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DISPOSITIF D'ALIMENTATION D'UN PANNEAU LUMINEUX.
Certaines substances, en particulier des substances luminescentes traitées d'une façon spéciale, parmi lesquelles le sulfure de zinc, le sulfure'de cadmium et les cristaux mixtes de ces sulfures, émettent des rayons lumineux sous l'effet d'un champ électrique alternatif. C'est sur ce phénomène que sont basés les panneaux lumineux constitués par deux électrodes planes en matière conductrice de l'électricité, entre lesquelles est applquée comme diélectrique, une mince couche d'une telle substance électro-luminescente. Au moins l'une des électrodes est transparente. Du côté de cette électrode, le panneau émet de la lumière lorsqu'une tension alternative suffisamment élevée, par exemple quelques centaines de volts, est appliquée entre les électrodes.
Une électroluminescence pratiquement utilisable ne se produit en général que lorsque la fréquence est assez élevée, par exemple de l'ordre de grandeur de quelques milliers de c/s, de sorte qu'il est pratiquement impossible de brancher les panneaux directement sur le secteur électrique. C'est la raison pour laquelle on utilise un appareil auxiliaire qui augmente la fréquence du secteur. Cet appareil auxiliaire peut être un multiplicateur de fréquence, équipé d'un ou de plusieurs tubes amplificateurs, ou un oscillateur qui, lorsque le secteur est à courant alternatif, est alimenté par la tension redressée du secteur.
De tels dispositifs sont compliqués et de plus, leur rendement est assez faible. L'invention fournit un appareil d'alimentation pour panneaux lumineux qui convertit, avec un rendement élevé, la tension du secteur en une tension alternative de fréquence et de valeur optima. Cet appareil convient tant pour les secteurs à courant alternatif que pour ceux à courant continu.
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L'invention consiste à faire comporter au dispositif un oscillateur couplé à réaction dont la fréquence est essentiellement déterminée par une capacité et une résistance. On obtient ainsi une tension alternative à flancs très raides qui est très avantageuse pour l'alimentation des panneaux lumineux en cause. L'oscillateur peut être alimenté directement, c'est-àdire sans l'intervention d'un redresseur,par le secteurà courant alternatif. Le fait que.. dans ce cas,les oscillations seront périodiquement interrompues, n'empêche pas d'obtenir un dispositif donnant toute satisfaction en pratique.
De préférence, on utilise le couplage à réaction inductif, dans,lequel une self-induction est reliée, par un montage à trois points, à l'anode, à la grille de commande et à la cathode d'un tube à décharge commandé, la grille de commande étant reliée par l'intermédiaire d'une capacité, à une extrémité de la self-induction et par l'intermédiaire d'une résistance à la cathode, les divers éléments étant dimensionnés de façon que la fréquence engendrée soit essentiellement déterminée par ladite capacité et ladite résistance. Le panneau lumineux peut alors être monté comme capacité en parallèle avec la self-induction ou avec une partie de celle-ci.
Pour adapter aussi favorablement que possible divers panneaux lumineux au dispositif, il est désirable que la self-induction comporte un certain nombre de prises et la cathode du tube peut alors être reliée à l'aide d'un organe de commutation, au choix, à l'une de ces prises. Lorsque le panneau lumineux a une grande surface, il peut être favorable de le subdiviser en un certain nombre de sections que l'on monte en série. De plus, il est alors souvent plus facile d'obtenir une meilleure adaptation pour les hautes fréquences. La cathode peut être chauffée directement en la branchant en série avec un condensateur de capacité appropriée, directement sur le secteur à courant alternatif.
La description en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, 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.
La fig. 1 représente un montage très simple, conforme à l'invention. Le panneau lumineux 1 peut être considéré comme un condensateur. Ce panneau est branché en parallèle avec la self-induction 3 qui est reliée, par un montage dit en trois points, à l'anode, à la grille de commande et à la cathode de la triode 2 qui fait office d'oscillateur. La self-induction 3 peut être constituée par une bobine comportant un noyau en une matière magnétique pratiquement non conductrice de l'électricité; la prise 4 est reliée à l'une des bornes 8 du secteur et en outre, par l'intermédiaire d'un condensateur 6, à une extrémité de la cathode qui fait en même temps office de filament, de la triode. L'autre extrémité de la triode est reliée à l'autre borne du secteur. Soit le cas d'un secteur à courant alternatif.
Une extrémité de la bobine 3 est reliée directement à l'anode et l'autre extrémité est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur 5, à la grille de commande de la triode. Entre cette grille et l'extrémité de gauche de la cathode est insérée une résistance 7. La cathode peut également être à chauffage indirect.
Les divers éléments sont dimensionnés de façon que la fréquence engendrée ne soit pas déterminée par le montage en parallèle de la self-induction et de la capacité du panneau lumineux, mais par la capacité du condensateur 5, et par la résistance 7. A cet effet, la capacité du condensateur 5 doit être plus petite que dans le montage à trois points usuels.
EMI2.1
Voici un dimensionneûànt judicieux des divers éléments R7 = 5 k # - 50 k # C5 = 500 pF - 5000 pF L = 1 henry
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C 1 = 500 - 5000 pF ; C,- 0 = f??5 ai .
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La fréquence engendrée est comprise entre 500 et 10.000 c/s.
Lorsque la capacité du condensateur 5 est suffisamment grande, la fréquence engendrée est essentiellement déterminée par la self-induction 3 et la capacité 1.
Lorsque le dispositif est alimenté en courant alternatif, les os- cillations déterminées par la résistance et la capacité, sont sujettes à des interruptions pendant l'alternance négative de la tension appliquée à l'ano- de. Lorsque les divers éléments sont judicieusement choisis, ces oscilla- tions se produisent pratiquement pendant tout le temps que l'anode est posi- tive. Toutefois, pendant un certain temps après la fin de ces oscillations, il se produira encore dans le circuit 1, 3 des oscillations dont la fréquen- ces est déterminée par la self-induction et par la capacité du panneau lumineux.
Sur la fig. 2, la ligne a représente la tension d'alimentation engendrée, obtenue lorsque l'anode se trouve à une tension positive suffi- samment élevée. A la fin de l'alternance positive, cette tension suit la courbe b, qui représente une oscillation amortie dont la fréquence est déterminée par la self induction et la capacité du panneau. Cette oscillation amortie agit peu de temps enore après le passage par zéro. La courbe c est l'enveloppante qui est pratiquement sinusoïdale.
On a constaté que la tension a,flancs raides, est favorable pour 1'électro-luminescence. Dans le cas d'alimentation par une tension de 220 V 50 p/s, la valeur efficace de la tension engendrée peut atteindre 200V.
La fig. 3 représente un montage dans lequel le panneau lumineux 1 est inséré entre l'anode et le conducteur cathodique directement connecté au secteur. La tension , de fréquence égale à celle de l'oscillateur, attaquant le panneau lumineux est légèrement inférieure à celle obtenue dans le montage représenté sur la f ig. 1. Par contre, la tension de secteur de 50 p/s est toujours appliquée au panneau. Le papillottement est donc moindre et de plus, lors d'une mise hors circuit de la triode, le panneau reste éclairé bien que ce soit à intensité plus faible.
Lorsqu'on insère en outre un interrupteur 9 dans le fil d'alimentation du filament, on peut mettre hors circuit la triode, alors que la tension du secteur agit sur le panneau et celui-ci reste éclairé à faible inten- sité.
La fige 3 représente un montage symétrique à deux tubes oscillateurs 11 et 12, qui sont alternativement en fonctionnement. Les filaments sont alimentés, par l'intermédiaire de deux condensateurs identiques 15 et 16 montés en série, par le courant alternatif du secteur. Le panneau est connecté entre les anodes. Les bobines 13 et 14 peuvent être enroulées sur un noyau commun. Cet agencement permet de supprimer pratiquement le papil- lottement.
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POWER SUPPLY DEVICE FOR A LUMINOUS PANEL.
Certain substances, in particular luminescent substances treated in a special way, among which zinc sulphide, cadmium sulphide and mixed crystals of these sulphides, emit light rays under the effect of an alternating electric field. It is on this phenomenon that the light panels are based, consisting of two flat electrodes made of an electrically conductive material, between which is applied as a dielectric, a thin layer of such an electroluminescent substance. At least one of the electrodes is transparent. On the side of this electrode, the panel emits light when a sufficiently high AC voltage, for example a few hundred volts, is applied between the electrodes.
Practically usable electroluminescence usually only occurs when the frequency is high enough, for example of the order of magnitude of a few thousand c / s, so that it is practically impossible to connect the panels directly to the electrical mains. . This is the reason why an auxiliary device is used which increases the frequency of the mains. This auxiliary device can be a frequency multiplier, equipped with one or more amplifier tubes, or an oscillator which, when the mains is alternating current, is supplied by the rectified voltage of the mains.
Such devices are complicated and, moreover, their efficiency is quite low. The invention provides a power supply apparatus for light panels which converts, with high efficiency, the mains voltage into an alternating voltage of optimum frequency and value. This device is suitable for both AC and DC sectors.
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The invention consists in making the device include a coupled feedback oscillator, the frequency of which is essentially determined by a capacitance and a resistance. An AC voltage with very steep sides is thus obtained which is very advantageous for supplying the light panels in question. The oscillator can be supplied directly, that is to say without the intervention of a rectifier, by the AC mains. The fact that .. in this case, the oscillations will be periodically interrupted, does not prevent obtaining a device which gives complete satisfaction in practice.
Preferably, inductive feedback coupling is used, in which a self-induction is connected, by a three-point assembly, to the anode, to the control grid and to the cathode of a controlled discharge tube, the control grid being connected via a capacitor, to one end of the self-induction and via a resistance to the cathode, the various elements being dimensioned so that the frequency generated is essentially determined by said capacitance and said resistance. The light panel can then be mounted as a capacitor in parallel with the self-induction or with part of it.
In order to adapt various light panels to the device as favorably as possible, it is desirable that the self-induction comprises a certain number of taps and the cathode of the tube can then be connected by means of a switching member, as desired, to one of these sockets. When the light panel has a large surface, it may be favorable to subdivide it into a number of sections which are mounted in series. In addition, it is then often easier to obtain a better adaptation for the high frequencies. The cathode can be heated directly by connecting it in series with a capacitor of suitable capacity, directly to the AC mains.
The description with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention.
Fig. 1 shows a very simple assembly, in accordance with the invention. The light panel 1 can be considered as a capacitor. This panel is connected in parallel with the self-induction 3 which is connected, by a so-called three-point assembly, to the anode, to the control grid and to the cathode of the triode 2 which acts as an oscillator. The self-induction 3 can be constituted by a coil comprising a core of a magnetic material which is practically non-conductive of electricity; the socket 4 is connected to one of the terminals 8 of the sector and, moreover, via a capacitor 6, to one end of the cathode which at the same time acts as a filament, of the triode. The other end of the triode is connected to the other terminal of the sector. Consider the case of an alternating current sector.
One end of coil 3 is connected directly to the anode and the other end is connected, via a capacitor 5, to the control gate of the triode. Between this grid and the left end of the cathode is inserted a resistor 7. The cathode can also be indirectly heated.
The various elements are dimensioned so that the frequency generated is not determined by the parallel connection of the self-induction and the capacity of the light panel, but by the capacity of the capacitor 5, and by the resistance 7. For this purpose , the capacitance of the capacitor 5 must be smaller than in the usual three-point assembly.
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Here is a judicious dimensioning of the various elements R7 = 5 k # - 50 k # C5 = 500 pF - 5000 pF L = 1 henry
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C 1 = 500 - 5000 pF; C, - 0 = f ?? 5 ai.
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The frequency generated is between 500 and 10,000 c / s.
When the capacitance of capacitor 5 is large enough, the frequency generated is essentially determined by self-induction 3 and capacitance 1.
When the device is supplied with alternating current, the oscillations determined by the resistance and the capacitance are subject to interruptions during the negative alternation of the voltage applied to the anode. When the various elements are carefully chosen, these oscillations occur almost all the time that the anode is positive. However, for a certain time after the end of these oscillations, oscillations will still occur in circuit 1, 3, the frequencies of which are determined by the self-induction and by the capacity of the light panel.
In fig. 2, line a represents the generated supply voltage, obtained when the anode is at a sufficiently high positive voltage. At the end of the positive half-wave, this voltage follows the curve b, which represents a damped oscillation, the frequency of which is determined by the self-induction and the capacity of the panel. This damped oscillation takes effect shortly after the zero crossing. The curve c is the enveloping one which is practically sinusoidal.
The steep-sided voltage has been found to be favorable for electroluminescence. In the case of supply by a voltage of 220 V 50 p / s, the effective value of the voltage generated can reach 200V.
Fig. 3 shows an assembly in which the light panel 1 is inserted between the anode and the cathode conductor directly connected to the mains. The voltage, of frequency equal to that of the oscillator, driving the light panel is slightly lower than that obtained in the assembly shown in f ig. 1. On the other hand, the mains voltage of 50 p / s is always applied to the panel. The flicker is therefore less and, moreover, when the triode is switched off, the panel remains lit even though it is at lower intensity.
When a switch 9 is also inserted in the filament supply wire, the triode can be switched off, while the mains voltage acts on the panel and the latter remains lit at low intensity.
Fig. 3 represents a symmetrical assembly with two oscillator tubes 11 and 12, which are in operation alternately. The filaments are supplied, via two identical capacitors 15 and 16 connected in series, by the alternating current of the sector. The panel is connected between the anodes. Coils 13 and 14 can be wound on a common core. This arrangement practically eliminates the flutter.