EP0226681A1 - Dispositif de commande d'extinction progressive d'une lampe d'éclairage - Google Patents

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EP0226681A1
EP0226681A1 EP85402439A EP85402439A EP0226681A1 EP 0226681 A1 EP0226681 A1 EP 0226681A1 EP 85402439 A EP85402439 A EP 85402439A EP 85402439 A EP85402439 A EP 85402439A EP 0226681 A1 EP0226681 A1 EP 0226681A1
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frequency
lamp
series
pulses
circuit
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EP85402439A
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Inventor
Tibor Arvai
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/08—Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices
    • H05B39/083—Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices by the variation-rate of light intensity

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling the progressive extinction of a lighting lamp.
  • This type of device if it can be satisfactory, has the disadvantage of using discrete components and does not, moreover, allow easy adjustment of the lamp extinction time.
  • the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks by the implementation of a device in which the discrete components are as far as possible replaced by elements of integrated circuits.
  • An object of the present invention is furthermore the particularly simple implementation of a device in which the duration of progressive extinction of the lighting lamp is adjustable.
  • the device for controlling the progressive extinction of a lighting lamp comprises, connected in series with the lamp, a three-position switch, two of the positions of which correspond respectively to the direct supply of the lamp and the other to its extinction.
  • the third switch switching position allows con connection in series with the lamp of a progressive extinction control circuit.
  • This circuit includes means for generating from the mains voltage a series of pulses of frequency multiple of the mains frequency and light dimming means.
  • the light dimming means are capable of delivering, from the frequency pulses multiple of the sector frequency, conduction control pulses synchronized with the sector frequency and progressively offset from the zero crossing instants thereof.
  • Switching means are connected in series between the lamp and the third switch switching position. These switching means receive on a control input the conduction control pulses.
  • the device which is the subject of the invention is particularly suitable for controlling a lighting lamp, a child's bedroom, or, for example, in any place of habitation or of industrial activities in which a gradual variation in intensity of light, especially at extinction, is necessary.
  • the device of the invention comprises connected in series with the lighting lamp 1 to be controlled, a three-position switch 2.
  • a three-position switch 2 In FIG. 1, two of the positions referenced I and II correspond respectively. directly to the lamp 1 and to its total extinction.
  • the third switching position III of the switch 2 allows connection in series with the lamp 1 of a progressive extinction control circuit.
  • This circuit comprises means 3, 4 for generating from the mains voltage a series of pulses whose frequency is a multiple of the sector frequency.
  • Light dimming means 5 are capable, on the basis of frequency pulses multiple of the sector frequency, of delivering conduction control pulses synchronized with the sector frequency.
  • the conduction control pulses are progressively offset with respect to the instants of zero crossing thereof.
  • Switching means 6 are connected in series between the lamp 1 and the third switching position III of the switch 2.
  • the switching means 6 have a control input receiving the conduction control pulses delivered by the light dimmer.
  • the means 4 for generating the frequency pulses multiple of the sector frequency and the light dimming means 5 are preferably constituted by integrated circuits.
  • the means 3, 4, for generating from the mains voltage a series of pulses of frequency multiple of the mains frequency comprise a clipping circuit 3 connected in cascade to a circuit 4 frequency multiplier.
  • the frequency multiplier circuit 4 is a binary counter 40 with several outputs.
  • Each of the outputs 401, 402, 403 is capable of delivering pulses whose frequency is in a determined ratio relative to that of the sector.
  • the clipping circuit 3 delivers a series of rectangular or quasi-rectangular pulses, which allow the control of the frequency multiplier circuit constituted by the binary counter 40.
  • the binary counter 40 is constituted by an integrated circuit commercially available under the reference CD4040 and constitutes a decimal counter.
  • the average frequency output from the binary counter 40 is for example a multiple of the sector frequency, the proportionality coefficient being a power of two, for example 214.
  • the outputs adjacent to the output delivering the average frequency themselves deliver different frequency values.
  • the light dimmer circuit 50 is constituted by an integrated circuit commercially available under the reference S576D sold by the company SIEMENS. As it appears in FIG. 2, the connections 6 and 7 of this circuit are connected to the reference voltage of the device. It appears in FIG.
  • the switching means 6 are constituted by a triac 60 on which a capacitor C1 is connected in parallel.
  • the capacity C1 has the role of allowing a suitable attenuation of the switching transistors of the triac 60.
  • the clipping circuit 3 is constituted by a resistor R2 connected in series with a capacity C2, which are connected via a diode D2 at the reference voltage. The pulses available on the diode D2 allow the frequency multiplier 40 to be controlled at the mains frequency.
  • the main role of the capacitor C3 is a decoupling role with regard to the parasitic voltages liable to disturb the supply voltage generated by the Zener diode D1.
  • Capacities C4, C5 and C6 and resistors R1 and R3 correspond to the specifications as indicated by the manufacturer of the above-mentioned integrated circuit.
  • the light dimmer circuit 50 is connected to the frequency multiplier 4 via a multi-position switch 41 capable of ensuring the switching the input of the light dimmer 50 to a determined output 401, 402, 403 of the frequency multiplier 4.
  • the injection of pulses of different frequency into the light dimmer circuit allows the control of the conduction angle of the triac 60, the light dimmer circuit 50 in fact acting by counting the pulses actually received over a given period of time and delivering a conduction control pulse on its 85 offset offset in proportion to the number of pulses counted from the zero crossing of the mains voltage.
  • the gradual reduction in the conduction angle of the triac 60 allows obtaining the desired progressive extinction effect.
  • the positions of the multi-position switch 41 are graduated directly in total extinction time.

Landscapes

  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour l'extinc­tion progressive d'une lampe d'éclairage (1).
Le dispositif comprend un commutateur à trois positions (2) dont deux positions correspondent l'une à l'alimentation directe de la lampe, l'autre à son extinction. La troisième position du commutateur (2) permet la connexion en série avec la lampe (1) d'un circuit de commande progressive d'extinction. Ce circuit comprend des moyens (3,4) pour engendrer une série d'im­pulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur, des moyens gradateurs de lumière (5) capables de commander la conduction progressive des moyens de commu­tation (6) connectés en série entre la lampe (1) et une des positions de commutation du commutateur (2).
Application à la commande de lampe d'éclairage pour les chambres d'enfants.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de commande d'extinction progressive d'une lampe d'é­clairage.
  • Des dispositifs de ce type ont déjà fait l'objet de demandes de brevet au nom du Demandeur en particulier auprès de la Principauté de Monaco sous le numéro P.V.1289 en date du 28 Février 1978. Dans cette demande, le dispositif décrit permet l'extinction progressive d'une lampe d'éclairage par commande d'un élément de commutation au moyen de composants électroniques de type discret tels que comparateur, mémoire de type analogique, inter­rupteur de puissance.
  • Ce type de dispositif,s'il peut donner satisfaction,présente cependant l'inconvénient de la mise en oeuvre de composants discrets et ne permet pas,en outre, un réglage facile de la durée d'extinc­tion de la lampe. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un dispositif dans lequel les composants discrets sont dans toute la mesure du possible rem­placés par des éléments de circuits intégrés.
  • Un objet de la présente invention est en outre la mise en oeuvre particulièrement simple d'un dispositif dans lequel la durée d'extinction progressive de la lampe d'éclairage est réglable.
  • Le dispositif de commande d'extinction progres­sive d'une lampe d'éclairage selon l'invention comprend, connecté en série avec la lampe,un commutateur à trois positions dont deux des positions correspon­dent respectivement à l'alimentation directe de la lampe et l'autre à son extinction. La troisième position de commutation du commutateur permet la con­ nexion en série avec la lampe d'un circuit de commande progressive d'extinction. Ce circuit comprend des moyens pour engendrer à partir de la tension du secteur une série d'impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur et des moyens gradateurs de lumière. Les moyens gradateurs de lumière sont capables de délivrer,à partir des impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur, des impulsions de commande de conduction synchronisées sur la fréquence du secteur et progressivement décalées par rapport aux instants de passage par zéro de celle-­ci. Des moyens de commutation sont connectées en série entre la lampe et la troisième position de commutation du commutateur. Ces moyens de commutation reçoivent sur une entrée de commande les impulsions de commande de conduction.
  • Le dispositif objet de l'invention est particulièrement adapté à la commande de lampe d'éclairage,de chambre d'enfant,ou,par exemple,en tout lieu d'habitation ou d'activités industrielles dans lequel une variation progressive d'intensité de lumière, notamment à l'extinction, est nécessaire.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observations des dessins ci-après dans lesquels :
    • . la figure 1 représente un schéma synoptique de l'objet de l'invention,
    • . la figure 2 représente un mode de réali­sation préférentiel selon la figure 1.
  • Ainsi que représenté en figure 1, le dispo­sitif de l'invention comprend connecté en série avec la lampe d'éclairage 1 à commander, un commutateur à trois positions 2. Sur la figure 1, deux des positions référencées I et II correspondent respecti­ vement à l'alimentation directe de la lampe 1 et à son extinction totale. La troisième position III de commutation du commutateur 2 permet la connexion en série avec la lampe 1 d'un circuit de commande progressive d'extinction. Ce circuit comprend des moyens 3, 4 pour engendrer à partir de la tension du secteur une série d'impulsions dont la fréquence est un multiple de la fréquence du secteur. Des moyens gradateurs de lumière 5 sont capables, à partir des impulsions de fréquences multiple de la fréquence du secteur, de délivrer des impulsions de commande de conduction synchronisées sur la fréquence du secteur. Les impulsions de commande de conduction sont progres­sivement décalées par rapport aux instants de passage par zéro de celle-ci. Des moyens de commutation 6 sont connectés en série entre la lampe 1 et la troi­sième position de commutation III du commutateur 2. Les moyens de commutation 6 ont une entrée de commande recevant les impulsions de commande de conduction déli­vrées par le gradateur de lumière. Les moyens 4 pour engendrer les impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur et les moyens gradateurs de lumière 5 sont de préférence constitués par des circuits intégrés.
  • Une version particulièrement avantageuse du dispositif de l'invention sera maintenant décrite en relation avec la figure 2, dans laquelle les moyens précités sont réalisés sous forme de circuits intégrés. Ainsi qu'il apparaît sur la figure 2, les moyens 3,4, pour engendrer à partir de la tension du secteur une série d'impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur comprennent un circuit écrêteur 3 connecté en cascade à un circuit 4 multiplicateur de fréquence. Le circuit multiplicateur de fréquence 4 est un compteur binaire 40 à plusieurs sorties. Chacune des sorties 401, 402,403 est susceptible de délivrer des impulsions dont la fréquence est dans un rapport déterminé par rapport à celle du secteur. Ainsi qu'il apparaît sur la figure 2, le circuit écrêteur 3 délivre une série d'impulsions rectangulaires ou quasi-rectangulaires, lesquelles permettent le pilotage du circuit multiplicateur de fréquence constitué par le compteur binaire 40. A titre d'exemple non limitatif, le compteur binaire 40 est constitué par un circuit intégré disponible dans le commerce sous la référence CD4040 et constitue un compteur décimal. La fréquence moyenne délivrée en sortie du compteur binaire 40 est par exemple un multiple de la fréquence du secteur, le coefficient de proportionnalité étant une puissance de deux, par exemple 2¹⁴. Les sorties adjacentes à la sortie délivrant la fréquence moyenne délivrent elles-­mêmes des valeurs de fréquence différentes.De même, le circuit gradateur de lumière 50 est constitué par un circuit intégré disponible dans le commerce sous la référence S576D commercialisée par la Société SIEMENS. Ainsi qu-il apparaît sur la figure 2, les connexions 6₅et 7₅de ce circuit sont connectées à la tension de référence du dispositif. Il apparaît sur la figure 2, compte tenu de l'existence de la diode Zener D1 connectée entre les conducteurs d'entrée et de sortie du dispositif de commande que la tension de référence est en fait la tension du secteur diminuée de la tension d'avalanche de la diode Zéner. Sur la figure 2, il apparaît en outre, que les moyens de commutation 6 sont constitués par un triac 60 sur lequel une capacité C1 est connectée en parallèle. La capacité C1 a pour rôle de permettre une atténuation convenable des transistoirs de commutation du triac 60. En outre le circuit écrêteur 3 est constitué par une résistance R2 conectéeen série avec une capacité C2, lesquelles sont connectées par l'intermédiaire d'une diode D2 à la tension de référence. Les impulsions dis­ponibles sur la diode D2 permettent la commande du multiplicateur de fréquence 40 à la fréquence du secteur. La capacité C3 a essentiellement pour rôle, un rôle de découplage vis-à-vis des tensions parasites susceptibles de perturber la tension d'alimentation engendrée par la diode Zéner D1. Les capacités C4, C5 et C6 et les résis­tances R1 et R3 correspondent aux spécifications telles qu'in­diquées par le constructeur du circuit intégré précité . En outre, afin d'assurer une possibilité d'ajustage de la durée d'extinction de la lampe, le circuit gradateur de lumière 50 est connecté au multiplicateur de fréquence 4 par l'intermédiaire d'un commutateur multipositions 41 capable d'assurer la commutation de l'entrée du gradateur de lumière 50 sur une sortie déterminée 401, 402, 403 du multiplicateur de fréquence 4. L'injec­tion d'impulsions de fréquence différente dans le circuit gradateur de lumière permet la commande de l'angle de conduction du triac 60, le circuit gradateur de lumière 50 agissant en fait par comptage des impul­sions effectivement reçues sur une période de temps donnée et délivrant une impulsions de commande de conduction sur sa sortie 8₅décalée proportionnnellement au nombre d'impulsions décomptées à partir du passage par zéro de la tension du secteur. La diminution progressive de l'angle de conduction du triac 60 permet l'obtention de l'effet d'extinction progressive souhaitée.
  • De manière avantageuse, les positions du commu­tateur multipositions 41 sont graduées directement en temps d'extinction totale.
  • On a ainsi décrit un dispositif permettant la commande d'extinction progressive d'une lampe d'éclairage lequel avantageusement peut être utilisé pour toute application tant domestique qu'industrielle telle que par exemple la commande de lampe d'éclairage et/ou de chauffage utilisée dans les laboratoires.

Claims (7)

1. Dispositif de commande d'extinction progres­sive d'une lampe d'éclairage (1), comprenant, connecté en série avec la lampe un commutateur à trois positions (2) dont deux des positions correspondent respectivement l'une à l'alimentation directe de la lampe et l'autre à son extinction, caractérisé en ce que la troisième posi­tion de commutation du commutateur permet la connexion en série avec ladite lampe (1) d'une circuit de commande progressive d'extinction comprenant :
- des moyens (3,4) pour engendrer, à partir de la tension du secteur, une série d'impulsions de fré­quence multiple de la fréquence du secteur,
- des moyens gradateurs de lumière (5) capables de délivrer à partir des impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur, des impulsions de commande de conduction synchronisées sur la fréquence du secteur et progressivement décalées par rapport aux instants de passage par zéro de celle-ci,
- des moyens de commutation (6) connectés en série entre la lampe et la troisième position de commu­tation du commutateur et recevant sur une entrée de com­mande lesdites impulsions de commande de conduction.
2. Dispositif selon la revendication 1, carac­térisé en ce que les moyens (3,4) pour engendrer, à partir de la tension du secteur une série d'impulsions de fréquence multiple de la fréquence du secteur compren­nent un circuit écrêteur (3) connecté en cascade à un circuit (4) multiplicateur de fréquence.
3. Dispositif selon la revendication 2, carac­térisé en ce que le circuit multiplicateur de fréquence (4) est un compteur binaire (40) à plusieurs sorties, chacune des sorties (401,402,403) étant susceptible de délivrer des impulsions dont la fréquence est dans un rapport déterminé par rapport à celle du secteur.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens gradateurs de lumière sont constitués par un circuit intégré conven­tionnel (50).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commuta­tion (6) sont constitués par un triac (60).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit gradateur de lumière (50) est connecté au multiplicateur de fré­quence (4) par l'intermédiaire d'un commutateur multi­positions (41) capable d'assurer la commutation de l'entrée du gradateur de lumière sur une sortie déterminée (401, 402, 403) du multiplicateur de fréquence.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les positions du commutateur multi­positions sont graduées en temps d'extinction totale.
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