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CIRCUIT SANS INTERRUPTEUR D'AMORCAGE POUR LE FONCTIONNEMENT DE TUBES A DECHARGE FAR ARC, A BASSE PRESSION.
L'invention concerne un circuit sans interrupteur d'amorçage pour le fonctionnement de deux tubes à décharge par arc, à basse pression, en particulier de lampes fluorescentes, qui comportent dans une atmosphère de gaz rare à une pression de quelques millimètres, deux électrodes principales activées et au moins une électrode auxiliaire, qui est parallèle au trajet de décharge, appliquée sur la face interne 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.
Suivant l'invention, l'un des tubes est monté en série avec une self-induction et l'autre tube en série avec une seconde self-induction et un condensateur, dont l'impédance est plus grande que celle de la seconde self-induction, ainsi qu'en série avec une partie de la première self-induction sur la source de courant alternatif du dispositif, le montage en série du tube monté en série avec le condensateur, de la seconde self-induction et de la partie mentionnée de la première self-induction, étant shunté par une self-induction auxiliaire. Cet agencement permet de faire en sorte que les deux tubes amorcent sous une tension plus élevée que la tension d'alimentation, de sorte qu'ils atteignent très rapidement l'état de décharge par arc et augmentent ainsi notablement le nombre de possibilités de mises en circuit.
Toutefois, des difficultés peuvent se produire lorsque l'un des tubes est défectueux.
C'est ainsi que lorsque le tube monté en série avec le condensa-
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teur (c'est-à-dire le tube stabilisé par voie capacitive), est défectueux, on ne dispose, pour l'amorgage de l'autre tube (tube stabilisé par voie inductive) que de la tension d'alimentation, car l'effet d'augmentation de tension de la branche capacitive du tube fait défaut. De ce fait, le tube à stabilisation inductive n'amorcera pas ou bien il atteindra l'état de décharge par arc plus lentement qu'il n'est désirable et absorbera un courant d'intensité plus faible que celle du courant de régime.
Par contre, lorsque le tube à stabilisation inductive est défectueux, l'intensité du courant absorbé par le tube à stabilisation capacitive, sera plus grande que celle du courant de régime.
Suivant une autre particularité de l'invention, on obvie pratiquement à ces inconvénients, lorsque la self-induction constitue l'enroulement secondaire élévateur d'un transformateur dont l'enroulement primaire est branché en série avec le condensateur sur la source de courant du dispositif.
Dans le cas d'une tension d'alimentation de 220 V, il est avantageux que le nombre de spires primaires dudit transformateur soit égal à 82- 95 % du nombre de spires secondaires. De préférence, le nombre de spires de la première self-induction qui est insérée dans les deux circuits de tube, est égal à 20 - 30 % du nombre de spires total de la première self-induction.
La description 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.
Sur la Figure, 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 de décharge est recouvert, sur sa face interne, d'une couche fluorescente (non représentée sur le dessin) comporte deux électrodes principales 11, 12 et 21,22 respectivement, activées à l'aide de composés de baryum et de strontium, ainsi qu'une électrode auxiliaire 13 et 23, respectivement.
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 toute la lon- gueur du tube ; bandelette qui est reliée à l'une des électrodes prin- cipales, a une résistance d'environ 20 à 30 ohms/cm. Eventuellement chaque tube peut comporter une seconde électrode auxiliaire reliée à l'autre e'lectrode 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 d'un condensateur 4, d'une bobine de self 5 et d'une partie 6 de la bobine de self 3. Dans les deux circuits de tube, se trouve en outre une partie 91-92 d'une bobine de self auxiliaire 9, dont le nombre total de spires (91-93) shunte le montage en série du tube 2, de la bobine de self 5, et de la partie 6 de la bobine de self, tandis que la partie 92-93 est branchée en série avec le condensateur 4 sur la source de courant 71-8.
Dans le cas envisagé, la bobine de self auxiliaire 9 forme donc un transformateur dont le primaire est constitué par la partie 92-93, et le secondaire par la partie 91-93.
Si, n'utilisant qu'une partie de l'invention, on connecte le pôle 71 de la source de courant non pas à la prise 92, mais à l'extrémité 91, reliée à la bobine de self 3, de la bobine de self auxiliaire 9, on obtient
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un dispositif qui fonctionne de la manière suivante.
Lorsqu'on connecte le dispositif à la source de courant, le con- densateur 4 et la bobine de self auxiliaire sont traversés par un courant qui provoque aux bornes de la bobine de self auxiliaire et, partant, aux bornes du tube 2, une tension d'environ 270 V. Sous cette tension, le tube
2 amorce, et atteint l'état de décharge par arc en une fraction de seconde.
Le courant de déchargep décalé en avant, qui traverse la partie 6 de la bo- bine de self 3, provoque aux bornes du tube 1 une tension d'environ 255 V, donc une tension plus élevée que la tension d'alimentation de 220 V du dispositif et sous cette tension de 255 V, le tube atteint, pour ainsi dire immédiatement l'état de décharge par arc. En régime normal, le tube 1, à stabilisation inductive, absorbe un courant d'environ 420 mA sous une tension de fonctionnement d'environ 110 V, tandis que le tube 2, à stabilisation ca- pacitive, absorbe un courant d'environ 440 mA sous une tension d'environ 110 V. Il y a lieu de noter que chacun des tubes consomme approximativement 40 W; l'intensité quelque peu plus élevée du courant de décharge du tube 2 provient des harmoniques dans le circuit capacitif de ce tube.
Lorsque le tube 2 refuse, il ne passe pas de courant décalé en avant dans la partie 6 de la bobine de self 3, de sorte qu'aux bornes du tube 1, on ne dispose, pour l'amorçage, que de la tension d'alimentation à valeur nominale de 220 V. Il n'est pas certain que, dans ces conditions, le tube 1 amorcera. Toutefois, s'il amorce, l'intensité du courant absorbé sera notablement inférieure à 420 mA, car la réaction de la branche capacitive du tube 2 fait léfaut.
Par contre, lorsque le tube 1 est défectueux, le tube 2 absorbe un courant dont l'intensité est notablement plus élevée que 440 mA, parce que la réaction de la branche inductive du tube 1 fait défaut,
On peut réduire, voire éliminer, ces inconvénients, en faisant en sorte que, suivant une autre particularité de l'invention, la self-induction auxiliaire 9 constitue l'enroulement secondaire élévateur 91-93, d'un transformateur dont l'enroulement primaire 92-93 est branché, en série avec le condensateur 4, sur la source de courant 71-8. Ceci implique que le pôle 71 de la source de courant n'est pas relié au point 91 mais au point 92 de la self-induction auxiliaire 9.
Il va de soi que l'on obtient de ce fait, aux bornes du tube 1, une tension plus élevée que 220 V, lorsque le tube 2 est défectueux et que, dans ce cas, le tube 1 absorbera un courant de plus forte intensité que sans l'intervention de l'effet élévateur de tension de la self-induction auxiliaire 9.
De plus, par suite de la liaison entre le pôle 71 et le point 92, lorsque le tube 1 est défectueux, le tube 2 absorbera moins de courant que dans le cas où le pôle 71 est relié au point 91. Ce fait s'explique facilement: il suffit de réaliser que le tube 2 n'absorbe pas de courant lorsque le pôle 71 est relié au point 93 de la bobine de self auxiliaire 9 et que l'intensité du courant dans ce tube est maximum lorsque le pôle 71 est relié au point 91. Lorsque le pôle 71 est relié à un point intermédiaire, par exemple 92, l'intensité du courant absorbé est inférieure à la valeur maximum, mais est plus grande que zéro.
Dans un cas concret, le nombre de spires secondaires était de 2.485 et le nombre de spires primaires de 2200 c'est-à-dire égal à 88 % du nombre de spires secondaires. Dans la partie 92-93 de la bobine de self-induction auxiliaire 9, et dans le condensateur 4 d'une capacité de 4 F, circulait un courant à vide de 67 mA, ce qui provoquait, aux bornes du tube 2, une tension à vide d'environ 266 V, et aux bornes du tube 1, une tension à vide d'environ 250 V. Le tube 2 étant en fonctionnement, on obtenait aux bornes du tube 1, une tension à vide d'environ 262 V et, le tube 1 étant
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en fonctionnement, la tension à vide aux bornes du tube 2, était d'environ 256 V.
En régime normal, la partie 92-93, était traversée par un coupent d'environ 32 mA, la partie 91-92 par un courant d'environ 460 mA, le tube 2 par un courant d'environ 440 mA, le tube 1 par un courant d'environ 420 mA, le condensateur 4 par un courant d'environ 485 mA tandis qu'aux bornes de la partie 91-93 de la bobine de self-auxiliaire 9 se produisait une tension d'environ 194 V et aux bornes de la bobine de self 3 une tension d'en- viron 686 V ; l'ensemble du dispositif absorbait un courant d'environ 470 mA et le facteur de puissance était d'environ 0,95.
L'intensité du courant des tubes était pratiquement indépendante du fait que l'autre tube fonctionnait ou non. Dans le cas envisagé, la bobine 3 comportait 1580 spires et la partie 6 de cette bobine, 385 spires, c'est-à-dire environ 25 % du nombre total de spires.
La bobine 5 était dimensionnée pour 100 V-0, 44 A; son impédance était donc d'environ 230 ohms.