FR2460088A1 - IGNITION CIRCUIT FOR FLUORESCENT AND SIMILAR TUBES WITH PRELIMINARY HEATING OF FILAMENTS - Google Patents
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Abstract
LE CIRCUIT D'ALIMENTATION SERT A L'ALLUMAGE DE TUBES FLUORESCENTS, AVEC DES FILAMENTS FFT DES ELECTRODES A CHAUFFER POUR L'ALLUMAGE; LE CIRCUIT DE CHAUFFAGE PORTE EN SERIE LES FILAMENTS FFT DU TYPE TF ET EST CONCU POUR PILOTER UN COMPARATEUR IC1 A L'AIDE D'UN CONDENSATEUR C6 RELIE AUX FILAMENTS A TRAVERS LES DIODES D4-D5, CE COMPARATEUR ETANT PREVU POUR OUVRIR LE CIRCUIT DE CHAUFFAGE DES FILAMENTS.THE SUPPLY CIRCUIT IS USED FOR IGNITION OF FLUORESCENT TUBES, WITH FFT FILAMENTS OF ELECTRODES TO BE HEATED FOR IGNITION; THE HEATING CIRCUIT CARRIES THE FFT FILAMENTS OF THE TF TYPE IN SERIES AND IS DESIGNED TO CONTROL AN IC1 COMPARATOR USING A C6 CAPACITOR CONNECTED TO THE FILAMENTS THROUGH THE D4-D5 DIODES, THIS COMPARATOR IS INTENDED TO OPEN THE CIRCUIT OF HEATING FILAMENTS.
Description
Circuit d'allumage pour tubes fluorescents et similairesIgnition circuit for fluorescent tubes and the like
avec chauffage préliminaire des filaments. with preliminary heating of the filaments.
La présente invention concerne un circuit d'allumage ayant pour objet la réalisation d'une séquence rationnelle d'opérations pour l'allumage d'un tube fluorescent. 1a carac- téristique fondamentale de ce circuit est le "soft-start", The present invention relates to an ignition circuit having for object the realization of a rational sequence of operations for the ignition of a fluorescent tube. The fundamental characteristic of this circuit is the "soft-start",
c'est-à-dire l'allumage doux du tube. that is to say, the soft ignition of the tube.
On a constaté que la durée d'un tube fluorescent dépend dans une grande mesure de la façon dont ses filaments sont allumés. Il arrive, en général, qu'après un certain It has been found that the duration of a fluorescent tube depends to a large extent on how its filaments are lit. It usually happens that after a certain
nombre d'allumages les tubes se noircissent à leurs extrémi- number of ignitions the tubes darken at their ends
tés; cela est provoqué par l'évaporation du métal des filaments qui, lorsque la décharge se produit, subit le bombardement des ions du gaz, ce qui entraine l'amincissement des filaments. Le filament chauffé par le bombardement ionique d'abord et par le courant de la lampe ensuite, commence à émettre des électrons, ionisant ainsi l'espace environnant et créant une barrière qui intercepte les ions de la décharge, your; this is caused by the evaporation of the metal from the filaments which, when the discharge occurs, undergoes the bombardment of the ions of the gas, which causes the thinning of the filaments. The filament heated by ion bombardment first and by the lamp current then begins to emit electrons, thus ionizing the surrounding space and creating a barrier which intercepts the ions of the discharge,
les empêchant ainsi de heurter le métal avec une forte énergie. preventing them from hitting metal with strong energy.
Par conséquent, il est néoessaire de garantir l'émission thermionique même dans la phase d'allumage et, pour obtenir ce résultat, il faut amener les filaments à émettre des Consequently, it is necessary to guarantee the thermionic emission even in the ignition phase and, to obtain this result, it is necessary to cause the filaments to emit
électrons avant l'amorçage, ce qui signifie qu'il faut chauf- electrons before ignition, which means that it has to be heated
fer les électrodes avant d'appliquer la tension suffisante iron the electrodes before applying sufficient voltage
pour l'amorçage de l'arc.for striking the arc.
En outre, la tension d'amorçage doit être appliquée aux électrodes de façon graduelle afin que l'amorçage ait In addition, the ignition voltage must be applied to the electrodes gradually so that the ignition has
lieu à la plus petite tension possible. place at the lowest possible voltage.
L'invention assure l'amorçage du tube dans des condi- The invention ensures the priming of the tube under conditions
tions optimales de chauffage des filaments des électrodes du optimal heating of the filaments of the electrodes of the
tube, quelles que soient par ailleurs les conditions extérieures. tube, regardless of the external conditions.
Selon l'invention, un circuit d'alimentation et d'allumage pour les tubes comprend des moyens de commande du chauffage, qui sont pilotés par les variations de résistance des filaments et qui créent les conditions d'amorçage dès qu'on dépasse une certaine température, et donc une résistan- According to the invention, a supply and ignition circuit for the tubes comprises heating control means, which are controlled by the variations in resistance of the filaments and which create the priming conditions as soon as a certain amount is exceeded. temperature, and therefore a resistance
ce déterminée.this determined.
Dans la pratique, le circuit peut comprendre un circuit de chauffage qui, portant en série les filaments du tube, est conçu pour piloter un comparateur à l'aide d'un condensateur relié aux filaments à travers des diodes; ce comparateur est prévu pour ouvrir le circuit de chauffage des filaments de façon graduelle, réalisant ainsi le "soft-start" Ce comparateur peut piloter un transistor pour le mettre au repos dès qu'on atteint une valeur préétablie de résistance, et donc de température des filaments; à ce transistor est assoosé un pont de diodes prévu pour la commutation graduelle In practice, the circuit may include a heating circuit which, carrying the filaments of the tube in series, is designed to control a comparator using a capacitor connected to the filaments through diodes; this comparator is designed to open the filament heating circuit gradually, thus carrying out the "soft-start" This comparator can control a transistor to put it to rest as soon as a preset value of resistance, and therefore of temperature, is reached filaments; this transistor is associated with a diode bridge intended for gradual switching
de la position de chauffage à celle d'amorçage et d'alimenta- from the heating position to that of priming and supplying
tion du tube, avec l'aide d'un transformateur. Le circuit tion of the tube, with the help of a transformer. The circuit
comprend également un dispositif faisant fonction de tempori- also includes a time function
sateur, prévu pour exclure la haute tension d'alimentation et pour mettre au repos le transistor de commande après un sator, designed to exclude the high supply voltage and to put the control transistor to rest after a
certain temps d'étalonnage en cas de non allumage du tube. certain calibration time in case of non-ignition of the tube.
Le dessin ci-Joint représente un schéma de circuit The attached drawing represents a circuit diagram
selon l'invention, reproduit à titre d'exemple non limitatif. according to the invention, reproduced by way of nonlimiting example.
Sur ce dessin est montré un premier bloc 01 qui représente un oscillateur et est constitué par les transistors TR1, TR2 et par les diodes D1, D2, par les condensateurs 03, 01, par les primaires 1-3 et 2-4 d'un transformateur T1 - dont fait également partie l'enroulement de réaction 5-6 - par un condensateur 02 et par une inductance LT. Le bloc 01 est un oscillateur qui fournit une tension sinusoïdale sur le secondaire 8-10 du transformateur T1 et une haute tension, In this drawing is shown a first block 01 which represents an oscillator and is constituted by the transistors TR1, TR2 and by the diodes D1, D2, by the capacitors 03, 01, by the primaries 1-3 and 2-4 of a transformer T1 - which also includes the reaction winding 5-6 - by a capacitor 02 and by an inductor LT. Block 01 is an oscillator which provides a sinusoidal voltage on secondary 8-10 of transformer T1 and a high voltage,
également sinusoïdale, sur la réglette qui longe le tube. also sinusoidal, on the strip which runs along the tube.
Ia haute tension sur le secondaire 7-9, qui est relié à un écran ST placé à proximité du tube fluorescent TF, favorise son amorçage. La tension du secondaire 8-10 est celle qui va aux cathodes et elle est nécessaire parce que l'alimentation Ia high voltage on the secondary 7-9, which is connected to an ST screen placed near the fluorescent tube TF, promotes its ignition. The secondary voltage 8-10 is the one going to the cathodes and it is necessary because the power supply
d'un tube fluorescent doit se faire en courant alternatif. of a fluorescent tube must be done with alternating current.
le secondaire 8-10 fait partie d'un deuxième bloc, qui est constitué, en outre, par la lampe ou tube fluorescent TF, par un pont de diodes D3, D6, D7, D8 et par deux diodes D4 et D5 faisant fonction de redresseurs. Ce deuxième bloc est le groupe d'alimentation de la lampe; il est commandé par un troisième bloc du schéma, qui remplit des fonctions de the secondary 8-10 is part of a second block, which is further constituted by the fluorescent lamp or tube TF, by a bridge of diodes D3, D6, D7, D8 and by two diodes D4 and D5 acting as rectifiers. This second block is the lamp supply group; it is controlled by a third block in the diagram, which performs functions of
commande et dont les composants fondamentaux sont un compara- control and whose fundamental components are a comparison
teur ICI, les condensateurs C7 et C6 et transistors TR3 et TR4. Le comparateur I01 détecte le niveau de tension sur le condensateur C7, qui se charge par l'intermédiaire de la résistance R7 quand on ferme l'interrupteur général, et sur le condensateur 06, qui présente une tension proportionnelle à la résistance des filaments FF? du tube, dans le circuit duquel il est inséré ensemble avec les diodes D4 et D5. Les HERE, capacitors C7 and C6 and transistors TR3 and TR4. The comparator I01 detects the voltage level on the capacitor C7, which charges via the resistor R7 when the main switch is closed, and on the capacitor 06, which has a voltage proportional to the resistance of the filaments FF? of the tube, in the circuit of which it is inserted together with the diodes D4 and D5. The
deux tensions sur 07 et 06 sont confrontées dans le compara- two tensions on 07 and 06 are confronted in the comparison
teur I01 et selon que la tension sur C6 est plus ou moins tor I01 and depending on whether the voltage on C6 is more or less
élevée, la sortie 6 de I01 sera haute ou basse. high, output 6 of I01 will be high or low.
Selon l'état de cette sortie du comparateur IC1, Depending on the state of this comparator IC1 output,
entre ou non en activité le transistor TR3 qui est en inter- whether or not the transistor TR3 is in activity, which is in inter-
face avec le transistor TR4 et le pilote. Le transistor TR4 agit comme interrupteur du circuit 2-4 des filaments FFT, ralenti dans son ouverture par R8 et 08, fonctionnant comme amortisseur, pour mettre le tube, avec les cathodes déjà face with the transistor TR4 and the pilot. The transistor TR4 acts as a switch of the circuit 2-4 of the FFT filaments, slowed down in its opening by R8 and 08, functioning as a damper, to put the tube, with the cathodes already
chaudes, sous une tension graduellement croissante. hot, under a gradually increasing tension.
Avec la fermeture de l'interrupteur général, With the closing of the main switch,
s'établit une circulation de courant qui, traversant les- a current flow is established which, crossing the
filaments 1-2 et les diodes D7 et D3, se referme sur le filaments 1-2 and diodes D7 and D3, closes on the
secondaire 8-10 en passant par les filaments 3-4. Ces fila- secondary 8-10 passing through filaments 3-4. These fila-
ments FFT se trouvent en fait en court-circuit. De courant chauffe les filaments en les traversant et modifie leur résistance, qui augmente ainsi avec la température. Cette variation est détectée (à travers les diodes D4 et D5), qui FFT elements are in fact short-circuited. Current heats the filaments passing through them and changes their resistance, which thus increases with temperature. This variation is detected (through diodes D4 and D5), which
confronte les niveaux de tension des condensateurs C6 et 07. compares the voltage levels of capacitors C6 and 07.
Ainsi, lorsque les valeurs de température et de résistance des filaments FFT auront atteint un seuil correspondant à -une température suffisante des filaments, le transistor TR4 - par l'intermédiaire du transistor TR3 et du comparateur IC1 Thus, when the temperature and resistance values of the FFT filaments have reached a threshold corresponding to a sufficient temperature of the filaments, the transistor TR4 - via the transistor TR3 and the comparator IC1
commandé par le niveau de C6 pour être mis au repos - controlled by C6 level to be put to rest -
ouvrira le pont D3, D6, D7, D8 de telle manière que les électrodes du tube présenteront une tension croissant open the bridge D3, D6, D7, D8 in such a way that the electrodes of the tube will have an increasing voltage
Jusqu'au point oh elle sera suffisante pour amorcer ce tube. Until the point where it will be sufficient to initiate this tube.
Un LED-1 fonctionne comme témoin et s'allume pendant An LED-1 works as an indicator and lights up for
la phase de pré-allumage du tube.the tube pre-ignition phase.
L'ensemble formé par la diode D10, la résistance R7 et The assembly formed by the diode D10, the resistor R7 and
le condensateur 07, constitue un temporisateur, prévu pour - the capacitor 07 constitutes a timer, provided for -
exclure la haute tension et provoquer l'interruption du TR4 un certain temps après la fermeture de l'interrupteur général; exclude high voltage and cause the TR4 to be interrupted for a certain time after closing the main switch;
ceci dépend aussi de la tension du réseau extérieur. this also depends on the voltage of the external network.
Une diode D9 constitue une protection contre les inversions de polarité accidentelles. En effet, si la polarité était inversée la diode D9 entrerait en activité en faisant intervenir un mécanisme de sécurité qui pourrait, par exemple, faire fondre un petit tronçon de piste, déconnectant ainsi la partie restante du circuit. Dans ces conditions, s'il A D9 diode provides protection against accidental reverse polarity. Indeed, if the polarity were reversed the diode D9 would enter into activity by bringing into play a safety mechanism which could, for example, melt a small section of track, thus disconnecting the remaining part of the circuit. Under these conditions, if he
existe un fusible extérieur, l'inversion le fait sauter. an external fuse exists, the reversal blows it up.
On obtient, en définitive, un chauffage des filaments du tube d'une valeur toujours constante parce que c'est la température atteinte par les filaments - indépendamment de toute autre influence extérieure - qui provoque elle-même Ultimately, one obtains a heating of the filaments of the tube of a value always constant because it is the temperature reached by the filaments - independently of any other external influence - which causes itself
la commutation du circuit sur la position d'alimentation. switching the circuit to the supply position.
Il est bien entendu que le dessin représente seulement un exemple de réalisation, reproduit uniquement à titre de démonstration pratique de l'invention, celle-ci pouvant admettre des variations en ce qui concerne la forme et les dispositions, à condition que ces variations ne sortent pas It is understood that the drawing represents only an exemplary embodiment, reproduced only as a practical demonstration of the invention, the latter being able to admit variations as regards the form and the arrangements, provided that these variations do not come out not
du cadre des principes sur lesquels repose cette invention. of the framework of principles on which this invention is based.
Par exemple, l'organe TR4 peut être un autre type d'interrup- For example, the TR4 organ can be another type of interrup-
teur, tel qu'un relais à lames sous ampoule, un relais classi- such as a blade relay under a bulb, a conventional relay
que ou similaire. Dans ce cas, il est possible d'utiliser than or similar. In this case, it is possible to use
directement une alimentation de réseau en courant alternatif. directly an AC power supply.
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