EP0695112A1 - Circuit de montage de diodes électroluminescentes - Google Patents

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EP0695112A1
EP0695112A1 EP95401760A EP95401760A EP0695112A1 EP 0695112 A1 EP0695112 A1 EP 0695112A1 EP 95401760 A EP95401760 A EP 95401760A EP 95401760 A EP95401760 A EP 95401760A EP 0695112 A1 EP0695112 A1 EP 0695112A1
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EP
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light
voltage
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Bernard Bardy
Vincent Thouzeau
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Vibrachoc SAS
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light

Definitions

  • the present invention relates to a circuit for mounting light-emitting diodes.
  • Light emitting diodes are used in particular for lighting display panels, keyboards, etc.
  • a mounting circuit is known in which the light-emitting diodes are grouped in series / parallel: n chains are placed in parallel each comprising p light-emitting diodes placed in series.
  • the assembly is supplied with 28 volts direct current and, for control, there is also a variable DC voltage from 0 to 28 volts.
  • This control voltage supplies an electronic circuit whose output serves to polarize the base of a transistor put in series in each chain. With this command, the luminance curve, as a function of the supply voltage, of a tube circuit is roughly reproduced.
  • the present invention provides a circuit for mounting light-emitting diodes which also allows the luminance curve to be reproduced as a function of the supply voltage of a lamp circuit, in the case where only one variable DC voltage is available.
  • the present invention thus relates to a circuit for mounting light-emitting diodes supplied between a variable DC voltage from 0 to V volts and ground, characterized in that it comprises, connected in series, a first resistor R1 and two groups of diodes light-emitting diodes connected in parallel, each group comprising at least one chain comprising P light-emitting diodes connected in series, P possibly being equal to 1, in that a second resistor R2 is furthermore arranged in series in one of the two groups, downstream of the group in the current flow direction, a third resistor R3 being arranged in series in the other group, upstream of said group and in that a diode is connected between a first point located upstream of said second resistor R2 and downstream of the group to which it belongs and a second point located downstream of the third resistor R3 and upstream of the group to which it belongs , said diode ensuring the series connection of the two groups when the voltage V2-V3 between said first point and said second point reaches the threshold voltage of said
  • FIG. 1 shows the mounting circuit according to the invention.
  • Figure 2 is a diagram equivalent to the circuit of Figure 1 during low voltage power supplies.
  • Figure 3 is the same circuit as that of Figure 1 but shown in a manner more clearly showing the series connection of the two groups of light-emitting diodes during power supplies at higher voltages, the diode being on.
  • FIG. 4 shows the luminance curve of the light-emitting diodes mounted in the circuit according to the invention as a function of the supply voltage V, compared with that of a tube circuit.
  • FIG. 5 represents a preferred embodiment of the invention.
  • This circuit therefore comprises two groups 1 and 2 of light-emitting diodes 3 placed in series in each of the two groups.
  • the two groups connected in parallel are arranged in series with a first resistance R1.
  • the circuit is supplied between ground and a variable DC voltage from 0 to 28 volts.
  • a second resistor R2 is arranged in series downstream of the light-emitting diodes 3 of group 1 (considering the direction of current flow) and a third resistor R3 is arranged in series, upstream of the light-emitting diodes 3 of group 2.
  • a diode 4 is connected between point 5 located between the last light-emitting diode 3 of group 1 and the second resistor R2 and point 6 located between the third resistor R3 and the first light-emitting diode 3 of group 2.
  • each group comprises a chain of four light-emitting diodes 3 and that the threshold voltage of light-emitting diodes 3 and of diode 4 is 2 volts.
  • the diode 4 is blocked and the circuit is equivalent to a circuit of two groups 1 and 2 connected in parallel as shown in FIG. 2.
  • the voltage at point 6 remains practically constant at 8 volts (4 x 2 volts ) as soon as the threshold voltage of the light-emitting diodes 3 is reached.
  • the intensity increases in the single chain of group 2 and the voltage drop increases across R bornes.
  • the voltage increases since the voltage drop is constant in the light-emitting diodes 3 and equal to approximately 8 volts.
  • the proposed circuit is equivalent to a circuit of two groups connected in parallel, which makes it possible to reduce the threshold voltage of each group of light-emitting diodes ( ⁇ 8 volts).
  • the diode 4 being blocked and when the supply voltage becomes higher and up to 28 volts, the circuit is equivalent to a circuit of two groups 1 and 2 in series ( Figure 3). Consumption is thus limited. Diode 4 is then on.
  • the characteristics of the luminance curve are adjusted to get as close as possible to the luminance curve of a tube circuit.
  • the curve L in FIG. 4 schematically represents the luminance curve of a tube circuit as a function of the supply voltage.
  • the curves SP and S represent the luminance curve in the case of the present invention as a function of the supply voltage: the curve SP corresponds to the phase where the diode 4 is blocked and the curve S to the phase where the diode 4 is busy.
  • resistors R1, R2 and R3 make it possible to follow more or less the curve L of a tube circuit.
  • the number P can also be equal to 1.
  • they are connected by transverse links 9 ensuring a grid of all the chains of the group.

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  • Led Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Circuit de montage de diodes électroluminescentes (3) alimenté entre une tension continue variable de 0 à V volts et la masse, caractérisé en ce qu'il comprend, montés en série, une première résistance R1 et deux groupes (1, 2) de diodes électroluminescentes reliés en parallèle, chaque groupe comportant au-moins une chaînette comportant P diodes électroluminescentes (3) montées en série, P pouvant être égal à 1, en ce qu'une seconde résistance R2 est en outre disposée en série dans l'un des deux groupes, en aval du groupe dans le sens de passage du courant, une troisième résistance R3 étant disposée en série dans l'autre groupe, en amont dudit groupe et en ce qu'une diode (4) est reliée entre un premier point (5) situé en amont de ladite seconde résistance R2 et en aval du groupe auquel elle appartient et un second point (6) situé en aval de la troisième résistance R3 et en amont du groupe auquel elle appartient, ladite diode (4) assurant la mise en série des deux groupes (1, 2) lorsque la tension V2-V3 entre ledit premier point (5) et ledit deuxième point (6) atteint la tension de seuil de ladite diode (4). <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un circuit de montage de diodes électroluminescentes.
  • Les diodes électroluminescentes sont utilisées notamment pour l'éclairage des panneaux de visualisation, des claviers etc.
  • On connaît un circuit de montage dans lequel les diodes électroluminescentes sont groupées en série/parallèle :
       n chaînettes sont mises en parallèles comportant chacune p diodes électroluminescentes mises en série. L'ensemble est alimenté sous 28 volts en courant continu et, pour la commande, on dispose en outre d'une tension continue variable de 0 à 28 volts. Cette tension de commande alimente un circuit électronique dont la sortie sert à polariser la base d'un transistor mis en série dans chaque chaînette. Avec cette commande, on reproduit à peu près la courbe de luminance, en fonction de la tension d'alimentation, d'un circuit à lampes.
  • La présente invention propose un circuit de montage de diodes électroluminescentes permettant de reproduire également la courbe de luminance en fonction de la tension d'alimentation d'un circuit à lampes, dans le cas où on ne dispose que d'une seule tension continue variable.
  • La présente invention a ainsi pour objet un circuit de montage de diodes électroluminescentes alimenté entre une tension continue variable de 0 à V volts et la masse, caractérisé en ce qu'il comprend, montés en série, une première résistance R₁ et deux groupes de diodes électroluminescentes reliés en parallèle, chaque groupe comportant au-moins une chaînette comportant P diodes électroluminescentes montées en série, P pouvant être égal à 1, en ce qu'une seconde résistance R₂ est en outre disposée en série dans l'un des deux groupes, en aval du groupe dans le sens de passage du courant, une troisième résistance R₃ étant disposée en série dans l'autre groupe, en amont dudit groupe et en ce qu'une diode est reliée entre un premier point situé en amont de ladite seconde résistance R₂ et en aval du groupe auquel elle appartient et un second point situé en aval de la troisième résistance R₃ et en amont du groupe auquel elle appartient, ladite diode assurant la mise en série des deux groupes lorsque la tension V₂-V₃ entre ledit premier point et ledit deuxième point atteint la tension de seuil de ladite diode.
  • On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel :
  • La figure 1 représente le circuit de montage selon l'invention.
  • La figure 2 est un schéma équivalent au circuit de la figure 1 lors des alimentations à faible tension.
  • La figure 3 est le même circuit que celui de la figure 1 mais représenté d'une façon montrant plus distinctement la mise en série des deux groupes de diodes électroluminescentes lors des alimentations à des plus fortes tensions, la diode étant passante.
  • La figure 4 montre la courbe de luminence des diodes électroluminescentes montées dans le circuit selon l'invention en fonction de la tension V d'alimentation, comparée à celle d'un circuit à lampes.
  • La figure 5 représente une réalisation préférée de l'invention.
  • En se référant à la figure 1, on voit ainsi un circuit d'éclairage par diodes électroluminescentes conforme à l'invention.
  • Ce circuit comprend donc deux groupes 1 et 2 de diodes électroluminescentes 3 mises en série dans chacun des deux groupes. Les deux groupes, reliés en parallèles sont disposés en série avec une première résistance R₁. Le circuit est alimenté entre la masse et une tension continue variable de 0 à 28 volts. Une seconde résistance R₂ est disposée en série en aval des diodes électroluminescentes 3 du groupe 1 (en considérant le sens de passage du courant) et une troisième résistance R₃ est disposée en série, en amont des diodes électroluminescentes 3 du groupe 2.
  • Enfin, une diode 4 est reliée entre le point 5 situé entre la dernière diode électroluminescente 3 du groupe 1 et la seconde résistance R₂ et le point 6 situé entre la troisième résistance R₃ et la première diode électroluminescente 3 du groupe 2.
  • Lorsque la tension V₂-V₃ entre les points 5 et 6 atteint et dépasse la tension de seuil de la diode 4, les groupes 1 et 2 de diodes électroluminescentes 3 sont mis en série.
  • Le fonctionnement est le suivant :
  • On suppose que chaque groupe comporte une chaînette de quatre diodes électroluminescentes 3 et que la tension de seuil des diodes électroluminescentes 3 et de la diode 4 est de 2 volts.
  • Aux faibles tensions d'alimentation, la diode 4 est bloquée et le circuit est équivalent à un circuit de deux groupes 1 et 2 montés en parallèle comme représenté figure 2. La tension au point 6 reste pratiquement constante à 8 volts (4 x 2 volts) dès lors que la tension de seuil des diodes électroluminescentes 3 est atteinte. Au fur et à mesure que la tension d'alimentation augmente, l'intensité croît dans l'unique chaînette du groupe 2 et la chute de tension augmente aux bornes de R₃. Au point 5, en revanche la tension croît puisque la chute de tension est constante dans les diodes électroluminescentes 3 et égale à environ 8 volts.
  • Lors de l'augmentation de la tension d'alimentation, la chute de tension supplémentaire se produit aux bornes de la résistance R₂, la tension au point 5 augmentant.
  • Lorsque la tension au point 5 atteint environ 10 volts on atteint la tension de seuil de la diode 4 (10 volts au point 5 moins 8 volts au point 6 soit 2 volts) et celle-ci devient passante mettant les deux groupes 1 et 2 en série comme on le voit clairement sur la figure 3.
  • A partir de ce moment, et jusqu'à la tension d'alimentation maximale de 28 volts, la chute de tension entre les points 7 et 8 (figure 3) reste pratiquement constante et égale à environ 18 volts. Au fur et à mesure que l'intensité croît avec l'augmentation de la tension d'alimentation, la chute de tension supplémentaire est absorbée par la résistance R₁. En effet, aux bornes de R₂ et de R₃ la tension reste pratiquement constante et égale à environ 10 volts. L'intensité n'augmente pas dans R₂ et R₃ mais seulement dans la suite en série des diodes électroluminescentes 3 des groupes 1 et 2.
  • Ainsi, aux faibles tensions d'alimentation, le circuit proposé est équivalent à un circuit de deux groupes montés en parallèle, ce qui permet de réduire la tension de seuil de chaque groupe de diodes électroluminescentes (≅ 8 volts). La diode 4 étant bloquée et lorsque la tension d'alimentation devient plus élevée et jusqu'à 28 volts, le circuit est équivalent à un circuit de deux groupes 1 et 2 en série (figure 3). La consommation est ainsi limitée. La diode 4 est alors passante.
  • En jouant sur les valeurs des résistances R₁, R₂, et R₃, on règle les caractéristiques de la courbe de luminance (seuil, courbure) pour se rapprocher au maximum de la courbe de luminance d'un circuit à lampes.
  • La courbe L de la figure 4 représente schématiquement la courbe de luminance d'un circuit à lampes en fonction de la tension d'alimentation.
  • Les courbes S-P et S représentent la courbe de luminance dans le cas de la présente invention en fonction de la tension d'alimentation : la courbe S-P correspond à la phase où la diode 4 et bloquée et la courbe S à la phase où la diode 4 est passante.
  • Comme on l'a dit, le choix de la valeur des résistances R₁, R₂ et R₃ permet de suivre plus au moins la courbe L d'un circuit à lampes.
  • Sur la figure 5 qui représente une réalisation préférée, chaque groupe 1 et 2 de diodes électroluminescentes 3 est constitué de n (ici n=3) chaînettes de diodes électroluminescentes 3 mises en parallèles.
  • Chaque chaînette comporte P (ici P=4) diodes électroluminescentes mises en série. Le nombre P peut d'ailleurs être égal à 1. En outre, de préférence, afin d'assurer l'alimentation d'une chaînette en cas de défaillance de l'une des diodes électroluminescentes d'une chaînette, elles sont reliées par des liaisons transversales 9 assurant un quadrillage de l'ensemble des chaînettes du groupe.

Claims (2)

1) Circuit de montage de diodes électroluminescentes (3) alimenté entre une tension continue variable de 0 à V volts et la masse, caractérisé en ce qu'il comprend, montés en série, une première résistance R₁ et deux groupes (1, 2) de diodes électroluminescentes reliés en parallèle, chaque groupe comportant au-moins une chaînette comportant P diodes électroluminescentes (3) montées en série, P pouvant être égal à 1, en ce qu'une seconde résistance R₂ est en outre disposée en série dans l'un des deux groupes, en aval du groupe dans le sens de passage du courant, une troisième résistance R₃ étant disposée en série dans l'autre groupe, en amont dudit groupe et en ce qu'une diode (4) est reliée entre un premier point (5) situé en amont de ladite seconde résistance R₂ et en aval du groupe auquel elle appartient et un second point (6) situé en aval de la troisième résistance R₃ et en amont du groupe auquel elle appartient, ladite diode (4) assurant la mise en série des deux groupes (1, 2) lorsque la tension V₂-V₃ entre ledit premier point (5) et ledit deuxième point (6) atteint la tension de seuil de ladite diode (4).
2) Circuit de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque groupe comporte n dites chaînettes reliées en parallèle.
EP95401760A 1994-07-29 1995-07-25 Circuit de montage de diodes électroluminescentes Expired - Lifetime EP0695112B1 (fr)

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