déterminés par la valeur de la résistance H comprise dans le circuit.
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De ce qui précède, il apparaît clairement qu'en mo- difiant la valeur de la résistance H dans le circuit, on peut modifier l'éclairage selon le désir.
Une lampe à décharge montée comme précité peut être actionnée par une alimentation en courant continu, un potentiel continu, de l'ordre du voltage de l'électrode qui sert d'anode, étant appliqué à l'écran, la self J étant remplacée par une résistance et des moyens de chauffage appropriés étant prévus pour les électrodes de la lampe.
S'il faut mettre en circuit plusieurs lampes à déchar- ge, le nombre de selfs peut être augmenté suivant le nombre de filaments de chauffage des électrodes. Un schéma des connexions approprié pour l'emploi avec deux lampes à décharge P1, P2,est illustré à la figure 2, l'arrangement et la disposition de l'appareil et la manière dont il fonctionne étant comme décrits avec référence à la figure 1; il est prévu une résistance va- riable simple H pour contrôler simultanément le degré d'éclai- rage émis par les deux lampes, et deux selfs Jl et J2, chacune associée avec l'une des lampes et connectée en parallèle avec la borne sous tension L par la résistance H.
Les filaments de chauffage Al et A2 sont connectés en parallèle à l'enroulement secondaire de transformateur Y, et un enroulement secondaire additionnel Xl est connecté en circuit avec le filament de chauffage d'électrode B2.
Les éléments mentionnés dans le paragraphe précédent sont suffisants pour le contrôle de l'émission de lumière de deux lampes ayant des caractéristiques exactement identiques, mais, en pratique, il est désirable de prévoir la possibilité de lampes nominalement identiques ayant des caractéristiques qui diffèrent dans une grande mesure. Dans ce but, afin de maintenir un degré égal d'émission de lumière pour les deux lampes interconnectées comme on l'a représenté à la figure 2,
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des enroulements secondaires Kl et K2 sont prévus respectivement sur les selfs Jl et J2, ces enroulements secondaires étant montés en parallèle comme montré.
Ainsi, par inductance mutuelle, les courants de c. écharge sont établis et maintenus à des valeurs pro- portionnelles de sorte que, si par exemple la lampe Pl doit avoir des caractéristiques plus douces que la lampe P2, ce par quoi dans les conditions imposées par le circuit, la lampe P1 est ren- due capable de commencer la décharge à un voltage insuffisant pour amorcer la lampe plus forte P2, le courant de décharge alors créé dans la self Jl induira un courant dans les enroulements Kl et K2 montés en parallèle, appliquant de ce fait par induction, entre 1' enroulement K2 et la self J2une tension additionnelle à l'élec- trode B2 de la lampe P2 et causant le départ de la décharge de cette dernière.
Ensuite, le courant de décharge par la lampe P2 provoque, au moyen de la self J2, une inductance réactive dans l'enroulement K2 qui, à son tour, influence l'enroulement Kl et la self Jl. Ainsi, les courants dans les selfs sont maintenus à des valeurs proportionnelles servant à effectuer une émission de lumière égale des deux lampes, et cette égalité est maintenue dans toute la gamme d'émission contrôlée par la résistance varia- ble H.
Il y une limite pratique au nombre de selfs qui peuvent être interconnectées par inductance mutuelle de la manière qui vient d'être décrite avec référence à la figure 3, s'il faut évi- ter, le développement du rapport d'angle de phase conduisant à un facteur de puissance inadmissible .
A la figure 3 on a représenté une extension de cette dis- position, pour le contrôle ou la commande simultanée de six lam- pes à décharge, six selfs Jl - J6 étant individuellement connec- tées aux électrodes B1-B6 des lampes, les électrodes opposées A1-A6 des lampes étant connectées de la manière indiquée à la figure 2.
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Les selfs Jl, J2 et J3 sont connectées directement à la ré- sistance variable H tandis que les selfs J4, J5 et J6 sont connec- tées à la résistance H à l'intervention d'un condensateur E3.
Les selfs ont individuellement des enroulements secondaires K1-K6 associés, qui sont interconnectés en parallèle, mais avec un condensateur E4 d'une capacité pouvant contrebalancer le conden- sateur- E3 par rapportx aux différentes impédances comprises dans le circuit, interposé entre les enroulements secondaires K3 et K4.
Par les connexions capacitives fournies par les condensateurs E3 et E4, une avance de facteur de puissance dans un groupe de trois lampes et des selfs associées peut être pratiquement ou au moins partiellement contrebalancée par un retard de facteur de puissance dans l'autre groupe de lampes et de selfs.
La figure 4 représente une variante de la disposition de la figure 3, dans laquelle les selfs Jl, J2 et J3 sont directement connectées à la résistance variable H et les selfs J4 J5 et J6 sont connectées à ladite résistance, comme précédemment, à l'in- tervention du condensateur E3. Dans cette variante, cependant, les enroulements secondaires Kl, K2 et K3 sont montés en parallèle, séparément par rapport aux enroulements E4 K5 et K6 également in- terconnectés en parallèle. L'inductance mutuelle entre les deux groupes comprenant chacun trois selfs, est réalisée en prévoyant sur les selfs J3 et J4 des enroulements secondaires supplémentaires M3 et M4, qui sont montés ensemble en parallèle avec interposition d'un condensateur E4 servant, comme décrit ci-dessus, à équilibrer le condensateur E3 .
Dans la disposition pour un contrôle à plusieurs étages com- me montré à la figure 5, un écran électrostatique mis à la terre C est disposé contre une lampe à décharge électrique P, les enroule- ments de filament de chauffage A et B de la lampe étant connectés en circuit avec des enroulements secondaires Y et Z du transforma-
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teur de filament de chauffage T, le bobinage Z étant également connecté à un conducteur neutre 13 venant d'une borne neutre N d'une alimentation en courant alternatif monophasé. Ledit enrou- lement secondaire Y du transformateur est relié par en parallèle, une résistance RI et un condensateur E5 à une extrémité d'une self distincte JT, l'enroulement primaire du transformateur T étant également connecté entre ladite extrémité de la self JT et la borne neutre N.
La borne sous tension L de l'alimentation de courant est reliée en SI au centre d'un bras d'un commutateur bi-polaire ro- tatif qui possède un second bras S2 isolé du bras SI et des. bornes "off" 0 et 01 et quatre paires successives de bornes V, VI ; U, Ul ; F, FI ; et G, Gl.
Les bornes V, U et G sont connectées en parallèle à une jonction I d'où part un conducteur 10 par une résistance R2 vers la borne Ul, et un conducteur 14 se prolonge jusqu'à une dériva- tion 13 sur la self JT. De la borne F part un conducteur 15 vers une dérivation 11 à l'une des extrémités de la self JT, et d'une dérivation 12, quelque peu plus voisine de l'extrémité 11 que de l'autre extrémité de la self, part un donducteur 16 vers l'un des côtés d'un condensateur de facteur dé puissance PFC, dont l'autre côté est relié au conducteur neutre 17.
Les bornes de commutateur FI et Gl sont connectées en parallèle par un conducteur 18 à une jonction Q à l'autre ex- trémité de la self JT (la borne VI n'a pas de connexion). A la jonction Q, une extrémité de l'enroulement primaire du trans- formateur T est connectée, tandis qu'un conducteur 19 venant de l'autre extrémité de cet enroulement va au conducteur neutre 17. Un condensateur radio-suppresseur E6 est connecté dans un conducteur 20, parallèle audit enroulement primaire entre le conducteur neutre 17 et la jonction Q. Entre cette dernière et une autre jonction 21, dans le circuit du filament de chauffa- ge A et du secondaire de transformateur Y, sont connectés , en
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parallèle, une résistance RI et un condensateur E5. Un conduc- teur 22 s'étend également du bras de commutateur S2 à la jonc- tion 21.
On verra que, lorsque le bras de commutateur SI est 'en prise avec le contact V (le bras S2 étant alors en prise avec le contact opposé VI non connecté) ,du courant peut passer de la borne d'alimentation L à la jonction I et de là par le conduc- teur 14 vers le branchement 13 sur la self JT, par approximati- vement 1/3 de l'enroulement de la self, vers la jonction Q, et, de là-, d'une part, par l'enroulement primaire du transforma- teur T et le conducteur 19 vers le conducteur neutre 17, et, d'autre part, par la résistance RI vers le circuit du filament de chauffage de l'électrode A dans la lampe P.
Dans l'étape ou étage de commutation suivant, lorsque le bras de commutateur SI vient en prise avec le contact U, du courant peut passer de la borne d'alimentation L vers la jonc- tion I et de là, d'une part, par le conducteur 14 et la partie supérieure de la self et la résistance 1, comme ci-dessus, vers la jonction 21, et, d'autre part, dans un circuit parallèle,par le conducteur 10 et la résistance R2, vers la borne de commuta- teur Ul, et de là, à l'intervention du bras de commutateur S2 et du conducteur 22, vers la jonction 21.
Dans la troisième étape de commutation, le bras SI venant au contact de la borne F, du courant venant de la borne L s'écoule directement par le conducteur 15 vers la dérivation terminale 11 sur la self JT, par la totalité de l'enroulement de la self vers la jonction Q, et retour par le conducteur le, par la borne FI, vers le bras de commutateur S2, et de là par le conducteur 22 vers la jonction 21 de sorte que la résistance RI est contournée.
Dans l'étape de commutation finale, lorsque le bras de commutateur SI vient sur la borne G, du courant venant de la
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borne d'alimentation L passe par la jonction I et le conducteur 14 vers la dérivation 13 sur la self, et de là jonction Q re- tour par le conducteur 18 vers la borne de commutation 01 et de là, par le bras de commutateur S2 et le conducteur 22,vers la jonction 21.
Dans le fonctionnement de la disposition telle que décrite, comme on le verra sur le schéma des connexions, dans la première étape de commutation, lorsque le bras SI engage le contact V, l'enroulement primaire du transformateur est excité et, au moyen des secondaires Y et Z, les électrodes A et B de la lampe P sont portées à la température d'émission, de sorte qu'en vertu de l'effet de capacité appliqué par l'écran externe C, mis à la terre, la lampe est rendue capable de décharger à une tension d'alimentation ordinaire.
En raison de l'impédance et de la résistance comprises dans le côté sous tension du cir- cuit, l'alimentation en courant est réduite à un minimum prati- que, et la lampe décharge de façon continue à l'aide de l'écran de capacité C, avec une faible incandescence'que l'on peut ap- peler "starlight" (lumière stellaire).
Dans la seconde étape de commutation, en vertu de l'engagement des bras de commutateur SI et S2 avec les bornes U et Ul, la résistance R2 est amenée dans le circuit entre la jonction I et la jonction 21, en parallèle avec la partie su- périeure de la self et la résistance RI, permettant ainsi une augmentation de courant qui provoque un accroissement de l'émis- sion de lumière de la lampe à un degré qui peut être désigné par "moonlight" (clair de lune). De plus, dans cette phase, la tension développée aux bornes des filaments de chauffage A, B, qui est en phase avec la tension des enroulements secondaires Y, Z, tend à contrebalancer la tension dans le primaire du transformateur T, en réduisant de ce fait le courant dans le circuit de ce dernier.
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Dans l'étape suivante, lorsque les bras de commutateur
SI et S2 viennent en prise respectivement avec les bornes F et
FI, le courant venant de la borne L atteint la jonction 21 par le bobinage entier de la self JT, les résistances Rl et R2 étant mises hors circuit. Ceci a pour résultat une nouvelle augmenta- tion de courant et une émission de lumière de la lampe propor- tionnellement élevée, que l'on peut désigner par lumière moyenne.
Finalement, lorsque les bras de commutateur viennent respectivement en contact avec les bornes G et Gl, la seule im- pédance comprise dans le cifcuit allant de la borne L à la jonc- tion 21, est la partie de l'enroulement de la self comprise entre la dérivation 13 et la jonction Q, de sorte que le courant de décharge de la lampe augmente jusqu'à un maximum et que l'émis sion de lumière correspond à la lumière brillante normale d'une telle lampe, la partie de l'enroulement de la self restant dans le circuit étant le minimum nécessaire pour permettre un fonc- tionnement efficace du tube avec le courant minimum qui maintien- dra ladite émission de lumière brillante.
On observera que la rotation progressive du commutateur permet à la lampe P d'être d'abord amorcée à une tension d'ali- mentation normale, et d'émettre ensuite de la lumière avec un éclat contrôlé qui augmente ou diminue avec les rotations vers l'avant où vers l'arrière du commutateur. En outre, la disposi- tion de circuit décrite effectue non seulement le démarrage au- tomatique de la décharge de la lampe dès que le commutateur est amené dans la première position, mais fournit également constam- ment, au moyen du condensateur E6, la suppression de radio-in- terférences, et, au moyen du condensateur E5, la rectification dans les premières phases de commutation de tout décalage de pha- se qui pourrait tendre à provoquer de l'ombre et des tremblote- ments.
De plus, le circuit maintient avantageusement, d'une fa- çon continue, un facteur de puissance avantageux, par suite du fait que le condensateur PFC est toujours relié inductivement entre les bornes d'alimentation au moyen d'une portion du
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bobinage de la self qui est moindre que la totalité ou une partie dudit bobinage effectivement comprise dans le circuit de courant de décharge.
Au lieu des résistances RI, R2 et de la self JT, on peut prévoir une série d'inductances, mais, alors, des tensions plus élevées que la tension d'alimentation peuvent être créées aux bornes de commutation V, U et F.
Une disposition comme décrite, avec le commutateur ro- tatif connecté à la borne sous tension L de l'alimentation en courant, est intéressante pour les installations domestiques, mais pour les installations commerciales ou scientifiques, telles que des cabines de projection pour rayons X, on peut employer la disposition inverse, le conducteur N étant connecté à la borne d'alimentation sous tension, et le commutateur S étant connecté par le conducteur L à la borne d'alimentation neutre. Pour l'em- ploi dans de telles-cabines de projection, il est également pos- sible de substituer une résistance variable à une partie de la self JT.
Dans la disposition illustrée à la figure 6, un ensem- ble de lampes à décharge, qui est un nombre pair et est re- présenté par deux lampes Pl et P2, possède des écrans Cl et C2 comme mentionnés ci-dessus, associés aux lampes et mis à la terre.
La borne sous tension L de l'alimentation en courant alternatif est connectée par un commutateur principal M et des résistances variables parallèles RI et R2, à des selfs saturables parallèles Scl et Sc2, et de là en des points intermédiaires sur les deux enroulements secondaires Yl et Y2 du transformateur T, en circuit avec les enroulements de filament de chauffage Al, A2 des lampes P1, P2 respectivement. Ladite borne sous tension est également reliée directement, au delà du commutateur principal MS, par l'en- roulement primaire du transformateur T, à la borne neutre N de ladite alimentation de courant.
Cette dernière borne est également
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connectée dans le circuit inductif des filaments de chauffage, à partir d'un bobinage secondaire Zl du transformateur, pour les enroulements Bl, B2 des filaments de chauffage des lampes en- roulements qui sont disposés en série. Un condensateur B7 est interposé dans le circuit de courant alternatif allant de la self Scl à l'un des circuits inductifs Y2 des enroulements des filaments de chauffage.
Les selfs saturables Scl et Sc2 sont du type à triple noyau, les enroulements de courant alternatif étant disposés au- tour des sections extérieures des noyaux, et, autour des sections médianes de ces noyaux,sont disposés d'autres enroulements qui sont alimentés en courant continu, dont la tension est ré- glable au moyen d'une résistance variable R3, dans le but de fai- re varier la réactance de ces selfs afin d'abaisser ou d'élever l'inductance, en augmentant ou abaissant ainsi la résistance ef- fective dans le circuit desia lampes.
Les résistances variables R1 et R2 constituent la résistance générale requise pour réduire et éventuellement éteindre les lampes, et sont de préférence mon- tées ensemble avec la résistance R3.Le contrôle du facteur de puissance automatique est obtenu par un retard de tension sur la self Sc2 et une avance de tension sur le condensateur E7.
Dans la disposition de circuit illustrée à la figure 7, la borne sous tension L de l'alimentation en courant alternatif est reliée par une self J4 à un point intermédiaire du bobinage secondaire Yl du transformateur Tl, servant pour chauffer l'en- roulement A de l'électrode de la lampe P. La borne neutre N est de même reliée au circuit xx du bobinage secondaire du trans- formateur, c'est-à-dire le circuit Zl de l'enroulement B de l'é- lectrode. Cette borne neutre est également reliée à un point in- termédiaire d'un autre bobinage secondaire D du transformateur Tl qui fait partie d'un circuit résonant comprenant un condensa-
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teur fixe E 10 et une résistance variable RI. A partir d'un point de ce circuit résonant, entre le condensateur et la résistance, il est prévu une connexion vers un écran C.
L'enroulement primaire du transformateur Tl est pourvu d'un circuit dérivé protecteur comprenant, de la manière connue, une résistance R2 et un conden- sateur E9.
Les bornes L et N de l'alimentation de courant sont égale- ment connectées à des plaques opposées d'un condensateur de fac- teur de puissance PFC.
Lorsqu'un circuit comme celui représenté à la figure 7 est utilisé pour permettre =¯ une excitation externe de la lampe P, pour servir par exemple de signal visuel ou à des fins de photo- graphie, un circuit résonant comprenant un enroulement secondaire D, un condensateur E10 et une résistance RI est accordé de telle sorte que, compte tenu des tensions appliquées par les enroule- ments Y et Z aux enroulements de filament de chauffage A et B, la lampe ne sera pas amorcée pour la capacité déterminée par le condensateur effectif E8 constitué par la lampe et. l'écran C.
Si alors un corps étranger ayant une capacité électrostatique est amené près de la lampe P ou de l'écran C, ou interposé entre eux, ou si l'angle de phase entre eux est changé par modifica- tion de la résistance RI ou du condensateur E10, la variation dudit effet de condensateur induit provoquera de ce fait l'amor- çage instantané de la lampe et la continuité de la dé- charge et de l'émission de lumière constantes.
Comme établi précédemment, les formes de réalisation qui précèdent sont décrites simplement à titre d'exemples, et au lieu ou en plus de la prévision d'un écran électrostatique extérieurement à la lampe, on peut prévoir un écran ou une gril- le intérieurement à celle-ci ; de plus, on peut prévoir deux ou plusieurs écrans et/ou grilles.
Le potentiel de l'écran et/ou de la grille ou de chacun de ceux-ci peut être zéro ou autre- ment, si on le désire, et des moyens peuvent être prévus pour modifier le potentiel de l'écran et/ou de la grille ou de
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chacun de ceux-ci ou de celui choisi ; si deux ou plusieurs écrans et/ou grilles sont employées ou si un ou plusieurs écrans est/ sont employés conjointement avec une ou plusieurs grilles, le potentiel des écrans et/ou des grilles ou de ceux choisis peut être différent de l'un à l'autre et le potentiel ou celui choisi peut être variable. Si l'écran est placé extérieurement à la lampe, des moyens peuvent être prévus pour modifier la distance entre la lampe et l'écran.
REVENDICATIONS
1. Des moyens pour le contrôle de la lumière émise par une lampe à décharge électrique, comprenant une grille et/ou un écran électrostatique disposé parallèlement à l'axe longitu- dinal de la lampe, une self en série avec l'une des électrodes de la lampe, et une résistance variable connectée entre ladite self et l'une des bornes d'une alimentation en courant alterna- tif monophasé, résistance qui, par suite de la réduction de la capacité de la lampe par l'effet du voisinage de l'écran, sert à contrôler et à limiter la formation de courant lorsque'la lampe est amorcée, et de ce fait à contrôler l'émission de lumière.