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CIRCUIT SANS INTERRUPTEUR D AMORCAGE. POUR LE FONCTIONNEMENT DE TUBES A DECHARGE PAR ARC A BASSE PRESSION.
L'invention concerne un circuit sans interrupteur d'amorçage, pour le fonctionnement de tubes à décharge par arc à basse pression, en particulier de lampes fluorescentes qui comportent deux électrodes principales activées, et au'.oins une électrode auxiliaireparallèle au trajet de décharge, appliquée sur la face intérieure de la paroi du récipient de décharge, reliée électriquement à l'une des électrodes principales à l'intérieur de la chambre de décharge et isolée de l'autre électrode principale, ainsi qu'un remplissage de gaz rare à une pression de quelques millimètres
Lorsqu'on branche un tel tubes en série avec une impédance stabilisatrice appropriée., sur une source de tension appropriée,
il se produit entre l'électrode principale faisant office de cathode et l'extrémité de l'électrode auxiliaire isolée par rapport à cette électrode faisant office d'anode une décharge par lueur, qui, partant de la cathode longe l'électrode auxiliai- re et parvient finalement à l'électrode principale, reliée électriquement à cette électrode auxiliaireo Dès que, de ce fait, au moins l'une des électrodes principales a atteint la température d'émissions la décharge par lueur se transforme en une décharge par arcs beaucoup plus intense, entre les électrodes principales.
La tension de secteur de 220 V est suffisante pour la transformation de la décharge par lueur en décharge par arco Ces tubes peuvent donc être utilisés sans interrupteur d'amorçage.!) c'est-à-dire un interrupteur qui shunte le tube, qui est monté en série avec le corps résistant des électrodes thermioniques activées et qui, à l'état fermé, laisse passer, dans les élec trodes thermioniques, un courant de chauffage de forte intensité.
La Demanderesse a constaté que la durée de vie de ces tubes est fortement influencée par le nombre de mises en circuit du tubeo Dans le cas d'une tension de secteur nominale de 220 V, le tube ne peut être mis en ser-
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vice en moyenne que quelques centaines de fois, ce qui constitue une durée de vie beaucoup trop courte pour la pratique, surtout dans les cas où le tube ne reste chaque fois en circuit que pendant un temps assez court.
La Demanderesse a en outre constaté que le nombre de possibilités de mises en circuit augmente, dans la mesure où le temps qui s'écoule entre la mise en circuit du tube et la naissance de la décharge par arc, est plus court. Ce temps dépend de la tension d'alimentation. Les essais poussés auxquels s'est livrée la Demanderesse, ont prouvé que pour une tension alternative efficace d'environ 240 V et plus, cette durée peut être réduite à une petite fraction de seconde, ce qui entraîne une notable augmentation du nombre de possibilités de mises en circuit. D'autre part, on a constaté que des tensions alternatives efficaces supérieures à environ 280 V, n'entraînent plus d'avantages à ce point de vue.
Toutefois, on ne dispose que très rarement de tensions alternatives d'environ 240 à 280 V, de sorte que l'utilisation de telles tensions nécessiterait l'emploi d'un transformateur élévateur. Cette solution est coûteuse.
L'invention permet d'atteindre le but visé, à l'aide de moyens plus simples et meilleur marché.
L'invention est caractérisée par le fait que le circuit comporte deux tubes à décharge dont l'un est branché, en série avec une self-induction et l'autre, en série avec une seconde self-induction et un condensateur dont la réactance est plus grande que celle de la seconde self-induction et en série avec une partie de la première self-induction, sur la source de courant alternatif du dispositif, le tout de façon que le tube à décharge monté en série avec le condensateur est inséré entre la seconde self-induction et le condensateur tandis que la réactance écartée de la première self-induction, c'est-à-dire la seconde self-induction ou le condensateur, est branchée, en série avec une réactance auxiliaire opposée à la dite réactance, sur la source de courant.
Grâce à l'emploi de la réactance auxiliaire, le tube monté en série avec le condensateur amorce sous une tension supérieure à la tension d'alimentation, et comme le courant de décharge de ce tube traverse une partie de la première self-induction, une tension plus élevée est également appliquée au tube monté en série avec toute la première self-induction.
De préférence, la partie de la première bobine de self, commune aux deux circuits de tube et l'impédance de la réactance auxiliaire sont dimensionnées de façon que la tension d'amorçage du tube monté en série avec le condensateur soit plus élevée que celle de l'autre tube.
Dans le cas d'une tension d'alimentation d'environ 220 V, le nombre de spires de la première self-induction qui est insérée dans les deux circuits de tube, peut être égal à 10 à 20 % du nombre total de spires de la première self-induction.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Sur la figure unique du dessin, les deux tubes à décharge par arc à basse pression 1 et 2, d'environ 120 cm de longueur et d'environ 35 mm de diamètre intérieur, contiennent, outre une petite quantité de mercure, de l'argon à une pression d'environ 3 mm. Chacun des tubes, dont le récipient à décharge est recouvert, sur sa face intérieure, d'une couche fluorescente (non représentée sur le dessin) comporte deux électrodes principales, 11 et 12, respectivement 21 et 22, activées à l'aide de composés de baryum et de strontium,ainsi qu'une électrode auxiliaire 13, respectivement 23.
Les électrodes auxiliaires sont constituées par un mélange de graphite et d'émail; elles sont appliquées sur la face intérieure de la paroi du tube sous forme d'une bandelette d'environ 3 mm de largeur qui s'étend sur pratiquement tou-
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te la longueur du tube; cette bandelette, qui est reliée à l'une des élec- trodes principales, a une résistance d'environ 20 - 30 ohms/cm. Eventuelle- ment, chaque tube peut comporter une seconde électrode auxiliaire reliée à l'autre électrode principale.
Le tube 1 est branché, par l'intermédiaire d'une bobine de self
3, sur une source de courant alternatif de 220 V, 50 p/s, et le tube 2 est branché sur la même source par l'intermédiaire du condensateur 4, de la bo- bine de self 5, -et d'une ..partie 6 de la bobine de self 3.L'ensemble consti- tué par le tube 2, la bobine de self 5, et la partie 6 de la bobine de self
3, est shunté par une bobine de self 9, qui est montée en série avec le con- densateur 4,
La bobine de self 3 comporte 1480 spires et dans le cas d'une tension de 175 V à ses bornes, l'intensité du courant dans cette bobine est de 0,42 A, de sorte qu'à cet état, l'impédance est d'environ 420 ohms. La partie 6 comporte 235 spires, c'est-à-dire environ 16% du nombre total de spires de la bobine 3.
Le condensateur 4 a une capacité de 5 uF, c'est-à-dire une impédance d'environ 635 ohms.
A la tension de 100 V, l'intensité du courant dans la bobine de self 5, est de 0,44 A, de sorte qu'à cet état, l'impédance de cette bobine est d'environ 230 ohms.
La bobine de self auxiliaire 9, alimentée sous une tension de 270 V, est le siège d'un courant de 0,07 A, alors que, alimentée sous une ten- sion de 180 V, elle est le siège d'un courant de 0,03 A, de sorte que, dans ces états, son impédance est respectivement de 3850 ohms et d'environ 6000 ohms. Le produit VA, déterminant pour les dimensions, est très petit. Le dis- positif fonctionne de la manière suivante.
Lors de la fermeture d'un interrupteur non représenté sur le des- sin et inséré dans l'un des conducteurs de connexion aux pôles 7 et 8 ou dans les deux conducteurs, un courant de 0,07 A traverse le condensateur 4 et la bobine de self auxiliaire9; ce courant provoque, aux bornes de cette bobine de self, et donc aux bornes du tube 2, une tension de 270 V.
Sous cette tension, le tube 2 amorce et atteint le régime de dé- charge par arc en une fraction de seconde. Le courant de décharge, décalé en avant, qui traverse la partie 6 de la bobine de self 3, provoque, aux bornes du tube 1, une tension de 250 V, de sorte que ce tube atteint aussi, pour ainsi dire immédiatement, l'état de décharge par arc. Ceci se produit si ra- pidement que les périodes de décharge par lueur du tube ne se perçoivent que dans le cas d'une très basse tension.
Le nombre de spires de la partie 6 de la bobine de self et l'im- pédance de la bobine de self auxiliaire 9 sont choisis de façon que le tube 2, stabilisé par voie capacitive, acquiert une tension d'amorçage plus éle- vée que le tube 1 à stabilisation inductive.
On évite ainsi que le tube 1, auquel est appliquée une tension de 220 V avant l'amorçage du tube 2, et qui pourrait amorcer sous cette ten- sion, conserve trop longtemps l'état de décharge par lueur.
En régime normal, la tension aux bornes du tube 1 est d'environ 110 V pour une intensité de courant d'environ 0,42 A; la tension aux bornes du tube 2 est alors d'environ 110 V pour une intensité du courant du tube d'environ 0,44 Ao L'intensité du courant dans la bobine de self auxiliaire 9 est d'environ 0,03 A, et celle du courant dans le condensateur 4, d'environ 0,474 A, tandis que l'intensité du courant total fourni par la source de cou- rant est d'environ 0,45 A.
Les courants déwattés des circuits des tubes sont de sens opposés, de sorte que le facteur de puissance de l'installation est très élevé. L'ef- fet stroboscopique de l'ensemble est très faible, car les périodes sombres des tubes ne se produisent pas simultanément.
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