FR2462839A1 - Inverseur de courant continu en courant alternatif a lampe electroluminescente a compensation du facteur de puissance - Google Patents

Abstract

LE CIRCUIT COMPREND: UNE SOURCE DE TENSION CONTINUE 13; UNE LAMPE ELECTROLUMINESCENTE EL; UN DISPOSITIF DE COMMUTATION S AYANT UNE ENTREE, UNE SORTIE ET UNE BORNE DE COMMANDE; UN TRANSFORMATEUR 15 DONT LE PRIMAIRE 21 EST BRANCHE ENTRE UNE BORNE 11 DE LA SOURCE ET L'ENTREE DU DISPOSITIF DE COMMUTATION DONT LA SORTIE EST RELIEE A L'AUTRE BORNE 12 DE LA SOURCE, LE SECONDAIRE 22 ETANT RELIE EN SERIE AVEC LA LAMPE ET LA BORNE DE COMMANDE, L'AUTRE EXTREMITE DU SECONDAIRE ETANT RELIEE A LA SORTIE DU DISPOSITIF DE COMMUTATION. LE SECONDAIRE SERT DE SORTIE DE PUISSANCE ET D'ENROULEMENT DE REACTION. LA LAMPE SERT DE RECEPTEUR DE PUISSANCE ET D'IMPEDANCE DE LIMITATION A LA BORNE DE COMMANDE DU DISPOSITIF DE COMMUTATION. L'INVENTION S'APPLIQUE PARTICULIEREMENT A L'ALIMENTATION DE LAMPES ELECTROLUMINESCENTES A PARTIR D'UNE SOURCE CONTINUE.

Description

_-1 - La présente invention se rapporte à des lampes électroluminescentes;

elle vise, plus particulièrement, un circuit inverseur de courant continu en courant alternatif à lampe électroluminescente, à compensation du facteur de puissance.

Dans sa forme de base, une lampe ou cellule élec-

troluminescente contient une couche d'un composé du phosphore

électroluminescent interposée entre deux couches ou revête-

ments conducteurs, formant électrodes, dont un au moins est

transparent. Dans la technologie connue des cellules électro-

luminescentes, on peut ajouter à cette configuration de base une pluralité de couches supplémentaires, pour différentes applications. D'un point de vue électrique, la cellule électroluminescente électriquement active comprend deux

électrodes, disposées de part et d'autre du phosphore élec-

troluminescent, et elle se comporte comme un condensateur.

Selon le brevet américain n' 3 173 057 "Combinai-

son électroluminescente", de W.A. Thornton Jr, les lampes électroluminescentes possèdent une capacitance qui diminue lorsque le dispositif fonctionne, ce qui réduit la réactance capacitive du dispositif. Dans ce brevet, Thorntcn décrit un circuit dans lequel la cellule électroluminescente et la bobine d'induction sont choisies l'une par rapport à l'autre,

de façon à constituer un circuit résonant en série. Ce cir-

cuit résonant en série est commandé par une source de poten-

tiel qui est capable de fournir un potentiel prédéterminé d'une fréquence prédéterminée. Lorsque le dispositif est

initialement mis en service, les composants du circuit réso-

nant en série ont des valeurs relatives de résistance et de

réactance telles que le potentiel créé à travers l'induc-

tance diffère, d'une valeur prédéterminée, du potentiel engendré à travers le dispositif électroluminescent. Pendant le fonctionnement, la diminution normale de l'émission de lumière du dispositif électroluminescent, qui forme une partie du circuit résonant en série, est modifiée par la

variation du potentiel d'excitation effectif qui est appli-

-2- qué au dispositif électroluminescent, car le fonctionnement du circuit résonant en série est décalé par rapport à une

condition de résonance du fait de la diminution de capaci-

tance du dispositif électroluminescent.

Le brevet américain n0 3 749 977 "Dispositif électroluminescent", de Sliker, reconnait également les propriétés capacitives des lampes électroluminescentes. Ce brevet décrit des circuits oscillants, utilisables avec des sources de courant alternatif, qui ont pour effet de réduire les besoins en énergie. Ce circuit n'est utilisable qu'avec

une source de courant alternatif. La lampe réceptrice est re-

liée en série avec l'enroulement primaire du transformateur

du circuit oscillant.

On connait des circuits de ballast électrique qui peuvent servir à améliorer le facteur de puissance de lampes à décharge en atmosphère gazeuse. En général, ces circuits

utilisent une combinaison d'inductances et de condensateurs.

Le brevet américain n0 4 123 690 "Circuit de ballast pour lampe à décharge" de Osteen, décrit un circuit de ballast électrique à facteur de puissance amélioré, pour la commande de lampes à décharge en atmosphère gazeuse. Deux lampes à

décharge sont respectivement raccordées à deux bobines d'in-

duction reliées par induction, pour obtenir un facteur de puissance élevé, sans utilisation de condensateurs. Du fait de cette disposition de circuit, le courant fourni aux deux

lampes est sensiblement déphasé et on obtient une améliora-

tion du facteur de puissance grâce à la différence de phase entre ces courants. Le courant qui traverse une lampe étant déphasé en avant du courant qui traverse la deuxième lampe,

agit en effet comme un condensateur sur la ligne.

Le brevet américain n0 4 145 636 "Circuit de com-

mande de lampe fluorescente", de Doi, décrit un circuit pour

la commande d'une lampe fluorescente avec une source de cou-

rant continu. Ce circuit comprend un transistor et un trans-

formateur dont l'enroulement secondaire est divisé en une partie de réaction et une deuxième partie contenant la lampe

réceptrice ou consommatrice. Un filament de la lampe cons-

titue une partie de la résistance de polarisation de grille montée en strie avec la partie de réaction et il est en m me tanps chauffé par le

courant de base qui circule à travers la jonction base-émetteur du transistor.

Le brevet américain n0 3 821 635 "Circuit de charge

de condensateur", de Kimmel et alia, bien que ne se rappor-

tant pas à des lampes consommatrices, décrit un circuit de

correction du facteur de puissance, associé à une alimen-

tation en énergie comportant un interrupteur à corps solide monté en série avec l'enroulement primaire du transformateur, un circuit de réaction pour le déclencheur de commande de l'interrupteur à corps solide, qui part du récepteur et aboutit à l'enroulement secondaire du transformateur. En

fonctionnement, le circuit de correction du facteur de puis-

sance renvoie à la sortie du circuit de régulation de courant l'impédance du condensateur pendant sa charge et il répond

à une condition prédéterminée de cette impédance pour modi-

fier la résistance apparente réfléchie, afin de porter le facteur de puissance du circuit à une valeur maximale. Ce

circuit a pour fonction de charger et décharger le conden-

sateur de façon répétitive, pour l'utilisation dans un appa-

reil à tube flash. Il transforme effectivement le courant

alternatif en courant continu.

Le brevet américain n0 4 068 158 "Régulateur de tension continue à grand rendement", de Hickes et alia, décrit un régulateur de tension continue à grand rendement, qui comprend un transformateur dont l'enroulement primaire est monté en série avec un transistor de computation relié à une source à faible impédance de courant de polarisation de grille. Le courant de polarisation de grille du transistor

est obtenu par stockage de l'énergie fournie par l'enroule-

ment secondaire du transformateur, au moyen d'un condensa-

teur ou d'un autre dispositif de stockage d'énergie, pendant

une partie de non conduction de ce cycle de commutation.

L'énergie stockée est transférée à la base du transistor sous la forme d'un courant de polarisation de grille. Ce courant -4 - de polarisation de grille supplémentaire diminue le courant engendré à travers les résistances de polarisation de grille,

ce qui diminue la consommation d'énergie dans ces dernières.

Les lampes électroluminescentes sont utilisées avec un courant alternatif. Certaines applications, par exemple

dans les véhicules à moteur et les avions, nécessitent l'uti-

lisation de lampes électroluminescentes alors que seul un courant continu est disponible. Dans ces applications, on peut utiliser des inverseurs de type connu, pour transformer

le courant continu en courant alternatif. Les caractéristi-

ques particulières des lampes électroluminescentes les rendent très inefficaces lorsqu'on les utilise avec ces inverseurs

usuels. D'une part, les lampes électroluminescentes sont for-

tement capacitives, ce qui conduit à des facteurs de puissan-

ce aussi bas que 0,15 à 0,4 environ. Une autre difficulté: rencontrée avec les lampes électroluminescentes réside en ce qu'il y a une dégradation exponentielle de l'émission de lumière. Cette dégradation de l'émission de lumière entraîne un abaissement supplémentaire du facteur de puissance. Par conséquent, il s'agit d'un élément du circuit qui possède des caractéristiques variables et qui diminue encore le

facteur de puissance.

Dans la plupart des inverseurs à transistor de bas prix, la commande de la base du transistor est assurée par un enroulement de réaction spécial associé à un réseau de

résistances, un réseau R-C, ou un réseau résistance-conden-

sateur, ou dans certains cas par une simple résistance reliée

au collecteur du transistor complémentaire d'un simple inver-

seur du type "push-pull" à deux alternances.

Aucun de ces inverseurs à bas prix ne comporte de

compensation inhérente pour la correction du facteur de puis-

sanc2. On peut donc s'attendre à ce que leur emploi entraîne des besoins accrus de puissance d'entrée et des rendements

plus bas, le dispositif de transistor de commutation suppor-

tant généralement l'absorption des pertes. Suivant l'Art antérieur, on utilise des dispositifs de correction du facteur de puissance, en particulier pour réguler le courant alternatif entrant. On peut rattacher à ces dispositifs les circuits de correction du facteur de puissance utilisés avec les lampes à décharge en atmosphère gazeuse. Toutefois, on ne connait pas jusqu'à présent des inverseurs "courant con- tinu à courant alternatif" à compensation du facteur de

puissance, utilisables avec des lampes électroluminescentes.

La présente invention a pour objet un inverseur de courant continu en courant alternatif, à compensation du facteur de puissance qui comprend: une source (13) de tension continue; une lampe électroluminescente (EL); un dispositif de commutation (S) comportant une borne d'entrée, une borne de sortie et une borne de commande appelée également côté de commande; un transformateur (15) comportant un enroulement

primaire (21) et un enroulement secondaire (22), l'enroule-

ment primaire (21) étant en série avec la première borne (11) de la source de tension (13) et l'entrée du dispositif de commutation (S), la sortie du dispositif de commutation étant raccordée à la deuxième borne (12) de la source de tension (13), l'enroulement secondaire (22) étant raccordé en série avec la lampe électroluminescente (EL) et avec la borne de commande du dispositif de commutation, l'enroulement secondaire ayant une extrémité opposée à celle qui est reliée à la borne de commande du dispositif de commutation, laquelle extrémité est reliée à la sortie du dispositif de commutation (S), de sorte

que l'enroulement secondaire (22) constitue, en fonctionne-

ment, à la fois un enroulement de sortie et un enroulement de réaction et que la lampe électroluminescente constitue, en

fonctionnement, à la fois une charge réceptrice et une impé-

dance de limitation à la borne de commande du dispositif de commutation. On voit que dans un tel agencement, l'enroulement

secondaire joue un double rôle de sortie vers la lampe élec-

troluminescente et d'enroulement de réaction pour le côté

de commande du dispositif de commutation. La lampe électro-

luminescente joue le double rôle de charge réceptrice et - 6-

d'impédance de limitation pour le côté de commande du dispo-

sitif de commutation.

On décrit plus particulièrement ci-après une lampe à circuit inverseur, de construction économique, dans lequel la lampe constitue une impédance pour le côté de commande du

dispositif de commutation. Lorsque le dispositif de commuta-

tion est un transistor, la lampe constitue l'impédance de limitation de sa base. Les circuits conformes à des modes de réalisation préférés de l'invention qui sont décrits

plus loin, procurent une auto-compensation pour les carac-

téristiques variables de la lampe électroluminescente pendant sa durée de vie, de façon à obtenir une émission de lampe

sensiblement constante.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de

la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé-

ment de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins

annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma d'un circuit inverseur de

courant continu en courant alternatif, suivant l'Art antérieur.

La figure 2 est un schéma d'un circuit de base con-

forme à la présente invention.

La figure 3 est un schéma d'un mode de réalisation

préféré du circuit suivant l'invention.

La figure 4 représente une variante du mode de

réalisation préféré du circuit suivant l'invention.

La figure 5 est un schéma d'un autre mode de réa-

lisation de l'invention, le transformateur étant situé du côté de l'émetteur du transistor et l'enroulement secondaire

étant relié à la terre.

La figure 6 est une variante de réalisation du cir-

cuit de la figure 5.

La figure 7 est une variante de réalisation du cir-

cuit de la figure 5, sans l'enroulement secondaire à la terre.

La figure 8 est une variante de réalisation du cir-

-7-

cuit de la figure 7.

La figure 9 est une autre forme de réalisation de

la présente invention comportant en outre un moyen d'atté-

nuation de la lumière, et la figure 10 est une autre forme de réalisation de la présente invention comportant en outre un deuxième

type d'atténuateur.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont

donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in-

vention, dont ils ne constituent en aucune manière une limi-

tation. La figure 1 représente schématiquement un circuit inverseur suivant l'Art antérieur, pour la transformation de courant continu en courant alternatif. Une borne positive

Il et une borne négative 12 sont reliées à travers une sour-

ce 13 de courant continu. La borne positive Il est raccordée en série avec une extrémité d'un enroulement primaire 21 d'un transformateur 15. L'extrémité opposée de l'enroulement

primaire 21 est reliée en série avec le collecteur d'un tran-

sistor 14. L'émetteur du transistor 14 est relié à la borne négative 12, qui peut être raccordée à la terre. La borne positive Il est reliée à la base du transistor 14, à travers

une résistance de base 18.

Le transformateur 15 comprend un enroulement secon-

daire 23, pour l'alimentation en courant alternatif d'un ré-

cepteur 16. Un enroulement secondaire de réaction 24 renvoie un courant, à travers une résistance de réaction 26 et un

condensateur de réaction 27, à la base du transistor 14.

En fonctionnement, un courant circule de la source 13 de courant continu à la base du transistor 14, à travers la borne positive Il et la résistance 18. Le transistor 14 commence à faire circuler le courant du collecteur à travers

l'enroulement primaire 21. Le courant traversant l'enroule-

ment 21 engendre un champ magnétique qui se ferme à travers les enroulements secondaires 23 et 24. La tension induite

-2462839

- 8- dans l'enroulement secondaire de sortie 23 fait passer un courant à travers le récepteur 16. La tension induite dans l'enroulement secondaire de réaction 24 fait circuler un

courant, à travers la résistance de réaction 26 et le con-

densateur de réaction 27, vers la base du transistor 14. Le transistor 14 reste.conducteur jusqu'à ce que le transformateur soit saturé. A ce moment, le transistor 14 devient non conducteur. Le champ dans le transformateur 15 disparait alors, ce qui provoque l'inversion du courant à travers le récepteur 16. Le condensateur 27 se décharge dans

la base du transistor 14, ce qui le rend à nouveau conduc-

teur et le cycle recommence.

Dans ce circuit suivant l'art antérieur, le récep-

teur 16 peut être une lampe électroluminescente. Il existe dans ce circuit une certaine compensation de tension et de

fréquence pendant le cycle de retour, permettant une auto-cacn--

pensation des variations dans la charge de la lampe pendant la vie de cette dernière. Toutefois, le cycle direct est constant, de sorte qu'il n'y a pas de canpensation. La lampe électroluminescente a un faible

facteur de puissance et ce circuit ne le compense pas efficacement.

Le circuit de base suivant la présente invention est représenté schématiquement sur la figure 2. Bien que les

bornes puissent être inversées lorsqu'on utilise des dispo-

sitifs de commutation tels que des relais polarisés, ce

circuit de base est décrit avec une première borne Il posi-

tive et une deuxième borne 12 négative, afin de correspondre aux modes de réalisation préférés décrits plus loin. La borne positive 11 et la borne négative 12 sont situées de part et

d'autre d'une source 13 de tension continue. La borne posi-

tive est reliée à une première extrémité d'un enroulement primaire 21 d'un transformateur 15. L'extrémité opposée de l'enroulement primaire 21 est raccordée en série avec l'entrée d'un dispositif de commutation 20. La sortie de ce dernier est raccordée en retour à la borne négative 12 de la source 13

de tension continue.

L'enroulement secondaire 22 du transformateur 15 9 9- est branché en série avec une lampe électroluminescente 17

et avec le côté de commande du dispositif de commutation 20.

L'extrémité de l'enroulement secondaire 22 opposée au côté de commande du dispositif de commutation 20 est reliée à la sortie du dispositif de commutation 20. Le circuit de base de la figure 1 peut, en variante, être un circuit du

type émetteur cathodique. Autrement dit, l'enroulement pri-

maire du transformateur est en série avec la sortie du dis-

positif de commutation 20. Des exemples de réalisation de cette version de l'invention sont décrits plus loin, en

référence aux figures 5, 6, 7 et 8.

Le dispositif de commutation 20 peut être un tran-

sistor PNP ou NPN, un transistor à effet de champ PMOS ou

NMOS, un relais électromécanique ou un commutateur de com-

mande au silicium. Comme décrit ci-dessous, on utilise de

préférence un transistor comme dispositif de commutation.

En fonctionnement, le dispositif de commutation

est mis en fonctionnement par un courant par l'intermé-

diaire d'une impédance de démarrage, par exemple une résis-

tance de base ou, lorsque le dispositif de commutation est

un transistor, une fuite suffisante du collecteur à la base.

En général, une résistance de base est branchée entre la borne positive 11 et le côté de commande du dispositif de commutation. Un courant circule alors de la source 13 de courant continu au dispositif de commutation 20, en passant par la borne positive Il et l'enroulement primaire 21. Le courant qui traverse l'enroulement primaire 21 engendre un

champ magnétique qui se ferme à travers l'enroulement secon-

daire 22. La tension induite dans l'enroulement secondaire 22

fait passer un courant dans la lampe électroluminescente 17.

La lampe électroluminescente est un condensateur et se charge.

- Le dispositif de commutation 20 reste conducteur jusqu'à ce que la lampe électroluminescente capacitive 17

soit chargée ou que le transformateur soit saturé. A ce mo-

ment, le dispositif de commutation est mis hors circuit. Le champ dans le transformateur 15 disparait, ce qui inverse le

- 10 -

courant dans la lampe électroluminescente 17 qui se décharge

dans le côté de commande du dispositif de commutation 20.

Par suite, celui-ci se remet en fonctionnement et le cycle recommence. Dans ce circuit, l'enroulement secondaire remplit

à la fois la fonction d'alimentation de la lampe électro-

luminescente réceptrice et la fonction d'enroulement de réac-

tion. La lampe électroluminescente joue le rôle à la fois de charge réceptrice et d'impédance de limitation pour le côté de commande du dispositif de commutation. L'utilisation de la

lampe électroluminescente réceptrice comme impédance de limi-

tation du côté de commande du commutateur contribue à la com-

pensation de son propre facteur de puissance qui est engendré à faible valeur. Lorsque la lampe vieillit, son facteur de puissance diminue. Puisque la lampe électroluminescente est l'impédance du côté de commande du dispositif de commutation, en même temps que la charge réceptrice, la lampe assure la

compensation de l'inverseur pour son propre facteur de puis-

sance variable. La raison en est que, lorsque la lampe élec-

troluminescente vieillit, la capacitance décroît. Lorsque la capacitance décroît, la fréquence augmente, de sorte qu'on

obtient une compensation et une émission de lumière relative-

ment constante pendant toute la durée de vie de la lampe électroluminescente. Il y a à la fois une compensation de

tension et de fréquence, aussi bien pendant le cycle conduc-

teur direct, que pendant le cycle de retour.

La figure 3 représente un mode de réalisation pré-

féré du circuit suivant la présente invention. La borne posi-

tive Il et la borne négative 12 sont réliées à travers une

source 13 de tension continue. La borne positive Il est rac-

coide à une première extrémité de l'enroulement primaire 21 du transformateur 15. L'extrémité opposée de l'enroulement primaire 21 est raccordée à l'entrée d'un dispositif de

commutation, par exemple au collecteur du transistor 14.

La borne positive 11 est reliée au côté de commande d'un

dispositif de commutation, par exemple à la base du tran-

- 11 -

sistor 14. La sortie d'un dispositif de commutation, par exemple l'émetteur du transistor 14 est raccordée à la borne négative 12. Une résistance de base 18 doit être branchée

entre la base du transistor 14 et la borne positive 11.

La base du transistor 14 est raccordée à une pre- mière extrémité de l'enroulement secondaire 22 du transformateur 15. L'extrémité opposée de l'enroulement secondaire 22 est reliée à l'émetteur du transistor 14, puis à la base du transistor 14, comme représenté. Une diode directionnelle 19 est de préférence disposée dans la liaison entre la base du transistor 14 et l'émetteur du transistor 14, de façon à permettre le passage du courant dans le sens allant de ladite extrémité opposée de l'enroulement secondaire 22 à-la base du transistor 14. L'émetteur du transistor 14 est raccordé à la borne négative, à partir d'un point situé entre l'émetteur et la diode directionnelle 19. La lampe électroluminescente 17 est reliée en série avec l'enroulement secondaire et peut être disposée dans la liaison entre la

base du transistor 14 et la première extrémité de l'enroule-

ment secondaire, ou dans la liaison entre l'extrémité opposée

de l'enroulement secondaire 22 et l'émetteur du transistor 14.

Sur la figure 3, la lampe électroluminescente 17 est située entre la base du transistor 14 et une première extrémité de

l'enroulement secondaire 22. Sur la figure 4, la lampe élec-

troluminescente est située entre l'extrémité opposée de l'en-

roulement secondaire 22 et le branchement à l'émetteur du transistor 14. Enfin, la borne négative peut être reliée à

la terre.

En fonctionnement, lorsqu'on alimente le circuit, un petit courant circule, à travers la résistance 18, dans la base du transistor 14. Ce dernier commence à faire passer un courant de collecteur, à travers l'enroulement primaire 21 du transformateur 15. Ce courant, qui circule dans les spires

de l'enroulement primaire 21, engendre un champ magnétique -

qui se ferme à travers l'enroulement secondaire 22. La tension induite dans l'enroulement secondaire 22 crée un courant à

- 12 -

travers la lampe électroluminescente réceptrice 17. La lampe

électroluminescente est un condensateur et se charge.

Le transistor 14 reste conducteur jusqu'à ce que

la lampe électroluminescente soit chargées ou que le trans-

formateur soit saturé, ou les deux. A ce moment, le transis-

tor 14 devient non conducteur. Le champ dans le transforma-

teur s'inverse, ce qui charge la lampe électroluminescente

formant condensateur en tension négative au point B, à tra-

vers la diode 19 en série. Après disparition du champ dans

le transformateur 15, la charge sur le condensateur électro-

luminescent, qui est positif au point A, se décharge dans la base du transistor 14,'-ce qui rend celui-ci à nouveau conducteur. La résistance de base 18 n'est pas nécessaire une

fois que l'inverseur fonctionne, puique le condensateur for-

mé par la lampe électroluminescente se trouve alors chargé.

Chaque demi-cycle fait passer le transistor à l'état conduc-

teur après chaque demi-cycle négatif de retour. Une résis-

tance placée en parallèle avec la lampe électroluminescente accélère la décharge du condensateur électroluminescent, ce

qui laisse moins d'énergie pour rendre le transistor conduc-

* teur et entraîne un ralentissement ou un arrêt complet de

l'inverseur. Toutefois, de préférence, on utilise une résis-

tance 18 pour démarrer ou redémarrer le circuit.

La création d'un champ d'inversion à travers l'en-

roulement secondaire 22 provoque l'inversion continue de la charge sur le condensateur électroluminescent 17. L'inversion continue entraîne là variation nécessaire du champ électrique,

requise pour le fonctionnement de la partie phosphoreuse élec-

troluminescente de la lampe. Par conséquent, dans ce circuit, la lampe électroluminescente est utilisée à la fois comme

récepteur et comme impédance de limitation. En outre, l'en-

roulement secondaire 22 sert à la fois de sortie et d'enrou-

lement de réaction.

La figure 4 représente une variante du mode de réa-

lisation préféré de l'invention. Cette disposition convient

- 13 -

particulièrement à l'emploi dans des véhicules à moteur, bien que d'autres applications soient possibles, par exemple en

construction aéronautique. Dans ce circuit, la lampe électro-

luminescente 17 est placée de l'autre côté de l'enroulement secondaire, par rapport au circuit de la figure 3. Toutefois, la lampe est encore branchée en série et le principe du fonctionnement est le même. Ce circuit comporte en plus une deuxième diode directionnelle 29 de protection, pour empêcher

le passage du courant au cas o les bornes Il et 12 sont in-

inversées accidentellement. Dans cette configuration du cir-

cuit, la lampe électroluminescente 17 peut être située à une

certaine distance du reste du circuit, ce qui permet de main-

tenir une structure compacte.

A titre d'exemple, ce circuit peut comporter les composants suivants, pour une lampe électroluminescente ayant une capacité de 0,01 microfarads et une résistance de 1,8 Kohms. Les diodes 19 et 29 sont toutes deux de type

IN4004, la résistance 18 est de 250 Kohms environ, le tran-

sistor est de type MC 31 et la source de tension continue

est de 12 Volts.

Comme indiqué précédemment, dans d'autres formes

de réalisation du circuit suivant l'invention, le transfor-

mateur peut être placé du côté de sortie du dispositif de commutation. Lorsque ce dernier est un transistor 14, ces

circuits sont appelés circuits de type émetteur cathodique.

Des exemples de réalisation de ces circuits sont illustrés

par les figures 5, 6, 7 et 8.

Les figures 5 et 6 sont des circuits de type émetteur cathodique, une première extrémité de l'enroule-

ment secondaire 22 étant reliée en série à la base du tran-

sistor et l'extrémité de l'enroulement secondaire 22 oppo-

sée à la base du transistor 14 étant raccordée à une ligne de raccordement de l'extrémité opposée de l'enroulement primaire 21 à la borne négative 12. De préférence, la borne négative 12 est reliée à la terre. Une première extrémité de l'enroulement primaire 21 est raccordée en série avec

- 14 -

l'émetteur du transistor 14. Sur la figure 5, la lampe élec-

troluminescente 17 est disposée entre la base du transistor

14 et la première extrémité de l'enroulement secondaire.

Sur la figure 6, la lampe électroluminescente 17 est dispo-

sée entre l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire

et la borne négative 12. L'extrémité opposée de l'enroule-

ment primaire 21 est reliée à la ligne de raccordement entre

la lampe électroluminescente 17 et la borne 12.

Les figures 7 et 8 représentent des circuits du

type émetteur cathodique, semblables aux circuits représen-

tés sur les figures 5 et 6. Les figures 7 et 8 diffèrent des figures 5 et 6 en ce que l'extrémité de l'enroulement

secondaire 22 opposée à la base du transistor 14 est raccor-

dée à une ligne de raccordement entre l'émetteur du transis-

tor 14-et la première extrémité de l'enroulement primaire 21.

La première extrémité de l'enroulement secondaire 22 est reliée en série avec la base du transistor 14. Sur la figure 7, la lampe électroluminescente 17 est disposée entre la base du transistor 14 et la première extrémité de l'enroulement secondaire. Sur la figure 8, la lampe électroluminescente 17 est disposée entre l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire 22 et le branchement de l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire à la ligne de raccordement entre

l'émetteur du transistor 14 et la première extrémité de l'en-

roulement primaire 21.

Le fonctionnement des circuits des figures 5, 6, 7 et 8 est analogue au fonctionnement des circuits décrits

plus haut en référence aux figures 2 et 3.

Les figures 9 et 10 représentent deux variantes de réalisation du circuit de la figure 4, qui comportent un dispositif d'atténuation. Bien entendu, des dispositifs pe ve-cnt être utilisés avec les autres modes de réalisation

représentés et décrits. Pour la facilité de la description,

ces dispositifs sont représentés avec le circuit de la

figure 4.

On voit, sur la figure 9, qu'un dispositif à un

- 15 -

seul coup ou multivibrateur monostable 39, est branché dans le circuit, en un point situé entre l'extrémité opposée de

l'enroulement primaire 21 et le collecteur du transistor 14.

Ce branchement est avantageusement utilisé pour démarrer le dispositif à un seul coup. Ce dernier peut être démarré par

un branchement en tout point du circuit o il y a une varia-

tion de tension, par exemple d'un côté quelconque de l'en-

roulement secondaire 22. Une résistance variable 40 est reliée au dispositif 39. Ce dernier est raccordé à la base d'un transistor 38 d'atténuation. Le collecteur du transistor 38

est raccordé à la base du transistor 14 et l'émetteur du tran-

sistor 38 est raccordé à la ligne de raccordement de l'émet-

teur du transistor 14 à la borne négative 12.

En fonctionnement, la résistance variable permet de régler la durée de décomptage de temps du dispositif à un

seul coup 39. L'entrée du dispositif 39 est excitée, c'est-

à-dire que le cycle de mesure de temps commence, par la ré-

ception du signal à basse tension venant du collecteur 14,

qui devient bas lorsque le transistor 14 arrive à saturation.

En variante, le signal peut également être fourni par la base

du transistor 14, quand il y a un potentiel de base élevé.

Lorsque le dispositif à un seul coup 39 arrive en fin de décomptage de temps, sa sortie dans la base du transistor 38

passe à l'état haut, ce qui rend le transistor 38 conducteur.

Le collecteur du transistor 38 amène la base du transistor 14 au niveau de la borne négative 12 (de préférence au potentiel de terre), ce qui fait passer le transistor 14 à l'état non

conducteur. Lorsque le transistor 14 est devenu non conduc-

teur, le transformateur 15 passe en mode de fonctionnement de retour. Par suite, l'énergie dans le transformateur 15

est réduite, ce qui diminue l'énergie dans la lampe électro-

lumincscente réceptrice 17 et diminue par suite l'émission

de lumière. Ce type d'atténuateur, qui intervient par réduc-

tion de l'énergie par cycle, est très progressif.

Sur la figure 10, une résistance variable 36 est

raccordée à une ligne qui aboutit à la borne négative 12.

- 16 -

Un condensateur 37 est branché entre la résistance variable

36 et la base du transistor 14.

En fonctionnement, lorsque la valeur de la résis-

tance variable 36 est élevée, le condensateur n'a pas d'effet sur le circuit et la lampe électroluminescente éclaire au

maximum. Lorsqu'on réduit la résistance variable 36, le con-

densateur 37 est chargé négativement par la lampe électro-

luminescente 17 pendant le cycle de retour. Le transistor 14 reste non conducteur, jusqu'à ce que le condensateur soit chargé positivement à travers la résistance 18. Ce circuit permet d'atténuer l'éclairement de la lampe par réduction du cycle de travail. Le niveau d'atténuation le plus bas, en pourcentage, est déterminé par le rapport du seuil de fréquence de clignotement, qui est de l'ordre de 30 hertz, à la fréquence de fonctionnement au maximum d'éclairement

de la lampe électroluminescente considérée.

L'utilisation de la lampe électroluminescente réceptrice comme élément de commande de la base intervient pour compenser son propre facteur de puissance engendré à faible valeur. Lorsque la lampe électroluminescente vieillit, son facteur de puissance diminue. Puisque la lampe sert de

commande de la base en même temps que de récepteur, la lam-

pe compense l'inverseur pour son propre facteur de puissan-

ce variable, ce qui permet d'obtenir un éclairement uniforme

pendant toute la durée de vie de la lampe.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in-

vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire

toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du tech-

nicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la

portée, de la présente invention.

- 17 -

Claims (14)

REVENDICATIONS

1) Circuit inverseur de courant continuen courant alternatif, à ccmpensation du facteur de puissance, caractérisé en ce qu'il comprend: une source de courant continu (13); une lampe électroluminescente (EL); un dispositif de commuta- tion (S) ayant une borne d'entrée, une borne de sortie et une borne de commande appelée également côté de commande un transformateur (15) comportant un enroulement primaire

(21) et un enroulement secondaire (22), l'enroulement pri-

maire (21) étant relié en série avec la première borne (11) de la source de tension (13) et avec l'entrée du dispositif de commutation (S), la sortie du dispositif de commutation

étant reliée à la deuxième borne (12) de la source de ten-

sion (13), l'enroulement secondaire (22) étant relié en série avec la lampe électroluminescente (EL) et la borne de commande du dispositif de commutation, l'enroulement secondaire comportant une extrémité opposée à celle qui est reliée à la borne de commande du dispositif de commutation, laquelle extrémité est raccordée à la sortie du dispositif

de commutation (S), de façon à ce que l'enroulement secon-

daire (22) serve en fonctionnement à la fois comme sortie

et comme enroulement de réaction et à ce que la lampe élec-

troluminescente serve en fonctionnement à la fois de récep-

teur et d'impédance de limitation à la borne de commande

du dispositif de commutation.

2) Circuit suivant la Revendication 1, caractéri-

sé en ce qu'il comprend: une source de tension continue ayant une borne positive et une borne négative; une lampe électroluminescente; un dispositif de commutation ayant

une entrée, une sortie et un côté de commande, une résis-

tance branchée entre la source de tension et le côté de

commande du dispositif de commutation; une diode direc-

tionnelle (19); un transformateur comportant un enroule-

ment primaire et un enroulement secondaire, l'enroulement

primaire ayant une première extrémité et une extrémité op-

posée et l'enroulement secondaire ayant une première-extré-

- 18 -

mité et une extrémité opposée, la première extrémité de l'en-

roulement primaire étant reliée à la-borne positive et l'ex-

trémité opposée de l'enroulement primaire étant reliée à

l'entrée du dispositif de commutation, la sortie du dispo-

sitif de commutation étant reliée à la borne négative, la première extrémité de l'enroulement secondaire étant reliée

en série avec le côté de commande du dispositif de commuta-

tion, l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire étant reliée à la sortie du dispositif de commutation, puis au côté de commande du dispositif de commutation à travers la diode directionnelle, la lampe électroluminescente étant branchée en série avec l'enroulement secondaire, entre le

raccordement du côté de commande du dispositif de commuta-

tion à la première extrémité de l'enroulement secondaire et le raccordement de l'extrémité opposée de l'enroulement

secondaire à la sortie du dispositif de commutation, de fa-

çon à ce que l'enroulement secondaire joue le rôle à la fois

de sortie et d'enroulement de réaction et à ce que la lam-

pe électroluminescente serve à la fois de charge réceptrice et d'impédance de limitation pour le côté de commande du

dispositif de commutation.

3) Circuit inverseur de courant continu en courant alternatif, à compensation du facteur de puissance selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: une source de tension continue ayant une borne positive et une

borne négative; une lampe électroluminescente; une résis-

-tance branchée entre la source de tension et le côté de com-

mande du dispositif de commutation; un dispositif de commu-

tation ayant une entrée, une sortie et un côté de commande,

l'entrée étant reliée à la borne positive; une diode direc-

tionnelle branchée entre la sortie du dispositif de commu-

tation et le côté de commande du dispositif de commutation un transformateur comportant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, l'enroulement primaire ayant une

première extrémité et une extrémité opposée, et l'enroule-

ment secondaire ayant une première extrémité et une extré-

- 19 -

mité opposée, la première extrémité de l'enroulement pri-

maire étant reliée à la sortie du dispositif de commutation et l'extrémité opposée de l'enroulement primaire étant

reliée à la borne négative, la première extrémité de l'en-

roulement secondaire étant reliée en série avec le côté de commande du dispositif de commutation, l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire étant reliée à la ligne de

raccordement de l'extrémité opposée de l'enroulement pri-

maire à la borne négative, la lampe électroluminescente

étant en série avec l'enroulement secondaire entre le rac-

cordement du côté de commande du dispositif de commutation à la première extrémité de l'enroulement secondaire et le

raccordement de l'extrémité opposée de l'enroulement secon-

daire à la ligne de raccordement de l'extrémité opposée de l'enroulement primaire à la borne négative, de façon à ce que l'enroulement secondaire serve à la fois de sortie

et d'enroulement de réaction et à ce que la lampe électro-

luminescente serve à la fois de charge réceptrice et d'im-

pédance de limitation pour le côté de commande du disposi-

tif de commutation.

4) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une résis-

tance (18) montée entre la source de tension (13) et la borne de commande du dispositif de commutation (14), de manière à ce qu'en fonctionnement, le courant passe de la source de tension à travers la résistance pour mettre le

dispositif de commutation en marche.

) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation est un transistor.

6) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tioni-1 à 3, cractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation est un transistor à effet de champ.

7) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation est un commutateur de commande au silicium.

- 2462839

- 20 -

8) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation est un relais polarisé électromécanique.

9) Circuit selon l'une quelconque des Revendica-

tions 1 à 5, caractérisé en ce que la lampe électrolumi- nescente est montée en série entre la première extrémité

de l'enroulement secondaire et la base du transistor.

) Circuit selon l'une quelconque des Revendi-

cations 1 à 5, caractérisé en ce que la lampe électrolumi-

nescente est montée en série entre l'extrémité opposée de

l'enroulement secondaire et le raccordement à l'émetteur.

11) Circuit selon la Revendication 10, caracté-

risé en ce qu'il comprend une deuxième diode directionnelle-

(29) branchée immédiatement après la borne positive.

12) Circuit selon la Revendication 11, caracté-

risé en ce que la diode directionnelle et la deuxième dio-

de directionnelle sont toutes deux de type IN4004, la résistance est de 250 Kohms environ, le transistor est de

type MC31 et la source de tension continue est de 12 Volts.

13) Circuit selon la Revendication 2 ou la Reven.-

dication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un dispositif (39) à un seul coup raccordé au collecteur du transistor; une résistance variable (40) raccordée à ce dispositif à un seul coup; un transistor d'atténuation 3-8), comportant une base, un collecteur et un émetteur, la base étant reliée au dispositif à un seul coup, l'émetteur étant raccordé à une ligne connectée à la borne négative et le collecteur étant relié-à la base du transistor du circuit inverseur, de façon à ce que la lampe électroluminescente

puisse être atténuée par réglage de la résistance variable.

14) Circuit suivant la Revendication 2 ou la Re-

veiidication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance variable (36) reliée à une ligne qui est

branchée entre la borne négative et l'émetteur du transis-

tor; et un condensateur (37) branché entre la résistance variable et la base du transistor, de sorte que la lamue

- 21 -

électroluminescente peut être atténuée ou fonctionner en

clignotement par réglage de la résistance variable.

) Circuit selon la Revendication 3, caractérisé en ce que la lampe électroluminescente est montée en série entre l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire et le raccordement de la ligne reliant l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire avec la ligne reliant l'extrémité

opposée de l'enroulement primaire à la borne négative.

16) Circuit selon la Revendication 3 ou la Reven-

dication 9 lorsqu'elle est dépendante de la Revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire est raccordée à une ligne de liaison entre la sortie du dispositif de commutation et la première extrémité

de l'enroulement primaire.

17) Circuit selon-la Revendication 16, caractérisé en ce que la lampe électroluminescente est montée en série entre l'extrémité opposée de l'enroulement secondaire et le

branchement de l'extrémité opposée de l'enroulement secon-

daire avec la ligne de raccordement entre la sortie du dis-

positif de commutation et la première extrémité de l'enrou-

lement primaire.