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PERFECTIONNEMENTbAUX CIRCUITS D ALIMENTATION .DES .L9MEES . A DECHARGE -GAZEUSE.
La présente invention a pour objet des circuits ou appareillages d'alimentation pour lampes fluorescentes à autotransformateur, permettant l'u- tilisation de plusieurs lampes en série, et elle a plus particulièrement pour objet le circuit ou appareillage dans lesquels les hautes tensions qui exis- tent dans les circuits ordinaires aux bornes des supports de lampes, lorsque les lampes en sont enlevées, et quand une source d'énergie est reliée à des bornes convenables, sont absentes, et c'est un des objets de cette invention de prévoir des circuits ou des appareils perfectionnés de ce genre.
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La présente invention a trait à un circuif-d'alimentation pour un certain nombre .de lampes à décharge gazeuse, chaque lampe étant munie de deux bornes comportant des moyens de transformation susceptibles d'être alimentés pour fournir les tensions de démarrage et de fonctionnement de ces lampes et comprenant un bobinage primaire destiné à être drlié à une source de tension ayant une certaine amplitude et une certaine fréquence; un bobinage secondaire disposé sur un noyau magnétique commun;
deux paires de dispositifs de contact espacés dont chaque paire est prévue pour maintenir et alimenter les bornes de l'une desdites lampes, le premier dispositif de contact de chaque paire com- prenant deux contacts distincts normalement espacés, susceptibles de recevoir (ou de venir en contact avec) une des bornes d'une desdits lampes, de manière à la relier ainsi électriquement aux deux contacts, un des contacts distinct normalement espacé de chaque système de contact étant relié à une extrémité distincte dudit bobinage primaire, l'autre desdits contacts distincts norma- lement espacé desdits systèmes de contact pouvant être relié à une borne sé- parée de la source,
le deuxième dispositif de contact de chaque paire compor- tant un contact à enclenchement de la borne-de la lampe reliée à une extrémité séparée dudit bobinage secondaire, de telle manière que lorsqu'un ensemble de lampes est monté dans un tel circuit d'alimentation, elles sont montées en série les unes par rapport aux autres,'et que lesdits bobinages sont effective- ment montés en sérieo
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Les lampes fluorescentes, comme il est bien connu, nécessitent un fort potentiel, de démarrage et, pour des raisons d'économie, les bobinages du transformateur utilisé dans le circuit d'alimentation sont habituellement montés en auto-transformateur du fait que,-en pareil cas,
la tension au primai- re du transformateur s'additionnant à la tension au secondaire du transforma- teur est disponible pour le démarrage de la lampe. Pour limiter le courant à travers les lampes, après amorçage, on utilise un dispositif quélconque de régulateur, la tension aux bornes de la ou des lampes, après amorçage, étant ramenée à une plus faible valeuro Lorsque la lampe fluorescente est retirée de ses supports ou bornes et que la source d'alimentation reste reliée au trans- formateur, la tension nécessaire à l'amorçage réapparaît sur les bornes.
Les "Underwriter's Laboratories", pour des raisons de sécurité, ont fixé une limite supérieure aux tensions qui peuvent exister aux bornes d'un appareillage d'éclairage par fluorescence, lorsqu'il n'y a pas de lampes sur celui-ci. Cette limitation diminue considérablement le nombre de lampes fluorescentes qui peuvent être amorcées en série et a limité l'adoption de cir- cuits de lampes dans lesquels un groupe de lampes est monté en série.
Le dé- veloppement de dispositifs d'allumage alternés et les circuits de lampes fonc- tionnant en série ont donné la possibilité de réduire la tension totale d'amor- gage à une valeur de beaucoup inférieure à la somme des tensions d'amorçage des lampes montées en série, mais celle-ci peut encore être suffisamment élevée pour dépasser la limite des "Underwriter's Laboratories" par exemple, pour les lampes longues ou à haute tension.
En conséquence, un nouvel objet de la pré- sente invention consiste à utiliser un circuit d'alimentation perfectionné pour lampes fluorescentes à autotransformateur, pour permettre le fonctionnement-en série de deux ou plusieurs lampes fluorescentes, circuit dans lequel, lorsque l'une quelconque des lampes est présente ou enlevée de son support ou borne, la tension aux bornes ne peut augmenter au delà d'une limite déterminée à l'a- vance,,
Un autre objet de l'invention est la constitution d'un circuit d'a- limentation perfectionné pour lampes fluorescentes à autotransformateur permet- tant le fonctionnement en série de deux ou plusieurs lampes fluorescentes, cir- cuit dans lequel, que l'une ou l'autre des lampes soit absente ou retirée de son support, la tension aux bornes de toutes les lampes soit pratiquement sup- primée.
Un autre objet de l'invention réside dans un circuit perfectionné pour l'alimentation de lampes fluorescentes à autotransformateur,pour permet- tre le fonctionnement en série de deux ou plusieurs lampes fluorescentes, cir- cuit dans lequel, lorsqu'une quelconque des lampes est absente ou retirée de son support, le circuit fournissant la tension au primaire du transformateur est pratiquement coupé.
Un autre objet de l'invention consiste à réaliser un circuit d'a- limentation perfectionné pour lampes fluorescentes à autotransformateur du gen- re indiqué qui soit de forme simple, bon marché à fabriquer, et qui ne compor- te que relativement peu de pièces.
L'invention a encore pour objet un circuit d'alimentation perfec- tionné pour lampes fluorescentes à autotransformateur du type indiqué sans u- tiliser de commutateurs distincts isolés de borne de la lampe fluorescente.
Dans une forme préférée de l'invention, on a prévu un circuit d'a- limentation destiné à une paire de lampes fluorescentes en série, ce circuit comportant : un prima±re et un secondaire disposés sur un noyau magnétique com- mun et susceptibles d'être reliés effectivement sous forme d'un autotransfor- mateur, monté en...série avec la paire de lampes fluorescentes, les bobinages fournissant une tension suffisante, lorsqu'ils sont montés de cette manière pour amorcer au moins une des lampes;
une paire de doubles éléments de contact sur chacun desquels peuvent s'engager les bornes d'une lampe fluorescente en- tre ses contacts;les doubles contacts de chacun de ces éléments définissant un circuit effectivement ouvert excepté lorsque la borne d'une lampe fluores- cente y est engagée, un contact de chacune des paires d'éléments étant relié à l'une des extrémités, respectivement du bobinage primaire, l'autre contact
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de chacune des paires d'éléments pouvant être relié à une source d'énergie;
enfin, une paire de contacts, destinés chacun, à venir en contact avec la bor- ne de la lampe fluorescente, chacun de ces contacts mentionnés en dernier lieu étant relié à l'une des extrémités, respectivement, du bobinage secondaire;,
Pour mieux comprendre l'invention, on se référera au dessin annexé sur lequel la figure unique est une vue schématique partiellement en perspec- tive de l'appareillage objet de l'inventiono
En se reportant au dessin, on voit que 1?invention s'applique à un circuit d'alimentation comportant s une résistance de compensation 11 à laquelle l'énergie est fournie à partir d'une source S de tension alternative;
une paire de supports 12 et 13 à deux bornes de contact constituant une inter- ruption de circuit, reliés entre la source S et la résistance- enfin, une pai- re de supports 14 et 15 à une seule borne également reliés à la résistance, les supports 12 et 14 étant disposés pour recevoir les bornes 13 et 15 étant prévus pour recevoir les bornes d'une seconde lampe 170
Les lampes 16 et 17 sont montées en série entre elles et avec les bobinages de la résistance, comme on le verra plus loin dans la description.
La résistance 11 qui forme habituellement un tout, comporte un transformateur ayant un primaire, ou circuit d'alimentation 18 et un secondai- re 19; un condensateur 21 en série avec le bobinage secondaire; enfin, un mon- tage en série d'une résistance 22 et d'un condensateur 23, montés entre les bobinages 18 et 19.
Les bobinages 18 et 19 sont montés sur un noyau magnéti- que 24 et sont bobinés et agencés de telle manière, en tenant compte de la constitution du noyau du transformateur, qu'on obtienne une forte valeur d'im- pédance de dispersion, ainsi qu'il est bien connu dans cette techniqueo Par exemple,le noyau peut être relativement long et étroit, et les bobinages pla- cés cote à côte, ou bien on utilise un noyau plus petit et on dispose des shunts à haute.réluctance entre les enroulements, comme on l'a représenté par exemple dans le brevet américain Joseph Go Sola No. 2.346.621 pour "Système d'alimen- tation en courant alternatif"o Les lignes pointillées entourant l'ensemble 11 peuvent représenter un coffret par exemple, hors duquel sortent les conduc- teurs 25, 26, 27 et 28 auxquels est relié le reste de l'appareillage.
Dans une forme d'appareillage conforme à l'invention;, le condensa- teur 21 peut se combiner avec l'impédance de dispersion du transformateur pair constituer ainsi un circuit résonant série lorsque les lampes sont allumées, comme cela a été décrit dans le brevet susmentionné de Joseph Go Sola On peut également utiliser d'autres dispositifs pour effectuer le contrôle du courant de la lampe, après l'amorçage.
Les bobinages 18 et 19 peuvent avoir un nombre approprié de spires et le noyau 24 peut être d'une dimension déterminée par les normes bien con- nues par ailleurs,, Le rapport de transformation entre les bobinages 17 et 18 est tel qu'une tension suffisante soit obtenue au secondaire 19, tension qui, lorsqu'on l'ajoute à la tension au bobinage 18 (tension d'alimentation de va- leur et de fréquence convehables), a une valeur suffisante pour amorcer les lampes l'une après l'autre et les faire fonctionner en série.
Les bobinages 18 et 19 reliés aux lampes 16 et 17, comme sur la figure, sont montés en auto- transformateur et sont reliés de manière que-les tensions de chaque bobinage s'ajoutent l'une à l'autre., Le montage en série de la résistance 22 et du con- densateur 23 reliés par les conducteurs 26 et 27 à partir d'un circuit d'amor- gage dans la lampe shunt 17 permet à là lampe 16 d'être allumée la première, suivie par la lampe 17. Bien que le circuit d'amorçage représenté constitue une forme de réalisation préférée, on peut supprimer soit la résistance, soit le condensateur, pourvu que la valeur de l'élément restant'soit légèrement chan- gée afin de réaliser une compensation.
Le support 12 comporte une paire de contacts 29 et 31, maintenus dans un support isolant 32 qui, par exemple, peut être en "Bakélite". Les parties antérieures des contacts 29 et 31 sont disposées à une certaine dis- tance l'une de l'autre pour constituer un circuit ouverte tout en étant suf- fisamment proches, de manière à pouvoir recevoir la fiche de.connexion-33 de la lampe 16, et la portion arrière des contacts 29 et 31 est prévue pour rece-
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voir les vis de connexion 34 et 35 pour fixer les fils de connexion sur les contacts.
Les parties arrière des contacts et les vis de fixation sont logées dans des ouvertures convenables du support isolant 32 et/ou disposer une ron- delle 30 en fibre ou en toute autre matière convenable sur les vis de connexion dans le but de les isoler. Le support 13 est pratiquement identique au support 12 et comporte une paire de contacts séparés 36 et 37, maintenus dans un sup- port isolant 38.
On peut écarter les portions avant des contacts 36 et 37 pour introduire la fiche de connexion 39 de la lampe 17. Les portions arrière des contacts 36 et 37 sont adaptées pour recevoir les vis de connexion 60 et 63.
Le support 14 peut comporter un contact simple 41 convenablement maintenu dans un support isolant 42 et muni d'une vis de connexion 43. Le support isolant 42 peut être constitué en n'importe quelle matière convenable telle par exemple que la bakélite, et peut être placé dans une coupelle métal- lique 44, un ressort 45 étant disposé comme représenté pour repousser l'iso- lateur 42 et par suite la sortie 41 vers l'extérieure Les deux supports 12 et 14 peuvent être disposés dans un montage approprié de lampe fluorescente (non représenté) et pour introduire la lampe 16, on place la broche unique 46 dans la sortie 41 et on exerce une force suffisante pour déplacer la sortie 41 en exerçant une contrainte sur le ressort 45 jusqu'à ce qu'un déplacement suffisant ait été obtenu pour permettre l'insertion de la broche unique 33 dans le support 12.
A ce moment, la broche 33 est repoussée entre les contacts 29 et 31 et la sortie 41 reste en contact avec la broche 46 par suite de la présence du ressort 45.
Le support 15 est pratiquement identique au support 14 et compor- te une sortie 47 et une vis de connexion 49 maintenue dans un support iso- lant 48. L'isolateur 48 est maintenu dans un élément métallique en forme de capot 51 et un ressort 52 est disposé de manière à repousser l'isolateur et la sortie vers l'extérieur comme décrit à propos du support 41.
Les supports 13 et 15 peuvent être montés dans le même ensemble que les supports 12 et 14, et pour insérer la lampe 17, on suit le même processus que pour la lampe 160 C'est-à-dire que la fiche unique 50 est d'abord insérée dans la sortie 47, sui- vie de l'insertion de la fiche.39 entre les contacts 36 et 370
Les supports représentés et décrits constituent une forme de réa- lisation préférée, mais il est bien évident que l'on peut utiliser toute au- tre forme de supports ou de fiches à la seule condition que les contacts ap- propriés soient prévus pour établir les circuits décritso
La source S est reliée au contact 31 par un interrupteur 53, un conducteur 54 et une vis 35. De même., la source S est reliée au contact 36 par un conducteur 55 et une vis 60.
Le contact 29 est.relié à la connexion 25 de l'ensemble de compensation par un conducteur 56 et une vis de connexion 34. De même, le contact 37 est relié à la connexion 26 de l'ensemble de com- pensation par un conducteur 57 et une vis de connexion 63. La sortie 41 est reliée au conducteur 28 de l'ensemble de compensation par un conducteur 58 et la vis de connexion 43, et la sortie 47, est reliée à la connexion 27 de l'en- semble de compensation -par un conducteur 59'et une vis de connexion 49.
Le circuit pour alimenter le primaire 18 du transformateur suit alors le trajet suivant : A partir de la source S, le conducteur*55, les con- tacts 36 et 37, le conducteur 57, le fil 26, le conducteur 61, le bobinage 18, le fil 25, le conducteur 56, les, contacts 29 et 31, le conducteur 54 êt l'interrupteur 53, pour retourner à la source So Lorsque les fiches de con- nexion des lampes 16 ou 17 sont retirées des supports 12 et 13 respectivement, il existe un intervalle entre les paires de contacts appropriés 29,31 et 36, 37, et aucune tension ne peut être appliquée au bobinage 18. Cependant, lors- que les deux lampes 16 et 17 sont en position, avec les fiches d'extrémité 33 et 39 entre les paires correspondantes de contact, le circuit défini pour l'en- roulement 18 est complet du fait que les fiches de connexion 33 et 39 sont conductrices.
On obtient la tension totale du transformateur sur les connexions 25 et 28, et, en cours de fonctionnement les lampes 16 et 17 sont montées en
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série avec ses connexions et, par conséquente avec les enroulements 18 et 19.
On peut suivre ce circuit série comme suit : A partir du fil 25, le conducteur 56 le contact 29, la lampe 16 par l'intermédiaire des fiches de connexion 33 et 46, la sortie 41, le conducteur 58, le fil 28, l'enroulement 19, le conduc- teur 62, le condensateur 21, le fil 27, le conducteur 59, la sortie 47, la lampe 17 par l'intermédiaire des broches de connexion 50 et 39, le contact 37, le conducteur 57, le fil 26, le conducteur 61 et le bobinage 18 pour aboutir au fil 250
La tension d'amorçage des lampes 16 et 17 en série est habituelle- ment beaucoup plus grande que les tensions combinées des bobinages 18 et 19.
Par suite, il est nécessaire d'amorcer les lampes l'une après l'autre et, à cet effet la combinaison série de la résistance 22 et du condensateur 23 est utilisée et se trouve reliée en parallèle avec l'une des lampes, de préférence la lampe 17 quand cette lampe est en circuit. Le circuit shunt peut être sui= vi à partir du contact 37, le conducteur 57, le fil 26, la résistance 22, le condensateur 23, la connexion 27 et le conducteur 59 pour aboutir à la sortie 47
On comprend l'amorçage de la . lampe en remarquant que l'interrup- teur 53 est fermé et qu'une source convenable de courant alternatif est reliée au primaire 18.
La pleine tension des bobinages 18 et 19 est d'abord appliquée à la lampe 16 par l'intermédiaire d'un circuit qui se décompose comme suit à partir du bobinage 18, la connexion 25, le conducteur 56, le contact 29, la lampe 16, la sortie 41, le conducteur 58, la connexion 28, le bobinage 19, le conducteur 62, le condensateur 21, le condensateur 23, la. résistance 22 et le conducteur 61 pour aboutir au bobinage 18. Pendant les premiers instants qui suivent l'application de la tension,, il ne circule aucun courant et, par suite,, la pleine tension fournie par les bobinages apparaît sur la lampe 16.
La tension combinée des bobinages 18 et 19 est suffisante pour amorcer la. lampe 16, ce qui provoque l'apparition d'un courant d'ionisation, ce courant d'ionisation étant insuffisant pour amener la lampe à sa pleine brillance. Le courant est limité à cette valeur d'ionisation, principalement par suite de la valeur de réactance du condensateur 23. La résistance 18 est de valeur ohmique relati- vement faible par rapport à la réactance du condensateur 23, mais on l'utili- se pour améliorer le fonctionnemento Le courant d'ionisation, circulant dans le circuit shunt de la résistance 22 et du condensateur 23, développe une ten- sion suffisante sur ceux ci pour amorcer la lampe 17, comme on le sait par ail- leurs.
Aussitôt que la lampe 17 est amorcée., la tension à ses bornes tombe de la valeur élevée nécessaire à l'amorçage à la valeur de fonctionnement beau- coup plus basseaprès quoi le courant circulant dans le circuit shunt tombe à une valeur beaucoup plus faible. Après l'amorçage individuel qui vient d'ê- tre décrit, les lampes fonctionnent en série comme prévu.
Lorsque les lampes 16 et 17 sont convenablement disposées dans leurs supports et que l'interrup- teur 53 est fermé pour relier la source d'alimentation à l'appareillage, la haute tension fournie par le transformateur est appliquée à la première lam- pe 16 pour son amorçage, le circuit allant au bobinage primaire étant refermé au moyen de la broche 53 formant un -circuit complet entre les bornes 29 et 31, la broche 39 constituant un circuit fermé entre les bornes 36 et 37.
En cours de fonctionnement . la tension existant entre les broches 33 et 46 de la lampe 16 et les broches 39 et 50 de la lampe 17 sont beaucoup plus faibles, étant limitées par le circuit de compensationo Si l'une des lampes 16 ou 17 est brûlée, ce qui produit une ouverture du circuit entre les broches de connexion de la lampe, la tension'relativement élevée nécessaire pour l'amorçage des lampes réapparaîtra aux bornes de celles-ci. Toutefois, si l'une ou l'autre des lampes 16 et 17 est retirée de son supporta que la lampe soit brûlée ou non, le circuit du primaire est ouvert grâce aux intervalles existant entre les contacts 29, 31 et 36, 37.
En conséquence, les bobinages du transforma- teur ne sont plus alimentés et il n'existe plus de tension sur les supports et sur les sorties qui reçoivent les broches de connexion des lampes, La ten- sion de la source apparaît bien aux contacts 31 et 36, mais cette tension n'apparaît nulle part ailleurs dans le circuit. Par suite, le circuit d'ali- mentation des lampes est parfaitement sur en tous temps, étant donné que lors- qu'un ouvier retire une lampe, la haute tension dans le circuit disparaît et
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ne peut réapparaître tant que la lampe n'est pas placée dans la bonne position.
On vient de décrire un mode de mise en oeuvre particulier de l'in- vention, mais on doit bien comprendre que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que l'on peut y apporter de nombreuses modifications, sans s'écarter pour cela de l'esprit de 1'invention.
REVENDICATIONS.