FR2460087A1 - Vehicle lighting fault detector - compares dissipated current with reference value to detect failure of lamp - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pour détecter un défaut de lampe dans un circuit comprenant au moins deux lampes. The present invention relates to a device for detecting a lamp fault in a circuit comprising at least two lamps.
L'invention est applicable en particulier au contrôle des lampes telles que lanternes, stops, etc. utilisées sur les véhicules automobiles.The invention is applicable in particular to the control of lamps such as lanterns, stops, etc. used on motor vehicles.
Un dispositif de détection connu comprend une résistance de contrôle de faible valeur montée en série avec les lampes, un comparateur pour comparer la tension aux bornes de la résistance de contrôle à une tension de référence fournie par un diviseur de tension, et un moyen de signalisation relié à la sortie du comparateur. A known detection device comprises a low-value control resistor mounted in series with the lamps, a comparator for comparing the voltage across the control resistor with a reference voltage supplied by a voltage divider, and signaling means connected to the comparator output.
L'invention vise à réaliser le comparateur de ce dispositif connu sous une forme simple et avantageuse. The invention aims to make the comparator of this known device in a simple and advantageous form.
Selon l'invention, le comparateur comprend un premier transistor dont la base est reliée au point de jonction de la résistance de contrôle et des lampes par l'intermddiaire d'une première channe de diodes, un second transistor dont la base est reliée au point milieu du diviseur par l'intermédiaire d'une seconde channe de diodes identique à la première, un générateur de courant relié aux émetteurs des dits transistors, et un miroir de courant relié au collecteur de chacun des dits transistors, le courant obtenu à la sortie des miroirs commandant la signalisation, le nombre de diodes des chatnes de diodes étant tel que la tension appliquée b la base des transistors soit toujours inférieure à la tension sur leur collecteur. According to the invention, the comparator comprises a first transistor, the base of which is connected to the junction point of the control resistor and the lamps via a first string of diodes, a second transistor, the base of which is connected to the point middle of the divider via a second diode channel identical to the first, a current generator connected to the emitters of said transistors, and a current mirror connected to the collector of each of said transistors, the current obtained at the output mirrors controlling the signaling, the number of diodes of the diode strips being such that the voltage applied to the base of the transistors is always less than the voltage on their collector.
L'invention sera bien comprise b la lecture de la description suivante, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés. The invention will be clearly understood on reading the following description, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings.
Dans les dessins
- la figure 1 représente le schéma d'un circuit de détection de défaut de lampe,
- la figure 2 représente le schéma détaillé du comparateur du circuit de la figure 1. In the drawings
FIG. 1 represents the diagram of a lamp fault detection circuit,
- Figure 2 shows the detailed diagram of the comparator of the circuit of Figure 1.
On a représenté sur le schéma de la figure 1 deux lampes à incandescence 1 et 2 dont on veut contrôler le fonctionnement. Ces deux lampes sont par exemple les lanternes avant ou arrière d'un véhicule automobile, ou d'autres feux équipant un véhicule (stops, codes, etc.). There is shown in the diagram of Figure 1 two incandescent lamps 1 and 2 which we want to control the operation. These two lamps are for example the front or rear lanterns of a motor vehicle, or other lights fitted to a vehicle (stops, codes, etc.).
Une résistance de contrôle 3, de valeur ohmique très faible via-8-vis de celle des lampes, est montée dans le circuit de com mande des lampes 1 et 2, entre l'interrupteur de commande 4 et les lampes. La borne (+) représentée sur les dessins désigne la borne positive de la batterie du véhicule dans l'application visée. A control resistor 3, of very low ohmic value via-8-vis that of the lamps, is mounted in the control circuit of the lamps 1 and 2, between the control switch 4 and the lamps. The terminal (+) shown in the drawings designates the positive terminal of the vehicle battery in the intended application.
La tension v aux bornes de la résistance 3 permet de contrôler l'état de fonctionnement des lampes 1 et 2. Il est clair en effet que, étant admis que les deux lampes 1 et 2 sont identiques et que leur valeur ohmique est grande par rapport à celle de la résistance de contrôle 3, la tension aux bornes de la résistance 3 sera réduite de moitié si l'une des lampes cesse de fonctionner. The voltage v across the resistor 3 makes it possible to control the operating state of the lamps 1 and 2. It is indeed clear that, it being accepted that the two lamps 1 and 2 are identical and that their ohmic value is large relative to that of the control resistor 3, the voltage across the resistor 3 will be reduced by half if one of the lamps stops working.
On choisit la résistance 3 pour que la tension v à ses bornes soit faible, égale à vo = 0,150 V quand les lampes fonctionnent et à vd = 0,075 V quand l'une des lampes est défectueuse. Resistor 3 is chosen so that the voltage v across its terminals is low, equal to vo = 0.150 V when the lamps are operating and to vd = 0.075 V when one of the lamps is defective.
Cette tension v est comparée dans un comparateur 5 avec une tension de référence VR fournie par un diviseur 6 monté entre la borne (+) et la masse. Les résistances du diviseur sont choisies de façon que la tension VIL soit comprise entre v et vd et suffi
o samment écartée de chacune de ces valeurs, par exemple égale à environ 0,110 V.This voltage v is compared in a comparator 5 with a reference voltage VR supplied by a divider 6 mounted between the terminal (+) and the ground. The resistors of the divider are chosen so that the voltage VIL is between v and vd and sufficient
o deviated from each of these values, for example equal to around 0.110 V.
La sortie du comparateur 5, qui est au niveau 1 lorsque les deux lampes fonctionnent, passe à l'étant 0 lorsqu'unie des lampes cesse de fonctionner. La sortie du comparateur 5 est reliée à une mémoire 7 réalisée sous la forme d'un comparateur, qui commande l'allumage d'une lampe de signalisation 8 placée sur le tableau de bord du véhicule. The output of comparator 5, which is at level 1 when the two lamps are operating, changes to being 0 when one of the lamps ceases to function. The output of the comparator 5 is connected to a memory 7 produced in the form of a comparator, which controls the lighting of a signaling lamp 8 placed on the dashboard of the vehicle.
La figure 2 représente en détail la structure du comparateur 5 de la figure 1. Les résistances 6a et 6b de la figure 2 constituent le diviseur 6 de la figure 1. FIG. 2 shows in detail the structure of the comparator 5 of FIG. 1. The resistors 6a and 6b of FIG. 2 constitute the divider 6 of FIG. 1.
Le comparateur comprend fondamentalement un transistor 9 dont la base est reliée au point de jonction des lampes 1 et 2 et de la résistance de contrôle, un transistor 10 dont la base est reliée au point de jonction des résistances 6a, 6b du diviseur, un transistor 11 fonctionnant en générateur de courant, dont le collecteur est relié aux émetteurs des transistors 9 et 10, un miroir de cou- rant 12 monté entre la borne (+) et le collecteur du transistor 9 et un miroir de courant 13 monté de façon symétrique entre la borne (+) et le collecteur du transistor 10. The comparator basically comprises a transistor 9, the base of which is connected to the junction point of the lamps 1 and 2 and of the control resistor, a transistor 10, the base of which is connected to the junction point of the resistors 6a, 6b of the divider, a transistor 11 operating as a current generator, the collector of which is connected to the emitters of the transistors 9 and 10, a current mirror 12 mounted between the terminal (+) and the collector of the transistor 9 and a current mirror 13 mounted symmetrically between terminal (+) and the collector of transistor 10.
Le miroir de courant 12 est composé de deux transistors identiques 12a, 1 2b reliés par leur base et ayant leurs émetteurs reliés à la borne (+) par l'intermédiaire d'une diode 14 assurant la protection du comparateur en cas de branchement inverse. De plus, le collecteur du transistor 12a est relié à celui du transistor 9 et à la base du transistor 12b, et celui du transistor 12b est relié à une borne de sortie A où l'on recueille le courant qui circule dans la jonction collecteur-émetteur du transistor 9 et qui est reliée à la lampe de aignalisation. The current mirror 12 is composed of two identical transistors 12a, 12b connected by their base and having their emitters connected to the terminal (+) by means of a diode 14 ensuring the protection of the comparator in the event of reverse connection. In addition, the collector of transistor 12a is connected to that of transistor 9 and to the base of transistor 12b, and that of transistor 12b is connected to an output terminal A where the current flowing in the collector junction is collected. emitter of transistor 9 and which is connected to the signal lamp.
Le miroir de courant 13 est composé de la mdme façon de deux transistors identiques 13a, 13b qui sont montés exactement comme les transistors 12a, 12b, et le collecteur du transistor 13b est relié à une borne de sortie B. The current mirror 13 is composed in the same way of two identical transistors 13a, 13b which are mounted exactly like the transistors 12a, 12b, and the collector of transistor 13b is connected to an output terminal B.
Le transistor 11 fonctionnant en générateur de courant reçoit sur sa base une tension stabilisée Vs qui ne subit pas les fluctuations de la tension d'alimentation. Il circule donc un courant constant dans sa jonction collecteur - émetteur. The transistor 11 operating as a current generator receives on its base a stabilized voltage Vs which does not undergo fluctuations in the supply voltage. A constant current therefore flows in its collector - emitter junction.
Le comparateur fonctionne comme suit
Si une tension suffisante est appliquée sur la base du transistor 9, celui-ci-devient passant et, comme le courant Ic est constant du fait de la présence du générateur de courant 11, le potentiel au collecteur augmente. Le potentiel du collecteur du transistor 10 est porté à la mdme valeur élevée, et si une tension nulle ou insuffisante est appliquée à la base du transistor 10, celui-ci est parfaitement bloqué et aucun courant ne circule dans la jonction collecteur - émetteur du transistor 10 , alors qu'au contraire le courant passe dans la jonction collecteur - éme teur du transistor 9.The comparator works as follows
If a sufficient voltage is applied to the base of the transistor 9, it becomes on and, as the current Ic is constant due to the presence of the current generator 11, the potential at the collector increases. The potential of the collector of transistor 10 is brought to the same high value, and if a zero or insufficient voltage is applied to the base of transistor 10, the latter is perfectly blocked and no current flows in the collector-emitter junction of the transistor. 10, whereas on the contrary the current flows in the collector-emitter junction of the transistor 9.
Lorsque les deux lampes 1 et 2 fonctionnent, la tension appliquée au transistor 9 qui varie comme -vo, est plus faible que celle appliquée au transistor 10 qui varie comme Vr, et par conséquent le courant débité par le transistor Il est recueilli à la borne B. When the two lamps 1 and 2 operate, the voltage applied to transistor 9 which varies as -vo, is lower than that applied to transistor 10 which varies as Vr, and consequently the current supplied by the transistor It is collected at the terminal B.
Dans l'autre cas, lorsqu'une des lampes au moins est défectueuse la tension appliquée au transistor 9 qui varie comme -vd, est plus élevée que celle appliquée au transistor 10 et le miroir de courant 13 ne fournit aucun courant. Le courant est débité sur la borne du miroir 13 et la signalisation se produit.In the other case, when at least one of the lamps is defective, the voltage applied to transistor 9 which varies as -vd, is higher than that applied to transistor 10 and the current mirror 13 does not supply any current. The current is output on the terminal of the mirror 13 and the signaling occurs.
Il est prévu selon l'invention deux diodes 15, 16 entre la résistance de contrôle 3 et le point C relié à la base du transistor 9. Le rôle de ces diodes est de compenser les chutes de tension dues à la diode 14 et au transistor 12a du miroir de courant. According to the invention, two diodes 15, 16 are provided between the control resistor 3 and the point C connected to the base of the transistor 9. The role of these diodes is to compensate for the voltage drops due to the diode 14 and to the transistor. 12a of the current mirror.
Pour que le comparateur fonctionne, il est nécessaire en effet que la tension appliquée sur la base du transistor 9 soit inférieure à la tension au collecteur du transistor 9. Or, la résistance de contrôle 3 ne produit qu'une faible chute de tension, au plus de 0,150 V dans le présent exemple
la diode 14 et le transistor 12a produisent une chute de tension beaucoup plus importante, égale à 2 x 0,7 V = 1,4 V.For the comparator to work, it is indeed necessary that the voltage applied to the base of the transistor 9 is less than the voltage at the collector of the transistor 9. However, the control resistor 3 produces only a small voltage drop, at more than 0.150 V in this example
diode 14 and transistor 12a produce a much greater voltage drop, equal to 2 x 0.7 V = 1.4 V.
Les diodes 15, 16 abaissent la tension appliquée au transistor 9 également de 2 x 0,7 = 1,4 V. La tension appliquée à la base du transistor 9 reste ainsi toujours inférieure à celle du collecteur du mdme transistor. The diodes 15, 16 lower the voltage applied to the transistor 9 also by 2 x 0.7 = 1.4 V. The voltage applied to the base of the transistor 9 thus always remains lower than that of the collector of the same transistor.
De façon similaire, deux diodes 17, 18 sont montées entre le point milieu du diviseur 6a, 6b et le point D relié à la base du transistor 10, pour abaisser la tension appliquée à la dite base d'une valeur égale à la chute de tension due à la diode 14 et au transistor 13a du miroir 13. Similarly, two diodes 17, 18 are mounted between the midpoint of the divider 6a, 6b and the point D connected to the base of the transistor 10, to lower the voltage applied to said base by a value equal to the drop in voltage due to the diode 14 and to the transistor 13a of the mirror 13.
Bien entendu, le nombre de diodes peut varier si par exemple le miroir de courant est réalisé différemment. Nais dans tous les cas, il doit être choisi de manière à compenser les chutes de tension qui apparaissent entre la borne (+) et le transistor 9 (resp. 10). Of course, the number of diodes can vary if, for example, the current mirror is made differently. In any case, it must be chosen so as to compensate for the voltage drops which appear between terminal (+) and transistor 9 (resp. 10).
De plus, un générateur de courant constitué par un transistor 19 est monté entre le point C et la masse, la tension stabilisée VQ étant appliquée à la base du dit transistor. Le courant débité par le transistor 20 circule dans les diodes 15, 16, de sorte que le courant circulant dans les diodes a toujours une intensité suffisante pour que la tension du seul des diodes, qui détermine la chute de tension, soit bien définie. In addition, a current generator constituted by a transistor 19 is mounted between point C and ground, the stabilized voltage VQ being applied to the base of said transistor. The current supplied by the transistor 20 flows in the diodes 15, 16, so that the current flowing in the diodes is always of sufficient intensity so that the voltage of the diodes alone, which determines the voltage drop, is well defined.
De façon Analogue, un transistor 20 fonctionnant en généra- teur de courant, avec sa base recevant la tension stabilisée VS, est monté entre le point D et la masse et débite un courant constant dans les diodes 17, 18. Analogously, a transistor 20 operating as a current generator, with its base receiving the stabilized voltage VS, is mounted between the point D and the ground and delivers a constant current in the diodes 17, 18.
En outre, une tension U est appliquée par une borne d'entrée
E au point D, par l'intermédiaire d'une diode 21. La tension U est choisie pour outre toujours inférieure à la tension appliquée au point D lorsque l'interrupteur 4 est fermé.In addition, a voltage U is applied by an input terminal
E at point D, via a diode 21. The voltage U is also chosen to always be lower than the voltage applied at point D when the switch 4 is closed.
Uns autre diode 22 est montée entre la diode 21 et le point C. Another diode 22 is mounted between diode 21 and point C.
Cet agencement a pour but d'alimenter le collecteur du transistor 11 lorsque l'interrupteur 4 est ouvert. The purpose of this arrangement is to supply the collector of the transistor 11 when the switch 4 is open.
Lorsque l'interrupteur 4 est ouvert, les bases des transistors 9 et 10 ne reçoivent plus de tension dérivée de la tension d'alimentation. En revanche, la tension stabilisée VQ est toujours appliquée sur la base du transistor 11. En l'absence de l'agencement décrit ci-dessus, aucun courant n'arriverait au collecteur du transistor Il et celui-ci se comporterait comme une diode. Dès lors, tout le courant irait de la base à la masee et l'intensité augmenterait d'une façon très préjudiciable pour le circuit assurant la stabilisation de tension, c'est-à-dire dérivant la tension Vs de la tension d'alimentation fournie par le véhicule. When the switch 4 is open, the bases of the transistors 9 and 10 no longer receive a voltage derived from the supply voltage. On the other hand, the stabilized voltage VQ is always applied to the base of the transistor 11. In the absence of the arrangement described above, no current would reach the collector of the transistor II and the latter would behave like a diode. Therefore, all the current would go from the base to the base and the intensity would increase in a very detrimental way for the circuit ensuring the voltage stabilization, that is to say deriving the voltage Vs from the supply voltage provided by the vehicle.
Avec l'agencement décrit, une tension est appliquée aux points
D et C, lorsque l'interrupteur est ouvert, de sorte qu'un courant arrive au collecteur du transistor Il dans tous les cas.With the arrangement described, tension is applied to the points
D and C, when the switch is open, so that a current arrives at the collector of transistor II in all cases.
La diode 21 sert à emp8cher une circulation du courant en direction de la source lorsque l'interrupteur est fermé. The diode 21 serves to prevent a flow of current in the direction of the source when the switch is closed.
La diode 22 sert à abaisser la tension au point C par rapport à celle appliquée au point D, de façon que, lorsque l'interrupteur est ouvert, la tension appliquée à la base du transistor 10 soit plus élevée que celle appliquée à la base du transistor 9 et qu'ainsi il ne se produise pas de signalisation intempestive. The diode 22 serves to lower the voltage at point C relative to that applied at point D, so that, when the switch is open, the voltage applied to the base of transistor 10 is higher than that applied to the base of transistor 9 and so that no untimely signaling occurs.
On notera que les diodes 15, 16, d'une part, et 17, 18, d'autre part empêchent le courant de circuler en sens inverse du sens normal par exemple en direction des lampes 1 et 2, lorsque l'interrupteur est ouvert. Ce risque n'existe pas lorsque l'interrupteur est fermé puisque la tension dérivée de la tension d'alimentation est toujours supérieure à la tension U. It will be noted that the diodes 15, 16, on the one hand, and 17, 18, on the other hand prevent the current from flowing in the opposite direction to the normal direction, for example towards the lamps 1 and 2, when the switch is open. . This risk does not exist when the switch is closed since the voltage derived from the supply voltage is always greater than the voltage U.
A titre d'exemple, la tension d'alimentation varie de 11 à 16 V et on choisit U = 5V. As an example, the supply voltage varies from 11 to 16 V and we choose U = 5V.
La tension appliquée en D lorsque l'interrupteur 4 est ouvert est U diminué de la chute de tension due à la diode 21, soit 5 - 0,7 = 4,3 V, et la tension appliquée en C est 5 - 2 x 0,7 = 56 puisqu'il faut tenir compte de la chute de tension imputable à la diode 22. The voltage applied in D when the switch 4 is open is U minus the voltage drop due to the diode 21, i.e. 5 - 0.7 = 4.3 V, and the voltage applied in C is 5 - 2 x 0 , 7 = 56 since account must be taken of the voltage drop attributable to diode 22.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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