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La présente invention esL relative à un circuit pour l'alimentation dtau moins un appareil à décharge électrique à .atmosphère gazeuse, comportant un transformateur à fortes fuites magnétiques comprenant un primaire connecté à la source de cou- rant par l'intermédiaire dtun condensateur, et au moins un secon- daire alimentant un appareil à décharge. Ce secondaire peut éga- lement alimenter plusieurs appareils à décharge montés en série.
Il est connu d'alimenter une lampe fluorescente, par exemple, à l'aide dtun tel circuit. Mais, lorsque l'appareil décharge est débranché, ou bien ne peut pas s'amorcer, ou même seulement fonctionne en courant redressé parce qu'une de ses ' électrodes est usée, on constate qu'il passe dans le. primaire du transformateur et dans le condensateur en série, un courant élevé qui peut détériorer ces éléments.
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Le circuit selon l'invention ne présente pas ces incon- vénients ll est caractérisé par le fait qu'au moins la plue grande partie du secondaire du transformateur est shuntée par une résistance semi-conductrice dont la valeur reste élevée lorsque le courant de décharge dans l'appareil à décharge-est normal, cette valeur diminuant fortement et progressivement lors- que le courant de décharge est très faible pendant au moins une demi-période sur deux.
I1 est possible de connecter au moins une partie du primaire en série entre le secondaire et la résistance semi-conductrice
Il semblerait a priori que, pour éviter le passage dans la portion de circuit constituée par le primaire et par le oon- densateur, d'un courant élevé dû à ce que ce circuit se rappro- che de la résonance, la résistance semi-conductrice doive shunter un des éléments, primaire ou condensateur, de cette portion de circuit.
On a constaté que l'on obtient de bien meilleurs résul- tats en shuntant, au contraire, un élémont extérieur à cette portion de oircuit, à savoir le secondaire du transformateur, on peut également shunter, en plus, par la résistance, une partie de ladite portion de circuit, par exemple tout ou partie du pri- maire, mais on ne peut obtenir ces bons résultats qu'en rompre- nent dans ce qui est shunté le secondaire, ou tout au moins la majeure partie de celui-ci,
Cette amélioration des résultats consiste en ce que, lorsque la résistance semi-conductrice est disposée selon l'in vention, on a une valeur relativement élevée pour le rapport des tensions auxquelles elle est soumise, d'une part en fonctionnement normla, d'autre aprt lorsque l'apareil à décharge est débranché ou très usé.
Ce rapport serait beaucoup plus faible si la résistance était placée aux bornes du primaire seul ou du condensateur; dans ce 'cas, le choix de la résistance pour un circuit d'alimentation donné est difficile parce qu'il ne peut se faire qu'entre des limites rapporchées de caractéristiques ;
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de plus, la résistance peut fonctionner, c'est-à-dire s'échauffer au point que sa valeur devienno trbs faible,, intermpestivement pu au contraire ne pas fonctionner lorsqu'il le faudrait, dans certaines conditions, de température ambiante, par exemple.
Les figures ci-jointes représentent schématiquement, à titre explicatif mais non limitatif, quatre circuits selon l'invention.
La figure 1 représente un circuit pour l'alimentation de deux appareils à décharge.
La figure 2 représente un circuit, comportant un transfor- mateur à enroulements séparés, pour l'alimentation d'un appareil à décharge.
Les figures 3 et 4 représentent des circuits avec auto- transformateur, pour l'alimentation d'un appareil à décharge, la tension aux bornes de celui-ci étant plus élevée, à tension égale de la source de courant, dans le cas de la figure 3 que dans le cas de la figure 4. '
La figure 1 représente schématiqueemnt un circuit bilampe compensé pour l'amorçage et la stabilisation de deux lampes à alimentée décharge 7 et 12/par une source de courant alternatif 9, 10.
La lampe 12, à stabilisation inductive, est alimentée par le secondaire 1 d'un transformateur à fuites dont le primaire 11 est connecté à la source de courant 9, 10 un shunt magnétique 2, placé entre les enroulements primaire et secondaire, crée, dans ce transformateur, des fuites.magnétiques qui donnent à celui-ci une forte réactance de fuites. Cette rénctance diminue la tension produite par le transformateur d'autant plus que le courant qu'il produit est plus intense; elle est la cause de la stabilisation de la décharge dans la lampe 12 ot de la production, par le transformateur, d'une tension on charge très
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inférieure à sa tension à vide.
La lampe 7 à stabilisation capacitive, est alimentée par le secondaire S d'un transformateur dont le primaire 8 est connecté à la source de courant 9, 10 par l'intermédiaire d'un condensateur 3, Ce transformateur présente de fortes fuites magnétiques, dues par exemple à la présence d'un shunt magnétique
4 11 peut être du même modèle que le transformateur 11, 1
Le condensateur 3 présente, à la fréquence de la source de courant
9, 10, une réactance capacitive de l'ordre du double de la réactance inductive en charge normale.du transformateur 8, 5 comptée àu primaire de celui-ci.
La combinaison de cette réactance capacitive et de cette dernière réactance inductive stabilise la décharge dans la lampe 7 et abaisse fortement la tension en charge du secondaire 5 par rapport à sa tension à vide.
En comparaison avec un circuit à une.seule lampe, ce / circuit donne une très forte réduction du papillottement, ou effet stroboscopique, de la lumière énise par l'ensemble des lampée 7 et 12, lorsque celles-ci sont utilisées pour la lumière qu'elles produisent, De plus, le facteur de puissance du courant pris à la source 9, 10 est voisin de l'unité,, en même temps que l'impédance du circuit reste forte vis à vis des courants à fréquences nettement plus élevées que celle de la source de courante ces deux dernières particularités sont avantageuses même lorsque les lampes 7 et 12 ne sont pas utilisées pour produire de la lumière, par exemple lorsque, ce sont des lampes germicideso
Le circuit tel qu'il est décrit ci-dessus est connu.
Il présente par rapport aux circuits dans lesquels le condensateur déphaseur est en série entre la lampe à stabilisation capacitive et son secondaire 5, l'avantage que le secondaire nta à fournir' qu'une tension bien moins élevée, à savoir la même tension que
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le secondaire 1 alimentant la lampe 12 de même modèle mais stabilisée inductivement. Il présente, par contre, un incon- vénient assez grave :
lorsque le secondaire 5 ne produit pas de courant, par exemple lorsque la lampe 7, usée ou détériorée, ne peut pas s'amorcer, le transformateur 8m 5 fonctionne à vide et sa réactance inductive du c8té primaire augmente et compense approximativement la réactance capacitive du condensateur 3 il passe alors un courant intense dans le circuit 10, 3, 8, 9, du primaire du transformateur correspondant.
Ce courant peut brûler le primaire 8 du transformateur et produit entre les armatures du condensateur 3, une tension qui fatiguera celui-ci et pourra le faire claquero
Selon la présente invention, on remédie à cet inconvénient en shuntant le secondaire 5 par une thermistance appropriée 6; une thermistance est une résistance, de la classe des semi- conducteurs, dont la valeur est mune nettement plus élevée lorsqu' elle est froide que lorsqu'elle est chaudeo Dans le cas présent, lorsque la thermistance 6 n'est soumise qu'à la tension de fonctionnement normal de la lampe 7, elle ne s'échauffe que peu
Si elle est convenablement choisie et ne laisse passer qu'un faible courant sous ladite tension.
Par contre, lorsque la thermi. stance 6 est soumise à la tension à vide du secondaire 5, laquelle est deux à quatre fois plus forte que la tension de fonctionnement de la lampe, elle est traversée par un courant qui, à froid, est plusieurs fois plus intense que dans le cas précédent; ce courant . chauffe beaucoup plus la thermistance, d'où une diminution encore plus marquée. de sa résistance, co qui entraîne un échaufferont supplémentaire, et ainsi de suite.
Si la thermistance 6 est conve- nablement choisie, elle laisse passer, au bout d'un certain temps d'alimentation sous la tension du secondaire 5 n'alimentant
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qu'elle, un courant relativement important, du même ordre de gran- deur que le oourant normal de décharge dans la lampe 7. La réactance inductive du transformateur, comptée du côté de con primaire 8, di- minue alors fortement et le courant redevient normal dans la cir cuit 10, 3, 8 9.
Un processus analogue est obtenu lorsque la lampe 7 reresse fortement, c'est-à-dire ne laisse passer qu'un courant de décharge très nettement plus faible que le courant normal, ou même nul pen- dant une demi-période sur deux; pendant ces demi-périodes, la ten- sin aux bornes de la lampe est proche de la tension à vide du se- condaire si la thermistance 6 ne s'est pas encore échauffée.
La thermistance 6 doit avoir une résistance à froid et une inertie suffisantes pour ne pas diminuer exagérément la tension fournie par le secondaire 5 pendant les quelques secondes que peut durer un amorçage difficile de la lampe 7 Par exemple, dans le cas d'une lampe fluorescente de 40 watts, ayant une longueur de
1,20 m et un diamètre intérieur de 38 mm, amorcée sans préchauffage de ses électrodes mais munie d'une bande extérieure d'amorçage connectée à l'une de ses électrodes par l'intermédiaire d'une ré- sistance d'environ 100.000 ohms, la tension à vide du secondaire 5 est d'environ 320 volts, sa tension en charge d'environ 105 volts.
Sous cette tension en charge, la thermistance 6 atteindra une tempé rature d'environ 45 degrés, pour une température ambiante de 40 degrés, et laissera passer environ 2 à 3 milliampères, lorsque,la lampe 7 s'étant amorcée normalement ou presque, la thermistance n'aure pas été somumise à une tension élevée pendant un temps suffi- sant pour que sa résistance ait fortement baissé.
Lorsque le secondaire 5 ne débite que sur la thermistance, celle-ci atteint au bout de 3 à 5 minutes une températu: d'en- -viron 350 degrés, à laquelle sa résistance a diminué très fortement la thermistance 6 est alors parcourue par un courant d'environ 0,5 ampère la tension aux bornes du secondaire 5, qui est alors parcouru par une intensité légèrement supérieure à sa charge normale, est, à ce moment, à peu-près 25 volts. Après un cer- tain temps, la température de la thermistance se stabilise
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vers 350 à 400 degrés centigrades; elle absorbe alors un courant d'environ 0,5 ampère et l'intensité dans le condensateur 3 et le primaire 8 est de 0,75 ampère.
Si, la thermistance 6 n'étant pas utilisée, on faisait fonctionner le transformateur 8, 5 en circuit ouvert, son primaire serait parcouru par un courant de
1,2 ampères et la tension aux bornes du condensateur 3 serait de 300 volts, au lieu de respectivement 1 ampère et 220 volts ,en' fonctionnement normal.
La figure 2 représente schématiquement un circuit pour l'alimentation d'une seule lampe, à stabilisation capacitive.
Ce circuit est très analogue à la partie du circuit représenté figure 1, relative à l'alimentation de la lampe 7
Il présente toutefois une différence avec cette partie de circuit : une rctance 14, dessinée en trait interrompu parce qu'elle n'est utilisée que dans certains cas, peut shunter la sourco de courant 9, 10. Cette ractance est utilisée lorsqu' on désire que le courant consommé ait un bon facteur de puissance, tout en utilisant pour le transformateur 5, 8 et pour le conden sateur 3 les mêmes appareils que pour l'alimentation de la lampe à' stabilisation capacitive d'un groupe bilampe analogue à celui ..représentésur la figure 1.
On omet cette réactance lorsque la lampe alimentes par le circuit de la figure 2 est utilis6e ; 'en acné temps qu'une ou plusieurs lampes à stabilisation inductive, de façon à corriger dans une certaine* meure le facteur de puissance et le papillottement de ces dernières.
Pour des lampes 7, 12, d'un modèle donné, les transfor- mateurs 8, 5 et 11 1 peuvent être du même modèle ainsi que les condensateurs 3, tout en permettant la réalisation de circuits différents : montage bilampe compensa (circuit de la.figure 1), montage monolampe h facteur de puissance voisin de l'unité (circuit
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de la figure 2, avec la réactance 14), montage monolampe à stabilisation inductive moitié de gauche du circuit de la figure 1 montage monolampe à stabilisation capacitive (circuit de la figure 2, sans la réactance 14).
La figure 3 représente schématiquement un circuit qui ne diffère de celui de la figure 2 que par le fait que le. transformateur 5, 8 est un autotransformateur et non un trana- formateur à enroulements séparés; ceci permet de diminuer le nombre de tours de l'enroulement 5 et la section du fil du primaire 8. -Le primaire 8 et le secondaire 5 sont reliés par une connexion 15 et c'est la tension aux bornes de l'ensemble des enroulements 5 et 8 qui est appliquée à la lampe 7 et à la thermistance 6; on pourrait, d'ailleurs, ne shunter 'que l'enroulement 5 par la thermistance.
La figure 4 représente une variante du circuit de la figure 3 ; elle est utilisable lorsque le transformateur 5, 8 est un autotransformateur et que, la.tension d'amorçage de la lampe 7 n'étant pas suffisamment plus élevée que la tension de la source, le secondaire 5 présenterait trop peu de spires pour que 'le fonctionnement de la lampe 7 soit stable. Dans ce circuit, ' le secondaire est relié par une connexion 17, nos pas à une extrémité du primaire, mais à une prise intermédiaire 16, de celui-ci. On peut ainsi donner à l'enroulement 5 un nombre de spires suffisant,, tout en diminuant l'importance des enroulements par rapport à ceux que nécessiterait un transformateur à enrou- lements séparés.
L'extrémité gauche de la thermistance 6, celle qui n'est pas reliée à l.'extrémité du secondaire 5 non connectée au primaire., peut être connectée, soit à l'extrémité du primaire reliée à la lampe, comme sur 18 figure 4, soit h la prise 16
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Dans ce cas encore, on peut utiliser une bobine de réactauce 14 pour amélierer le facteur do puissance.
'De nombreuses variantes peuvent être apportées aux circuits décrits ci-dessus sans sorr du domaine de la présente invontion. Par' exemple, chaque transformateur peut être du type cuirasse, auquel cas il faut, non pas un, mais deux shunts magnétiques tels que celui repressonté en 4 les shunts magné- tiques peuvent être omislorsque les bobinages 5 et 8 sont suffi- samment éloignes pour clue les fuites magnétiques dans l'air donnent aux transformateurs une rdactanco suffisante. Chacune des lampas peut être remplacés par plusieurs lampes montées en s6rie et s'amorçant, soit simultanément, soit successivement.