Dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge

Abstract

 Le dispositif d'alimentation de la lampe à décharge (1) comprend un starter et un générateur apte à maintenir un courant de décharge dans la lampe. Le générateur comporte un premier circuit (5) compre­nant la mise en série d'une source de tension continue (U₁), d'un premier interrupteur (I₁) et d'un second interrupteur (I₂) Quand le premier interrupteur est fermé, le second est ouvert et inversement. Un second circuit (6) comprenant la mise en série d'une inductance (L) et de la lampe est branché en parallèle sur le second interrup­teur. Les interrupteurs (I₁ et I₂) sont actionnés par un premier dispositif de commande (7) qui utilise les signaux reçus d'un oscillateur (9). Le starter comporte un troisième interrupteur (I₃) connecté en parallèle sur les bornes (2, 3) de la lampe. Ledit troisième interrupteur est actionné par un second dispositif de commande (53) lui-même actionné par ledit premier dispositif de commande (7). A l'enclenchement du dispositif d'alimentation le troisième interrupteur est fermé, puis il s'ouvre la première fois que le premier interrupteur (I₁) passe de l'état fermé à l'état ouvert.

Description

[0001] La présente invention est relative, selon un premier mode d'exécution, à un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge comprenant un premier générateur susceptible de fournir une impul­sion de tension apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe et un second générateur apte à maintenir un courant de décharge dans la lampe ledit second générateur comportant un premier circuit électrique comprenant la mise en série d'une source de tension continue, d'un premier interrupteur et d'un second interrupteur, lesdits premier et second interrupteurs étant arrangés de telle façon que lorsque le premier est fermé, le second est ouvert et vice versa, et un second circuit électrique comprenant la mise en série d'une inductance et de ladite lampe, branché en parallèle sur ledit second interrupteur, lesdits interrupteurs étant actionnés par un premier dispositif de commande alimenté par un signal alternatif de période fixe T₁, ledit premier dispositif de commande étant arrangé pour fournir à sa sortie un signal propre à commuter alternativement ledit premier interrupteur d'abord dans un état fermé pendant un premier temps de durée T_a, puis dans un état ouvert pendant un second temps de durée T_b.

[0002] La présente invention concerne également, selon un deuxième mode d'exécution un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge équipée d'une première électrode froide et d'une seconde électrode pourvue d'un filament, ledit dispositif comprenant un premier générateur susceptible de fournir une impulsion de tension apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe et un second généra­teur apte à chauffer le filament pendant une période de durée T_d, puis à maintenir un courant de décharge dans la lampe.

[0003] Un arrangement proche du premier mode d'exécution a déjà été proposé dans le document EP-A-0 152 026 (US-A-4 649 322). Dans celui-ci, l'amorçage de la décharge dans la lampe est réalisé par un premier générateur qui fournit à intervalles périodiques prédétermi­nés des impulsions de tension. L'intensité lumineuse de la lampe est commandée par une source de courant issue d'un second générateur qui permet d'appliquer à la lampe un courant de maintien de la décharge dont la durée d'application peut étre variée selon l'intensité lumineuse que l'on désire obtenir. L'arrangement en question com­prend en outre un circuit qui permet l'application du courant de maintien en synchronisme avec l'impulsion de tension.

[0004] En plus de deux modes d'exécution du générateur d'impulsion, le document cité décrit une façon de réaliser le générateur de maintien de la décharge dans la lampe. Ce générateur de maintien, qui est une source de courant, est alimenté à partir d'une source de tension continue et comporte essentiellement une cascade de deux transistors qui conduisent continuellement quand un signal de consigne est envoyé à l'entrée du premier transistor. La durée d'application du signal de consigne (qui peut être un signal vidéo par exemple) conditionne la période pendant laquelle conduit la source de cou­rant, période qui peut être de l'ordre de 14 ms pour une lampe donnant sa pleine luminosité, période suivie par un train de pério­des de durée semblable si la lampe doit rester allumée à cette pleine luminosité. Dans le cas où l'arrangement décrit devait être adapté pour varier simplement l'intensité lumineuse d'une lampe fluorescente d'éclairage, par exemple au moyen d'une commande manuelle, une seule impulsion serait nécessaire, délivrée par un générateur d'impulsion au moment de l'allumage de la lampe, impul­sion suivie par un courant continu se maintenant continuellement au niveau choisi.

[0005] Cette façon de faire est dispendieuse en énergie électrique qui est dissipée en chaleur et cela en pure perte. En effet, il est dit dans le document cité qu'une tension d'alimentation de 60 V continu permet d'assurer une tension d'arc d'environ 40 V dans le tube, ce qui laisse entendre qu'il existe une chute de tension de l'ordre de 20 V qui devra bien être absorbée dans le générateur de courant. En réalité on se rend compte que la tension d'arc peut varier dans de fortes proportions (10 à 60 V), dépendant en cela du régime dynami­que auquel la lampe est soumise. La température a aussi une influen­ce importante sur la valeur de cette tension d'arc. Donc, dans le montage cité, c'est le générateur de courant, formé des deux tran­sistors dont il a été question, qui va absorber la différence existant entre la tension d'alimentation et la tension d'arc, différence dissipée en pure perte comme on l'a dit.

[0006] Pour remédier aux inconvénients cités le document FR-A-1 366 032 propose un dispositif qui soit une source de courant, sans consomma­tion propre, quelle que soit la valeur de la charge, charge qui se manifeste ici par la tension d'arc essentiellement variable présen­tée par la lampe.

[0007] Cet art antérieur va être expliqué maintenant à l'aide des figures 1a, 1b, 1c, 2 et 3.

[0008] La figure 1a est un schéma général qui montre le principe de base sur lequel s'appuie le document FR-A-1 366 032. Une lampe à décharge 1, qui peut être un tube fluorescent, est pourvue de deux électrodes 2 et 3. Un premier générateur ou starter 4 fournit une impulsion de tension apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe. Ce premier générateur n'est cependant pas mentionné dans le document en question, car la tension d'alimentation U₁ est suffisam­ment élevée (de l'ordre de 400 volts) pour permettre l'amorçage automatique de la décharge dans la lampe ce qui, on le verra plus loin, n'est pas le cas dans la présente invention où cette tension n'est que de l'ordre de 60 volts. Dans ce cas, ce premier générateur 4 pourrait être un de ceux décrit dans le document EP-A-0 152 026. La figure 1a montre encore un second générateur apte à maintenir le courant de décharge dans la lampe, ce second générateur comportant un premier circuit électrique 5 qui comprend la mise en série d'une source de tension continue U₁, d'un premier interrupteur I₁ et d'un second interrupteur I₂. Les interrupteurs I₁ et I₂ sont arrangés de telle façon que lorsque le premier est ouvert, le second est fermé et inversement. Cette interdépendance apparaît dans la figure 1a par la ligne pointillée 13 qui relie les languettes de contact respec­tives desdits interrupteurs. Le schéma montre encore qu'aux bornes du second interrupteur I₂ est connecté un second circuit électrique 6 composé de la mise en série d'une inductance L et de la lampe à décharge 1.

[0009] L'interrupteur I₁ est actionné par un dispositif de commande 7. Ce dispositif est alimenté sur son entrée 8 par un signal alternatif de période fixe T₁. Ce signal possède une période propre T₁ composée d'une alternance de durée T₂ à haut niveau suivie d'une alternance de durée T₃ à bas niveau. Le rapport cyclique de ce signal est défini comme étant le rapport T₂/T₁. Le signal alternatif de période fixe T₁ est fourni par un oscillateur et les alternances T₂ et T₃ ont une durée à peu près égale.

[0010] La figure 1a montre aussi que le dispositif de commande 7 est arrangé pour fournir à sa sortie 15 un signal propre à commuter alternativement le premier interrupteur I₁ d'abord dans un état fermé pendant un premier temps de durée T_a, puis dans un état ouvert pendant un second temps de durée T_b, la somme T_a + T_b étant liée à la période d'entrée T₁.

[0011] Le fonctionnement du dispositif va être expliqué maintenant en s'aidant des figures 1b et 1c.

[0012] Pendant le premier temps de durée T_a, I₁ est fermé et I₂ est ouvert comme le montre la figure 1b. La source de tension U₁ débite un courant i₁ dans l'inductance L et la lampe 1 via l'interrupteur I₁ (circuit 5). Par le fait de la présence de l'inductance L et de la résistance R de la lampe, le courant i₁ va croître d'une valeur avoisinant zéro à une valeur maximum imposée par la fin du temps de durée T_a. A partir de ce moment commence le second temps de durée T_b pendant lequel I₁ est ouvert et I₂ est fermé. La situation des circuits électriques 5 et 6 est alors celle représentée en figure 1c. L'énergie électrique emmagasinée dans l'inductance L lors de la phase précédente, produit alors un courant i₂ qui, via l'interrup­teur I₂, circule dans la lampe 1. L'inductance L se comporte alors comme un générateur. Contrairement à la pratique courante de certai­nes alimentations connues, cette inductance n'est pas un limiteur de courant mais se comporte comme un réservoir de courant. Le courant i₂ va diminuer durant le temps de durée T_b jusqu'à ce qu'apparaisse un nouveau temps de durée T_a qui ferme à nouveau l'interrupteur I₁. Dès la fin de la période T_b un nouveau cycle recommence et ainsi de suite.

[0013] On vient de décrire le principe général sur lequel est basé le dispositif d'alimentation selon le document FR-A-1 366 032. Il s'agit en fait d'une source de courant sans consommation propre et qui ne fournit que l'énergie nécessaire pour produire le flux lumineux dans la lampe. En effet les interrupteurs décrits fonction­ nent par tout ou rien et ne consomment quasiment aucune énergie propre.

[0014] Le montage de base a été expliqué en se servant de deux inter­rupteurs I₁, I₂ actionnés par un dispositif de commande. En pratique on utilise un transistor travaillant en commutation à la place de l'interrupteur I₁, transistor commandé sur sa base par le signal issu de la sortie 15 du dispositif 7. En pratique également, on utilise avantageusement une diode pour remplacer l'interrupteur I₂, diode branchée de telle manière qu'elle soit non conductrice quand le transistor est conducteur. Cette diode présente l'avantage d'être auto-commandée par le sens même de la tension présente à ses bornes.

[0015] Le schéma de la figure 2 montre une façon d'exécuter le dispo­sitif d'alimentation selon l'art antérieur. Le dispositif de comman­de 7 est ici un flip-flop du type D (D-FF) dont les bornes set et reset sont connectées au moins 12 volts de l'alimentation de la logique. La sortie Q du flip-flop est connectée à son entrée D. Sur son entrée 8, le flip-flop reçoit le signal alternatif de période fixe T₁, appelé aussi signal d'horloge (Cl), signal délivré par un oscillateur 9. Le transistor Ti1 est commandé sur sa base par la sortie Q du flip-flop. Le collecteur du transistor Ti1 est connecté à la diode D1 et l'émetteur à la source de tension U₁. Le fonction­nement du montage qui vient d'être décrit va être expliqué mainte­nant à l'aide du diagramme temporel présenté en figure 3.

[0016] Sur l'entrée 8 du flip-flop est appliqué le signal d'horloge Cl, ce qui apparaît à la ligne a du diagramme. Ce signal oscille entre -12 V et 0 V (0 V symbolisé par le signe 0̸), soit entre les valeurs logiques 0 et 1 respectivement. Ce type de flip-flop (par exemple numéro CMOS 4013) a la particularité de disposer sa sortie Q à la valeur portée par son entrée D quand le signal Cl passe de 0 à 1 (flèches 18), le passage de 1 à 0 ne changeant en rien l'état de la sortie Q pour autant que les entrées set et reset soient toutes deux au zéro logique (-12 V). Comme l'entrée D est reliée à la sortie Q, la sortie Q changera d'état à chaque flanc montant 18 du signal d'horloge, comme cela apparaît à la ligne b de la figure 3, le flanc montant 18 entraînant les flancs descendants et montants 19 de la sortie Q (flèches 65).

[0017] Le passage de 0 à -12 V de la sortie Q a pour effet de disposer le transistor Ti1 de l'état bloqué (interrupteur I₁ ouvert) à l'état conducteur (interrupteur I₁ fermé). Un courant i₁ commence à circu­ler dans le circuit défini par la figure 1b, courant dont la vitesse de croissance est limitée par la présence de l'inductance L (voir ligne c du diagramme de la figure 3 qui représente le courant I_l dans la lampe 1).

[0018] Quand le flip-flop bascule à nouveau, sa sortie Q passe à 0 V et rend non conducteur le transistor Ti1. A partir de cet instant, l'énergie emmagasinée dans l'inductance L produit un courant i₂ qui circule dans le circuit 6, via la diode D1, courant qui va en diminuant puisqu'aucune source de tension ne lui est plus appliquée (voir ligne c de la figure 3). Ce courant i₂ va diminuer jusqu'à ce que le transistor Ti1 devienne à nouveau conducteur, ce qui a lieu à l'arrivée d'un nouveau flanc montant 18 présenté par le signal T₁ à l'entrée Cl du flip-flop. Le cycle qui vient d'être décrit en détail se reproduit alors de la même façon.

[0019] Ainsi le signal alternatif de période fixe T₁ appliqué à l'en­trée C1 du flip-flop et composé de deux alternances égales T₂ et T₃, devient, vu de la lampe 1, un signal de période doublée et composé de deux alternances T_a et T_b de durées approximativement égales.

[0020] On a complété le diagramme de la figure 3 par une ligne d qui représente le courant I_D1 dans la diode D1. On s'aperçoit que pendant la période de conduction T_a du transistor Ti₁ aucun courant ne circule dans la diode alors que pendant la période de blocage T_b du même transistor, un courant i₂ circule dans ladite diode.

[0021] Le diagramme de la figure 3 montre encore un seuil de courant I_1min en dessous duquel le courant dans la lampe ne tombe pas. Ceci provient du fait que l'inductance L n'est pas totalement déchargée lorsque le cycle T₁ recommence.

[0022] Bien que cela ne soit pas mentionné dans l'art antérieur cité, la lampe 1, qui le plus souvent est une lampe à fluorescence, possède une anode froide 2 et une cathode chaude 3. Cette cathode est un filament alimenté par une source continue U₅. Des considéra­tions ont été faites dans le document EP-A-0 152 026 au sujet de cette alimentation et le lecteur s'y reportera pour obtenir plus de détail.

[0023] Pour amorcer la décharge dans la lampe d'éclairage 1, on utilise dans le document FR-A-1 366 032 une tension continue U₁ dépassant les 400 volts. Ceci présente l'inconvénient de mettre en oeuvre des circuits à haute tension qui posent des problèmes d'isolation en même temps qu'ils nécessitent des composants onéreux (transistors, diodes, etc.). Pour pallier cet inconvénient, la présente invention est caractérisée, selon un premier mode d'exécution en ce que le générateur apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe comporte un troisième interrupteur connecté en parallèle sur les bornes de la lampe et actionné par un second dispositif de commande lui-même actionné par ledit premier dispositif de commande, ledit second dispositif étant arrangé de telle manière que ledit troisième interrupteur soit fermé à l'enclenchement dudit dispositif d'alimen­tation puis s'ouvre la première fois que ledit premier interrupteur passe de l'état fermé à l'état ouvert.

[0024] De même, utiliser une source de tension continue spécialement pour alimenter le filament de la lampe est une solution dispendieuse en énergie. Pour pallier cet inconvénient, la présente invention est caractérisée en ce que le second générateur comporte un premier circuit électrique comprenant la mise en série d'une source de tension continue), d'un premier interrupteur et d'un second inter­rupteur, lesdits premier et second interrupteurs étant arrangés de telle façon que lorsque le premier est fermé, le second est ouvert et vice versa, et un second circuit électrique comprenant la mise en série d'une inductance, de la première électrode froide et d'une première borne dudit filament, ledit second circuit électrique étant branché en parallèle sur ledit second interrupteur, un troisième interrupteur étant connecté d'une part à ladite première électrode froide et d'autre part à une seconde borne dudit filament, que lesdits premier et second interrupteurs sont actionnés par un premier dispositif de commande alimenté par un signal alternatif de période fixe T₁, ledit dispositif de commande étant arrangé pour fournir à sa sortie un signal propre à commuter alternativement ledit premier interrupteur d'abord dans un état fermé pendant un premier temps de durée T_a, puis dans un état ouvert pendant un second temps de dutée T_b, et que le troisième interrupteur est actionné par un second dispositif de commande lui-même actionné par ledit premier dispositif de commande, ledit second dispositif étant arrangé de telle manière que ledit troisième interrupteur se ferme à l'enclenchement dudit dispositif d'alimentation, puis s'ouvre après ladite période T_d, ladite ouverture ayant lieu la première fois que ledit premier interrupteur passe de l'état fermé à l'état ouvert après ladite période de durée T_d.

[0025] L'invention sera comprise maintenant à l'aide de la description qui va suivre et pour l'intelligence de laquelle on se référera, à titre d'exemple, au dessin dans lequel:

Les figures 1a, 1b, 1c,2 et 3 illustrent l'art antérieur discuté plus haut,

La figure 4 est un schéma de principe exposant le fonctionnement du dispositif d'alimentation selon le premier mode d'exécution de l'invention,

La figure 5 est un schéma de principe exposant le fonctionnement du dispositif d'alimentation selon le deuxième mode d'exécution de l'invention,

La figure 6 est un schéma de détail d'alimentation d'une lampe à décharge qui se réfère au schéma de principe de la figure 5 selon une première variante de réalisation,

La figure 7 est un diagramme temporel expliquant le fonctionne­ment du schéma de la figure 6,

La figure 8 est un schéma de détail d'alimentation d'une lampe à décharge qui se réfère au schéma de principe de la figure 5, selon une seconde variante de réalisation, et

La figure 9 est un diagramme temporel expliquant le fonctionne­ment du schéma de la figure 8.

[0026] La figure 4 est un schéma de principe montrant le fonctionnement du dispositif d'alimentation selon le premier mode d'exécution de l'invention.

[0027] On a déjà mentionné plus haut que la source de tension continue U₁ alimentant le dispositif selon l'invention est à basse tension, par exemple de l'ordre de 60 volts. On sait que cette tension est insuffisante pour amorcer la décharge dans la lampe. Il est donc nécessaire d'envoyer à la lampe une impulsion de surtension au moment où on enclenche le système. Cette impulsion est fournie par un starter, ou premier générateur symbolisé par 4 sur la figure 1a.

[0028] Selon l'invention et comme cela apparaît en figure 4, l'impul­sion de surtension apte à créer l'amorçage de la décharge est produite par un troisième interrupteur I₃ connecté en parallèle sur les bornes 2, 3 de la lampe 1. Cet interrupteur est commandé par un second dispositif de commande 53, lui-même actionné par un premier dispositif de commande 7 déjà décrit à propos de la figure 1a. On s'arrange pour qu'à l'enclenchement du dispositif d'alimentation ce troisième interrupteur soit fermé. Comme, à ce moment, le premier interrupteur I₁ est également fermé, l'inductance L emmagasine de l'énergie comme on l'a expliqué plus haut. L'ouverture de l'inter­rupteur I₃, synchrone avec l'ouverture de l'interrupteur I₁ par le fait de l'interdépendance des premier et second dispositifs de commande 7 et 53, libère l'énergie emmagasinée dans l'inductance et crée la surtension demandée aux bornes de la lampe. Une explication détaillée du fonctionnement du starter sera donnée lors de la discussion qui sera faite à propos du deuxième mode d'exécution de l'invention.

[0029] En résumé cependant, on mentionnera que le premier dispositif de commande 7 est identique à celui décrit en figure 2 où ce dispositif est un flip-flop du type D. Le second dispositif de commande 53 est un second flip-flop du même type, alimenté sur son entrée d'horloge Cl par le signal présent à la sortie Q du premier flip-flop. Le signal présent à la sortie Q du second flip-flop commande le troi­sième interrupteur I₃ qui se trouve être un troisième transistor Ti3.

[0030] Pour donner maintenant un exemple de réalisation pratique, on mentionnera que le transistor Ti1 est du type 2N5400 et la diode D1 du type 1N4148. La source de tension U₁ est de 60 V. On observera ici que l'inductance mise en oeuvre est de très petite dimension (quelques mm³) ce qui est un avantage dû principalement au fait que le signal alternatif de période fixe T₁ est choisi à fréquence élevée, par exemple supérieure à 150 kHz.

[0031] Le premier mode d'exécution de l'invention qui vient d'être décrit utilise un flip-flop 7 branché en diviseur de fréquence par 2. On a donc dans ce cas T_a + T_b = 2T₁. En d'autres termes, si l'on désire que le transistor commute à une fréquence de 150 kHz, il faudra alimenter le flip-flop à une fréquence double, c'est-à-dire à 300 kHz. De toute façon le schéma présenté montre que la période de conduction T_a du transistor Ti1 est égale à la période d'ouverture T_b du même transistor.

[0032] Le second mode d'exécution concerne particulièrement l'alimenta­tion d'une lampe à décharge équipée d'un filament.

[0033] Le schéma de principe d'une première variante de réalisation est montré en figure 5. On reconnaît dans ce schéma le générateur de courant de maintien formé par les premier 5 et second 6 circuits électriques décrits plus haut. La lampe 1 est équipée d'une première électrode froide 2 et d'une seconde électrode pourvue d'un filament 56. Selon ce second mode d'exécution le second générateur de ce montage, formé des circuits 5 et 6 va servir à la fois au chauffage du filament et au maintien de la décharge dans la lampe.

[0034] Dans ce but, le second circuit électrique 6 comporte la mise en série de l'inductance L, de la première électrode froide 2 et d'une première borne 54 du filament 56. Ce second circuit 6 est branché en parallèle sur le second interrupteur I₂. La figure 5 montre encore un troisième interrupteur I₃ connecté d'une part à l'électrode froide 2 et d'autre part à une seconde borne 55 du filament 56. Le troisième interrupteur I₃ est actionné par un second dispositif de commande 53, lui-même actionné par le premier dispositif de commande 7. Le second dispositif 53 est arrangé de telle manière qu'à l'en­clenchement du dispositif d'alimentation (par un interrupteur général non représenté) le troisième interrupteur I₃ se ferme. Le filament 56 est alors alimenté en énergie par le second générateur 5,6 selon le même principe expliqué plus haut. L'alimentation de filament a lieu pendant une période de durée T_d fournie par le bloc 90 agissant sur une entrée du second dispositif de commande 53. Cette période de chauffage durera le temps qu'il faut pour rendre le filament incandescent, par exemple une seconde. Quand la période de chauffage qu'on s'est fixé est écoulée, le troisième interrupteur s'ouvre, cette ouverture ayant lieu la première fois que le premier interrupteur I₁ passe de l'état fermé à l'état ouvert après la période de durée T_d. Ce changement d'état se présente sous la forme d'un signal logique à la sortie 15 du premier dispositif de commande 7. Ce même signal logique agit sur le second dispositif de commande 53 et ouvre l'interrupteur I₃. Comme il se trouve qu'au moment de l'ouverture du premier interrupteur l'énergie emmagasinée dans l'inductance L est maximum et correspond à un maximum de courant i₁ dans la lampe (voir figure 3c), l'ouverture du troisième interrup­teur I₃, qui est synchrone au premier, provoque une surtension dans la lampe, surtension qui crée l'amorçage de la décharge. Ensuite de cela le troisième interrupteur I₃ reste ouvert et la lampe 1 est alimentée en courant de maintien par le second générateur 5, 6.

[0035] La figure 6 est un schéma de détail d'une première variante du deuxième mode d'exécution expliqué ci-dessus dans son principe. On décrira ici les éléments nouveaux ajoutés à ceux de la figure 2. Le troisième interrupteur I₃ est un second transistor Ti3 qui est commandé par le signal présent à la sortie Q 57 du dispositif de commande 53 qui est un second flip-flop du type D. La sortie Q 15 du premier flip-flop 7 est connectée à l'entrée Cl du second flip-flop 53. L'entrée D 58 du second flip-flop est relié au 0 volt de l'ali­mentation de la logique par l'intermédiaire d'une résistance R₃ et un condensateur C est connecté entre cette entrée D et le -12 volts de l'alimentation de la logique. Les bornes set et reset du second flip-flop sont également reliées au -12 volts. Un amplificateur-­inverseur se présentant sous la forme d'un transistor Ti4 est interposé entre la sortie Q 57 et la base du transistor Ti3. Il a pour but d'amplifier le signal présent à la sortie Q et de l'inver­ser en même temps. Le second transistor Ti3 a son collecteur connec­té à l'électrode froide 2 de la lampe et son émetteur connecté à la seconde borne 55 du filament 56 de la même lampe.

[0036] Pour expliquer le fonctionnement du circuit de la figure 6 on se réfère au diagramme temporel de la figure 7.

[0037] A l'enclenchement du système, par exemple au moyen d'un inter­rupteur (non représenté), l'entrée D 58 du flip-flop 53 se trouve au niveau logique 0 (-12 V). La sortie Q 57 du flip-flop 53 se trouve également au niveau 0, le transistor Ti4 conduit et fournit un courant de base au transistor Ti3 qui conduit également. Le filament 56 est alors sous tension et est alimenté par le même second généra­teur 5,6 qui a été décrit ci-dessus (voir figure 7a). Le courant I_f dans le filament se compose d'une succession de courants i_f1 fournis par le circuit 5 et de courants i_f2 fournis par le circuit 6 (voir début de la figure 7d). La lampe 1 est alors court-circuitée par Ti3 et la tension U_l entre les bornes 2 et 55 est nulle (voir début de la figure 7f). Après l'enclenchement du système, l'entrée D 58 du flip-flop 53 est amenée progressivement de -12 V à 0 V et ceci pendant une période de durée T_d qui est prédéterminée par la con­stante de temps R₃C et qui est calculée suffisante pour amener le filament à l'incandescence (voir début de la figure 7b). A la fin de la période T_d, l'entrée D 58 du second flip-flop se trouve au niveau 1 (0V). Dès cet instant on comprend que le prochain flanc de montée 69 appliqué à l'entrée Cl du second flip-flop (et en provenance de la sortie Q 15 du premier flip-flop 7) fait basculer la sortie Q 57 dudit second flip-flop (flèche 65) qui passe à 1 (0V). A cet instant le transistor Ti3 s'ouvre et le courant I_f dans le filament 56 est interrompu (flèche 66). L'ouverture du transistor Ti3 provoque une surtension 80 (figure 7f, flèche 68) aux bornes de la lampe, surten­sion due à l'énergie emmagasinée dans l'inductance L et qui est libérée pour créer l'amorçage de l'arc. Le basculement de la sortie Q 57 du second flip-flop qui amène l'ouverture du transistor Ti3 conduit aussi le second générateur 5,6 à alimenter les bornes 2,56 de la lampe par un courant I_l (figure 7c, flèche 67) formé comme déjà décrit par une alternance de deux courants i_l1 et i_l2. Faisant suite à l'impulsion de surtension 80, une tension de maintien U_l s'établit alors aux bornes de la lampe (fin de la figure 7f).

[0038] Ainsi dans ce second mode d'exécution on utilise le même second générateur pour alimenter d'abord le filament de la lampe pendant un certain temps, puis pour maintenir le courant d'arc dans cette lampe. Ce système conduit à utiliser des moyens qui sont bien moins coûteux et encombrants que le lourd ballast bien connu qu'on doit utiliser aujourd'hui pour l'alimentation de tubes fluorescents utilisés pour l'éclairage.

[0039] Un montage très semblable à celui qui vient d'être décrit peut être utilisé pour mettre en oeuvre le premier mode d'exécution de l'invention qui avait été expliqué en s'aidant de la figure 4. Dans ce cas, l'entrée D58 du flip-flop 53 devrait être connectée au niveau 1 (0V).

[0040] Dans le montage qui vient d'être examiné (figure 6), la période de durée T_d pendant laquelle le filament est alimenté est une période prédéterminée par une constante de temps fixe. On peut cependant imaginer que ce soit la tension développée aux bornes du filament qui détermine elle-même cette durée T_d. On va donc décrire maintenant une seconde variante de réalisation qui est basée sur le même schéma de principe illustré en figure 5. On s'appuyera sur la figure 8 et sur le diagramme de la figure 9 pour discuter cette seconde variante.

[0041] La figure 8 est un schéma de détail de cette seconde variante. Par rapport à la première variante (figure 6), ce montage se distin­gue essentiellement par l'adjonction d'un comparateur 106 et d'un troisième flip-flop du type D 105 et par la suppression de la con­stante de temps R₃C. La borne 55 de la lampe 1 est connectée au + du comparateur 106, la borne - de ce comparateur recevant une tension de référence U_ref. La sortie 108 du comparateur est connectée à l'entrée Cl du troisième flip-flop 105. L'entrée D de ce flip-flop est connectée au 1 logique (en l'occurence à la tension -U₁ + 12 V). La sortie Q 109 est connectée à l'entrée D du second flip-flop 53 via un transistor Ti5 à la fois inverseur et convertisseur de tension. Dans cette seconde variante c'est la sortie Q 107 du second flip-flop qui est connectée au transistor Ti4.

[0042] Pour expliquer le fonctionnement du circuit de la figure 8 on se réfère au diagramme temporel de la figure 9.

[0043] A l'enclenchement du système, par exemple au moyen d'un inter­rupteur (non représenté), l'entrée D 58 du flip-flop 53 se trouve au niveau logique 1 (0 V). La sortie Q 107 du flip-flop 53 se trouve également au niveau 0, le transistor Ti4 conduit et fournit un courant de base au transistor Ti3 qui conduit également. Le filament 56 est alors sous tension et est alimenté par le même second généra­teur 5,6 qui a été décrit ci-dessus (voir figure 9a). Le courant I_f dans le filament se compose d'une succession de courants i_f1 fournis par le circuit 5 et de courants i_f2 fournis par le circuit 6 (voir début de la figure 9f). La lampe 1 est alors court-circuitée par Ti3 et la tension U_l entre les bornes 2 et 55 est nulle (voir début de la figure 9h). La tension U_f sur le filament 56, entre les bornes 54 et 55, augmente progressivement comme le montre la ligne b de la figure 9. Cette augmentation est due à l'augmentation de la résis­tance du filament, qui est une conséquence de son échauffement. Quand la tension U_f a atteint une valeur de référence U_ref qu'on se fixe, et qui correspond à la pleine alimentation du filament, la sortie 108 du comparateur 106 passe du niveau bas au niveau haut indiqué par le flanc de montée 110 (flèche 111, figure 9c). Le flanc 110 provoque à son tour le basculement du flip-flop 105 et le passage de la sortie Q 109 du niveau bas au niveau haut ce qui amène le flanc de montée 112 (flèche 113, figure 9d) puisque l'entrée D du flip-flop 105 est au niveau logique 1. Dès cet instant, on comprend que le prochain flanc de montée 69 appliqué à l'entrée Cl du second flip-flop 53 (et en provenance de la sortie Q 15 du premier flip-­flop 7) fait basculer la sortie Q 107 dudit second flip-flop (flèche 65, ligne e de la figure 9) qui passe au 1 logique. A cet instant le transistor Ti3 devient non conducteur et le courant I_f dans le filament 56 est interrompu (flèche 66, ligne f de la figure 9). Comme on l'a déjà expliqué à propos de la première variante, l'ou­verture du transistor Ti3 provoque une surtension 80 (figure 9h, flèche 68) aux bornes de la lampe, surtension due à l'énergie emmagasinée dans l'inductance L et qui est libérée pour créer l'amorçage de l'arc. Le basculement de la sortie Q 107 du second flip-flop, qui amène l'ouverture du transistor Ti3, conduit aussi le second générateur 5, 6 à alimenter les bornes 2, 54 de la lampe par un courant I_l (figure 9g, flèche 67) formé, comme déjà décrit par une alternance de deux courants i_l1 et i_l2 Faisant suite à l'impul­sion de surtension 80, une tension de maintien U_l s'établit alors aux bornes de la lampe (fin de la figure 9h). On notera encore que l'interruption de l'alimentation du filament provoque le flanc descendant 9114 du signal de sortie 108 du comparateur 106 (figure 9c, flèche 115). Le passage de ce signal au niveau bas n'a cependant aucune influence sur le troisième flip-flop 105 qui ne réagit qu'à des flancs montants sur son entrée Cl de telle façon que sa sortie Q 109 reste au niveau haut (figure 9). A ce titre le troisième flip-­flop garde en mémoire le fait que la lampe est allumée et qu'il n'y a donc plus lieu de réalimenter son filament. Si cela devait être le cas, à la suite d'une coupure d'alimentation par exemple, on pour­rait alors réactiver l'entrée reset du troisième flip-flop 105.

[0044] On notera pour terminer, et pour donner un exemple, que la tension de référence U_ref peut être choisie à 12 volts et que le comparateur peut être du type 74C909.

Revendications

1. Dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge (1) compre­nant un premier générateur (4) susceptible de fournir une impulsion de tension apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe et un second générateur apte à maintenir un courant de décharge dans la lampe, ledit second générateur comportant un premier circuit élec­trique (5) comprenant la mise en série d'une source de tension continue (U₁), d'un premier interrupteur (I₁) et d'un second inter­rupteur (I₂), lesdits premier et second interrupteurs étant arrangés de telle façon que lorsque le premier est fermé, le second est ouvert et vice versa, et un second circuit électrique (6) comprenant la mise en série d'une inductance (L) et de ladite lampe, branché en parallèle sur ledit second interrupteur, lesdits interrupteurs étant actionnés par un premier dispositif de commande (7) alimenté par un signal alternatif de période fixe T₁, ledit premier dispositif de commande étant arrangé pour fournir à sa sortie (15) un signal propre à commuter alternativement ledit premier interrupteur d'abord dans un état fermé pendant un premier temps de durée T_a, puis dans un état ouvert pendant un second temps de durée T_b, caractérisé par le fait que ledit premier générateur (4) comporte un troisième interrupteur (I₃) connecté en parallèle sur les bornes (2, 3) de la lampe et actionné par un second dispositif de commande (53) lui-même actionné par ledit premier dispositif de commande (7), ledit second dispositif étant arrangé de telle manière que ledit troisième interrupteur soit fermé à l'enclenchement dudit dispositif d'alimen­tation puis s'ouvre la première fois que ledit premier interrupteur (I₁) passe de l'état fermé à l'état ouvert.

2. Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caracté­risé par le fait que le premier interrupteur (I₁) est un premier transistor (Ti1) commandé par le premier dispositif de commande (7), que le second interrupteur (I₂) est une diode (D1) branchée de telle manière qu'elle soit non conductrice quand ledit premier interrup­teur est fermé, que le premier dispositif de commande (7) est un flip-flop du type D alimenté sur son entrée d'horloge (8) par le signal alternatif de période fixe T₁ en provenance d'un oscillateur (9), que le transistor (Ti1) est commandé sur sa base par la sortie Q (15) dudit flip-flop, le collecteur et l'émetteur dudit transistor étant connectés respectivement à la diode (D1) et à la source de tension (U₁), les bornes Q et D dudit flip-flop étant interconnec­tées, que le troisième interrupteur (I₃) est un second transistor (Ti3) commandé par le second dispositif de commande (53), que ledit second dispositif de commande est un second flip-flop du type D alimenté sur son entrée d'horloge (Cl) par le signal présent à la sortie Q du premier flip-flop et que le second transistor est commandé par le signal présent à la sortie Q dudit second flip-flop.

3. Dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge (1) équipée d'une première électrode froide (2) et d'une seconde électrode pourvue d'un filament (56), ledit dispositif comprenant un premier générateur susceptible de fournir une impulsion de tension apte à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe et un second généra­teur apte à chauffer le filament pendant une période de durée T_d puis à maintenir un courant de décharge dans la lampe, caractérisé par le fait que le second générateur comporte un premier circuit électrique (5) comprenant la mise en série d'une source de tension continue (U₁), d'un premier interrupteur (I₁) et d'un second inter­rupteur (I₂) lesdits premier et second interrupteurs étant arrangés de telle façon que lorsque le premier est fermé, le second est ouvert et vice versa, et un second circuit électrique (6) comprenant la mise en série d'une inductance (l), de la première électrode froide (2) et d'une première borne (54) dudit filament, ledit second circuit électrique étant branché en parallèle sur ledit second interrupteur, un troisième interrupteur étant connecté d'une part à ladite première électrode froide et d'autre part à une seconde borne (55) dudit filament, que lesdits premier et second interrupteurs sont actionnés par un premier dispositif de commande (7) alimenté par un signal alternatif de période fixe T₁, ledit dispositif de commande étant arrangé pour fournir à sa sortie (15) un signal propre à commuter alternativement ledit premier interrupteur d'abord dans un état fermé pendant un premier temps de durée T_a, puis dans un état ouvert pendant un second temps de dutée T_b, et que le troisième interrupteur (I₃) est actionné par un second dispositif de commande (53) lui-même actionné par ledit premier dispositif de commande (7), ledit second dispositif étant arrangé de telle manière que ledit troisième interrupteur se ferme à l'enclenchement dudit dispositif d'alimentation, puis s'ouvre après ladite période T_d, ladite ouverture ayant lieu la première fois que ledit premier interrupteur passe de l'état fermé à l'état ouvert après ladite période de durée T_d.

4. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caracté­risé par le fait que la période de durée T_d est prédéterminée.

5. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caracté­risé par le fait que la période de durée T_d est définie par un comparateur recevant sur sa première entrée la tension développée aux bornes du filament (56) et sur sa seconde entrée une tension de référence, la période de durée T_d prenant fin quand lesdites ten­sions sont égales.

6. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caracté­risé par le fait que le premier interrupteur (I₁) est un premier transistor (Ti1) commandé par le premier dispositif de commande (7), que le second interrupteur (I₂) est une diode (D1) branchée de telle manière qu'elle soit non conductrice quand ledit premier interrup­teur est fermé et que le troisième interrupteur (I₃) est un second transistor (Ti3) commandé par le second dispositif de commande (53).

7. Dispositif d'alimentation selon la revendication 6, caracté­risé par le fait que le premier dispositif de commande (7) est un premier flip-flop du type D alimenté sur son entrée d'horloge (8) par le signal alternatif de période fixe T₁, que le premier transis­tor (Ti1) est commandé sur sa base par la sortie Q (15) dudit premier flip-flop, le collecteur et l'émetteur dudit premier train­sistor étant connectés respectivement à la diode (D1) et à la source de tension (U₁) et que le second dispositif de commande (53) est un second flip-flop du type D alimenté sur son entrée d'horloge (Cl) par le signal présent à la sortie Q dudit premier flip-flop, ladite période de durée T_d étant présente sous forme d'un signal correspon­dant à l'entrée D (58) dudit second flip-flop (53) et que le second transistor (Ti3) est commandé par le signal présent à la sortie Q (57) dudit second flip-flop par l'intermédiaire d'un amplificateur-­inverseur (Ti4), le collecteur et l'émetteur dudit second transistor étant connectés respectivement à la première électrode froide (2) et à la seconde borne (55) dudit filament (56) de ladite lampe.

Dessins