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[5][_]
Physical
(49/ 64)
[6][_]
27 watts
(5)
[7][_]
60 Hz
(3)
[8][_]
15 volts
(3)
[9][_]
de 86 volts
(3)
[10][_]
800 lumens
(2)
[11][_]
de 15 volts
(2)
[12][_]
1100 lumens
(2)
[13][_]
120 Hz
(2)
[14][_]
0,7 volt
(2)
[15][_]
110 volts
(1)
[16][_]
de 10 %
(1)
[17][_]
11000 lumens
(1)
[18][_]
50-60 Hz
(1)
[19][_]
de 12,7 mm
(1)
[20][_]
de 1000-2500 volts
(1)
[21][_]
2500 volts
(1)
[22][_]
de 500150 volts
(1)
[23][_]
2-8 watts
(1)
[24][_]
2 minutes
(1)
[25][_]
86 volts
(1)
[26][_]
de 2500 volts
(1)
[27][_]
70 watts
(1)
[28][_]
56 watts
(1)
[29][_]
de 400-200 volts
(1)
[30][_]
8 watts
(1)
[31][_]
10 watts
(1)
[32][_]
de 120 volts
(1)
[33][_]
120 volts
(1)
[34][_]
145 volts
(1)
[35][_]
de 48 watts
(1)
[36][_]
73 watts
(1)
[37][_]
68 watts
(1)
[38][_]
20 % de
(1)
[39][_]
20 watts
(1)
[40][_]
de 2000 lumens
(1)
[41][_]
de 150 watts
(1)
[42][_]
de 145 volts
(1)
[43][_]
de 1100 lumens
(1)
[44][_]
0,6 volt
(1)
[45][_]
de 100 volts
(1)
[46][_]
1 volt
(1)
[47][_]
36 s
(1)
[48][_]
3 V
(1)
[49][_]
10 volts
(1)
[50][_]
-3 volts
(1)
[51][_]
54 volts
(1)
[52][_]
30-50 m
(1)
[53][_]
de 8 ms
(1)
[54][_]
de 70 watts
(1)
[55][_]
Gene Or Protein
(12/ 38)
[56][_]
Etre
(12)
[57][_]
Tif
(6)
[58][_]
Cou
(5)
[59][_]
Fre
(5)
[60][_]
Est A
(3)
[61][_]
Vante
(1)
[62][_]
Dus
(1)
[63][_]
Cer
(1)
[64][_]
Perd
(1)
[65][_]
Tir
(1)
[66][_]
Tric
(1)
[67][_]
Rela
(1)
[68][_]
Molecule
(7/ 10)
[69][_]
silicon
(4)
[70][_]
DES
(1)
[71][_]
argon
(1)
[72][_]
mercury
(1)
[73][_]
scandium
(1)
[74][_]
nega
(1)
[75][_]
paral
(1)
[76][_]
Disease
(2/ 10)
[77][_]
Rupture
(9)
[78][_]
Bruit
(1)
[79][_]
Generic
(3/ 4)
[80][_]
halides
(2)
[81][_]
salts
(1)
[82][_]
sodium iodides
(1)
[83][_]
Organism
(1/ 2)
[84][_]
electroma
(2)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513842A1
Family ID 1887328
Probable Assignee Gen Electric
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title UNITE D'ECLAIRAGE
Abstract
_________________________________________________________________
UNITE D'ECLAIRAGE A LAMPE A ARC POUVANT SE SUBSTITUER A UNE LAMPE A
INCANDESCENCE.
ELLE COMPREND UNE SOURCE DE COURANT CONTINU 14, 15, 16, UNE LAMPE A
ARC A VAPEUR METALLIQUE 11 ET UN CIRCUIT DE FONCTIONNEMENT SENSIBLE
AUX ETATS DE LA LAMPE COMPORTANT UN FILAMENT RESISTIF A INCANDESCENCE
12 POUR STABILISER LA LAMPE ET POUR L'ECLAIRAGE SUPPLETIF, UN
DISPOSITIF DE TRANSFORMATION DU COURANT ELECTRIQUE ALTERNATIF 20 POUR
COUPLER UNE TENSION DE SORTIE SURVOLTEE A LA LAMPE, UN DISPOSITIF DE
COMMUTATION 36 ET DES MOYENS D'INTERCONNEXION POUR COUPLER DU COURANT
DEPUIS LA SOURCE DE COURANT CONTINU AU FILAMENT ET A LA LAMPE SOUS
PLUSIEURS FORMES.
APPLICATION A L'ECLAIRAGE DOMESTIQUE.
Description
_________________________________________________________________
La prA©sente invention concerne une unitA© d'A©clai-
rage conA§ue pour un fonctionnement similaire A celui d'une source
lumineuse A incandescence dans laquelle la source principale de
lumiA?re est une lampe A arc complA©tA©e par une source lumineuse
supplA©tive ( ou de secours) A fila- ment, et qui comporte un
dispositif d'alimentation en courant de "haute frA©quence" compact
fonctionnant A partir
d'une source classique A 110 volts, 60 Hz.
Plus particuliA?rement, la prA©sente invention concerne des mesures
conA§ues pour accroA®tre le niveau
d'A©clairage supplA©tif et pour rA©duire le degrA© d'interfA©-
rence A©lectromagnA©tique durant des tentatives d'amorA§age
de la lampe A arc.
La prA©sente invention est un rA©sultat des efforts faits pour
produire une unitA© A©nergA©tiquement efficace et de cot
comparativement faible en remplacement de la lampe A incandescence La
lampe A incandescence convertit
la majeure partie de l'A©nergie A©lectrique fournie en cha-
leur, un faible pourcentage seulement, gA©nA©ralement moins
de 10 %, A©tant converti en lumiA?re visible Avec l'augmen-
tation du cot de l'A©nergie, est apparu un besoin d'une unitA©
d'A©clairage qui convertisse l'A©nergie A©lectrique en lumiA?re avec
un meilleur rendement RA©cemment, comme dA©crit dans le brevet des EUA
no 4 161 672, on a inventA© des lampes A halides mA©talliques, trA?s
petites, de faible puissance et d'efficacitA© et flux lumineux
A©levA©s comparables aux lampes A incandescence domestiques Ces
lampes constituent des substituts potentiels pour le rende-
ment A©nergA©tique aux lampes A incandescence domestiques A
condition de pouvoir rA©aliser des dispositifs pratiques de faible
coA»t pour l'A©clairage supplA©tif et pour satisfaire aux diverses
exigences A©lectriques des deux sources de lumiA?re 9 La source de
courant de l'unitA© d'A©clairage de la prA©sente invention reprA©sente
une consA©quence des sources de courant A haute frA©quence
prA©cA©dentes dont les A©lA©ments importants A©taient un
transformateur A ferrite
et un commutateur A transistor.
La source de courant prA©cA©dente produit du cou-
rant A haute frA©quence entretenue en commenA§ant avec des
tensions d'amorA§age A©levA©es pour amorcer l'arc, en pour-
suivant par le passage de la dA©charge luminescente A la
dA©charge en arc lorsqu'un courant significatif A des ten-
sions relativement plus basses est exigA© par les lampes A
vapeursmA©talliques et en terminant lorsque l'arc s'est stabilisA© par
une faible tension indiquant le dA©but de "l'A©chauffement" et
l'A©tablissement du fonctionnement en
courant continu (c c).
Avant l'A©chauffement, on utilise du courant A haute frA©quence A la
fois pour la lampe A arc et pour
alimenter le filament fournissant l'A©clairage supplA©tif.
Au cours d'un amorA§age normal, le temps pendant lequel le courant A
haute frA©quence est nA©cessaire A la lampe A arc
peut etre aussi court qu'un dixiA?me de seconde et est rare-
ment plus long que quelques secondes Au mA?me moment le
circuit fournit environ 800 lumens d'A©clairage supplA©tif.
Dans le cas o la lampe A arc se dA©samorce A l'A©tat chaud
nA©cessitant un "rA©amorA§age A chaud", alors l'application de
courant A haute frA©quence entretenue peut se poursuivre pendant
plusieurs minutes Cependant, si la lampe A arc est dA©faillante et
refuse de s'amorcer, le circuit restera A l'A©tat de "prA©-amorA§age"
jusqu'A ce qu'un fusible ou
tout autre moyen mette fin au fonctionnement A haute fre-
quence De faA§on idA©ale, pour une interfA©rence electroma-
gnA©tique minimale, la durA©e d'application du courant A
haute frA©quence doit etre minimale dans les deux cas.
L'A©clairage supplA©tif pendant l'amorA§age devrait de prA©fA©-
rence etre le plus possible comparable aux niveaux d'A©clai-
rage A©ventuels de la lampe A arc, mais est gA©nA©ralement en
compromis avec les limites de dissipation de chaleur de l'unitA©. En
consA©quence, la prA©sente invention a pour objet: de fournir une
unitA© d'A©clairage perfectionnA© utilisant une lampe A arc; de
fournir une unitA© d'A©clairage perfectionnA© dans laquelle la source
principale de lumiA?re est une lampe A dA©charge en arc complA©tA©e
par une source lumineuse A filament commandA©e de maniA?re
avantageuse; de fournir une unitA© d'A©clairage perfectionnA©e dans
laquelle l'interfA©rence A©lectromagnA©tique est minimisA©e durant
l'amorA§age, le rA©amorA§age, ou en cas de dA©faillance de la lampe A
arc; de fournir une unitA© d'A©clairage perfectionnA©e combinant une
lampe principale A dA©charge en arc avec une source lumineuse
supplA©tive A filament dans laquelle
l'A©clairage supplA©tif est accru pendant une partie du pro-
cessus d'amorA§age.
On atteint ces buts ainsi que d'autres dans une unitA© d'A©clairage
comprenant une source de courant continu (source c c), une lampe A
arc A vapeurs mA©talliques, et un
circuit de fonctionnement sensible aux A©tats de la lampe.
Le circuit de fonctionnement comporte un filament rA©sistif
A incandescence pour stabiliser la lampe et pour l'A©clai-
rage supplA©tif, un dispositif de transformation du courant
A©lectrique alternatif pour coupler une tension de sortie
survoltA©e A la lampe, et un dispositif de commutation.
On prA©voit des moyens pour relier entre eux les A©lA©ments du circuit
de fonctionnement pour coupler du courant de la
source c c au filament et A la lampe sous plusieurs formes.
Jusqu'A ce que la conduction de la lampe ait dA©butA©, du courant est
couplA© sous forme continue au filament pour
produire de la lumiA?re utile alternativement avec du cou-
rant sous forme pA©riodique A l'entrA©e du dispositif de
transformation pour amorcer la lampe AprA?s le dA©but de la conduction
de la lampe et jusqu'A l'A©chauffement, du courant est couplA© sous
forme pA©riodique entretenue au filament
pour produire de la lumiA?re utile et sous forme pA©riodi-
que entretenue A l'entrA©e du dispositif de transformation
pour assurer la transition de la lampe Pendant l'A©chauffe-
ment et le fonctionnement normal de la lampe, du courant est couplA©
sous forme continue au filament et A la lampe en sA©rie pour
alimenter et stabiliser la lampe Pendant le fonctionnement normal de
la lampe, la dissipation dans le filament est trop faible pour
produire une lumiA?re
utile.
De prA©fA©rence, avant la conduction de la lampe, le courant continu
est fourni au filament pendant une pA©riode relativement longue et le
courant pA©riodique est fourni A l'entrA©e du dispositif de
transformation pendant une pA©riode relativement courte Des pA©riodes
types sont
de 8 secondes pour le courant continu et de 8 millise-
condes pour le courant pA©riodique.
Plus particuliA?rement, le "dispositif de commu-
tation" se compose d'un redresseur commandA© au
silicon
(SCR) reliA© en -sA©rie avec le filament aux bornes de sortie-
de la source c,c, et d'un second moyen de commutation com-
prenant un transistor ayant un premier A©tat, stable, de
non-conduction et un second A©tat, astable, de conduction-
non-conduction. De plus, on prA©voit un dispositif de commande pour
rendre impossible l'A©tat astable du second moyen de commutation
lorsque le premier moyen de commutation est "PASSANT" et pour
permettre cet A©tat astable du second
moyen de commutation lorsque le premier moyen de commuta-
tion est "BLOQUE" De prA©fA©rence, dans la sA©quence d'amor-
A§age, le premier moyen de commutation devient conducteur
(PASSANT) avant l'A©tat astable du second moyen de commuta-
tion.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispo-
sitif de commande comprend en outre des moyens sensibles A la
conduction de la lampe pour supprimer le premier moyen
de commutation aprA?s le dA©but de la conduction de la lampe.
Ce niveau de courant est typiquement de quelques milliam-
pA?res Le dispositif de commande comprend encore des moyens sensibles
A l'A©tat A©lectrique de la lampe pour commander l'A©tat du second
moyen de commutation Le dispositif de commande maintient le second
moyen de commutation dans un A©tat astable pendant l'A©tat "PASSANT"
du premier moyen de commutation lorsque la lampe n'est pas
conductrice; dans un A©tat astable entretenu aprA?s la conduction de
la lampe et jusqu'A l'A©chauffement; et dans un A©tat stable pendant
l'A©chauffement et le fonctionnement normal de la lampe.
La temporisation des pA©riodes PASSANT et BLOQUE du redresseur
commandA© au silicon, utilisA©e pour A©tablir
les durA©es d'excitation c c du filament et de l'applica-
tion des tensions pA©riodiques d'amorA§age A la lampe pen-
dant le prA©-amorA§age, respectivement, est fournie par un oscillateur
en dents de scie L'oscillateur en dents de scie comprend une paire de
transistors complA©mentaires montA©s en circuit rA©gA©nA©ratif avec un
condensateur et des composants assortis Le condensateur est chargA© de
faA§on rA©currente A faible vitesse A travers une grande rA©sistance
et ensuite dA©chargA© rapidement par conduction du circuit
rA©gA©nA©ratif La dA©charge du circuit rA©gA©nA©ratif a lieu lorsque
la tension A l'A©metteur du second transistor
excA?de suffisamment la tension Zener A©tablie par la jonc-
tion d'entrA©e inversA©e du transistor et appliquA©e A la
base du second transistor L'A©metteur du second transis-
tor est couplA© au condensateur dont la tension s'accroit
au cours de sa charge La conduction du circuit rA©gA©nA©ra-
tif apparaA®t avec l'apparition d'une polarisation directe A la
jonction d'entrA©e du second transistor On utilise la dA©charge du
condensateur pour ouvrir le SCR et amorcer le fonctionnement astable
d'un transistor qui fait partie du
second moyen de commutation.
Les constantes de temps du circuit sont agencA©es de sorte que pendant
la pA©riode avant la conduction de la lampe A arc, l'intervalle de
conduction du SCR apparaA®t
avant le fonctionnement astable du commutateur A transis-
tor AprA?s la conduction de la lampe A arc, l'A©tat du com-
mutateur est une fonction du courant de la lampe A arc et
de la tension dA©tectA©e dans le circuit de fonctionnement.
Le fonctionnement astable s'interrompt lorsque la lampe A
arc entre dans son A©tat d'A©chauffement.
Une longue pA©riode de fonctionnement en courant continu avant
conduction de la lampe A arc (alternant avec
des pA©riodes raccourcies de fonctionnement A haute fre-
quence) a pour effet d'accroA®tre le niveau moyen d'A©clai-
rage supplA©tif typiquement A 11011000 lumens, pendant les 8 secondes
prA©cA©dant l'amorA§age Si l'amorA§age a lieu
dans les 8 millisecondes de fonctionnement A haute fre-
quence qui suivent, ce qui est normal, l'A©clairage supplA©-
tif se poursuit pendant encore plusieurs secondes A 800 lumens La
pA©riode raccourcie de fonctionnement A haute frA©quence rA©duit le
temps "ACTIF", lorsqu'apparaA®t une interfA©rence A©lectromagnA©tique,
d'un facteur de 1000 sans accroA®tre significativement le temps passA©
nA©cessaire A l'amorA§age de la lampe A arc Pendant un rA©amorA§age
A chaud, ou dans le cas d'une dA©faillance de la lampe A arc, le
pourcentage de temps "ACTIF" reste A©galement
petit Lorsqu'une interfA©rence A©lectromagnA©tique est dA©tec-
table sous forme d'un effet audible, chaque pA©riode rac-
courcie est entendue sous forme d'un court "blip" suivi
de plusieurs secondes de silence jusqu'A la pA©riode sui-
vante L'interfA©rence est nettement moins dA©sagrA©able qu'un
fonctionnement continu A haute frA©quence Pendant toutes ces
pA©riodes plus longues, le filament fonctionne
A un plus haut niveau de lumiA?re.
La suite de la description se rA©fA?re aux figures
annexA©es qui reprA©sentent, respectivement: figure 1, une
illustration d'une nouvelle unitA© d'A©clairage appropriA©e pour etre
raccordA©e A une douille de lampe classique utilisant une lampe A
arc comme source principale de lumiA?re, une source de lumiA?re
supplA©tive et un dispositif d'alimentation en courant compact; figure
2, un schA©ma du circuit A©lectrique de l'unitA© d'A©clairage; et
figure 3, une table des six A©tats de l'unitA© d'A©clairage dans une
sA©quence d'A©clairage normale donnant
les A©tats de la lampe A arc et du filament rA©sistif supplA©-
tif, et leurs exigences d'alimentation correspondantes.
La figure 1 reprA©sente une unitA© d'A©clairage efficace pour faire
fonctionner une lampe A arc A partir d'une source de courant
alternatif A basse frA©quence ( 50-60 Hz) classique L'unitA©
d'A©clairage comprend un montage de lampe qui fournit la lumiA?re, et
un dispositif
d'alimentation en courant qui fournit du courant A©lectri-
que au montage de lampe, certains-A©lA©ments de l'unitA© d'A©clairage
ayant une double fonction de production de lumiA?re et de
stabilisation Le montage de lampe comporte une enceinte de verre 9 qui
contient une lampe A arc A rendement A©levA© il et un filament
rA©sistif 12 Le filament rA©sistif 12 sert A la fois de ballast A la
lampe A arc et
de source supplA©tive de lumiA?re Le dispositif d'alimenta-
tion en courant comprend un bottier rigide 10 reliant l'en-
ceinte de verre 9 A un culot A vis 14 Le culot 14 assure
le raccordement A©lectrique et mA©canique de l'unitA© d'A©clai-
rage A une douille classique de lampe A courant alternatif.
Ce dispositif assure l'alimentation requise pour la lampe A arc
pendant l'amorA§age et le fonctionnement et produit un A©clairage
instantanA© au moyen de la source supplA©tive
de lumiA?re.
Selon l'invention, on prA©voit de nouveaux moyens
qui A©tablissent un faible facteur d'utilisation, pour l'ap-
plication du potentiel d'amorA§age, A la lampe A arc.
La nouvelle unitA© d'A©clairage peut etre allumA©e, rA©allumA©e ou
A©teinte avec la mA?me commoditA© qu'une lampe A
incandescence Les retards de production de lumiA?re accom-
pagnant normalement l'amorA§age d'une lampe A arc sont ren-
dus moins dA©sagrA©ables grA?ce A l'utilisation du filament
supplA©tif A incandescence 12, contenu dans l'enceinte 9. Cette
caractA©ristique est'd'un intA©rA?t tout particulier
pour les pA©riodes d'une demi-minute-qui peuvent etre nA©ces-
saires A la lampe A arc pour atteindre sa luminositA© totale aprA?s
un amorA§age A froid ou les pA©riodes plus longues
nA©cessaires pour un rA©amorA§age A chaud.
On a reprA©sentA© sur la figure 1 la lampe A arc 11 avec l'A©lectrode
positive ou anode en bas (prA?s du culot)
et l'A©lectrode nA©gative ou catbode en haut (loin du culot).
Les deux A©lectrodes sont A leur tour scellA©es dans les extrA©mitA©s
d'un petit rA©cipient de quartz dont le contour externe est
cylindrique exceptA© pour une petite rA©gion centrale de section pluis
grande, de moins de 12,7 mm de diamA?tre L'intA©rieur de la lampe A
arc, que l'on n'a pas particuliA?rement reprA©sentA©, contient une
chambre centrale sphA©rique ou elliptique remplie d'un mA©lange
ionisable d'argon, un gaz d'amorA§age ionisable, de mercury, qui est
vaporisA© A chaud, et de salts mA©talliques vaporisables tels
que les sodium iodides et de scandium En fonctionne-
ment, un arc se forme entre les A©lectrodes ce qui produit
l'A©clairage dans toute la chambre Les petites lampes de faible
puissance du type que l'on vient de dA©crire sont dA©signA©es par
lampes A halides mA©talliques ou lampes
A vapeurs mA©talliques Une lampe convenable est plus com-
plA?tement dA©crite dans le brevet des EUA N O 4 161 672.
La production de lumiA?re est partagA©e entre la
lampe A arc 11 et le filament rA©sistif 12, ce dernier assu-
rant ainsi la stabilisation (ballastage) de la lampe A
arc En fonctionnement normal "final", le filament rA©sis-
tif 12 conduit le courant traversant la lampe A arc mais la
principale production de lumiA?re a lieu dans la lampe A arc A
l'amorA§age ou au rA©amorA§age de la lampe A arc, le
filament rA©sistif 12 produit un A©clairage supplA©tif.
La lampe A arc prA©sente plusieurs A©tats distincts en utilisation
classique et chacun de ces A©tats exige une alimentation distincte Du
point de vue pratique, la lampe A arc a trois A©tats actifs
dA©nommA©s phases I A III et un
A©tat inactif.
Pendant la phase I, apparaA®t "l'amorA§age" La durA©e d'amorA§age
n'est normalement pas supA©rieure A une ou deux secondes et peut, par
conception, etre infA©rieure
A 8 millisecondes dans le cas usuel C'est le temps nA©ces-
saire pour qu'une tension A©levA©e convenable provoque une "rupture
A©lectrique" du gaz contenu dans la lampe A arc, amorA§ant une chute
de la tension maximale de la lampe On dA©signe A©galement cet A©tat
comme l'A©tablissement d'une "dA©charge luminescente" (Pour des
raisons de dA©finition, il faut distinguer "l'amorA§age'
du"pre-amorA§age" Le
prA©-amorA§age est un intervalle de temps prA©cA©dant l'amor-
A§age, dont on peut prA©voir la durA©e pour une lampe A dA©charge et
un dispositif d'alimentation en courant donnA©s, et qui est la
pA©riode pendant laquelle l'amorA§age est improbable, normalement du
fait de conditions physiques non optimales dans la lampe On reparlera
plus tard de
ce prA©-amorA§age).
Lorsque l'amorA§age a lieu, le claquage de la lampe A dA©charge en
arc A la tension d'amorA§age de 1000-2500 volts provoque une chute
soudaine de la tension
de la lampe A 15 volts et ensuite la lampe peut se rA©amor-
cer une seconde fois, gA©nA©ralement A une tension moindre comme le
niveau d'ionisation des gaz contenus s'accroA®t et on entre dans la
phase II du "passage de la dA©charge luminescente A la dA©charge en
arc" Pendant la phase I,
les lampes du modA?le envisagA© dans la prA©sente description
exige des impulsions de 1000 A 2500 volts d'une durA©e d'une
microseconde pendant un intervalle d'environ
8 millisecondes.
La phase II, "le passage de la dA©charge lumines-
cente A la dA©charge en arc", dure de un dixiA?me de seconde jusqu'A
peutA©tre quatre secondes et se caractA©rise par un niveau
d'ionisation plus soutenu et une tension maximale plus faible Lorsque
la phase II commence, la dA©charge est typiquement instable, oscillant
entre une valeur maximum et
une valeur minimum, la tension de la dA©charge tombant con-
tinuellement vers un maximum plus faible avec un minimum rA©current
proche de 15 volts Lorsque le niveau moyen de conduction du gaz
s'accroit, la tension maximale de la
lampe chute,,la puissance consommA©e s'accroit, et les tem-
pA©ratures A l'intA©rieur de la lampe s'accroissent A©gale-
ment Lorsque la tension maximale d'arc chute A des valeurs proches de
500150 volts, une lampe A vapeurs mA©talliques
exige une puissance plus importante (typiquement 2-8 watts).
La phase III dA©bute avec l'A©tablissement de "l'arc", ce qui a lieu
lorsque une partie de la cathode a atteint des tempA©ratures
d'A©mission thermoionique, et la
disparition du bruit A©lectronique Au passage (habituel-
lement) marquA© de la phase-II A la phase III, la tension de la
dA©charge perd son caractA?re instable et se maintient A une valeur
initiale d'environ 15 volts Pendant la phase III, il apparaA®t une
faible impA©dance constante de la lampe, qui est a court terme
(microsecondes) de rA©sistance positive et A long terme
(millisecondes) de rA©sistance
nA©gative Un ballast de limitation du courant est nA©ces-
saire pour empA?cher un A©chauffement excessif et une des-
truction. La pA©riode d'A©chauffement, qui est la partie initiale de
la phase III, dure normalement de 30 A 90 secondes Pendant cette
pA©riode d'A©chauffement, la lampe atteint sa pleine tempA©rature de
fonctionnement et les gaz contenus atteignent leurs pressions
A©levA©es, finales, de fonctionnement La tension de la lampe s'accroit
A une valeur de 86 volts avec une rA©duction concomitante de la
conductance de la lampe Lorsque l'A©tat final de fonction-
nement apparait, la lampe absorbe une puissance maximale
(typiquement 27 watts) et produit le flux lumineux maximum.
La pA©riode de prA©-amorA§age est une pA©riode varia-
ble ayant une valeur nominale minimum de zA©ro aux condi-
tions ambiantes rA©gnant et une valeur maximale d'environ 1 ou 2
minutes si il y a eu une interruption de l'arc et qu' un rA©amorA§age
A chaud est nA©cessaire Si la lampe est dA©sexcitA©e en cours de
fonctionnement normal, la lampe sera A tempA©rature A©levA©e et A
une pression de gaz A©levA©e pendant un court instant Pour rA©amorcer
l'arc lorsque la lampe est chaude, la tension nA©cessaire peut etre
d'un ordre de grandeur supA©rieur A celle nA©cessaire pour un
amorA§age A froid (par exemple, 10-30 k V) Les constantes de temps
thermiques de la lampe rA©glent le temps nA©cessaire
au refroidissement de la lampe depuis l'A©tat de fonction-
nement chaud au point o une tension classique rA©amorcera l'arc.
L'A©clairage supplA©tif est particuliA?rement impor-
tant pour l'utilisateur pendant l'A©chauffement et la pA©riode de
prA©amorA§age pour un rA©amorA§age A chaud, et il est prA©vu A la
fois pendant toute la procA©dure d'amorA§age normal et pendant tout le
rA©amorA§age A chaud Pendant l'A©chauffement, l'A©clairage supplA©tif
diminue graduellement pour tenir compte du flux lumineux croissant de
la lampe A arc A l'A©tat final de fonctionnement, aucun A©clairage
supplA©tif n'est fourni.
La source de courant illustrA©e A la figure 2 fournit le courant de
fonctionnement convenable A la lampe
A arc et au filament produisant la lumiA?re supplA©tive.
Lorsque la lampe A arc est dans son A©tat final de fonction-
nement, la source fournit du courant continu A environ volts avec
stabilisation (ballastage) rA©sistive Le ballastage rA©duit la tension
A la lampe A 86 volts, et maintient la puissance de fonctionnement
de la lampe A
arc A 27 watts Pendant cette pA©riode le courant traver-
sant le filament 12, agissant comme un ballast, est suffi-
sant pour le maintenir A une tempA©rature A©levA©e mais insuf-
fisante pour que le filament produise une lumiA?re utile. Pendant le
prA©amorA§age, la source de courant produit une succession
d'impulsions unidirectionnelles A haute frA©quence avec une
composante alternative A haute frA©quence ( 40 k Hz) La composante
alternative, transformA©e
et redressA©e, est appliquA©e A la lampe A arc pour amorA§age.
Ceci se traduit par une onde restituA©e de courant continu ayant une
amplitude de crA?te de 2500 volts environ A un
niveau de puissance relativement faible Pendant le prA©-
amorA§age, les impulsions sont produites sur une courte pA©riode,
typiquement de 8 millisecondes de durA©e et A des intervalles de 8
secondes Avec l'amorA§age de la lampe, les impulsions A haute
frA©quence deviennent continues, conduisant au passage d'une dA©charge
luminescente A une
dA©charge d'arc o la lampe A arc exige plus de puissance.
-20 Cependant, pendant le prA©-amorA§age et l'amor-
A§age de la lampe A arc, le filament 12 reA§oit aussi du courant et
fournit un A©clairage supplA©tif Pendant la pA©riode o il n'y a pas
d'impulsions unidirectionnelles au cours du prA©-amorA§age, un trajet
auxiliaire du courant
est fermA©, ce qui applique pratiquement la puissance con-
tinue totale ( 70 watts) au filament rA©sistif Le flux lumi-
neux du filament commence donc A environ 1100 lumens et en une rapide
transition apparaA®tra conserver cette valeur jusqu'A l'A©chauffement
de la lampe A arc Pendant la pA©riode d'apparition des impulsions, A
la fois au cours du prA©-amorA§age et de l'amorA§age, une puissance HF
notable ( 56 watts) est A©galement appliquA©e au filament pour fournir
un A©clairage supplA©tif continu de niveau quelque peu plus faible
jusqu'A ce que le passage de la lampe A arc A la
pA©riode d'A©chauffement soit achevA©.
Pendant le passage de la dA©charge luminescente A la dA©charge en
arc, de l'A©nergie haute frA©quence fournit l'A©clairage supplA©tif,
pendant que la puissance haute
frA©quence disponible pour la lampe A arc, lorsqu'elle tra-
verse un niveau de 400-200 volts, s'accroit A une valeur maximale,
typiquement 8 watts Cet accroissement de la puissance disponible
assure un passage fiable de lampe A
vapeurs mA©talliques haute pression A l'A©tat d'A©chauffement.
Lorsque l'A©chauffement apparaA®t, le fonctionne-
ment A haute frA©quence de la source d'A©nergie s'arrA?te et la
source d'A©nergie fournit un courant continu, soumis A une ondulation
A 120 Hz, appliquA© A la lampe A arc et au filament rA©sistif en
sA©rie Le rA?le du filament rA©sistif
au dA©but de l'A©chauffement est un rA?le double, de produc-
tion du flux lumineux total et A©galement de ballastage de la lampe A
arc Le ballastage maintient la dA©signation initiale dans la lampe A
arc A environ 10 watts Cependant que la tension d'arc tombe A
environ 15 volts Lorsque l'A©chauffement se poursuit, le filament
rA©sistif sert de ballast de faible dissipation dont la valeur
lumineuse est nA©gligeable lorsque la lumiA?re produite par la lampe
A arc s'accroit. L'unitA© d'A©clairage dont on a reprA©sentA© le
schA©ma A©lectrique A la figure 2 a comme composants princi-
paux la lampe A arc 11, une source de courant continu ( 14, 15, 16)
pour convertir le courant de 120 volts, 60 Hz, en courant continu, un
circuit de fonctionnement ( 17-48) pour convertir l'A©nergie
A©lectrique fournie par la source de courant continu (source c c) dans
les formes requises pour le fonctionnement du montage de lampe et
finalement
un filament rA©sistif 12 qui assure une fonction de stabi-
lisation (ballastage) dans le circuit de fonctionnement et fournit la
lumiA?re supplA©tive L'unitA© d'A©clairage a six A©tats actifs
caractA©risA©s par les A©tats de la lampe A dA©charge, de la source
de lumiA?re supplA©tive, et du circuit de fonctionnement Ces A©tats,
qui rA©sument les discussions
prA©cA©dentes, sont illustrA©s A la figure 3.
Le circuit de la source de courant continu de l'unitA© d'A©clairage
est classique L'A©nergie est fournie par une source de courant
alternatif A 120 volts, 60 Hz, via le culot 14 et deux-connexions
d'entrA©e aux bornes d'entrA©e de courant alternatif d'un pont
redresseur dou-_
ble alternance 15 La borne de sortie positive du pont-
devient la borne de sortie positive de la source de cou-
rant continu et la borne de sortie nA©gative du pont devient la borne
de sortie commune ou de rA©fA©rence de la source de courant continu Un
condensateur de filtrage 16 est branchA© entre les bornes de sortie de
la source c c
pour rA©duire l'ondulation du courant La source c c pen-
dant le fonctionnement normal de la lampe A arc 1 i dA©livre
un courant de 1/3 d'ampA?re environ sous 145 volts, produi-
sant une puissance de 48 watts dont 27 watts sont dA©pensA©s dans la
lampe La puissance requise de la source c c par l'unitA© d'A©clairage
pendant un rA©amorA§age A chaud est
d'environ 73 watts et le maximum requis pendant l'A©chauffe-
ment de la lampe A arc est d'environ 68 watts.
Le circuit de fonctionnement qui prend son cou-
rant de la source c c et A son tour fournit du courant au
montage de lampe, comprend les A©lA©ments 17-48 reliA©s ensem-
ble comme suit: le filament rA©sistif 12, la diode 17, la
lampe A arc 11, la diode 18 et la rA©sistance 33 de dA©tec-
tion du courant de la lampe sont branchA©s en sA©rie dans
l'ordre indiquA© entre la borne positive et la borne com- mune de la
source c c La diode 17, branchA©e pour un pas-
sage aisA© du courant de la source c c A la lampe A arc, a son anode
couplA©e A une borne d'interconnexion (ou noeud)
26 et sa cathode couplA©e A une borne de la lampe A arc 11.
La lampe A arc, qui a une polarisation requise, a son anode couplA©e
A la cathode de la diode 17 et sa cathode couplA©e A l'anode de la
diode 18, dont la cathode est couplA©e A une borne de la rA©sistance
33 de dA©tection de courant Dans
cette application, la diode 17 est en fait deux disposi-
tifs reliA©s en sA©rie pour un fonctionnement plus silr-sous
haute tension.
En poursuivant la description du circuit de
fonctionnement, on trouve un commutateur A l'A©tat solide,
monostable, dA©clenchA©, constituA© en partie par un tran-
sistor de puissance 19, un transformateur survolteur 20, et un
composant passif 28 Le transistor de puissance a une base, un
A©metteur et un collecteur Le transformateur survolteur 20 a un noyau
de ferrite pour un fonctionnement A haute frA©quence (&#x003E; 20 k
Hz), un enroulement primaire principal 21, un enroulement secondaire
principal 22, un enroulement primaire de commande 23 et un enroulement
secondaire de commande 24, tous associA©s au noyau Les enroulements de
commande fournissent une commande de la conduction du transistor dont
le sens dA©pend de l'A©tat
magnA©tique du noyau de ferrite et produit une action monos-
table, A©vitant une saturation complA?te du noyau L'enrou-
lement primaire principal a sa borne sans point couplA©e par le
condensateur 25 A la borne positive de la source et sa borne avec
point reliA©e A la borne d'interconnexion
26 entre le filament rA©sistif 12 et la diode 17 L'enrou-
lement secondaire principal 22 du transformateur 20 a sa borne sans
point reliA©e A la borne 26, et sa borne avec point reliA©e par le
condensateur 27 A l'anode de la lampe A arc 11 L'A©metteur du
transistor de commutation 19 est couplA© A la borne non marquA©e de
l'enroulement primaire de commande 23 La borne marquA©e de
l'enroulement primaire de commande 23 est reliA©e A la cathode de la
diode 18, dont l'anode est reliA©e A la cathode de la lampe A arc 11
La cathode de la lampe A arc est reliA©e en sA©rie par la diode 18 et
la rA©sistance 33 A la borne c c commune La base du transistor 19 est
couplA©e A la cathode d'une diode de verrouillage 28, dont l'anode
est couplA©e A la borne c c commune L'enroulement secondaire de
commande 24 a sa borne non marquA©e couplA©e A la base du transistor
18 et sa borne marquA©e reliA©e A l'A©metteur La base du transistor
19 est le point d'application d'une impulsion de dA©clenchement pour
amorcer chaque cycle de conduction. Le transistor 30, et ses
composants associA©s, forment un oscillateur de dA©clenchement pour
rendre passant
* de maniA?re rA©currente le transistor de commutation 10.
L'oscillateur de dA©clenchement est mis en et hors circuit et
A©galement dA©calA© en frA©quence en rA©ponse aux conditions
A©lectriques attribuables A l'A©tat A©lectrique de la lampe A arc
L'A©metteur du transistor 30 est couplA© A l'A©metteur du transistor
19, sa base est couplA©e par le condensateur 31 A la base du
transistor 19 et son collecteur est reliA© par la rA©sistance 32 A la
borne d'interconnexion 26 On prA©voit un diviseur de dA©tection de
tension se composant de la rA©sistance 34 reliA©e entre l'anode de la
diode 17 et la base du transistor 30 et de la rA©sistance 35 reliA©e
entre la base du transistor 30 et la borne c c commune.
Pendant l'A©chauffement et le fonctionnement final, qui sont
tous deux des A©tats A courant continu de l'unitA© d'A©clai-
rage, la diode 17 est polarisA©e en direct, et la tension de sortie du
diviseur, A la base du transistor 30, est proportionnelle A la
tension de la lampe Pendant les A©tats A haute frA©quence de l'unitA©
d'A©clairage, la diode 17 est polarisA©e en inverse et non conductrice
pendant les alternances A haute frA©quence o du courant est fourni A
la lampe, de sorte que la tension sur le diviseur reflA?te
l'effet de charge de la lampe A arc sur le circuit du trans-
formateur et est une mesure indirecte de la tension de la lampe La
connexion de l'A©metteur du transistor 30 A la borne non
rA©fA©rencA©e de la rA©sistance 33 en sA©rie avec la
lampe A arc 11, rend l'oscillateur de dA©clenchement sensi-
ble au courant de lampe sous la forme de la tension pro-
portionnelle au courant de lampe dA©veloppA©e dans la rA©sistance 33
L'oscillateur de dA©clenchement est reliA©
pour rA©pondre de la maniA?re notA©e ci-dessus A la diffA©-
rence entre ces deux courants dA©tectA©s.
Le circuit de fonctionnement est complA©tA© par un sous-circuit qui,
pendant la pA©riode de prA©-amorA§age, impose un faible facteur
d'utilisation/fonctionnement de
l'oscillateur Pendant les intervalles "ACTIF" de l'oscil-
lateur, des impulsions successives sont appliquA©es A la lampe A arc
et une excitation en courant alternatif est appliquA©e au filament
rA©sistif 12 Pendant les intervalles "INACTIF" de l'oscillateur,
l'excitation en courant continu est assurA©e pour le filament
rA©sistif Le sous-circuit inclus pour la production d'un
fonctionnement avec pA©riode active comprend un SCR 36, des
condensateurs 40, 41 et des rA©sistances 13, 29 et 42-46 Comme on le
verra, dans la sA©quence normale d'amorA§age de la lampe, la
conduction par
le SCR 36 a lieu en premier et se poursuit pendant plu-
sieurs secondes, fournissant l'excitation du filament et empA?chant le
fonctionnement de l'oscillateur Pendant la non-conduction du SCR 36,
qui se poursuit pendant plusieurs millisecondes, l'oscillateur de
dA©clenchement fonctionne, produisant des potentiels d'amorA§age de
frA©quence A©levA©e
et une excitation A frA©quence A©levA©e du filament La tem-
porisation des pA©riodes de conduction et de non-conduction du SCR 36
est obtenue par un oscillateur A dents de scie utilisant la paire de
transistors 37, 38 montA©s en circuit
rA©gA©nA©ratif, le condensateur 40 et d'autres composants.
L'anode du SCR 36 est reliA©e A la borne d'inter-
connexion 26 et sa cathode est reliA©e A la cathode de la lampe A
arc 11, cette derniA?re A©tant elle-mA?me reliA©e en
sA©rie par les A©lA©ments 18 et 33 A la borne c c commune.
La cathode du SCR 36 est aussi reliA©e par la rA©sistance 42 A la
borne c c commune La gA chette du SCR est reliA©e par la rA©sistance
43 A la borne de sortie positive de la source c c Un condensateur 41
est branchA© entre la
gA?chette et la cathode du SCR 36.
La paire de transistors montA©s en circuit rA©gA©nA©-
ratif se compose du transistor PNP 37 A l'entrA©e et du transistor
NPN 38 A la sortie Le collecteur du transistor 37 est reliA© A la
base du transistor 38, et l'A©metteur du
transistor 38 est reliA© A la base du transistor 37 L'A©met-
teur du transistor d'entrA©e 37 est reliA© par la rA©sistance 13 A
une borne d'entrA©e du pont redresseur 15 L'A©metteur du transistor 37
est A©galement reliA© par un condensateur
40 et une diode 39 en sA©rie A la gachette du SCR 36.
L'anode de la diode 39 est reliA©e A la glchette 39 et une borne du
condensateur 40 A la borne c c commune La base du transistor 37 est
reliA©e par la rA©sistance 45 A la borne de sortie c c positive et la
base du transistor 38 est
reliA©e par la rA©sistance 46 A la borne d'interconnexion 26.
Le collecteur du transistor de sortie 38 est reliA© par la
rA©sistance 29 A la base du transistor de commutation 19.
Le circuit de fonctionnement, comme indiquA© prA©-
cA©demment, satisfait aux exigences complexes en courant de l'unitA©
d'A©clairage Le circuit de fonctionnement agit en rA©ponse A l'A©tat
dA©tectA© de la lampe A arc principale et assume les A©tats rA©sumA©s
dans le tableau de la figure 3 On considA?rera initialement l'A©tat
final de fonctionnement
du circuit de fonctionnement.
Dans l'A©tat final de fonctionnement de l'unitA©
d'A©clairage, le circuit de fonctionnement fournit une exci-
tation A courant continu de la lampe A arc avec un ballas-
tage rA©sistif; et contrA?le le courant et la tension de la
lampe A arc pour dA©tecter des signes de dA©but de dA©fail-
lance de l'arc La tension d'alimentation continue a une ondulation de
15 A 20 % de 120 Hz Pendant l'A©tat final de fonctionnement, la
tension de l'arc est de 86 volts avec
27 watts dissipA©s dans-la lampe A arc et 20 watts princi-
palement dans le filament rA©sistif 12 Le flux lumineux est de 2000
lumens, approchant celui produit par une lampe A incandescence de 150
watts Le courant de la lampe A arc fourni par la source c c de 145
volts ( 14, 15, 16), suit un trajet sA©rie incluant le filament
rA©sistif 12, la diode 17, la lampe 11 elle-mA?me, la diode 18, et la
rA©sistance de dA©tection du courant 33. Le point de fonctionnement de
la lampe, dans
l'A©tat final de fonctionnement, est principalement dA©ter-
minA© par la rA©sistance de ballastage 12, les propriA©tA©s de
la lampe A arc et la tension de sortie de la source c c.
Le courant final de fonctionnement (qui est de 1/3 d'ampA?re
environ) crA©e une dissipation dans la rA©sistance 12 moin-
dre que dans la lampe A arc et trop faible pour engendrer
une lumiA?re utile.
L'A©tat d'A©chauffement de la lampe A arc marque
une rupture nette avec la phase II prA©cA©dente, mais reprA©-
sente un passage graduel A l'A©tat final de fonctionnement.
Dans la phase II (c'est-a-dire le passage d'une dA©charge luminescente
A une dA©charge en arc), l'ionisation s'est A©tablie mais le courant
moyen, la dissipation et le flux lumineux de la lampe sont faibles et
la dA©charge est instable Avec le dA©but de l'A©chauffement, la
dA©charge se stabilise, apportant une augmentation du courant moyen,
de la dissipation et du flux lumineux de la lampe A arc Le passage A
l'A©tat final de fonctionnement est rA©gulier, la tension augmentant
graduellement de 15 volts environ A la tension finale de 86 volts, la
dissipation de puissance dans la lampe augmentant graduellement de 10
A 27 watts et
le flux lumineux, initialement faible, augmentant graduel-
lement jusqu'A sa valeur finale Dans la lampe, au cours de
l'A©chauffement, les A©lectrodes, l'enveloppe et le gaz
contenu atteignent leurs tempA©ratures finales de fonction-
nement et la pression du gaz s'accroA®t jusqu'A sa valeur
finale L'A©chauffement dure typiquement de 30 A 45 secondes.
Pendant l'A©chauffement, le circuit de fonctionne-
ment varie graduellement A©lectriquement en rA©ponse au
courant dans la lampe principale On empA?che une dissipa-
tion excessive dans la lampe principale et l'A©clairage supplA©tif
passe d'un flux lumineux maximum A un flux minimum au fur et A
mesure que l'A©clairage de la lampe principale s'accroA®t de sa faible
valeur A sa valeur finale A©levA©e.
Pendant le prA©-amorA§age, l'amorA§age et le pas-
sage de la dA©charge luminescente A la dA©charge en arc, le
transformateur 20, le transistor de commutation 19 et l'oscillateur de
dA©clenchement ( 30 etc) du circuit de fonctionnement jouent un rA?le
actif dans la production d'un courant haute frA©quence Ceci s'oppose
au rA?le passif
jouA© pendant l'A©chauffement et l'A©tat final de fonctionne-
ment o l'excitation produite est principalement en courant continu Le
changement brusque dans le courant A©lectrique haute frA©quence
apparaissant entre le passage de la dA©charge luminescente A la
dA©charge en arc et l'A©chauffement rA©pond
aux conditions dans la lampe principale.
Comme mentionnA© prA©cA©demment, on impose un fai-
ble facteur d'utilisation (typiquement un rapport ACTIF/
INACTIF de 1 A 1000) aux impulsions de haute frA©quence.
Pendant le prA©-amorA§age au cours de l'intervalle relative-
ment long prA©cA©dant la premiA?re impulsion de haute fre-
quence, et au cours des intervalles A©galement longs entre les
impulsions de haute frA©quence suivantes, le SCR 36 est
conducteur et sa conductivitA© fournit un trajet en courant-
continu de faible impA©dance pour l'excitation du filament.
Au mA?me moment, il bloque la tension au noeud 26, empA?chant le
fonctionnement A haute frA©quence de l'oscillateur de dA©clenchement
ou du transistor de commutation Lorsque le SCR 36 devient non
conducteur, il apparaA®t de l'A©nergie haute frA©quence qui est
appliquA©e A la fois A la lampe A
arc et au filament avec les consA©quences indiquA©es figure 3.
Avant une description dA©taillA©e du fonctionnement avec fac-
teur d'utilisation de la pA©riode de prA©-amorA§age, on va
dA©crire le fonctionnement du circuit en supposant une non-
conductivitA© du SCR 36 et un fonctionnement continu a
haute frA©quence.
A la fois pendant le fonctionnement avec facteur d'utilisation au
cours du prA©-amorA§age et le fonctionne- ment continu au cours de
l'amorA§age du passage de la dA©charge luminescente A la dA©charge en
arc, le circuit de fonctionnement produit une excitation A©lectrique
de haute frA©quence par suite de la commutation A haute frA©quence du
commutateur monostable A transistor La commutation de ce commutateur
A transistor produit une rA©sonnance et une
composante alternative de courant dans l'enroulement pri-
maire principal 21 du transformateur survolteur 20, une
composante alternative survoltA©e A la sortie du transfor-
mateur et un courant pulsA© dans le filament rA©sistif 12 qui
est principalement unidirectionnel.
Le passage du courant alternatif dans l'enroule-
ment primaire principal a lieu de la maniA?re suivante En supposant
que le transistor 19 a A©tA© rendu conducteur par un signal de
dA©clenchement convenable couplA© A sa jonction d'entrA©e, un trajet
de courant de dA©placement se ferme entre les bornes positive et
commune de la source c c Ce trajet se compose, dans l'ordre, du
condensateur 25, de l'enroulement primaire principal 21, du transistor
de
commutation NPN 19 (collecteur et A©metteur, respective-
ment), de l'enroulement primaire de rA©action 23 et de la rA©sistance
de dA©tection de courant 33 Le transistor de commutation prA©sente une
faible impA©dance lorsqu'il est conducteur, et le condensateur 25,
l'enroulement primaire
de rA©action 23 et la rA©sistance 33 ont A©galement une fai-
ble impA©dance Lorsque le courant dans le circuit s'ac-
croit, l'enroulement primaire de rA©action 23, qui est
inductivement couplA© A l'enroulement secondaire de rA©ac-
tion 24, produit une rA©action positive dans le circuit d'entrA©e du
transistor et le ferme plus fortement En consA©quence, lorsque le
transistor conduit, le courant
s'A©tablit rapidement dans l'enroulement primaire du trans-
formateur, principalement limitA© par l'inductance du pri-
maire L'A©tablissement se poursuit, cependant, jusqu'A ce que un
niveau prescrit de flux soit atteint dans le noyau du transformateur A
ce point, la rA©action est inversA©e et devient nA©gative, ouvrant le
transistor 19 avant que la saturation complA?te du noyau soit atteinte
L'arrA?t de la conduction dans le transistor 19 ouvre le trajet
prA©cA©dent pour le passage de courant dans l'enroulement
primaire et le condensateur 25 rA©sonnera avec l'induc-
tance de l'enroulement 21 Une partie de l'A©nergie emma-
gasinA©e dans le circuit se dissipe sous la forme d'un
courant inverse puis direct dans le filament rA©sistif 12.
Ainsi, le passage du courant, qui se faisait initialement depuis la
borne munie d'un point de l'enroulement primaire lorsque le transistor
19 A©tait conducteur et briA?vement ensuite, s'inverse et le courant
circule maintenant depuis le condensateur 25 via le filament 12 dans
la borne munie
d'un point.
La version transformA©e de la tension alternative A haute frA©quence
apparaissant aux bornes de l'enroulement
primaire du transformateur apparaA®t A la borne de l'enrou-
lement 22, A©loignA©e de l'enroulement 21 La sortie est couplA©e
depuis l'enroulement 22 au moyen du condensateur 27 A l'anode de la
lampe A arc 11 La sortie prend la forme d'une A©nergie de type
impulsion unidirectionnelle du fait de la prA©sence de la diode 17
dont l'anode est couplA©e A la borne sans point de l'enroulement
secondaire et dont la cathode est couplA©e A l'anode de la lampe A
arc La diode 17 est branchA©e pour permettre l'application
A la lampe A arc d'une tension de sortie survoltA©e dA©ve-
loppA©e lorsque le transistor de commutation s'ouvre et pour supprimer
l'application de la tension de sortie
dA©veloppA©e lorsque le transistor de commutation est conducteur.
Selon l'invention, l'application de la tension.
A©levA©e de prA©-amorA§age que l'on vient de dA©crire est main-
tenue sur un court intervalle prA©cA©dA© et suivi par un
intervalle relativement long d'excitation c c du filament 12.
On va maintenant dA©crire en dA©tail le fonctionne-
ment avec facteur d'utilisation.
Lors de l'excitation de l'unitA© d'A©clairage, la
premiA?re rA©ponse du circuit externe est d'exciter ce fila-
ment A une luminositA© maximum ( 1100 lumens) pour une durA©e
initiale de 8 secondes Ceci est accompli par le sous-
circuit qui permet au SCR 36 de devenir conducteur avant
l'A©tablissement du fonctionnement A haute frA©quence, la
conduction du SCR empA?chant le fonctionnement A haute fre-
quence jusqu'A ce que le SCR s'ouvre 8 secondes plus tard.
La fermeture du SCR fournissant l'excitation initiale en courant
continu du filament a lieu de la
maniA?re suivante Lors de l'application de potentiels alter-
natifs au pont 15, le condensateur 16 se charge rapidement
A partir de la tension dA©veloppA©e A la sortie du pont.
Cette tension continue est appliquA©e par le filament 12 A l'anode du
SCR 36 et par la rA©sistance 43 A la gA?chette du SCR o elle oblige
le condensateur 41 A commencer A se
charger positivement Comme la cathode du SCR est pratique-
ment au potentiel de masse, A©tant reliA©e A la masse par la
rA©sistance 42 et celui-ci jusqu'A prA©sent non conducteur, il est
seulement nA©cessaire que le condensateur 41 se charge A une faible
tension (+ 0,7 volt) pour permettre la fermeture du SCR La fenmeture
gA©nA©rale du SCR a lieu gA©nA©ralement
aprA?s un dA©lai-de moins d'une milliseconde aprA?s l'excitation du
circuit.
Une fois que le SCR conduit, un trajet de courant est fourni en
sA©rie, depuis la borne positive de la source c.c, par le filament 12,
le SCR 36 (anode et cathode), la diode 18 et la rA©sistance de 2 Q 33
jusqu'A la borne de rA©fA©rence c c Le sous-circuit fournit un trajet
de faible impA©dance pour le courant A travers le filament 12 et ce
filament rA©sistif est conA§u pour fournir une dissipation de
watts et un A©clairage de 1100 lumens.
Un SCR est d'un choix judicieux en ce qui concerne le co Qt dans cette
application Comme le SCR conduit le premier courant dans le filement
12, il est soumis au fort courant initial qui amA?ne le filament d'un
A©tat froid, o sa rA©sistance est faible, A un A©tat chaud
substantiel, o sa rA©sistance est A©levA©e Lorsque l'excitation HF
suit 8 secondes plus tard, le filament est chauffA© de faA§on
importante et sa rA©sistance A©levA©e En permettant A un SCR de
conduire le premier courant dans le filament plutA?t que le transistor
de commutation, on permet l'utilisation d'un transistor de commutation
de valeur nominale plus faible,
tout en ne nA©cessitant pas un SCR de valeur nominale par-
ticuliA?rement A©levA©e.
La conception du circuit assure que le SCR 36 est passant avant que le
fonctionnement A haute frA©quence du commutateur A transistor puisse
avoir lieu, et empA?che encore un fonctionnement A haute frA©quence
jusqu'A ce qu'il soit ouvert Le moment de fermeture du SCR a lieu sur
la commande principale de la constante de temps A©tablie par
la rA©sistance 43 et le condensateur 41 qui affecte la ten-
sion de gA?chette La tension de marche de l'oscillateur de
dA©clenchement dA©pend pareillement du potentiel de la base -25 du
transistor 30, couplA© au diviseur de tension 34, 35 La
constante de temps dans le circuit de base de l'oscilla-
teur est petite et le potentiel de la base s'accroA®t nor-
malement comme un rapport de la tension au noeud 26 Le rapport, en
supposant une tension d'A©metteur nulle, empA?che
le transistor de devenir conducteur jusqu'A ce que sa jonc-
tion d'entrA©e soit polarisA©e en direct (par exemple, 0,6 volt), ce
qui exige que la tension sur le noeud 26 soit proche de 100 volts La
fermeture antA©rieure du SCR est normalement assurA©e par l'ajustement
du condensateur 41
et de la rA©sistance 43 Les valeurs indiquA©es sont pratiques.
AprA?s l'instant de dA©marrage mentionnA© prA©cA©dem-
ment, la tension B+ grimpe (d'environ 1 volt par microseconde) pendant
que le condensateur 16 se charge, et la tension sur le noeud 26, qui
fournit le courant d'excitation au transistor 30 grimpe A©galement Une
fois que le SCR 36 s'est fermA©, cependant, un trajet de faible
impA©dance est fermA© entre le noeud 26 et la tension de rA©fA©rence,
le maintenant A une tension de quelques volts (&#x003C;' + 3 V) et
empA?chant le transistor 30 de devenir conducteur.
L'ouverture du SCR a lieu par suite de la ferme-
ture temporisA©e de la paire de transistors PNP-NPN ( 37, 38)
montA©s en circuit rA©gA©nA©ratif fonctionnant comme un oscilla-
teur en dents de scie La base du transistor d'entrA©e 37
est reliA©e dans un circuit qui, commenA§ant A la borne posi-
tive du condensateur de filtrage 16, comprend la rA©sistance , (la
base de 37), le transistor 38, la rA©sistance 29, les enroulements 24
et 23, et la rA©sistance 33 reliA©e A la borne de rA©fA©rence c c
L'A©metteur du transistor 37 est couplA© A une borne du condensateur
40, qui est branchA© dans un trajet de charge par une rA©sistance 13
de 22
megohms A la borne commune de la ligne de courant alterna-
tif A l'entrA©e du pont 15, ce trajet de charge incluant
la rA©sistance 44 et la diode 47 L'autre borne du conden-
sateur 40 est reliA©e A la masse par la rA©sistance 44 et par la
diode 39 A la gachette du SCR, cette derniA?re A©tant A une tension
positive relativement faible ( 0,7 volt) lorsque
le SCR conduit.
AprA?s l'instant de dA©marrage, le condensateur 40 se charge pendant
les alternances de la source de courant alternatif Les incrA©ments de
charge sont faibles du fait de la grande valeur de la rA©sistance 13
et sont d'un sens qui rend plus positif, par rapport A la base, le
potentiel d'A©metteur du transistor 37 Le transistor NPN 38 est
branchA© en inverse avec une polarisation inverse appliquA©e A sa
jonction d'entrA©e On utilise la tension Zener de la
jonction polarisA©e en inverse comme un potentiel de rA©fA©-
rence pour dA©terminer le seuil de dA©clenchement du circuit
rA©gA©nA©ratif La liaison de l'A©metteur du transistor 38 par la
rA©sistance 45 A la borne B+ et celle de la base de 38 par la
rA©sistance 46 au noeud 26 maintenu proche du poten- tiel de
rA©fA©rence par la conduction du SCR, provoquent
une rupture en inverse de la jonction d'entrA©e de 38.
Cette rupture produit une conduction 'Zener' inverse au niveau de
courant (microampA?re) A©tabli par les rA©sistances 45 et 46 Ce
courant de fuite inverse permet au potentiel
de rupture Zener d'A©tablir un potentiel A la base du tran-
sistor 37 avec le noeud 26 et le potentiel c c de rA©fA©-
rence Lorsque la tension sur le condensateur 40 A l'A©met-
teur du transistor 37 devient plus positive par une chute
dans une diode que la tension A©tablie A la base du transis-
tor 37 (environ 10 volts), le circuit rA©gA©nA©ratif devient
conducteur et commute brusquement A une faible impA©dance.
La faible impA©dance fournit un trajet de courant, en sA©rie, par les
transistors 37 et 38, le transistor 38 fournissant du courant de base
au transistor 37 et le transistor 37
fournissant du courant de base au transistor 38 La conduc-
tion par la paire de transistors montA©s en circuit rA©gA©nA©-
ratif provoque une rapide dA©charge du condensateur 40 par un trajet
incluant en sA©rie les composants 37, 38, 29, 24,
23, 33 et 44.
La dA©charge du condensateur produit un transi-
toire abrupt, fermant les transistors 30 et 19, amorA§ant le
fonctionnement du circuit A haute frA©quence et arrA?tant
la conduction par le SCR 36 L'A©tablissement de la conduc-
tion par le transistor de commutation 19 est brutal, aidA© par une
rA©cupA©ration importante provoquant une rA©duction dans le courant
disponible A l'anode du SCR A moins que son courant d'entretien Au
mA?me moment o le courant d'anode du SCR est rA©duit, la dA©charge du
condensateur 40 A travers la rA©sistance 44 rend nA©gative la cathode
de la diode 39 (typiquement -3 volts) par rapport A la tension c.c de
rA©fA©rence, polarisant en direct la diode 39, dA©chargeant le
condensateur 41 (en shunt avec la gA?chette du SCR), polarisant en
inverse la gA?chette, et supprimant la charge emmagasinA©e Ceci se
traduit par une ouverture
(blocage) du SCR.
La rA©sistance 48, reprA©sentA©e figure 2 branchA©e entre la jonction
des enroulements de commande-23 et 24 et
la borne c c commune, est un composant facultatif Sa fonc-
tion est d'allonger le temps initial A l'A©tat BLOQUE du transistor
de commutation 19 pour aider A l'ouverture du
SCR Lorsque le SCR conduit et avant que le circuit rA©gA©nA©-
ratif ne se dA©clenche pour dA©buter l'intervalle de fonc-
tionnement astable du transistor 19, on permet A une par-
tie du courant du SCR de passer en sens inverse dans l'en-
roulement 23 et la rA©sistance 48 vers la borne c c commune.
Par suite, s'A©tablit dans le noyau magnA©tique un flux rA©manent qui
pour une dimension donnA©e de noyau, prolonge le temps avant que le
flux atteigne le niveau auquel dA©bute la rA©action nA©gative pour
ouvrir le transistor 19 Ceci effectivement prolonge la pA©riode de
condution initiale
du transistor et aide A l'assurance d'une ouverture fia-
ble du SCR.
L'intervalle de temps pendant lequel le SCR
reste ouvert aprA?s son ouverture est d'environ 8 millise-
condes C'est approximativement le temps requis pour dA©charger le
condensateur 40 et permettre A la gA?chette du SCR d'atteindre A
nouveau le seuil de fermeture par la charge du condensateur 41 Le
temps d'ouverture du SCR est commandA© A la fois par les A©lA©ments
du trajet de dA©charge mentionnA© prA©cA©demment du condensateur 40 et
par le courant traversant la rA©sistance 43 et la diode 39
depuis la borne B+ du condensateur 16 Comme indiquA© prA©-
cA©demment, la pA©riode d'ouverture (blocage) du SCR dA©ter-
mine la durA©e du fonctionnement A haute frA©quence de l'oscillateur
de dA©clenchement 30 et du transistor de
commutation 19.
La pA©riode de conduction du SCR est A©tablie A environ 8 secondes ce
qui est le temps nA©cessaire pour dA©clencher la paire de transistors
37, 38 montA©s en cir- cuit rA©gA©nA©ratif Les valeurs du condensateur
40 et de la
rA©sistance 13 A©tablissent la constante de temps du cir-
cuit charge du condensateur reliA© A l'A©metteur du circuit
rA©gA©nA©ratif La vitesse de charge du condensateur est
A©galement une fonction du potentiel de la source de charge.
On favorise l'obtention d'un temps de charge relativement
long ( 8 secondes) avec des valeurs pratiques du condensa-
teur 40 et de la rA©sistance 13 si on dispose d'une source de charge
depotentiel relativement faible Ceci s'obtient en reliant la
rA©sistance 13 A l'une des bornes de la source de courant alternatif
du-pont 15 Ceci fournit une tension sinusoA?dale redressA©e A une
alternance A partir de la ligne A courant alternatif dont la valeur
moyenne ( 54 volts) est considA©rablement infA©rieure A celles
d'autres sources
telles que la sortie c c de la source de courant Egale-
ment important dans la temporisation de la conduction du SCR est la
tension Zener du transistor 38 qui A©tablit un
potentiel de rA©fA©rence pour dA©terminer le seuil de dA©clen-
chement du circuit rA©gA©nA©ratif La commande du temps de fermeture du
SCR s'effectue par le choix appropriA© des
divers paramA?tres dA©crits ci-dessus.
Le fonctionnement du transistor NPN 38 en inverse permet d'utiliser sa
jonction d'entrA©e polarisA©e en inverse
pour A©tablir un potentiel de rA©fA©rence Un avantage supplA©-
mentaire est la rA©duction importante du gain en courant
comparA© au fonctionnement classique (A titre de comparai-
son, un transistor NPN utile dans ce fonctionnement a un gain en
courant de 10 dans le mode inverse contre 100 dans le mode normal) Un
gain excessif tendrait A prolonger la conduction du circuit
rA©gA©nA©ratif aux faibles niveaux de courant et pourrait interfA©rer
avec la temporisation
recommandA©e pour l'ouverture du circuit rA©gA©nA©ratif.
La gA?chette du SCR, maintenue initialement nega-
tive par la dA©charge du condensateur 40 dans la rA©sistance 44,
approche son niveau de repos prA?s de la fin de l'in- tervalle de 8
millisecondes Si il n'y a pas de rupture de la lampe A arc, le
potentiel de repos de la gA?chette A©tabli par le courant dans la
rA©sistance 43, la diode 39, et la rA©sistance 44 est suffisant pour
fermer le SCR et dA©buter
la pA©riode suivante de conduction de 8 secondes Si, cepen-
dant, il y a rupture de la lampe A arc par suite de l'in-
tervalle A haute frA©quence de 8 millisecondes, le SCR, dA©jA
ouvert, est maintenu ouvert par le courant d'arc passant
dans la diode 18 et la rA©sistance 33 (typiquement 30-50 m A).
Ceci assure un potentiel positif sur la cathode du SCR 36, dans un
sens convenable, pour polariser en inverse le SCR A l'A©tat BLOQUE
Ainsi, le courant de lampe circulant lors
de l'A©tablissement d'une rupture d'arc assure une fin posi-
tive A la pA©riode de prA©-amorA§age.
Avec le SCR maintenu BLOQUE, le circuit haute
frA©quence fonctionne maintenant continuellement par l'A©qui-
libre de la phase I et de la phase II La rA©pA©tition de la dA©charge
du circuit rA©gA©nA©ratif qui initie l'intervalle A haute frA©quence
de 8 ms n'est pas souhaitable aprA?s la
pA©riode de prA©-amorA§age Une dA©charge du circuit rA©gA©nA©ra-
tif pendant la phase I ou la phase II pourrait introduire un
transitoire dans les oscillations A haute frA©quence avec une
interruption dans le transfert normal d'A©nergie requis pour le
passage de la lampe A arc dans son A©tat final de
fonctionnement Pour A©viter ce risque, le circuit rA©gA©nA©-
ratif est polarisA© dans un A©tat PASSANT non-oscillant, stable par la
tension au noeud 26 qui fournit du courant
de base au transistor 38 par la rA©sistance 46.
Pendant la phase III, la lampe passe par une pA©riode de tension
minimum et de courant maximum, ces deux conditions sont dA©tectA©es et
utilisA©es pour appliquer une
13842
polarisation inverse A l'entrA©e du transistor de dA©clen-
chement 30, empA?chant ainsi d'autres oscillations A haute
frA©quence Pendant les A©tats d'A©chauffement et de fonc-
tionnement final, la lampe est excitA©e par le filament rA©sistif,
agissant comme un ballast, A partir de la source de courant c c seule
Dans ces A©tats, le redA©clenchement
* de l'oscillateur haute frA©quence par dA©clenchement intem-
pestif du circuit rA©gA©nA©ratif doit A©galement etre A©vitA© pour
empA?cher une interruption possible de l'arc Dans ce but, l'A©tat
PASSANT stable du circuit rA©gA©nA©ratif est
A©galement assurA© par la fermeture du transistor 38 A par-
tir de la tension du noeud 26 via la rA©sistance 46.
Pendant la phase III, la tension au noeud 26 est supA©rieure A la
tension de la lampe A arc d'une petite quantitA©, la chute dans la
diode 17 polarisA©e en direct La rA©activation du circuit
rA©gA©nA©ratif A sa fonction d'oscillateur A dents de scie a lieu en
cas d'interruption de l'arc lorsque la lampe revient A son A©tat de
prA©-amorA§age Le SCR est fermA© pour fournir de la lumiA?re de
secours par le filament rA©sistif et la tension du noeud 26 est aussi
rA©duite A une faible valeur proche du niveau de rA©fA©rence c c Ceci
supprime la polarisation de la base du transistor 38 et
ramA?ne le circuit rA©gA©nA©ratif A son A©tat BLOQUE pour ini-
tier la pA©riode d'oscillation en dents de scie du prA©-
amorA§age.
L'agencement avec facteur d'utilisation fournit
une sA©quence "fin de vie" effective pour l'unitA© d'A©clai-
rage Comme indiquA© prA©cA©demment, le fonctionnement avec facteur
d'utilisation a lieu pendant le prA©-amorA§age et s'arrA?te cependant
que le fonctionnement A haute frA©quence
continue par la pA©riode de passage de la dA©charge lumines-
cente-A la dA©charge en arc En supposant que la lampe A arc
soit devenue dA©fectueuse, normalement du fait du vieillis-
sement, la dA©faillance peut empA?cher toute conduction par l'arc Cet
A©tat est reconnu par le circuit de commande comme une dA©faillance A
l'amorA§age et le fonctionnement A haute frA©quence se poursuivra
pendant les intervalles INACTIF de 8 secondes et ACTIF de 8
millisecondes Pendant cette pA©riode, le filament 12 est A©clairA©,
soutirant la puissance indiquA©e de 70 watts Puisque le filament
rA©sistif est conA§u seulement pour une utilisation supplA©tive, on
peut
le choisir de sorte que sa vie dans ce mode soit courte.
La lampe A arc peut aussi avoir une dA©faillance dans le
mode o l'arc passera A l'A©chauffement parce que les A©lec-
trodes auront brA»lA©, le filament ne fournira pas une ten-
sion adA©quate pour maintenir l'arc Dans cette condition, le facteur
d'utilisation fonctionnera normalement pour amorcer la lampe et aprA?s
peut-etre 30-40 secondes, la lampe s'A©teindra et un rA©amorA§age A
chaud commencera La pA©riode de rA©amorA§age A chaud est normalement
d'une minute environ et est une pA©riode pendant laquelle le filament
est
continuellement excitA© par sa source c c au moyen du SCR 36.
La pA©riode prA©cA©dant la dA©faillance de l'arc A s'auto-
entretenir est une pA©riode pendant laquelle le filament est actif
pour un temps relativement plus court Si ce mode dA©faille, le facteur
d'utilisation rA©el du filament peut etre rA©duit de moitiA© environ
par rapport A celui d'une dA©faillance complA?te de l'arc et par
consA©quent le temps
avant que le filament lui-mA?me brA»le, double Comme men-
tionnA© prA©cA©demment, l'interfA©rence A©lectromagnA©tique produite
pendant l'amorA§age de la lampe, ou pendant une quelconque condition
de dA©faillance, est une succession de courts "blips" espacA©s de 8
secondes et par consA©quent
relativement non gA?nant pour l'utilisateur.
En plus de l'avantage de la rA©duction de l'inter-
fA©rence A©lectromagnA©tique par utilisation d'un facteur
d'utilisation de 8 secondes INACTIF et 8 millisecondes ACTIF pour les
oscillationsd'anorA§age de la lampe, une rA©duction concomitante des
contraintes thermiques sur plusieurs composants assure une fiabilitA©
accrue Les
composants particuliA?rement bA©nA©ficiaires sont ceux asso-
ciA©s avec l'oscillation A haute frA©quence utilisA©r pour amorcer la
lampe, c'est-a-dire le transformateur 20, les
transistors 19 et 30, la rA©sistance 32, et la diode 28.
Pendant une pA©riode de prA©-amorA§age prolongA©e, telle qu'un
rA©amorA§age A chaud, ces composants sont tous soumis A des
grandeurs variables de contrainte thermique du fait de la
dissipation interne de puissance Avec un facteur d'utili-
sation de 8 secondes INACTIF et 8 millisecondes ACTIF pour
l'oscillation A haute frA©quence, la dissipation moyenne de
puissancede ces composants est rA©duite d'un facteur de 1000:1 En
outre, les tensions A©levA©es requises
pour l'amorA§age de la lampe A arc sont appliquA©es seule-
ment pendant les courts intervalles de 8 millisecondes.
La dA©gradation A long terme des composants due A une haute tension
entretenue est par consA©quent rA©duite par ces courts intervalles de
contrainte A haute-tension Ceci bA©nA©ficie principalement du
transformateur 20, A la diode 17 et au substrat du circuit interne
sur lequel sont
montA©s ces composants.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 UnitA© d'A©clairage caractA©risA©e en ce qu'elle
comprend:-
A une source de courant continu ( 14,15,16) ayant deux bornes de
sortie et une borne de rA©fA©rence;
B une lampe A vapeurs mA©talliques ( 11) nA©ces-
sitant une excitation dA©pendant de son A©tat A©lectrique; et
C un circuit de fonctionnement ( 17-48) com-
prenant: ( 1) un filament rA©sistif A incandescence ( 12) prA©sentant
une augmentation importante de rA©sistance avec la tension appliquA©e
pour fournir de la lumiA?re de secours A la lampe; ( 2) un moyen de
transformation de courant
A©lectrique alternatif ( 20) pour coupler une tension de sor-
tie survoltA©e A la lampe; ( 3) un premier moyen de commutation (
36); ( 4) un second moyen de commutation ( 19) ayant un premier A©tat
de nonconduction stable et un second A©tat de
conduction-non-conduction astable; ( 5) des moyens d'interconnexion
pour coupler du courant depuis la source c c; (a) sous forme de
courant continu au filament ( 12) et au premier moyen de commutation (
36) en sA©rie pour produire de la lumiA?re utile, alternativement avec
du courant sous forme pA©riodique A l'entrA©e du moyen de
transformation ( 20) pour l'amorA§age de la lampe; (b) sous forme de
courant pA©riodique entretenu au filament ( 12) pour produire de la
lumiA?re utile et sous forme de courant pA©riodique entretenu A
l'entrA©e au moyen de transformation ( 20) pour la transition de la
lampe; et (c) sous forme de courant continu au
filament ( 12) et A la lampe en sA©rie pour exciter et stabi-
liser la lampe, la dissipation dans le filament A©tant trop
faible pour produire une lumiA?re utile pendant le fonction-
nement normal de cette lampe; ( 6) des moyens de commande comprenant:
(a) des moyens pour rA©pA©titivement fermer le premier moyen de
commutation ( 36) pendant une pA©riode relativement longue et l'ouvrir
pendant une pA©riode relativement courte d'amorA§age ou de
rA©amorA§age de l'unitA© d'A©clairage, l'A©tat PASSANT du premier
moyen de commutation empA?chant l'A©tat astable du second moyen de
commutation ( 19) et son A©tat BLOQUE l'autorisant; et
(b) des moyens sensibles A l'A©tat A©lec-
tric de la lampe pour maintenir (i) le premier moyen de commutation
( 36) BLOQUE aprA?s que la lampe A arc soit devenue conduc-
trice; et (ii) le second moyen de commutation ( 19) dans un A©tat
astable pendant l'A©tat BLOQUE du premier moyen de commutation lorsque
la lampe est non-conductrice; dans un A©tat astable entretenu aprA?s
conduction de la lampe et jusqu'A l'A©chauffement; et dans un A©tat
stable pendant
l'A©chauffement et le fonctionnement normal de la lampe.
2 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 1, caractA©risA©e en ce
que la frA©quence du fonctionnement astable du second moyen de
commutation ( 19) est au-dessus des frA©quences audibles, et le temps
BLOQUE du premier moyen de commutation ( 36) est suffisamment long
pour une
probabilitA© A©levA©e d'amorA§age de la lampe A arc.
3 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 2, caractA©risA©e en ce
que
le temps BLOQUE du premier moyen de commuta-
tion ( 36) est infA©rieur A 20 millisecondes et le temps PASSANT de
ce premier moyen de commutation ( 36) est d'au
moins une seconde, pour rA©duire l'interfA©rence electroma-
gnA©tique gA?nante due A un amorA§age ou rA©amorA§age prompt de
la lampe A arc.
4 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 3, caractA©risA©e en ce
que le premier moyen de commutation ( 36)
est fermA© avant l'A©tat astable du second moyen de commuta-
tion ( 19) pendant l'amorA§age. UnitA© d'A©clairage selon la
revendication 2, caractA©risA©e en ce que
le moyen de transformation est un transforma-
teur ( 20) ayant un enroulement primaire principal ( 21) et un
enroulement secondaire principal ( 22) fournissant une tension
survoltA©e A l'une de ses bornes, l'autre borne A©tant reliA©e A
l'enroulement primaire principal; le circuit de fonctionnement
comprenant en outre: un premier condensateur ( 25) reliA© en sA©rie
avec l'enroulement primaire principal ( 21); le filament ( 12) A©tant
reliA© en parallA?le
avec le premier condensateur ( 25) reliA© en sA©rie et l'en-
roulement primaire principal ( 21), cette combinaison paral-
lA?le A©tant reliA©e en sA©rie avec le premier moyen de commuta-
tion ( 36) A la source de courant continu ( 15);
le fonctionnement astable du second moyen de commuta-
tion ( 19) fournissant le courant pA©riodique dans le fila-
ment ( 12) et A l'entrA©e du transformateur ( 20); un second
condensateur ( 27) reliA© en sA©rie avec l'enroulement secondaire
principal ( 22); une diode ( 17) reliA©e dans le chemin sA©rie entre
le filament ( 12) et la lampe ( 11) et reliA©e en parallA?le avec le
second condensateur ( 27) reliA© en sA©rie et l'enroulement secondaire
principal ( 22), cette diode ( 17) A©tant disposA©e pour permettre le
passage du courant continu de la source de courant continu ( 14,15,16)
A la lampe ( 11) lorsque le second moyen de commutation ( 19) est
dans son A©tat stable, et pour redresser la tension de sor-
tie survoltA©e couplA©e A -la lampe ( 11) lorsque le second
moyen de commutation ( 19) est dans son A©tat astable.
6 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 5, caractA©risA©e en ce
que la commande de l'A©tat du second moyen de conduction ( 19) est
sensible aux conditions de courant et de tension du circuit de
fonctionnement selon
l'A©tat de la lampe ( 11), l'A©tat du premier moyen de commu-
*tation ( 36), ou du second moyen de commutation ( 19).
7 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 6, caractA©risA©e en ce
que une source du filament ( 12), du second moyen de commutation ( 19)
et de la diode ( 17) est reliA©e A un
noeud commun ( 26)-
la tension A ce noeud dA©pendant de la tension de l'arc lorsque les
premier ( 36) et second ( 19) moyens de commutation sont
non-conducteurs et A©galement si le premier ou le second moyen est
conducteur, et en ce que l'A©tat du second moyen de commutation ( 19)
est sensible A la tension par conduction du premier moyen de
commutation ( 36) empA?chant l'A©tat astable du second moyen
de commutation ( 19).
8 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 6,
caractA©risA©e en ce que -
l'entrA©e sensible au courant du premier ( 36) et du second ( 19)
moyen de commutation est reliA©e A une
impA©dance branchA©e entre la lampe ( 11) et la borne de rA©fA©-
rence de sorte que le courant dans la lampe A arc circule dans un
sens qui empA?che la fermeture du premier moyen de
commutation ( 36) et/ou du second moyen de commutation ( 19).
9 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 8, caractA©risA©e en ce
que le premier moyen de commutation ( 36) est reliA© A un oscillateur
en dents de scie comprenant: (a) un condensateur ( 40); et (b) un
troisiA?me moyen de commutation ( 37,38) reliA© au condensateur ( 40)
pour en permettre la charge
lorsque ce troisiA?me moyen de commutation ( 37,38) est non-
conducteur, et sa dA©charge lorsque ce troisiA?me moyen de
commutation est conducteur, le temps de charge A©tant rela-
tivement long et le temps de dA©charge relativement court; et (c) des
moyens couplant l'A©nergie de la dA©charge du condensateur ( 40) au
premier ( 36) et au second ( 19) moyen de commutation pour ouvrir le
premier moyen de commutation et initier l'A©tat astable du second
moyen de commutation. UnitA© d'A©clairage selon la revendication 8,
caractA©risA©e en ce que le premier moyen de commutation '( 36) est un
redresseur commandA© au silicon, le second moyen de
commutation ( 19) est un transistor bipolaire, et le troi-
siA?me moyen de commutation ( 37,38) est une paire de transis-
tors montA©s en circuit rA©gA©nA©ratif.
11 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 10, caractA©risA©e en ce
que le troisiA?me moyen de commutation ( 37,38) est une paire de
transistors complA©mentaires montA©s en circuit rA©gA©nA©ratif ayant
un second ( 37) et un troisiA?me transistor ( 38), et en ce que (a)
une premiA?re borne du condensateur ( 40) est reliA©e par une
premiA?re rA©sistance de faible valeur ( 44) A la borne de
rA©fA©rence et la seconde borne du condensateur ( 40) est reliA©e par
une seconde rA©sistance de valeur A©levA©e ( 13) A une source de
potentiel de charge; (b) l'A©metteur du second transistor ( 37) est
couplA© A la seconde borne du condensateur ( 40); (c) la base du
second transistor ( 37) est couplA©e A l'A©metteur du troisiA?me
transistor ( 38) et par une troisiA?me rA©sistance ( 45) A la borne
qui n'est pas de rA©fA©rence de la source de courant continu ( 15);
(d) la base du troisiA?me transistor ( 38) et
le collecteur du second transistor ( 37) sont reliA©s ensem-
ble et au noeud ( 26) par une quatriA?me rA©sistance ( 46); et (e) le
collecteur du troisiA?me transistor ( 38) est reliA© par un trajet de
faible impA©dance ( 28,29)
A la borne de rA©fA©rence c c.
12 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 11, caractA©risA©e en ce
que la conduction par le SCR ( 36) verrouille le
potentiel au noeud ( 26) et A la base du troisiA?me transis-
tor ( 38) prA?s du potentiel de rA©fA©rence, ce qui conjointe-
ment avec la liaison de l'A©metteur de ce troisiA?me transis-
tor ( 38) par la troisiA?me rA©sistance ( 45) A la borne de sortie
qui n'est pas de rA©fA©rence applique une tension inverse A la
jonction d'entrA©e du troisiA?me transistor ( 38) adA©quate pour
provoquer une rupture Zener de la jonction A une tension
prA©dA©terminA©e;
la tension de l'autre condensateur ( 40) aug-
mentant la charge accumulA©e et diminuant la polarisation inverse de
la jonction d'entrA©e du second transistor ( 37)
jusqu'A ce que cette jonction soit polarisA©e en direct pro-
voquant une augmentation rapide de conduction par la paire de
transistors montA©s en circuit rA©gA©nA©ratif produisant
l'ouverture du premier moyen de commutation ( 36) et l'ini-
tiation de l'A©tat astable du second moyen de commutation ( 19).
13 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 12, caractA©risA©e en ce
que (a) la source de courant continu ( 14,15,16)
comprend un pont ( 15) de diodes ( 47) ayant des bornes d'en-
trA©e A courant alternatif et des bornes de sortie A courant
continu; et (b) la source de potentiel de charge est une
borne d'entrA©e du pont.
14 UnitA© d'A©clairage, caractA©risA©e en ce qu'elle comprend: A une
source de courant continu ( 14,15,16) ayant deux bornes de sortie; B
une lampe A arc A vapeurs mA©talliques ( 11) exigeant une excitation
dA©pendant de son A©tat A©lectrique; et C un circuit de fonctionnement
sensible A l'A©tat de la lampe comprenant: ( 1) un filament rA©sistif
A incandescence ( 12) prA©sentant une grande augmentation de
rA©sistance avec la tension appliquA©e pour fournir un A©clairage de
secours A la lampe ( 11); ( 2) un moyen de transformation de courant
A©lectrique alternatif ( 20) pour coupler une tension de sortie
survoltA©e A la lampe ( 11); ( 3) des moyens de commutation; et
( 4) des moyens d'interconnexion pour cou-
pler du courant depuis la source c c, (a) sous forme de courant
continu au filament ( 12) et au premier moyen de commutation ( 36) en
sA©rie pour produire de la lumiA?re utile, alternativement avec du
courant sous forme pA©riodique A l'entrA©e du moyen de transformation
( 20) pour l'amorA§age de la lampe; (b) sous forme de courant
pA©riodique entretenu au filament ( 12) pour produire de la lumiA?re
utile et sous forme de courant pA©riodique entretenu A l'en-
trA©e du moyen de transformation ( 20) pour la transition de la lampe;
et (c) sous forme de courant continu au
filament ( 12) et A la lampe en sA©rie pour exciter et sta-
biliser la lampe, la dissipation dans le filament A©tant trop faible
pour produire une lumiA?re utile pendant le
fonctionnement normal de cette lampe.
UnitA© d'A©clairage selon la revendication 14, caractA©risA©e en ce
que le courant continu est fourni au filament ( 11) pendant une
pA©riode relativement longue et,
alternativement, le courant pA©riodique est fourni A l'en-
trA©e du moyen de transformation ( 20) pendant une pA©riode
relativement courte lorsque la lampe est non-conductrice.
16 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 15,
caractA©risA©e en ce que les moyens de commutation compren-
nent: A un premier moyen de commutation comprenant un redresseur
commandA© au silicon ( 36) reliA© en sA©rie avec le filament ( 12)
entre les bornes de sortie; et B un second moyen de commutation
comprenant
un transistor ( 19) ayant un premier A©tat stable de non-
conduction et un second A©tat astable de conduction-non- conduction et
en ce que l'unitA© comprend
C des moyens de commande qui lorsque le pre-
mier moyen de commutation est fermA© empA?chent l'A©tat asta-
ble du second moyen de conduction, et qui lorsque le premier
moyen de conduction est ouvert, permettent cet A©tat asta-
ble du second moyen de conduction.
17 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 16, caractA©risA©e en ce
que ces moyens de commande obligent le premier moyen de commutation A
etre conducteur avant l'A©tat astable du second moyen de commutation
A l'amorA§age ou au rA©amorA§age. 18 UnitA© d'A©clairage selon la
revendication 17, caractA©risA©e en ce que les moyens de commande
comprennent de plus des moyens sensibles A la conduction de la lampe
pour ouvrir le premier moyen de commutation aprA?s le dA©but
de la conduction de la lampe.
19 UnitA© d'A©clairage selon la revendication 18, caractA©risA©e en ce
que les moyens de commande comprennent de plus: des moyens sensibles
A l'A©tat A©lectrique de la lampe ( 11) pour maintenir le second
moyen de commutation dans un A©tat astable pendant l'ouverture du
premier moyen de commutation lorsque la lampe est non-
conductrice;
dans un A©tat astable entretenu aprA?s conduc-
tion de la lampe jusqu'A l'A©chauffement; et dans un A©tat stable
pendant l'A©chauffement
et le fonctionnement normal de la lampe.
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