EP2094062B1 - Dispositif d'illumination pour appareil électroménager et notamment une hotte d'aspiration - Google Patents

Dispositif d'illumination pour appareil électroménager et notamment une hotte d'aspiration Download PDF

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EP2094062B1
EP2094062B1 EP09290125A EP09290125A EP2094062B1 EP 2094062 B1 EP2094062 B1 EP 2094062B1 EP 09290125 A EP09290125 A EP 09290125A EP 09290125 A EP09290125 A EP 09290125A EP 2094062 B1 EP2094062 B1 EP 2094062B1
Authority
EP
European Patent Office
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terminal
circuit
voltage
value
transistor
Prior art date
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EP09290125A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP2094062A1 (fr
Inventor
Nicolas Genieux
Fabienne Larroque
Pascal Oudart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FagorBrandt SAS
Original Assignee
FagorBrandt SAS
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Publication date
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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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits

Definitions

  • the present invention relates to an appliance and in particular a suction hood.
  • the present invention is particularly aimed at an illumination device of a household appliance.
  • Appliances often have lighting or lighting devices.
  • a fume hood typically includes an illumination device used to illuminate the surface beneath it, usually a hob.
  • These illumination devices may include incandescent lamps, neon lamps or halogen lamps.
  • the document WO 03/073009 describes a suction hood having a lighting system by light emitting diodes.
  • This type of lighting has advantages over other types of lighting.
  • the lifetime of a lighting system by light-emitting diodes is greater than that of other types of lighting and its maintenance is reduced.
  • the appliance reduces the risk of burns or electric shock.
  • each lighting device comprises a determined number of light-emitting diodes.
  • the electrical parameters (voltage and current) necessary to power the lighting device vary as the number of light-emitting diodes to power varies.
  • a power transformer is specific to each lighting device. Such an implementation is expensive for a manufacturer.
  • the present invention aims to solve the aforementioned drawbacks and to provide a household appliance comprising an illumination device powered by a simply flexible supply circuit.
  • the present invention relates to a household appliance, in particular a fume hood, comprising an illumination device by light-emitting diodes, and a supply circuit of the illumination device comprising a supply transformer supplying a circuit regulator adapted to regulate at least one power parameter of the illumination device.
  • the supply circuit comprises a limiter circuit, mounted between the supply transformer and the regulator circuit, and adapted to limit the value of the electrical signal at the input of the regulator circuit to a predetermined value.
  • the same power transformer can be used in power supply circuits of illumination devices whose power parameters have different values.
  • the electrical output signal of the limiter circuit corresponding to the electrical signal at the input of the regulator circuit is limited to a value adequate for the proper operation of the regulator circuit.
  • This regulator circuit could be damaged, and even destroyed, if the electrical signal (eg voltage) at the input is higher than this predetermined value.
  • the power parameter is a function of the type and / or the number of light-emitting diodes.
  • the power supply circuit can be used in illumination devices regardless of the type and / or number of light-emitting diodes.
  • the value of an electrical output signal of the limiter circuit is substantially equal to the predetermined value, when the value of the electrical output signal of the supply transformer is greater than the predetermined value.
  • the power transformer when the power transformer, in a particular situation, outputs an electrical signal of higher value than the predetermined value, the electrical signal value is limited, thus being maintained at a value adequate for the regulator circuit.
  • the limiter circuit has a protective role of the regulator circuit.
  • the value of an electrical output signal of the limiting circuit is substantially equal to the value of the electrical output signal of the supply transformer, when the value of the electrical output signal of the supply transformer is less than or equal to the predetermined value.
  • the electrical output signal of the transformer does not need to be limited, the electrical output signal of the limiting circuit is equivalent to the electrical output signal of the transformer.
  • the illumination device 1 corresponds to a device for illumination or illumination by light-emitting diodes.
  • This illumination device 1 needs to be powered for its operation.
  • the supply of the illumination device 1 is implemented by a power supply circuit 2.
  • This power supply circuit has the function of delivering the current and voltage necessary to power the illumination device 1.
  • a power supply circuit is a circuit capable of supplying a continuous voltage (and current) from an alternating voltage (and current), for example the voltage (and current) of the sector.
  • Electronic circuits generally require a continuous supply and low voltage.
  • the power supply circuit 2 comprises a supply transformer 3.
  • This power supply transformer 3 outputs a voltage V ST of value less than the value of the input voltage V ET .
  • This input voltage V AND supply transformer 3 is often, as in our embodiment, the mains voltage, that is to say, a voltage of a value of 230 V.
  • the voltage of the sector may have different values, depending on the power grid of the country in which we are located.
  • the input voltage V ET of the power transformer 3 may be from other source than the mains.
  • the supply transformer 3 lowers the input voltage V ET from 230 V to 11.5 V (output voltage V ST ).
  • the output voltage V ST of the power transformer 3 has a value suitable for use by a regulator circuit 4.
  • the regulator circuit 4 makes it possible to generate the necessary power parameters for the illumination device 1, that is to say, the voltage and the current.
  • the regulator circuit 4 generates a control voltage V led and a control current I led of a continuous value from the output signal V ST of the transformer 3.
  • FIG. 2 An example of a regulator circuit is shown in figure 2 .
  • the main element of the regulator circuit 4 is an integrated circuit 20.
  • This integrated circuit 20 has a DC / DC converter functionality and is for example an LT ® 3477 reference integrated circuit marketed by Linear Technology Corporation.
  • Various components are connected to its input / output ports in order to supply it and configure it in the desired operating mode so that the regulator circuit 4 delivers the control current I led and the control voltage V led. necessary for the feeding device 1.
  • the input voltage V ER of the regulator circuit 4 is applied between a first port 20a of the integrated circuit 20 and the reference potential 13, here the null potential.
  • the output voltage V LED is taken between a second port 20b of the integrated circuit 20 and the reference potential 13.
  • control voltage V led and the control current I led are a function of the type and the number of light-emitting diodes of the illumination device 1.
  • an illumination device 1 comprising a reference module WU-M-W-293 comprising diodes 12, the VS Optoelectronic ® manufacturer requires a control current I LED of 350 mA and a control voltage V LED 3 , 5 V.
  • An illumination device 1 comprising a reference module WU-M-292-W comprising 60 diodes, of the same manufacturer, requires a control current I led of 700 to and a control voltage V led of 17 V.
  • An illumination device 1 comprising 12 diodes connected in series, reference ASMT-MW00 from a second manufacturer, Avago ® , requires a control current I led of 350 mA and a control voltage of 33.6 V.
  • the regulator circuit 4 can be adapted so simple and fast, so that the control current I led and the control voltage V led are in adequation with the power required by the illumination device 1.
  • a first resistor 21 makes it possible to adjust the value of the control current I led .
  • a first terminal 21a of the first resistor 21 is connected to a third port 20c of the integrated circuit 20, and a second terminal 21b of the first resistor 21 is connected to the second port 20b of the integrated circuit 20.
  • this first resistor 21 is 0.5 Ohm for a control current value I led of 1.5 A.
  • a second resistor 22 and a third resistor 23 make it possible to adjust the value of the control voltage V led .
  • a first terminal 22a of the second resistor 22 is connected to a fourth port 20d of the integrated circuit 20 and at the same time to a first terminal 23a of the third resistor 23.
  • a second terminal 22b of the second resistor 22 is connected to the reference potential 13.
  • a second terminal 23b of the third resistor 23 is connected to the first terminal 21a of the first resistor 21.
  • the value of these second 22 and third 23 resistors is 10 kOhm and 150 kOhm respectively to obtain a control voltage V led value of 19.76 V.
  • the regulator circuit 4 of this embodiment can be adapted by changing the values of the first, second and third resistors 21, 22, 23, so that to supply a reference current I led and a reference voltage V led adequate.
  • the regulator circuit 4 has several capacitors 24, 25, 26, 27.
  • first 24 and second 25 capacitors have a role of energy reservoir for the current calls of the integrated circuit 20, for example during sudden variations of the voltage and have a signal smoothing capability.
  • a third capacitor 26 forms with a fourth resistor 28 a compensation circuit which is connected in series with a fifth terminal 20e of the integrated circuit 20.
  • This fifth terminal 20e is a compensation terminal 20e of the integrated circuit 20 for compensation for amplifiers operational.
  • the resistor 28 and the capacitor 26 have values of 1 kOhm and 4.7 nF.
  • a fourth capacitor 27 is connected to a sixth terminal 20f of the integrated circuit 20.
  • This fourth capacitor 27 has a function of adjusting a function of the integrated circuit 20 of minimizing the inrush current at the start of the integrated circuit 20.
  • the capacity 27 has a value of 10 nF.
  • the input voltage V ER must not exceed a value of 20 V.
  • the supply transformer 3 when in certain situations, can deliver output voltages V ST exceeding the nominal values, here 11.5 V.
  • the power supply transformer 3 when the power supply transformer 3 is not charged (as for example when the illumination device 1 is not activated or for a few moments when the supply transformer 3 is turned on), it can deliver voltages of, for example, 40 V or even greater than 40 V.
  • the power supply circuit 2 comprises a limiter circuit 5 adapted to limit the value of the output voltage V ST of the supply transformer 3 to a predetermined value.
  • the predetermined value has a maximum value of 20 V.
  • the predetermined value may have other values, less than or greater than 20 V.
  • the limiter circuit 5 is located between the supply transformer 3 and the regulator circuit 4.
  • the voltage to be limited V EL or the input voltage of the limiter circuit 5 corresponds to the output voltage V ST of the supply transformer 3.
  • the limited voltage V SL corresponds to the voltage to be regulated V ER or the input voltage of the regulator circuit 4.
  • the figure 3 represents an example of a circuit diagram of a limiting circuit 5.
  • This limiter circuit 5 comprises an input voltage or voltage to be limited V EL and an output voltage or limited voltage V SL .
  • the input voltage V EL is processed by the limiter circuit 5 so that the output voltage V SL has a predetermined value.
  • This predetermined value of output voltage V SL corresponds (as described above) to a voltage value adequate for the proper functioning of the regulator circuit 4.
  • the output voltage V SL of the limiter circuit 5 has values of between 10 and 25 V, preferably 20 V.
  • the value of the limited voltage V SL will be fixed in particular by a Zener diode 6.
  • This Zener type diode 6 comprises a voltage called Zener voltage V Z , having a value predetermined by the Zener diode model.
  • a P-channel MOSFET transistor 7 has a switch function so as to let or not the voltage at the input of the limiter circuit V EL .
  • This MOSFET transistor 7 is connected by a first terminal 7a to the cathode 6b of the Zener diode 6.
  • the output voltage V SL of the limiter circuit is taken between the first terminal 7a of the MOSFET transistor 7 (or the cathode 6b of the Zener diode 6) and the reference potential 13.
  • the MOSFET transistor 7 represents a closed switch when the input voltage V EL is adequate for the circuit connected to its output, that is to say for the regulator circuit 4.
  • the MOSFET transistor 7 represents a variable-value resistor.
  • the Zener diode 6 represents a detector of the output voltage V SL delivered to the regulator circuit 4.
  • the MOSFET transistor 7 is placed in one of the two states. possible (closed switch or variable resistor).
  • the circuit further comprises two NPN bipolar transistors 8, 9, three resistors 10, 11, 12 and a second diode 14, in order to bias the Zener diode 6, as well as the MOSFET transistor 7.
  • the resistors 10, 11, 12 have values of 1 kOhm, 100 Ohm and 1 kOhm respectively, calculated experimentally.
  • resistors 10, 11, 12 may have other values and the transistors 8, 9 used to be other types.
  • the NPN bipolar transistors 8, 9, the three resistors 10, 11, 12 and the second diode 14 represent an interface between the Zener diode 6 and the MOSFET transistor 7. This interface allows the switch (represented by FIG. MOSFET transistor 7) to know the state in which it must be positioned from the output voltage detected by the Zener diode 6.
  • this interface is connected to the anode 6a of the Zener diode 6 and to the second and third terminals of the MOSFET transistor 7.
  • the input voltage V EL of the limiter circuit 5 is applied between this third terminal 7c of the MOSFET transistor 7 and the reference potential 13.
  • a first terminal 8a of a first bipolar transistor 8 is connected to the anode 6a of the Zener diode 6 and at the same time to a first terminal 12a of a first resistor 12.
  • a second terminal 8b and a third terminal 8c of the first bipolar transistor 8 are respectively connected to a first terminal 9a of a second bipolar transistor 9, and to the reference potential 13.
  • first 8a, second 8b and third 8c terminals of the first bipolar transistor 8 respectively correspond to the base, the collector and the transmitter.
  • the first terminal 9a of the second bipolar transistor 9 is connected to a first terminal 10a of a third resistor 10.
  • a second terminal 9b of the second bipolar transistor 9 is connected to a first terminal 11a of a second resistor 11.
  • a third terminal 9c of the second bipolar transistor 9 is connected to the anode 14a of the second diode 14.
  • the second terminal 9b of the second bipolar transistor 9 is connected at the same time to the second terminal 7b of the MOSFET transistor 7.
  • first 9a, second 9b and third 9c terminals of the second bipolar transistor 9 respectively correspond to the base, the collector and the transmitter.
  • the second terminals 11b, 10b of the second 11 and third resistors are connected to the third terminal 7c of the MOSFET transistor 7.
  • first 7a, second 7b and third 7c terminals of the MOSFET transistor 7 respectively correspond to the drain, the gate and the source.
  • the input voltage V EL and the output voltage V SL are then referenced to the zero voltage 13. They are represented on the graph of the figure 3 .
  • the output voltage V SL is equal to the input voltage V EL .
  • the input voltage V EL is smaller than the value of the Zener voltage V Z.
  • the current I z which passes through the Zener diode 6 is substantially zero and consequently the current flowing in the base of a first transistor 8 is substantially zero.
  • this first transistor 8 is blocked. Therefore, the base of the second transistor 9 is traversed by a current from the input voltage V EL via a first resistor 10. The second transistor 9 is therefore passing.
  • the voltage at the collector V M of the second transistor 9 is substantially zero.
  • the potential difference between the gate and the source of the MOSFET transistor 7 has a high value, close to the input voltage V EL .
  • the MOSFET transistor 7 passes the voltage at the input V EL to the output of the limiter circuit 5, the output voltage V SL being thus identical to the input voltage V EL .
  • This current I Z increases the value of the potential difference across a second resistor 12, which reveals a current flowing through the first transistor 8 between the base and the emitter.
  • the first transistor 8 is on.
  • the second transistor 9 thus starts to block gradually, increasing the value of the voltage at its collector V M.
  • the potential difference between the gate and the source of the MOSFET transistor 7 decreases.
  • the MOSFET transistor 7 begins to turn on and a current begins to flow through the channel formed between its source and its drain.
  • the channel becomes more and more resistive and consequently, the output voltage V SL decreases and remains stable and of value close to the Zener voltage V Z of the Zener diode 6.
  • the second diode 14 makes it possible to increase the level of the on / off switching threshold of the second transistor 9.
  • the MOSFET transistor type 7 when the transformer 3 is loaded, the MOSFET transistor type 7 is in saturation state or passing, passing current. In this state, the potential difference between its drain and its source is substantially zero. As a result, the heat dissipation is substantially zero.
  • the MOSFET transistor 7 When the transformer 3 is not loaded, the MOSFET transistor 7 represents an open switch and consequently the current flowing through it is substantially zero. This substantially zero current causes a heat dissipation substantially zero.
  • the dissipation of a power supply circuit comprising a limiter circuit 5 according to this embodiment does not have a high value, and therefore it does not require cooling systems.
  • the lack of cooling system also reduces the price and bulk of the power supply circuit.
  • the figure 5 represents a suction hood 30 comprising an illumination device 1 by light-emitting diodes.
  • the number of electroluminescent diodes necessary to obtain the same light power 1 is a function of the type of diode.
  • a suction hood delivering a luminous flux corresponding to a luminous power of 700 lm is satisfactory for its use.
  • the illumination device 1 comprises a first type of module comprising LEDs, WU-M-293-W reference and sold by the manufacturer VS Optoelectronic ®
  • the device Illumination 1 requires about 200 light-emitting diodes.
  • the illumination device 1 requires about 120 light-emitting diodes.
  • the illumination device 1 When the light emitting diodes used are light emitting diodes referenced ASMT-MW00 and marketed by the manufacturer Avago ®, the illumination device 1 must contain about 12 LEDs.
  • the same power transformer can be used in power supply circuits of the illumination devices comprising different numbers of light-emitting diodes.
  • the electronic circuits connected to the output of the power transformer are protected against any overvoltages of the power transformer thanks to the limiting circuit.
  • the structures of the limiter circuit, as well as the regulator circuit used may be different.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un appareil électroménager et notamment une hotte d'aspiration.
  • La présente invention vise tout particulièrement un dispositif d'illumination d'un appareil électroménager.
  • Les appareils électroménagers comportent souvent des dispositifs d'illumination ou d'éclairage.
  • Par exemple, une hotte d'aspiration comporte de manière classique un dispositif d'illumination utilisé pour éclairer la surface située sous elle, généralement un plan de cuisson.
  • Ces dispositifs d'illumination peuvent comporter des lampes incandescentes, des lampes néons ou des lampes halogènes.
  • Le document WO 03/073009 décrit une hotte d'aspiration comportant un système d'éclairage par des diodes électroluminescentes.
  • Ce type d'éclairage présente des avantages par rapport à d'autres types d'éclairage.
  • Par exemple, la durée de vie d'un système d'éclairage par des diodes électroluminescentes est supérieure à celle des autres types d'éclairage et son entretien est réduit.
  • En outre, avec ce type d'éclairage, l'appareil électroménager limite les risques de brûlures ou de chocs électriques.
  • Néanmoins, ce type de dispositif d'éclairage est coûteux.
  • En effet, chaque dispositif d'éclairage comporte un nombre déterminé de diodes électroluminescentes. Les paramètres électriques (tension et courant) nécessaires pour alimenter le dispositif d'éclairage varient lorsque le nombre de diodes électroluminescentes à alimenter varie.
  • Ainsi, pour chaque dispositif d'éclairage, il est nécessaire de disposer d'un transformateur d'alimentation adapté à l'alimentation du dispositif d'éclairage.
  • Par conséquent, un transformateur d'alimentation est spécifique à chaque dispositif d'éclairage. Une telle mise en oeuvre est onéreuse pour un constructeur.
  • La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un appareil électroménager comprenant un dispositif d'illumination alimenté par un circuit d'alimentation simplement modulable.
  • A cet effet, la présente invention vise un appareil électroménager, notamment une hotte d'aspiration, comprenant un dispositif d'illumination par des diodes électroluminescentes, et un circuit d'alimentation du dispositif d'illumination comportant un transformateur d'alimentation alimentant un circuit régulateur adapté à réguler au moins un paramètre d'alimentation du dispositif d'illumination.
  • Selon l'invention, le circuit d'alimentation comprend un circuit limiteur, monté entre le transformateur d'alimentation et le circuit régulateur, et adapté à limiter la valeur du signal électrique en entrée du circuit régulateur à une valeur prédéterminée.
  • Ainsi, un même transformateur d'alimentation peut être utilisé dans des circuits d'alimentation de dispositifs d'illumination dont les paramètres d'alimentation ont des valeurs différentes.
  • En outre, le signal électrique de sortie du circuit limiteur, correspondant au signal électrique en entrée du circuit régulateur est limité à une valeur adéquate pour le bon fonctionnement du circuit régulateur.
  • Ce circuit régulateur pourrait être détérioré, et même détruit, si le signal électrique (par exemple une tension) en entrée est plus élevé que cette valeur prédéterminée.
  • Selon une caractéristique préférée de l'invention, le paramètre d'alimentation est fonction du type et/ou du nombre de diodes électroluminescentes.
  • Ainsi, le circuit d'alimentation peut être utilisé dans des dispositifs d'illumination indépendamment du type et/ou du nombre de diodes électroluminescentes.
  • En pratique, la valeur d'un signal électrique de sortie du circuit limiteur est sensiblement égale à la valeur prédéterminée, lorsque la valeur du signal électrique de sortie du transformateur d'alimentation est supérieure à la valeur prédéterminée.
  • Ainsi, lorsque le transformateur d'alimentation, dans une situation particulière, génère en sortie un signal électrique de valeur plus élevée que la valeur prédéterminée, la valeur de signal électrique est limitée, étant ainsi maintenue à une valeur adéquate pour le circuit régulateur.
  • Par conséquent, le circuit limiteur a un rôle de protection du circuit régulateur.
  • Par ailleurs, la valeur d'un signal électrique de sortie du circuit limiteur est sensiblement égale à la valeur du signal électrique de sortie du transformateur d'alimentation, lorsque la valeur du signal électrique de sortie du transformateur d'alimentation est inférieure ou égale à la valeur prédéterminée.
  • Ainsi, dès lors que le signal électrique de sortie du transformateur ne nécessite pas d'être limité, le signal électrique de sortie du circuit limiteur est équivalent au signal électrique de sortie du transformateur.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 est un schéma représentant un circuit d'alimentation selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est un schéma électrique d'un circuit régulateur utilisé dans ce mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est un schéma électrique d'un circuit limiteur utilisé dans ce mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 4 est un graphique représentant des signaux utilisés par le circuit d'alimentation conforme à l'invention ; et
    • la figure 5 est vue en perspective d'une hotte d'aspiration comprenant un dispositif d'illumination conforme à l'invention.
  • On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1, un circuit d'alimentation associé à un dispositif d'illumination conforme à un mode de réalisation de l'invention.
  • Le dispositif d'illumination 1 correspond à un dispositif d'illumination ou d'éclairage par des diodes électroluminescentes.
  • Ce dispositif d'illumination 1 nécessite d'être alimenté pour sa mise en fonctionnement.
  • L'alimentation du dispositif d'illumination 1 est mise en oeuvre par un circuit d'alimentation 2. Ce circuit d'alimentation a comme fonction de délivrer des courant et tension nécessaires pour alimenter le dispositif d'illumination 1.
  • Ainsi, un circuit d'alimentation est un circuit capable de fournir une tension (et courant) continue à partir d'une tension (et courant) alternative, par exemple la tension (et courant) du secteur.
  • Les circuits électroniques nécessitent en général, une alimentation continue et de basse tension.
  • Ainsi, le circuit d'alimentation 2 comporte un transformateur d'alimentation 3. Ce transformateur d'alimentation 3 fournit en sortie une tension VST de valeur inférieure à la valeur de la tension en entrée VET.
  • Cette tension d'entrée VET du transformateur d'alimentation 3 est souvent, ainsi que dans notre mode de réalisation, la tension de secteur, c'est-à-dire, une tension d'une valeur de 230 V.
  • Bien entendu, la tension du secteur peut présenter des valeurs différentes, en fonction du réseau électrique du pays dans lequel on se situe.
  • En outre, la tension en entrée VET du transformateur d'alimentation 3 peut être issue d'autre source que le secteur.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, le transformateur d'alimentation 3 abaisse la tension en entrée VET de 230 V à 11,5V (tension en sortie VST).
  • La tension en sortie VST du transformateur d'alimentation 3 présente une valeur adéquate pour être utilisée par un circuit régulateur 4.
  • Le circuit régulateur 4 permet de générer les paramètres de l'alimentation nécessaires pour le dispositif d'illumination 1, c'est-à-dire, la tension et le courant.
  • Ainsi, le circuit régulateur 4 génère une tension de contrôle Vled et un courant de contrôle Iled d'une valeur continue à partir du signal en sortie VST du transformateur 3.
  • Un exemple de circuit régulateur est représenté à la figure 2.
  • L'élément principal du circuit régulateur 4 est un circuit intégré 20. Ce circuit intégré 20 a une fonctionnalité de convertisseur de courant continu/continu et est par exemple un circuit intégré de référence LT® 3477, commercialisé par Linear Technology Corporation.
  • Divers composants sont connectés à ses ports d'entrée/sortie afin de l'alimenter et de le configurer dans le mode de fonctionnement désiré de façon à ce que le circuit régulateur 4 délivre le courant de contrôle Iled et la tension de contrôle Vled nécessaires pour le dispositif d'alimentation 1.
  • La tension en entrée VER du circuit régulateur 4 est appliquée entre un premier port 20a du circuit intégré 20 et le potentiel de référence 13, ici le potentiel nul. La tension de sortie Vled est prise entre un second port 20b du circuit intégré 20 et le potentiel de référence 13.
  • Les valeurs de la tension de contrôle Vled et du courant de contrôle Iled sont fonction du type et du nombre de diodes électroluminescentes du dispositif d'illumination 1.
  • Par exemple, un dispositif d'illumination 1 comprenant un module de référence WU-M-293-W comprenant 12 diodes, du fabricant VS Optoelectronic®, nécessite un courant de contrôle Iled de 350 mA et une tension de contrôle Vled de 3,5 V.
  • Un dispositif d'illumination 1 comprenant un module de référence WU-M-292-W comprenant 60 diodes, du même fabricant, nécessite un courant de contrôle Iled de 700 à et une tension de contrôle Vled de 17 V.
  • Un dispositif d'illumination 1 comprenant 12 diodes connectées en série, de référence ASMT-MW00 provenant d'un second fabricant, Avago®, nécessite un courant de contrôle Iled de 350 mA et une tension de contrôle de 33,6 V.
  • Lorsque le nombre ou le type de diodes électroluminescentes du dispositif d'illumination 1 varie, le circuit régulateur 4 peut être adapté de manière simple et rapide, de façon à ce que le courant de contrôle Iled et la tension de contrôle Vled soient en adéquation avec l'alimentation requise par le dispositif d'illumination 1.
  • Ainsi, une première résistance 21 permet de régler la valeur du courant de contrôle Iled.
  • Une première borne 21 a de la première résistance 21 est connectée à un troisième port 20c du circuit intégré 20, et une seconde borne 21b de la première résistance 21 est connectée au deuxième port 20b du circuit intégré 20.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, la valeur de cette première résistance 21 est de 0,5 Ohm pour une valeur de courant de contrôle Iled de 1,5 A.
  • Une deuxième résistance 22 et une troisième résistance 23 permettent de réaliser le réglage de la valeur de la tension de contrôle Vled.
  • Une première borne 22a de la deuxième résistance 22 est connectée à un quatrième port 20d du circuit intégré 20 et en même temps à une première borne 23a de la troisième résistance 23. Une seconde borne 22b de la deuxième résistance 22 est connectée au potentiel de référence 13. Une seconde borne 23b de la troisième résistance 23 est connectée à la première borne 21 a de la première résistance 21.
  • Par exemple, la valeur de ces deuxième 22 et troisième 23 résistances est de 10 kOhm et de 150 kOhm respectivement pour obtenir une valeur de tension de contrôle Vled de 19,76 V.
  • Ainsi, lorsque le nombre ou le type de diodes électroluminescentes du dispositif d'illumination 1 varie, le circuit régulateur 4 de ce mode de réalisation peut être adapté par le changement des valeurs des première, deuxième et troisième résistances 21, 22, 23, afin de délivrer un courant de référence Iled et une tension de référence Vled adéquats.
  • Le circuit régulateur 4 comporte plusieurs capacités 24, 25, 26, 27.
  • Ces capacités ont un but de découplage. En particulier, des première 24 et seconde 25 capacités présentent un rôle de réservoir d'énergie pour les appels de courant du circuit intégré 20, par exemple lors des variations brusques de la tension et présentent une capacité de lissage du signal.
  • Une troisième capacité 26 forme avec une quatrième résistance 28 un circuit de compensation qui est connecté en série à une cinquième borne 20e du circuit intégré 20. Cette cinquième borne 20e est une borne de compensation 20e du circuit intégré 20 servant à la compensation pour des amplificateurs opérationnels.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, la résistance 28 et la capacité 26 présentent des valeurs de 1 kOhm et 4.7 nF.
  • Une quatrième capacité 27 est connectée à une sixième borne 20f du circuit intégré 20. Cette quatrième capacité 27 présente une fonction de réglage d'une fonction du circuit intégré 20 consistant à minimiser le courant d'appel au démarrage du circuit intégré 20.
  • A titre d'exemple non limitatif, la capacité 27 présente une valeur de 10 nF.
  • Bien entendu, des valeurs d'autres composants pourraient être modifiées, par exemple une valeur de tension de référence.
  • Ici, pour le bon fonctionnement du circuit régulateur 4, la tension d'entrée VER ne doit pas dépasser une valeur de 20 V.
  • Néanmoins, le transformateur d'alimentation 3, lorsqu'il est dans certaines situations, peut délivrer des tensions de sortie VST dépassant les valeurs nominales, ici 11,5 V.
  • Par exemple, lorsque le transformateur d'alimentation 3 n'est pas chargé (comme par exemple lorsque le dispositif d'illumination 1 n'est pas activé ou durant quelques instants lors de la mise sous tension du transformateur d'alimentation 3), il peut délivrer des tensions de, par exemple, 40 V ou même supérieures à 40 V.
  • Des tensions de ces valeurs en entrée du circuit régulateur 4 peuvent détériorer, et même détruire le circuit régulateur 4.
  • Ainsi, le circuit d'alimentation 2 comporte un circuit limiteur 5 adapté à limiter la valeur de la tension de sortie VST du transformateur d'alimentation 3 à une valeur prédéterminée.
  • Ici, la valeur prédéterminée a une valeur maximale de 20 V.
  • Bien entendu, la valeur prédéterminée peut présenter d'autres valeurs, inférieures ou supérieures à 20 V.
  • Le circuit limiteur 5 est situé entre le transformateur d'alimentation 3 et le circuit régulateur 4.
  • Ainsi, la tension à limiter VEL ou la tension en entrée du circuit limiteur 5 correspond à la tension de sortie VST du transformateur d'alimentation 3. La tension limitée VSL correspond à la tension à réguler VER ou tension en entrée du circuit régulateur 4.
  • On va décrire ensuite, en référence aux figures 3 et 4, la structure et le fonctionnement du circuit limiteur 5 selon un mode de réalisation.
  • La figure 3 représente un exemple de schéma électrique d'un circuit limiteur 5.
  • Bien entendu, d'autres schémas électriques peuvent être utilisés afin de limiter la tension présente en entrée du circuit limiteur 5.
  • Ce circuit limiteur 5 comporte une tension d'entrée ou tension à limiter VEL et une tension de sortie ou tension limitée VSL. Ainsi, la tension d'entrée VEL est traitée par le circuit limiteur 5 de façon à ce que la tension de sortie VSL ait une valeur prédéterminée.
  • Cette valeur prédéterminée de tension de sortie VSL correspond (comme décrit ci-dessus) à une valeur de tension adéquate pour le bon fonctionnement du circuit régulateur 4.
  • Ici, la tension de sortie VSL du circuit limiteur 5 présente des valeurs comprises entre 10 et 25 V, de préférence 20V.
  • Bien entendu, ces valeurs de tension de sortie VSL du circuit limiteur 5 sont des exemples nullement limitatifs. Cette tension de sortie VSL peut présenter d'autres valeurs.
  • Dans cet exemple de circuit électronique du circuit limiteur 5, la valeur de la tension limitée VSL va être fixée notamment par une diode 6 de type Zener.
  • Cette diode 6 de type Zener comporte une tension appelée tension Zener VZ, présentant une valeur prédéterminée par le modèle de diode Zener.
  • Lorsque cette diode Zener 6 est polarisée en inverse, c'est-à-dire lorsque la différence entre la valeur de la tension présente à son anode 6a et la valeur présente à sa cathode 6b est négative, et cette différence dépasse la tension Zener VZ, la tension aux bornes 6a, 6b de la diode Zener 6 reste invariable et sensiblement égale à la tension Zener VZ.
  • D'autre part, un transistor de type MOSFET 7 à canal P a une fonction d'interrupteur de façon à laisser passer ou non, la tension à l'entrée du circuit limiteur VEL.
  • Ce transistor de type MOSFET 7 est relié par une première borne 7a à la cathode 6b de la diode Zener 6. La tension de sortie VSL du circuit limiteur est prise entre la première borne 7a du transistor de MOSFET 7 (ou la cathode 6b de la diode Zener 6) et le potentiel de référence 13.
  • Dans cet exemple, le transistor de type MOSFET 7 représente un interrupteur fermé lorsque la tension en entrée VEL est adéquate pour le circuit connecté à sa sortie, c'est-à-dire pour le circuit régulateur 4.
  • Lorsque la tension en entrée VEL dépasse la valeur de tension adéquate pour le bon fonctionnement du circuit régulateur 4, le transistor de type MOSFET 7 représente une résistance de valeur variable.
  • En pratique, la diode Zener 6 représente un détecteur de la tension de sortie VSL délivrée au circuit régulateur 4. En fonction de la tension de sortie VSL délivrée détectée, le transistor de type MOSFET 7 se place dans l'un des deux états possibles (interrupteur fermé ou résistance variable).
  • Ici, le circuit comporte en outre deux transistors bipolaires de type NPN 8, 9, trois résistances 10, 11, 12 et une seconde diode 14, afin de polariser la diode Zener 6, ainsi que le transistor de type MOSFET 7.
  • Les résistances 10, 11, 12 présentent des valeurs de 1 kOhm, 100 Ohm et 1 kOhm respectivement, calculées de manière expérimentale.
  • Bien entendu, les résistances 10, 11, 12 peuvent présenter d'autres valeurs et les transistors utilisés 8, 9 être d'autres types.
  • Les transistors bipolaires de type NPN 8, 9, les trois résistances 10, 11, 12 et la seconde diode 14 représentent une interface entre la diode Zener 6 et le transistor de type MOSFET 7. Cette interface permet à l'interrupteur (représenté par le transistor de type MOSFET 7) de connaître l'état dans lequel il doit se positionner à partir de la tension en sortie détectée par la diode Zener 6.
  • Ainsi, cette interface est connectée à l'anode 6a de la diode Zener 6 et à des deuxième et troisième bornes du transistor de MOSFET 7.
  • La tension en entrée VEL du circuit limiteur 5 est appliquée entre cette troisième borne 7c du transistor de type MOSFET 7 et le potentiel de référence 13.
  • Dans l'interface, une première borne 8a d'un premier transistor bipolaire 8 est connectée à l'anode 6a de la diode Zener 6 et en même temps à une première borne 12a d'une première résistance 12.
  • Une deuxième borne 8b et une troisième borne 8c du premier transistor bipolaire 8 sont respectivement connectées à une première borne 9a d'un second transistor bipolaire 9, et au potentiel de référence 13.
  • Ici, les première 8a, deuxième 8b et troisième 8c bornes du premier transistor bipolaire 8 correspondent respectivement à la base, au collecteur et à l'émetteur.
  • La première borne 9a du second transistor bipolaire 9 est connectée à une première borne 10a d'une troisième résistance 10.
  • Une deuxième borne 9b du second transistor bipolaire 9 est connectée à une première borne 11a d'une seconde résistance 11.
  • Une troisième borne 9c du second transistor bipolaire 9 est connectée à l'anode 14a de la seconde diode 14.
  • La deuxième borne 9b du second transistor bipolaire 9 est connectée en même temps à la seconde borne 7b du transistor du type MOSFET 7.
  • Ici, les première 9a, seconde 9b et troisième 9c bornes du second transistor bipolaire 9 correspondent respectivement à la base, au collecteur et à l'émetteur.
  • Les secondes bornes 11 b, 10b de la deuxième 11 et troisième 10 résistances sont connectées à la troisième borne 7c du transistor de type MOSFET 7.
  • Enfin, la cathode 14b de la seconde diode 14 et une seconde borne 12b de la première résistance 12 sont connectées au potentiel de référence 13.
  • Ici, les première 7a, deuxième 7b et troisième 7c bornes du transistor de type MOSFET 7 correspondent respectivement au drain, à la grille et à la source.
  • La tension d'entrée VEL et la tension de sortie VSL sont alors référencées à la tension nulle 13. Elles sont représentées sur le graphique de la figure 3.
  • Comme cité ci-dessus, lorsque la tension en entrée VEL est adéquate pour le bon fonctionnement du circuit régulateur 4, le transistor de type MOSFET 7 se trouve dans l'état d'interrupteur fermé ou passant. La description ci-dessous vérifie cette hypothèse.
  • Dans ce cas, la tension de sortie VSL est égale à la tension d'entrée VEL.
  • De ce fait, la tension d'entrée VEL est inférieure à la valeur de la tension Zener VZ. Ainsi, le courant Iz qui traverse la diode Zener 6 est sensiblement nul et par conséquent le courant circulant dans la base d'un premier transistor 8 est sensiblement nul. Ainsi, ce premier transistor 8 est bloqué. Par conséquent, la base du second transistor 9 est traversée par un courant venant de la tension d'entrée VEL via une première résistance 10. Le second transistor 9 est donc passant.
  • Ainsi, la tension au collecteur VM du deuxième transistor 9 est sensiblement nulle. De ce fait, la différence de potentiel entre la grille et la source du transistor de type MOSFET 7 présente une valeur élevée, proche de la tension d'entrée VEL.
  • Cette forte différence de potentiel est supérieure à la différence de potentiel équivalente au point de basculement passant/bloqué du transistor de type MOSFET 7. Par conséquent, le transistor de type MOSFET 7 est passant, c'est-à-dire représente un interrupteur fermé. Cela confirme l'hypothèse de départ et prouve que le circuit est stable dans ces conditions.
  • Par conséquent, le transistor de type MOSFET 7 laisse passer la tension à l'entrée VEL vers la sortie du circuit limiteur 5, la tension en sortie VSL étant ainsi identique à la tension en entrée VEL.
  • Au contraire, lorsque la tension en entrée VEL n'est pas adéquate pour le bon fonctionnement du circuit régulateur 4, c'est-à-dire qu'elle est supérieure à la tension Zener Vz, elle fait apparaître un courant Iz traversant la diode Zener 6.
  • Ce courant IZ fait augmenter la valeur de la différence de potentiel aux bornes d'une seconde résistance 12, ce qui fait apparaître un courant traversant le premier transistor 8 entre la base et l'émetteur.
  • Par conséquent, le premier transistor 8 est passant.
  • Lorsque, le premier transistor (bipolaire de type NPN) 8 est passant, un courant de collecteur Ic apparaît, ce qui fait diminuer le courant de base du second transistor 9 en provenance de la première résistance 10.
  • Le second transistor 9 commence donc à se bloquer progressivement, faisant augmenter la valeur de la tension à son collecteur VM. Ainsi, la différence de potentiel entre la grille et la source du transistor de type MOSFET 7 diminue.
  • De ce fait, le transistor de type MOSFET 7 commence à devenir passant et un courant commence à circuler à travers le canal formé entre sa source et son drain.
  • Le canal devient de plus en plus résistif et par conséquent, la tension de sortie VSL diminue et reste stable et de valeur proche à la tension Zener VZ de la diode Zener 6.
  • La seconde diode 14 permet d'augmenter le niveau du seuil de basculement passant/bloqué du second transistor 9.
  • Par conséquent, même si le transformateur d'alimentation 3 délivre des valeurs supérieures à une valeur prédéterminée (valeur de tension Zener VZ), la tension à réguler VER n'est pas supérieure à cette valeur prédéterminée, et le circuit régulateur 4 n'est pas détérioré.
  • En outre, la consommation du circuit limiteur 5 est très faible.
  • En effet, lorsque le transformateur 3 est chargé, le transistor de type MOSFET 7 se trouve en état de saturation ou passant, laissant passer du courant. Dans cet état, la différence de potentiel entre son drain et sa source est sensiblement nulle. Par conséquent, la dissipation de chaleur est sensiblement nulle.
  • Lorsque le transformateur 3 n'est pas chargé, le transistor de type MOSFET 7 représente un interrupteur ouvert et par conséquent le courant qui le traverse est sensiblement nul. Ce courant sensiblement nul provoque une dissipation de chaleur sensiblement nulle.
  • Ainsi, la dissipation d'un circuit d'alimentation électrique comportant un circuit limiteur 5 conforme à ce mode de réalisation ne présente pas une valeur élevée, et par conséquent il ne nécessite pas de systèmes de refroidissement.
  • L'absence de système de refroidissement réduit également le prix et l'encombrement du circuit d'alimentation électrique.
  • La figure 5 représente une hotte d'aspiration 30 comprenant un dispositif d'illumination 1 par des diodes électroluminescentes.
  • Le nombre de diodes électroluminescentes nécessaire pour obtenir une même puissance lumineuse 1 est fonction du type de diode.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, une hotte d'aspiration délivrant un flux lumineux correspondant à une puissance lumineuse de 700 lm est satisfaisante pour son utilisation.
  • Par exemple, afin de délivrer un tel flux lumineux, lorsque le dispositif d'illumination 1 comporte un premier type de module comprenant des diodes électroluminescentes, de référence WU-M-293-W et commercialisé par le fabricant VS Optoelectronic®, le dispositif d'illumination 1 nécessite environ 200 diodes électroluminescentes.
  • Lorsque le module comprenant des diodes électroluminescentes est d'un second type, référencé WU-M-292-W et commercialisé par le même fabricant, le dispositif d'illumination 1 nécessite environ 120 diodes électroluminescentes.
  • Lorsque les diodes électroluminescentes utilisées sont des diodes électroluminescentes référencées ASMT-MW00 et commercialisées par le fabricant Avago®, le dispositif d'illumination 1 doit comporter environ 12 diodes électroluminescentes.
  • Bien entendu, ces valeurs de puissance lumineuse et du nombre de diodes électroluminescentes sont à titre illustratif et nullement limitatives.
  • Ainsi, grâce à la présence du circuit régulateur 4, et du circuit limiteur 5 associé, il est possible d'adapter simplement un circuit d'alimentation d'un dispositif d'illumination en fonction du nombre de diodes électroluminescentes présentes dans le dispositif d'illumination.
  • Par conséquent, un même transformateur d'alimentation peut être employé dans des circuits d'alimentation des dispositifs d'illumination comprenant des nombres différents de diodes électroluminescentes.
  • Par ailleurs, les circuits électroniques connectés à la sortie du transformateur d'alimentation sont protégés contre les éventuelles surtensions du transformateur d'alimentation grâce au circuit limiteur.
  • Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation décrit précédemment sans sortir du cadre de l'invention.
  • Ainsi, les structures du circuit limiteur, ainsi que du circuit régulateur employé peuvent être différentes.

Claims (9)

  1. Appareil électroménager, notamment hotte d'aspiration, comprenant un dispositif d'illumination (1) par des diodes électroluminescentes, et un circuit d'alimentation (2) dudit dispositif d'illumination (1) comportant un transformateur d'alimentation (3) alimentant un circuit régulateur (4) adapté à réguler au moins un paramètre d'alimentation dudit dispositif d'illumination (1),
    caractérisé en ce que ledit circuit d'alimentation (2) comprend un circuit limiteur, monté entre le transformateur d'alimentation et le circuit régulateur, et adapté à limiter la valeur du signal électrique en entrée du circuit régulateur (4) à une valeur prédéterminée.
  2. Appareil électroménager conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre d'alimentation est fonction du type et/ou du nombre de diodes électroluminescentes.
  3. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur d'un signal électrique de sortie (VSL) dudit circuit limiteur (5) est sensiblement égale à ladite valeur prédéterminée, lorsque la valeur dudit signal électrique de sortie (VST) dudit transformateur d'alimentation (3) est supérieure à ladite valeur prédéterminée.
  4. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la valeur d'un signal électrique (VSL) de sortie dudit circuit limiteur (5) est sensiblement égale à la valeur dudit signal électrique de sortie (VST) dudit transformateur d'alimentation (3), lorsque la valeur dudit signal électrique de sortie (VST) dudit transformateur d'alimentation (3) est inferieure ou égale à ladite valeur prédéterminée.
  5. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit signal électrique de sortie (VSL) dudit circuit limiteur (5) est une tension présentant des valeurs comprises entre 10 et 25 V.
  6. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 1 à 5.
    caractérisé en ce que le circuit limiteur comporte une diode Zener (6), un transistor de type MOSFET (7) et une interface connectée entre ladite diode Zener (6) et ledit transistor de type MOSFET (7) ; ladite interface comportant deux transistors de type Bipolaire (8, 9), trois résistances (10, 11, 12) et une seconde diode (14).
  7. Appareil électroménager conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la cathode (6b) de ladite diode Zener (6) est connectée à une première borne (7a) dudit transistor de type MOSFET (7), et ladite interface est connectée à l'anode (6a) de ladite de diode Zener (6) et à des deuxième (7b) et troisième (7c) bornes dudit transistor de type MOSFET (7).
  8. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite tension en entrée du circuit limiteur (\/EL) est appliquée entre ladite troisième borne (7c) dudit transistor de type MOSFET (7) et un potentiel de référence (13), et ladite tension en sortie dudit circuit limiteur (VSL) est prise entre la cathode (6b) de ladite diode Zener (6) et ledit potentiel de référence (13).
  9. Appareil électroménager conforme à l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que qu'une première borne (8a) d'un premier transistor bipolaire (8) est connectée à l'anode (6a) de ladite diode Zener (6) et à une première borne (12a) d'une première résistance (12) ; une deuxième borne (8b) dudit premier transistor bipolaire (8) est connectée à une première borne (9a) d'un second transistor bipolaire (9) ; une deuxième borne (9b) d'un second transistor bipolaire (9) est connectée à une première borne (11a) d'une deuxième résistance (11) et à une deuxième borne (7b) dudit transistor de type MOSFET (7) ; la première borne (9a) dudit second transistor bipolaire (9) est connectée à une première borne (10a) d'une troisième résistance (10) ; la troisième borne (9c) dudit second transistor bipolaire (9) est connectée à l'anode (14a) de ladite seconde diode (14) ; une troisième borne (7c) du transistor de type MOSFET (7) est connectée à des secondes bornes (11b, 10b) de la deuxième (11) et troisième résistance (10) ; une troisième borne (8c) dudit premier transistor bipolaire (8), la cathode (14b) de ladite seconde diode (14) et une seconde borne (12b) de ladite première résistance (12) étant connectées à un potentiel de référence (13).
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