EP1087644A1 - Perfectionnements à la commande de l'alimentation de lampes à décharge notamment de projecteurs de véhicule automobile - Google Patents

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    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2928—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions

Definitions

  • the present invention relates to the control of the supply of discharge lamps, in particular for motor vehicle headlamps.
  • this comprises a DC / DC converter 1, which supplies a DC / AC converter 2 which itself supplies a discharge lamp 3.
  • the DC / DC converter 1 includes for example a transformer T and a switch Q1 which controls the supply of the primary of transformer T, this switch Q1 being itself controlled by a regulator 4.
  • the switches, referenced by Q2, of the H-bridge which constitutes the 2 DC / AC converter are controlled by a circuit control 5 with clock.
  • the switching frequency of the converter switches DC / AC is around 200 Hz to 1 kHz.
  • An object of the invention is to propose a command which allows eliminate or at least greatly reduce this electromagnetic noise.
  • a solution to reduce the electromagnetic noise generated by the alternative supply of a discharge lamp would therefore be modify the control of the switches of its converter continuous / alternating, to broaden its switching frequency spectrum.
  • the invention proposes a method for controlling a device for supplying a discharge lamp, in particular a projector motor vehicle, said power supply device comprising a DC / AC converter, which modulates over time the power supply supplied to said DC / AC converter.
  • the supply power supplied to the DC / AC converter is modulated in a sequence pseudo-random.
  • Such a method has the advantage of using spreading spectrum which allows noise reduction or suppression electromagnetic and this without modifying the control of DC / AC converter switches.
  • the invention further provides a lamp supply device for motor vehicle discharge comprising a converter continuous / alternating and means for generating a power supply which is transmitted to the input of the DC / AC converter, in which said means include means for modulating said power feed.
  • the means for generating the power of power which is transmitted to the input of the DC / AC converter include a DC / DC converter and regulating means and said regulation means control the DC / DC converter so that it delivers modulated power.
  • the means for generating the supply power which is transmitted at the input of the DC / AC converter have a DC / DC converter and the device includes means for add to the output power of the DC / DC converter a modulated differential power.
  • the regulator 4 controls the transistor Q1 of the DC / DC converter 1, so that what it delivers at the input of the DC / AC converter 2 a power P ⁇ ⁇ P, where P is the average power to be delivered to the lamp 3 and where ⁇ ⁇ P is a modulation added to the power delivered to the DC / AC converter to widen the spectrum of the circulating current in the discharge lamp 3.
  • this variant is of an embodiment particularly advantageous, insofar as it requires only one simple re-programming of the power regulator 4.
  • the modulation of power will be done in a pseudo-random sequence.
  • the differential power can be more or minus 500 mw for average power output from the converter continuous / continuous of the order of 35 w.
  • the modulation of power may not be generated by regulator 4, but may be generated by independent means (module 6 in FIG. 3) and added to analog way at the output of the DC / AC converter 2.

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Selon le procédé pour la commande d'un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge notamment de projecteur de véhicule automobile, ledit dispositif d'alimentation comportant un convertisseur continu/alternatif, on module dans le temps la puissance d'alimentation fournie audit convertisseur continu/alternatif. La puissance d'alimentation fournie au convertisseur continu/alternatif est modulée selon une séquence pseudo-aléatoire. L'invention concerne également un dispositif d'alimentation qui met en oeuvre ce procédé. <IMAGE>

Description

La présente invention est relative à la commande de l'alimentation de lampes à décharge, notamment de projecteurs de véhicules automobiles.
On a représenté schématiquement sur la figure 1 un dispositif d'alimentation de lampe à décharge de projecteur de véhicule automobile.
Classiquement, celui-ci comporte un convertisseur 1 continu/continu, qui alimente un convertisseur 2 continu/alternatif qui lui-même alimente une lampe à décharge 3.
Le convertisseur 1 continu/continu comporte par exemple un transformateur T et un interrupteur Q1 qui commande l'alimentation du primaire du transformateur T, cet interrupteur Q1 étant lui-même commandé par un régulateur 4.
Les interrupteurs, référencés par Q2, du pont en H qui constitue le convertisseur 2 continu/alternatif sont commandés par un circuit de commande 5 à horloge.
La fréquence de commutation des interrupteurs du convertisseur continu/alternatif est de l'ordre de 200 Hz à 1 kHz.
Toutefois, une telle alimentation basse fréquence est à l'origine d'un bruit électromagnétique important.
Un but de l'invention est de proposer une commande qui permette de supprimer ou à tout le moins fortement diminuer ce bruit électromagnétique.
On sait de façon générale en électronique que l'on peut fortement diminuer le bruit électromagnétique généré par un circuit de puissance à commutation en élargissant le spectre des fréquences de commande.
On pourra à cet égard par exemple se référer aux articles suivants :
  • « The Effect of Carrier Frequency Modulation of PWM Waveforms on Conducted EMC Problems in switched Mode Power Supplies » - David Stone & Barry Chambers, University of Sheffield, Department of Electronic and Electrical Engineering ; EPE Journal, vol.5 n°3/4, January 1996 ;
  • « Effect of Spread-spectrum Modulation of Switched Mode Power Converter PWM Carrier Frequencies on Conducted EMI » - David Stone & Barry Chambers, University of Sheffield, Department of Electronic and Electrical Engineering; IEE 16 March 1995, Electronics Letters n° 19950543 ;
  • « Random Carrier Frequency Modulation of EMC Problems in Switched Mode Power Supplies » - David Stone, Barry Chambers & David Howe, University of Sheffield, Department of Electronic and Electrical Engineering ; IEEE Catalogue n°95TH8025 1995.
Une solution pour réduire le bruit électromagnétique généré par l'alimentation alternative d'une lampe à décharge serait par conséquent de modifier la commande des interrupteurs de son convertisseur continu/alternatif, pour élargir son spectre de fréquence de commutation.
L'invention propose quant à elle un procédé pour la commande d'un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge notamment de projecteur de véhicule automobile, ledit dispositif d'alimentation comportant un convertisseur continu/alternatif, selon lequel on module dans le temps la puissance d'alimentation fournie audit convertisseur continu/alternatif.
Avantageusement, notamment, la puissance d'alimentation fournie au convertisseur continu/alternatif est modulée selon une séquence pseudo-aléatoire.
Un tel procédé présente l'avantage de mettre en oeuvre un étalement de spectre qui permet une diminution ou suppression du bruit électromagnétique et ce sans modification de la commande des interrupteurs du convertisseur continu/alternatif.
L'invention propose en outre un dispositif d'alimentation de lampe à décharge de véhicule automobile comportant un convertisseur continu/alternatif et des moyens pour générer une puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif, dans lequel lesdits moyens comportent des moyens pour moduler ladite puissance d'alimentation.
Avantageusement, les moyens pour générer la puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif comportent un convertisseur continu/continu et des moyens de régulation et lesdits moyens de régulation commandent le convertisseur continu/continu de façon à ce qu'il délivre une puissance modulée.
En variante, les moyens pour générer la puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif comportent un convertisseur continu/continu et le dispositif comporte des moyens pour additionner à la puissance en sortie du convertisseur continu/continu une puissance différentielle modulée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1, déjà analysée, est une représentation schématique d'un dispositif d'alimentation de lampe à décharge ;
  • la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation possible pour l'invention ;
  • la figure 3 représente schématiquement un autre mode de réalisation possible pour l'invention.
Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le régulateur 4 commande le transistor Q1 du convertisseur 1 continu/continu, de façon à ce qu'il délivre en entrée du convertisseur 2 continu/alternatif une puissance P ± ΔP, où P est la puissance moyenne qui doit être délivrée à la lampe 3 et où ± ΔP est une modulation ajoutée à la puissance délivrée au convertisseur continu/alternatif pour élargir le spectre du courant circulant dans la lampe à décharge 3.
On sait en effet que la puissance P qui traverse la lampe est telle que : P = 1/2 Ll2f où L est l'inductance du circuit dans lequel se trouve la lampe, I l'intensité de courant qui traverse la lampe et f la fréquence de ce courant.
Ainsi, en modulant la puissance en entrée du convertisseur continu/alternatif 2, on élargit le spectre de fréquence du courant circulant dans la lampe à décharge 3.
Comme on l'aura compris, cette variante est d'une réalisation particulièrement avantageuse, dans la mesure où elle ne nécessite qu'une simple re- programmation du régulateur de puissance 4.
Par ailleurs, de façon particulièrement préférée, la modulation de puissance se fera selon une séquence pseudo-aléatoire.
Ceci correspond à un cas d'étalement de spectre tout à fait favorable, puisque cela revient à additionner un bruit blanc à la commutation générée par le convertisseur 2.
A titre d'exemple, la puissance différentielle peut être de plus ou moins 500 mw pour une puissance moyenne en sortie du convertisseur continu/continu de l'ordre de 35 w.
Avec une telle modulation, on réalise un étalement de spectre qui permet de fortement limiter les niveaux d'émission des perturbations qui génèrent des rayonnements électromagnétiques sur le fondamental et les harmoniques de l'alimentation à découpage.
Ainsi, on arrive à baisser le bruit électromagnétique de 8dB sur sensiblement l'ensemble du spectre pris en compte pour caractériser le bruit électromagnétique dans le domaine de l'automobile.
D'autres variantes de réalisation que celles de la figure 2 sont bien entendu envisageables.
Notamment, ainsi qu'illustré sur la figure 3, la modulation de puissance peut ne pas être générée par le régulateur 4, mais être générée par des moyens indépendants (module 6 sur la figure 3) et additionnée de façon analogique à la sortie du convertisseur 2 continu/alternatif.

Claims (5)

  1. Procédé pour la commande d'un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge notamment de projecteur de véhicule automobile, ledit dispositif d'alimentation comportant un convertisseur continu/alternatif, caractérisé en ce qu'on module dans le temps la puissance d'alimentation fournie audit convertisseur continu/alternatif.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puissance d'alimentation fournie au convertisseur continu/alternatif est modulée selon une séquence pseudo-aéatoire.
  3. Dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge notamment de projecteur de véhicule automobile comporte un convertisseur continu/alternatif et des moyens pour générer une puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent des moyens pour moduler ladite puissance d'alimentation.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour générer la puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif comportent un convertisseur continu/continu et des moyens de régulation et en ce que lesdits moyens de régulation commandent le convertisseur continu/continu de façon à ce qu'il délivre une puissance modulée.
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour générer la puissance d'alimentation qui est transmise en entrée du convertisseur continu/alternatif comportent un convertisseur continu/continu et en ce que ledit dispositif comporte des moyens pour additionner à la puissance en sortie du convertisseur continu/continu une puissance différentielle modulée.
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