Dispositif pour l'alimentation de tubes à décharge électrique au moyen de courant alternatif. Pour l'alimentation d'un tube à décharge (par exemple tube luminescent ou tube ana logue) au moyen de courant alternatif, il est d'usage, comme représenté à la fig. 1, de monter en série avec ledit tube 1 une bobine de self-induction 2 de valeur convenablement choisie, dans le but de stabiliser le courant absorbé par ce tube. Avec un tel montage, il est évident que la tension entre électrodes ob tenue lorsque le tube est éteint est égale à la tension du réseau 3 d'alimentation.
Celle-ci doit donc être suffisante pour assurer l'amor çage de la décharge au moment de la mise en service du tube, à moins de recourir à des artifices plus ou moins compliqués pour réa liser cet amorçage, et cette nécessité conduit généralement, comme connu, à un facteur de puissance très bas de l'installation, surtout lorsque le tube est de longueur relativement réduite, ce qui est précisément le cas lorsque le tube est destiné à fonctionner sous de fai bles tensions, telles que les tensions usuelles des réseaux de distribution (110 ou 120 volts).
Pour améliorer ce facteur de puissance, on peut brancher un condensateur 4 aux bornes de l'ensemble tube-bobine de self-induction, mais la puissance réactive de ce condensateur doit être relativement importante et, d'autre part, si la tension du réseau est trop faible pour assurer un amorçage certain au moment de la mise en service, il est nécessaire de l'augmenter au moyen d'un auto-transforma- teur (ou appareil équivalent) qui complique l'installation et augmente le prix.
Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé de brancher le condensateur 4 aux bornes du tube 1 lui-même (fig. 2), de telle sorte qu'au moment de la mise en ser vice il existe, par effet de résonance, une tension entre électrodes plus élevée que la tension du réseau 3, ce résultat étant obtenu par un dimensionnement convenable de la bo bine de self-induction 2 et- du condensateur 4. Il est évident due la sur_ tension ainsi obtenue peut être assez élevée pour que l'amorçage soit assuré sans adjonction d'auto-transformateur (ou appareil équivalent).
D'autre part, une fois le tube à décharge allumé, le courant réactif .fourni par le condensateur 4 provoque encore une amélioration importante du fac teur de puissance de l'installation, cette amé lioration pouvant même être plus grande que dans le cas de la fig. 1, pour une puissance réactive donnée du condensateur. Cependant; le montage de la fig. 2 possède un grave in convénient du fait que la présence du conden sateur 4 aux bornes mêmes du tube 1 tend iz déformer considérablement le courant d'ali mentation de ce tube, et à y provoquer no tamment la circulation de courants oscillants de haute fréquence dont la valeur de crête peut être très élevée.
De telles pointes de courant soumettent les électrodes à une fati gue excessive, qui réduit de façon très impor tante la vie du tube; elles peuvent également donner lieu à un vacillement très gênant de la lumière. La fatigue en question est surtout accusée avec des électrodes présentant une chute cathodique faible, par exemple des élec trodes thermo-émissives pour lesquelles l'alté ration qui se produit progressivement, non seulement diminue considérablement la vie du tube, mais peut entraîner son extinction par augmentation de la chute cathodique.
Conformément à la présente invention, on supprime complètement cet inconvénient, comme représenté à la fig. 3, en montant en série avec le condensateur 4 une bobine de self-induction auxiliaire 5. En dimensionnant convenablement cette bobine, on peut conser ver au courant circulant dans le tube 1 une forme se rapprochant autant qu'on le désire de toute forme voulue et en particulier de la forme sinusoïdale obtenue sensiblement avec le montage usuel de la fig. 1.
L'expérience montre que, pour obtenir ce résultat, la fré quence propre du circuit auxiliaire dérivé constitué par le condensateur 4 et la bobine de self-induction 5 doit être notablement su périeure à4a fréquence du réseau d'alimenta tion 3; elle sera le plus souvent supérieure au triple de cette fréquence.
II en résulte que, malgré l'adjonction de la bobine de self- inductance 5, on peut encore obtenir une sur tension suffisante pour assurer l'amorçage entre les électrodes du tube 1, par effet de résonance réalisé avec l'ensemble 2, 4, 5 à la fréquence du réseau d'alimentation, contraire ment à ce qui se produirait si l'inductance de la bobine 5 ne demeurait pas faible par rap port à celle de la bobine 2.
Il va de soi que la constitution des bobines 2 et 5 peut être choisie suivant les applica tions envisagées; lorsqu'elles comporteront un noyau ferromagnétique, il pourra y avoir intérêt par exemple à ce que le noyau de la bobine 5 soit saturé par le flux magnétique correspondant, tant que le tube 1 n'est pas amorcé, de manière à favoriser l'amorçage par l'application entre électrodes d'une tension dont la valeur de crue est très élevée:
Enfin; il peut être avantageux, dans cer tains cas, de disposer plusieurs circuits auxi liaires de constantes différentes aux bornes du tube à décharge et même d'établir une induction mutuelle convenable entre les en roulements de certaines des bobines de self- induction.
Device for supplying electric discharge tubes by means of alternating current. For the supply of a discharge tube (for example luminescent tube or similar tube) by means of alternating current, it is customary, as shown in fig. 1, to mount in series with said tube 1 a self-induction coil 2 of suitably chosen value, in order to stabilize the current absorbed by this tube. With such an assembly, it is obvious that the voltage between the electrodes obtained when the tube is off is equal to the voltage of the supply network 3.
This must therefore be sufficient to ensure the priming of the discharge when the tube is put into service, unless more or less complicated devices are used to achieve this priming, and this necessity generally leads, as known, at a very low power factor of the installation, especially when the tube is of relatively short length, which is precisely the case when the tube is intended to operate at low voltages, such as the usual network voltages distribution (110 or 120 volts).
To improve this power factor, a capacitor 4 can be connected to the terminals of the self-induction tube-coil assembly, but the reactive power of this capacitor must be relatively large and, on the other hand, if the network voltage is too low to ensure certain starting at the time of commissioning, it is necessary to increase it by means of an autotransformer (or equivalent device) which complicates the installation and increases the price.
To remedy these drawbacks, it has already been proposed to connect the capacitor 4 to the terminals of the tube 1 itself (fig. 2), so that when it is put into service there is, by resonance effect, a voltage between electrodes higher than the voltage of the network 3, this result being obtained by a suitable dimensioning of the self-induction coil 2 and of the capacitor 4. It is obvious due to the sur_ voltage thus obtained can be high enough for that starting is ensured without adding an autotransformer (or equivalent device).
On the other hand, once the discharge tube is ignited, the reactive current supplied by the capacitor 4 still causes a significant improvement in the power factor of the installation, this improvement possibly even being greater than in the case of fig. 1, for a given reactive power of the capacitor. However; the assembly of fig. 2 has a serious disadvantage owing to the fact that the presence of the capacitor 4 at the very terminals of the tube 1 tends to considerably deform the supply current of this tube, and to cause in particular the circulation of high frequency oscillating currents therein. the peak value can be very high.
Such current peaks subject the electrodes to excessive fatigue, which greatly reduces the life of the tube; they can also give rise to very annoying flickering of the light. The fatigue in question is especially marked with electrodes having a low cathodic drop, for example thermo-emissive electrodes for which the deterioration which occurs gradually, not only considerably decreases the life of the tube, but can lead to its extinction by increased cathodic drop.
In accordance with the present invention, this drawback is completely eliminated, as shown in FIG. 3, by mounting in series with the capacitor 4 an auxiliary self-induction coil 5. By suitably sizing this coil, it is possible to keep the current flowing in the tube 1 a shape which approximates as much as desired to any desired shape. and in particular of the sinusoidal shape obtained substantially with the usual assembly of FIG. 1.
Experience shows that, in order to obtain this result, the natural frequency of the auxiliary branch circuit formed by the capacitor 4 and the self-induction coil 5 must be notably higher than the frequency of the supply network 3; it will most often be greater than three times this frequency.
It follows that, despite the addition of the self-inductance coil 5, it is still possible to obtain an excess voltage sufficient to ensure the ignition between the electrodes of the tube 1, by the resonance effect produced with the assembly 2, 4 , 5 at the frequency of the supply network, contrary to what would happen if the inductance of coil 5 did not remain low compared to that of coil 2.
It goes without saying that the constitution of the coils 2 and 5 can be chosen according to the applications envisaged; when they include a ferromagnetic core, it may be beneficial, for example, for the core of coil 5 to be saturated by the corresponding magnetic flux, as long as tube 1 is not primed, so as to promote starting by the application between electrodes of a voltage with a very high flood value:
Finally; it may be advantageous, in certain cases, to arrange several auxiliary circuits of different constants at the terminals of the discharge tube and even to establish a suitable mutual induction between the bearings of some of the self-induction coils.