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REVENDICATIONS
1. Starter électronique pour lampe fluorescente, comprenant un boîtier, un interrupteur électronique commandé en tension et un diviseur de tension relié parallèlement à l'interrupteur, caractérisé en ce qu'au moins un élément de ce diviseur de tension (3; 4, 8, 12) est un dispositif optoélectronique (4, 8, 12) capable de changer la conductibilité sous l'effet de la lumiére, et que ce dispositif est placé en regard d'une des électrodes de la lampe mais protégé contre la lumière étrangère.
2. Starter selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optoélectronique est une résistance photosensible.
3. Starter selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optoélectronique est un phototransistor.
4. Starter selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optoélectronique est une photodiode.
5. Starter selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur électronique est un semiconducteur.
6. Starter selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande de l'interrupteur à semiconducteur comprend un élément apte à créer un blocage instantané tel que diac ou diode Zener.
L'invention a pour objet un starter électronique pour lampe fluorescente à allumage instantané.
Il est bien connu que les lampes ou tubes fluorescents utilisés couramment, munis dans leur armature de support d'un ballast inductif (bobine de self) et d'un starter avec ampoule à effluves, sont lents à démarrer. Il est en effet nécessaire que les filaments du tube soient mis à chauffer avant qu'une impulsion soit appliquée à ces filaments, qui agissent alors comme électrodes à haute tension, pour essayer de créer la décharge gazeuse stable désirée ce qui a pour résultat le fonctionnement régulier de la lampe.
CepR ndant, la lampe ne s'allume souvent pas à la première impulsion ni à la deuxième etc., ce qui crée le phénomène désagréable de clignotement. Par des basses températures, I'allumage du tube est davantage retardé.
Le starter, en somme, ne peut pas savoir quand les filaments sont assez chauds pour rendre possible l'allumage du tube. Cette constatation est valable pour tous les starters électroniques à base de condensateurs, résistances et interrupteurs à semiconducteurs qui ont déjà été proposés. Tous les starters connus à ce jour appliquent la tension d'amorçage, avant l'allumage, plusieurs fois au tube ce qui a pour résultat une diminution de vie du tube.
L'invention a pour but de proposer un nouveau starter électronique pour lampes fluorescentes qui présente des avantages d'appliquer aux électrodes du tube la tension d'amor çage une seule fois, et ceci au premier moment où les électrodes ont atteint la température qui permet l'amorçage au premier coup; une fois la lampe allumée, le starter se met hors travail.
Le starter comprend un interrupteur électronique commandé en tension et un diviseur de tension relié à l'interrupteur. Il est caractérisé, selon l'invention, qu'au moins un élément de ce diviseur de tension est un dispositif optoélectronique - tel que photorésistance, phototransistor, photodiode capable de changer la conductibilité sous l'effet de la lumière, et que ce dispositif est placé dans le boîtier du starter en regard d'une des électrodes de lampe mais protégé contre la lumière étrangère.
L'interrupteur est de préférence un semiconducteur tel que triac, quadrac, thyristor (SCR) ou deux thyristors montés tête-bêche. Un élément à déclenchement brusque, par exemple diac, diode suppresseur, diode Zener, transistor unijonction, interrupteur au silicium unidirectionnel ou bidirectionnel (SUS, SBS), est de préférence inséré dans le circuit de commande de l'interrupteur afin qu'il puisse se bloquer brusquement pour créer une pointe de tension qui est utilisée comme tension d'amorçage de la lampe.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description d'exemples d'exécution qui suivra, et à l'aide du dessin dans lequel des schémas électriques sont représentés:
- à la fig. 1: d'une installation de tube fluorescent classique,
- à la fig. 2: d'une première exécution du starter,
- à la fig. 3: d'une seconde réalisation du nouveau starter, et
- à la fig. 4: d'une troisième réalisation du nouveau starter.
Le schéma de la figure 1 représente une installation de tube fluorescent classique, comprenant une source de courant alternatif (220 V, 50 Hz) indiquée par les bornes P, P; une bobine de self L qui est raccordée en série avec le tube T ayant les électrodes El et E2, et un starter S en parallèle sur les deux électrodes. Le cas échéant, un condensateur de correction de phase C est raccordé en parallèle au réseau P, P.
De façon tout à fait classique, le starter S comprend un contact en bimétal ou une ampoule à effluve.
L'invention propose maintenant un starter de genre tout différent qui prend la place du starter classique S. Le starter selon la figure 2 comprend, comme interrupteur, un triac 1 dont la gâchette est raccordée à une diode à double sens de conduction et à seuil élevé; il s'agit d'une diode trigger ou diac.
On préfère cependant utiliser, à la place du triac avec le diac, un élément appelé quadrac et qui réunit dans la même enveloppe, le triac et le diac. Le circuit de commande de la gâchette est en parallèle au triac 1 et comprend deux résistances 3 et 4. Tandis que la résistance 3 est du type classique, à couche de carbone, de métal ou d'oxyde, la résistance 4 est un modèle L D R ( ligot dependent resistor ) donc une résistance photosensible, du genre connu en soi. Tout le circuit décrit sera raccordé au tube T (fig. 1) aux endroits A et B. Une résistance de charge 5 éventuelle, dont la fonction sera décrite plus bas, peut être prévue ce qui remplace le point A par A'.
Tous les éléments sont montés dans le boîtier étanche à la lumière du starter habituel, de préférence en métaI comme aluminium, qui présente cependant au sommet une fenêtre; la résistance photo sensible qui a en général une forme ronde, est placée en regard de cette fenêtre.
Le boîtier du starter est monté de la façon sur l'armature du tube T représentée schématiquement à la fig. 1, à savoir en regard d'une des deux électrodes El et E2, et cela en évitant l'entrée directe de la lumière du jour ou provenant d'autres sources lumineuses. Cette condition peut assez facilement être remplie car le starter peut toujours être placé pour se trouver derrière le tube, donc protégé contre la lumière directe.
Le starter qui vient d'être décrit, fonctionne comme suit:
Lorsque la tension alternative de 220 V est appliquée aux bornes P, elle se transmet également aux connexions A (ou A') et
B du starter. La résistance 3 et la valeur à l'obscurité de la photorésistance 4 étant choisies telles que, dans le montage normal du starter, la tension au diac soit légèrement au-dessus du seuil de passage, pour que cette tension soit transmise au triac. L'homme du métier comprendra également que la résistance 3 doit être choisie, quant à la valeur et la puissance, que le courant d'amorçage du triac, situé généralement entre 10 et 50 mA, puisse être fourni. On prendra de préférence un triac 1 de grande sensibilité.
De cette façon, le triac 1 conduit de manière connue (à savoir qu'il est amorcé au début de chaque sinusoïde), et le cou
rant de chauffage des électrodes El, E2 circule, courant qui n'est limité que par l'inductance de la self L. La chute de tension à travers le triac est de l'ordre du volt. Les électrodes chauffent très vite, pratiquement instantanément, et étant donné qu'il reste une certaine tension entre El et E2, tension qui peut être augmentée et réglée par la résistance additionnelle éventuelle 5 (fig. 2), les électrodes commencent à répandre une lueur. La photorésistance 4 réagit et diminue de valeur ce qui a pour effet que le diac 2 se bloque brutalement et redevient non-conducteur. Le triac 1 se bloque également, et il se produit un choc de tension aux électrodes El et E2 qui allume le tube de manière sûre.
Ensuite, jusqu'à l'arrêt du tube, le starter reste bloqué car la tension entre A et B n'atteint pas la valeur pour rendre le diac 2 conducteur, pendant que du courant passe par le tube allumé.
Tout ce qui vient d'être décrit se passe en une fraction de seconde, et le tube fluorescent s'allume donc sans clignotement et très vite, à savoir au moment où les électrodes sont chauds et signalent cet état par le halo lumineux mentionné.
Les condensateurs 6 et, éventuellement, 7 peuvent être prévus si nécessaire, pour adapter le moment de blocage du triac 1 au moment où la valeur maximum effective de la tension se présente entre les électrodes des El et E2. Ces condensateurs sont donc des condensateurs de rotation de phase.
La photorésistance 4 peut être remplacée par tout autre dispositif photosensible approprié. Par exemple, fig. 3 montre une autre exécution du starter selon l'invention. Au lieu de la photorésistance 4, on prévoit un phototransistor 8 (qui peut facilement être obtenu à partir d'un transistor ordinaire et très bon marché à boîtier métallique, tel que le modèle BC 107,
BC 108, BC 109 etc. en sciant le haut du boîtier). La diode 10 redresse le courant qui circule dans le diviseur de tension 3, 8.
On peut aussi remplacer le diac 2 par une diode Zener 9 de valeur appropriée, ou bien on peut supprimer cette diode et insérer, le cas échéant, une résistance de limitation de courant.
L'homme du métier sait que toutes ces modifications peuvent aussi être appliquées à l'exécution de la fig. 2.
Enfin, la fig. 4 montre un troisième mode d'exécution du starter objet de l'invention, comprenant une photodiode 12 et une résistance de limitation 11. Cette réalisation fonctionne exactement comme les deux autres décrites ci-dessus.
La résistance de charge éventuelle 5 a le but de limiter, d'une part, le courant qui traverse les deux électrodes El, E2 lorsque le triac 1 est conducteur. En plus, la tension résiduelle entre El et E2 ainsi produite facilite la formation de lueur autour des électrodes.
Si ron emploie, à la place des éléments photosensibles décrits qui deviennent conducteurs (ou davantage conducteurs) sous l'influence de la lumière, des éléments qui foncitonnent à l'envers (qui ont leur résistance augmentée), les organes 3 d'une part, et 4, 8 ou 12, d'autre part doivent simplement changer de place.
Le triac (ou quadrac) peut être remplacé par tout autre interrupteur commandé en tension, par exemple thyristor (SCR) ou minirelais.
Si l'on craint que la lumière étrangère ne peut pas complètement être tenue à l'écart du dispositif optoélectronique mentionné, on peut, pour compensation, ajouter un tel dispositif parallèlement à la résistance 3 ou à sa place. Le rapport des deux tensions qui sont créées à travers des deux résistances du diviseur de tension, reste alors constant, pour un état donné d'illumination par de la lumière étrangère, mais ce rapport est modifié par la lumière venant du tube.
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CLAIMS
1. Electronic starter for fluorescent lamp, comprising a housing, an electronic voltage-controlled switch and a voltage divider connected parallel to the switch, characterized in that at least one element of this voltage divider (3; 4, 8 , 12) is an optoelectronic device (4, 8, 12) capable of changing the conductivity under the effect of light, and that this device is placed opposite one of the electrodes of the lamp but protected against foreign light.
2. Choke according to claim 1, characterized in that the optoelectronic device is a photosensitive resistor.
3. Starter according to claim 1, characterized in that the optoelectronic device is a phototransistor.
4. Starter according to claim 1, characterized in that the optoelectronic device is a photodiode.
5. Choke according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic switch is a semiconductor.
6. Choke according to claim 5, characterized in that the control circuit of the semiconductor switch comprises an element capable of creating an instantaneous blocking such as diac or Zener diode.
The invention relates to an electronic choke for fluorescent lamp with instant start.
It is well known that fluorescent lamps or tubes commonly used, provided in their support frame with an inductive ballast (inductor coil) and a choke with corona bulb, are slow to start. It is indeed necessary that the filaments of the tube are heated before a pulse is applied to these filaments, which then act as high voltage electrodes, to try to create the desired stable gas discharge which results in operation regular lamp.
However, the lamp often does not light on the first pulse or the second etc., which creates the unpleasant blinking phenomenon. At low temperatures, the ignition of the tube is further delayed.
The choke, in short, cannot know when the filaments are hot enough to make it possible to ignite the tube. This observation is valid for all electronic starters based on capacitors, resistors and semiconductor switches which have already been offered. All the starters known to date apply the ignition voltage, before ignition, several times to the tube, which results in a reduction in the life of the tube.
The object of the invention is to propose a new electronic starter for fluorescent lamps which has the advantages of applying the ignition voltage to the electrodes of the tube only once, and this at the first moment when the electrodes have reached the temperature which allows priming on the first try; once the lamp is on, the choke goes out of work.
The choke includes an electronic voltage-controlled switch and a voltage divider connected to the switch. It is characterized, according to the invention, that at least one element of this voltage divider is an optoelectronic device - such as photoresistor, phototransistor, photodiode capable of changing the conductivity under the effect of light, and that this device is placed in the starter housing opposite one of the lamp electrodes but protected against foreign light.
The switch is preferably a semiconductor such as triac, quadrac, thyristor (SCR) or two thyristors mounted head to tail. A snap trigger element, for example diac, suppressor diode, Zener diode, unijunction transistor, unidirectional or bidirectional silicon switch (SUS, SBS), is preferably inserted in the switch control circuit so that it can be abruptly block to create a voltage spike which is used as the lamp's ignition voltage.
The invention will be better understood thanks to the description of execution examples which will follow, and with the aid of the drawing in which electrical diagrams are represented:
- in fig. 1: of a conventional fluorescent tube installation,
- in fig. 2: a first execution of the starter,
- in fig. 3: a second creation of the new starter, and
- in fig. 4: a third creation of the new starter.
The diagram in FIG. 1 represents a conventional fluorescent tube installation, comprising an alternating current source (220 V, 50 Hz) indicated by the terminals P, P; a self coil L which is connected in series with the tube T having the electrodes El and E2, and a choke S in parallel on the two electrodes. If necessary, a phase correction capacitor C is connected in parallel to the network P, P.
In a completely conventional manner, the starter S includes a bi-metal contact or a corona bulb.
The invention now provides an entirely different type of choke which takes the place of the conventional choke S. The choke according to FIG. 2 comprises, as a switch, a triac 1 whose trigger is connected to a diode with two directions of conduction and with threshold Student; it is a trigger or diac diode.
However, it is preferred to use, in place of the triac with the diac, an element called quadrac and which brings together in the same envelope, the triac and the diac. The trigger control circuit is parallel to the triac 1 and includes two resistors 3 and 4. While the resistor 3 is of the conventional type, with a carbon, metal or oxide layer, the resistor 4 is an LDR model (ligot dependent resistor) therefore a photosensitive resistance, of the kind known per se. The entire circuit described will be connected to the tube T (fig. 1) at locations A and B. A possible load resistor 5, the function of which will be described below, can be provided which replaces point A with A '.
All the elements are mounted in the light-tight housing of the usual starter, preferably made of metal as aluminum, which however has a window at the top; the sensitive photo resistor, which generally has a round shape, is placed next to this window.
The choke housing is mounted in this way on the armature of the tube T shown diagrammatically in FIG. 1, namely facing one of the two electrodes E1 and E2, and this avoiding the direct entry of daylight or coming from other light sources. This condition can easily be fulfilled since the choke can always be placed behind the tube, therefore protected from direct light.
The choke which has just been described works as follows:
When the alternating voltage of 220 V is applied to the terminals P, it is also transmitted to the connections A (or A ') and
B of the starter. The resistance 3 and the value in the dark of the photoresistor 4 being chosen such that, in the normal mounting of the starter, the voltage at the diac is slightly above the threshold of passage, so that this voltage is transmitted to the triac. Those skilled in the art will also understand that the resistor 3 must be chosen, as for the value and the power, that the triac starting current, generally situated between 10 and 50 mA, can be supplied. We will preferably take a triac 1 of great sensitivity.
In this way, the triac 1 leads in a known manner (i.e. it is primed at the start of each sinusoid), and the neck
rant of heating of the electrodes El, E2 circulates, current which is limited only by the inductance of the choke L. The voltage drop across the triac is of the order of a volt. The electrodes heat up very quickly, practically instantaneously, and since there remains a certain voltage between E1 and E2, a voltage which can be increased and regulated by the possible additional resistance 5 (fig. 2), the electrodes start to spread a glow . The photoresistor 4 reacts and decreases in value, which causes the diac 2 to suddenly stop and become non-conductive again. The triac 1 also blocks, and a voltage shock occurs at the electrodes E1 and E2 which ignites the tube in a safe manner.
Then, until the tube stops, the choke remains blocked because the voltage between A and B does not reach the value to make the diac 2 conductive, while current flows through the lit tube.
Everything that has just been described takes place in a fraction of a second, and the fluorescent tube therefore lights up without flashing and very quickly, namely when the electrodes are hot and signal this state by the aforementioned halo light.
The capacitors 6 and, optionally, 7 can be provided if necessary, to adapt the moment of blocking of the triac 1 at the moment when the maximum effective value of the voltage occurs between the electrodes of El and E2. These capacitors are therefore phase rotation capacitors.
The photoresistor 4 can be replaced by any other suitable photosensitive device. For example, fig. 3 shows another embodiment of the starter according to the invention. Instead of photoresistor 4, a phototransistor 8 is provided (which can easily be obtained from an ordinary and very inexpensive transistor with a metal case, such as the BC 107 model,
BC 108, BC 109 etc. by sawing the top of the case). The diode 10 rectifies the current flowing in the voltage divider 3, 8.
You can also replace diac 2 with a Zener diode 9 of appropriate value, or you can delete this diode and insert, if necessary, a current limiting resistor.
Those skilled in the art know that all of these modifications can also be applied to the execution of FIG. 2.
Finally, fig. 4 shows a third embodiment of the choke object of the invention, comprising a photodiode 12 and a limiting resistor 11. This embodiment works exactly like the other two described above.
The possible load resistance 5 has the purpose of limiting, on the one hand, the current which flows through the two electrodes E1, E2 when the triac 1 is conductive. In addition, the residual voltage between El and E2 thus produced facilitates the formation of glow around the electrodes.
If we use, instead of the photosensitive elements described which become conductive (or more conductive) under the influence of light, elements which function upside down (which have their increased resistance), the organs 3 on the one hand , and 4, 8 or 12, on the other hand must simply change places.
The triac (or quadrac) can be replaced by any other voltage-controlled switch, for example thyristor (SCR) or mini relay.
If it is feared that the foreign light cannot be completely kept away from the mentioned optoelectronic device, one can, for compensation, add such a device in parallel with the resistor 3 or in its place. The ratio of the two voltages which are created across the two resistors of the voltage divider then remains constant, for a given state of illumination by foreign light, but this ratio is modified by the light coming from the tube.