FR2773651A1 - Circuit de temporisation - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit de temporisation destiné à être utilisé dans un ballast de lampe électronique, lequel circuit peut produire une pluralité de signaux de temporisation ayant des périodes caractéristiques différentes, mais qui ne comportent qu'un sous-circuit de temporisation analogique (13) et un sous-Circuit de commande numérique (12). Le sous-circuit de commande numérique (12) produit un signal de commande qui est appliqué au sous-circuit de temporisation analogique (13), dans Icquel il réduit le courant, pris en moyenne sur le temps, qui est utilisé pour charger un condensateur de temporisation (42) sous une intensité qui dépend du rapport cyclique du signal de commande, de sorte que le sous-circuit de commande numérique peut faire varier la période caractéristique du sous-circuit de temporisation analogique. Un montage miroir de courant pulsé (30, 40) est utilisé pour produire cet effet.
Description
La présente invention concerne un circuit de temporisation et un
procédé de production d'une pluralité de signaux dc temporisation. Plus particu-
lièrement, elle concerne un circuit de temporisation et un procédé de production d'une pluralité de signaux de temporisation à utiliser dans un ballast de lampe électronique. On peut faire fonctionner de manière particulièrement efficace les lampes fluorescentes si on préchauffe initialement les filaments du tube fluorescent au démarrage de la lampe en appliquant aux filaments un signal de filament haute fréquence pendant une durée initiale relativement longue, d'environ 1 s (par exemple d'environ 500ms à environ 5 000ms), suivie d'une "tentative d'amorçage" pendant laquelle la fréquence du signal de filament est amenée à suivre une rampc basse ou à effectuer un balayage descendant pendant une durée
de l'ordre d'environ 100 ms (par exemple d'environ 50 ms à environ 250 ms).
Pendant la phase de préchauffage, la fréquence du signal de filament est maintenue au-dessus de la fréquence de résonance du tube fluorescent. Ceci améliore l'échauffement des filaments en minimisant l'énergie absorbée par le tube fluorescent dans son ensemble. Pendant la tentative d'amorçage, la fréquence du signal de filament desecnd sur une rampe basse, ou effectue un balayage descendant en direction d'une fréquence de balayage terminale qui est suffisamment basse pour assurer qu'elle passe, en balayant, sur la fréquence de
résonance du tube fluorescent en un certain point pendant la tentative d'amorçage.
Lorsque la fréquence du signal dc filament est proche de la fréquence de résonance du tube fluorescent, la plus grande partie de l'énergie venant du signal de filament est absorbée par le tube fluorescent dans son ensemble plutôt que, simplement, par
les filaments, et le tube est le plus susceptible de commencer à devenir fluorescent.
Toutefois, si le tube ne réussit pas à s'amorcer pour une raison quelconque, il est souhaitable de faire un petit nombre d'autres tentatives d'amorcçage alors que les filaments sont encore chauffés. Pour faire cela, le signal de filament revient très rapidement à une rampe haute jusqu'à la fréquence de préchauffage (si bien que les filaments seront dc nouveau chauffés pendant une brève période de temps), puis une autre tentative d'amorçage est effectuée, comme précédemment, par passage sur une rampe basse ou exécution d'un balayage de la fréquence du signal de filament de façon qu'il passe, en effectuant le balayage, sur la fréquence de résonance du tube fluorescent. La phase pendant laquelle le signal de filament revient à une rampe haute très rapidement pour atteindre la fréquence de préchauffage et est maintenu à cette fréquence pendant une brève durée peut être appelée la phase de rampe haute ou la phase de suppression de balayage. La phase durant laquelle la fréquence du signal de filament effectue un balayage jusqu'à la fréquence de balayage terminale peut être appelée ou bien la phase de
rampe basse ou la phase de balayage de fréquence.
Pour pouvoir effectuer une telle succession d'opérations, il est nécessaire de prévoir une pluralité appropriée de signaux de temporisation. Idéalement,
ces signaux doivent permettre trois périodes distinctes caractéristiques de tempori-
sation. Une phase relativement longue de préchauffage initial, ayant par exemple une durée de l'ordre d'environ 2 s (par exemple de 500 ms à 5 000 ms). Une deuxième phase relativement courte, de rampe basse ou de balayage de fréquence, ayant une durée d'environ 100 ms (par exemple de 50 à 250 ms) et une troisième phase plus courte, de rampe haute ou de suppression de balayage, ayant une durée
d'environ 10 ms (de 5 à 50 ms).
On sait comment produire des durées de temporisation caractéristiques différentes en utilisant des circuits de temporisation séparés. Toutefois, ceci utilise une grande place sur le circuit de ballast électronique et demande aussi un nombre
relativement grand de composants, ce qui augmente le coût total du circuit.
L'invention propose un circuit de temporisation destiné à un circuit de ballast de lampe électronique, caractérisé en ce qu'il comprend un souscircuit de
temporisation analogique et un sous-circuit de commande numérique, le sous-
circuit de commande numérique étant conçu pour commander le sous-circuit de temporisation analogique de manière que le circuit de temporisation puisse produire une pluralité de signaux de temporisation ayant des périodes de retard
caractéristiques différentes.
Plus spécialement, le sous-circuit de commande numérique est conçu pour produire un signal de commande qui interagit avec le sous-circuit de temporisation analogique de façon que la période de retard caractéristique de chaque signal de temporisation dépende du rapport cyclique du signal de commande. Le sous-circuit de temporisation analogique peut comprendre un condensateur chargé par un miroir de courant, ce dernier pouvant être un miroir de
courant pulsé.
Le miroir de courant pulsé peut comporter un commutateur susceptible d'être commandé par le signal de commande qui est délivré par le souscircuit de commande numérique, de manière que la période de retard caractéristique du sous-circuit de temporisation analogique puisse varier sous l'effet des variations
du rapport cyclique du signal de commande.
Le sous-circuit de commande numérique peut être programmé pour commander le sous-circuit de temporisation analogique de façon qu'il y ait une période de retard caractéristique de préchauffage, puis une pluralité de périodes de retard caractéristiques de rampe basse entre lesquelles se trouvent des périodes de
retard caractéristiques de rampe haute.
L'invention propose un circuit de ballast de lampe électronique qui
incorpore un circuit de temporisation selon l'invention.
L'invention propose aussi un procédé de production d'une pluralité de signaux dc temporisation ayant des périodes de retard caractéristiques différentes, qui est caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à prévoir un sous-circuit de temporisation analogique et un sous-circuit de commande numérique et à commander le sous-circuit de temporisation analogique à l'aide du sous-circuit de commande numérique de façon à produire les différentes périodes
de retard caractéristiques.
Dans le procédé selon l'invention, l'opération de commande du sous-
circuit de temporisation analogique peut comporter l'opération de production d'un signal de commande qui est appliqué au sous-circuit de temporisation analogique de manière que la période de retard caractéristique de chaque signal de
temporisation dépende du rapport cyclique du signal de commande.
Le sous-circuit de temporisation analogique peut comporter un condensateur et un miroir de courant, le procédé selon l'invention comportant en outre l'opération qui consiste à charger le condensateur au moyen du courant fourni par le miroir de courant, o le temps nécessaire pour que le condensateur se charge, d'une tension à une autre tension, donne les périodes de retard caractéristiques des
signaux de temporisation.
Le procédé peut comprendre en outre une opération consistant à pulser
le miroir de courant en fonction du signal de commande.
Pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, on va maintenant décrire un mode de réalisation de celle-ci à simple titre d'exemple et en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: -la figure 1 est un schéma simplifié d'un système de lampe fluorescente comportant un circuit de ballast électronique; - la figure 2 est un schéma simplifié d'un circuit de temporisation selon l'invention; et -la figure 3 est un diagramme temporel simplifié montrant le
fonctionnement du circuit de temporisation dc la figure 2.
La représentation simplifiée d'un système de lampe fluorescente possédant un ballast électronique, comme rcprésenté sur la figure 1, comporte une paire de bornes 3, 4 servant à la connexion avec l'alimentation électrique du secteur, un redresseur courant altemratif/courant continu 5 servant à convertir l'alimentation électrique du sectcur basse fréquence en une alimentation en tension continue, un circuit de ballast électronique 10, et une lampe fluorescente 20. Le circuit de ballast électronique 10 incorpore un sous- circuit d'alimentation électrique 11 servant à produire une alimentation en tension haute fréquence (par exemple d'une fréquence supérieure à 20 kHz), un sous-circuit de commande 12 servant à effectuer les opérations de commande générales du circuit de ballast électronique 10, et un sous-circuit dc temporisation analogique 13. Le circuit de ballast électronique 10 agit de façon à initialement préchauffer les filaments de la lampe 20 au moment du démarrage, puis à "amorcer" les filaments, ct, enfin, à fournir aux filaments l'alimentation électrique haute fréquence commandée dès que
la lampe s'est allumée.
Le sous-circuit de commande, principalement numérique, 12 et le souscircuit dc temporisation, analogique, 13 se combinent pour former un circuit de temporisation qui est représenté schématiquement sur la figure 2. Le circuit de temporisation 12, 13 a pour fonction de produire une pluralité de signaux de temporisation qui peuvent être utilisés pour commander la durée de la phase de préchauffage, de la phase dc rampe basse et de la phase de rampe haute à l'aide d'un unique sous-circuit de temporisation analogique 13. Ceci est réalisé par le fait que le souscircuit de commande numérique 12 commande le sous-circuit de temporisation analogique 13 de manière que les périodes de temporisation caractéristiques des signaux de temporisation puissent varier entre une pluralité de
valeurs distinctes sous commande du circuit dc commande numérique 12.
Ceci est de préférence obtenu au moyen d'un unique sous-circuit de temporisation analogique 13 par le fait qu'il lui est permis d'avoir une période de retard caractéristique variable. Dans le présent mode de réalisation, le sous-circuit de temporisation analogique 13 possède trois périodes de retard caractéristiques distinctes, qui seront discutées ci-après. Le sous-circuit de commande numérique 12 coopère avec le sous-circuit dc temporisation analogique 13 pour faire varier sa période de retard caractéristique entre les trois valeurs distinctes qu'il peut adopter suivant une succession prédéterminéce. La manière dont ccci est réalisé va être
décrite ci-après de façon plus détaillée.
On se reporte d'abord à la figure 2. Le sous-circuit de temporisation analogique comprend un montage miroir de courant 30, 40, un condensateur de temporisation 42 et un montage comparateur 50, 51, 52, 53, 54. Le montage miroir de courant comporte une branche maître 30 et une branche esclave 40. La branche maître 30 comporte un transistor maître 31 possédant une électrode de commande 31a et deux électrodes de courant 31b, 31c, une résistance de commande 32, et un transistor de commande 33 qui possède une électrode de commande 33a et deux électrodes de courant 33b, 33c. LI branche esclave 40 comporte un transistor esclave 41 qui possède une électrode de commande 41a et deux électrodes de courant 41b, 41c, le transistor esclave 41 étant sensiblement identique au transistor maître 31. Connectés en séric avec la branche esclave 40, on trouve un condensateur de temporisation 42 et un ensemble formé d'une résistance de rampe haute 43 et d'un transistor de rampe haute 44 connectés en série l'un avec l'autre, mais en parallèle avec le condensateur de temporisation. Le transistor de rampe haute 44 fonctionne à la manière d'un commutateur et comporte une électrode de commande 44a, qui a pour fonction de faire commuter le transistor entre un état conducteur et un état non conducteur, et deux électrodes dc courant 44b, 44c, qui conduisent du courant lorsque le transistor est commuté dans l'état conducteur, ce qui autorise le condensateur de temporisation à se décharger au travers de la
résistance de rampc haute.
Comme cela est bien connu dans la conception des miroirs de courant, les électrodes de commande 31a, 41a des transistors maîtres et esclaves 31, 41 sont connectées ensemble, de sorte que tout courant qui circule dans la branche maître provoquera la circulation d'un courant sensiblement identique dans la branche esclave 40. En outre, comme cela est également bien connu dans la conception des miroirs de courant, l'électrode de commande 31 la du transistor maître est connectée à l'une, 31c, des électrodes de courant 31b, 31c, du transistor maître, de sorte que le transistor maître 31 est sensiblement connecté en diode de façon à présenter une très faible résistance à la circulation du courant dans la branche maître 30. De cette manière, le courant qui circule dans la branche maître 30 (et, par conséquent, également dans la branche esclave 40) est principalement déterminé par la résistance de commande 32 et le transistor dc commande 33 d'une manière qui va
être discutée ci-après.
L'électrode dc commande 33a du transistor de commande 33 est connectée à un générateur dc signal de commande 60 qui forme une partie du souscircuit de commande numérique avec un circuit de verrouillage de préchauffage 70, un compteur 80 de cycles d'amorçage et une porte OU 90 de constatation d'amorçage. Lc transistor dc commande 33 joue effectivement le rôle d'un commutateur qui cst commandé par le signal de commande produit par le générateur 60 de signal de commande. Plus simplement, lorsque le "commutateur" 33 est conducteur, du courant circule à la fois dans la branche maître 30 et la branche esclave 40, l'intensité du courant étant principalement déterminée par la valeur de la résistance dc commande 32. De la même façon, lorsque le "commutateur" 33 cst non conducteur, il ne circule aucun courant, ni dans la
branche maître 30, ni dans la branche csclave 40.
Grâce à la production, dans le générateur de commande 60, d'un signal de commande d'impulsion qui possède un rapport cyclique relativement faible, a, (le rapport du temps de conduction à la somme du temps de conduction et du temps de non-conduction) par exemple 1/16, le transistor de commande 33 ne permet la circulation du courant que pendant le temps dc conduction, de sorte que le passage du courant pris en moyenne sur le temps dans les branches maître et esclave 30, 40 est diminué par le rapport cyclique. Un signal d'impulsion approprié ayant un rapport cyclique approprié peut très facilement être produit, par exemple à l'aide d'un très simple circuit de comptage qui occupera très peu de silicium dans un circuit intégré. Par excmplc, un signal d'impulsion ayant un rapport cyclique de 1/16 pourrait être produit à partir d'un simple circuit de comptage jusqu'à 16 ne
nécessitant que quatre bascules et une porte ET à quatre entrées.
En plus du montage miroir dc courant, le sous-circuit de temporisation analogique 13 comporte un comparateur dc tension 50 qui possède une première entrée 50a connecté au condensateur de temporisation 42, afin de mesurer la tension existant à ses bornes, et une deuxième entrée 50b connectée à une tension de référence, qui, dans ce cas, est produite par trois résistances de division de tension 51, 52, 53 (ayant respectivement les valeurs dc résistance R2, R3 et R4), et un transistor 54 faisant fonction de commutateur et connecté en parallèle avec la
résistance 53, pour des raisons qui seront discutées ci-après.
Comme ci-dessus mentionné, le sous-circuit de commande numérique 12 comporte un générateur de signal de commande 60, un circuit de verrouillage de préchauffage 70, un compteur de cycles d'amorçage 80 et une porte OU 90 de constatation d'amorçage. Lc circuit de verrouillage de préchauffage 70 est une bascule de type D qui est cadcncée par le signal de sortie du comparateur 50 et dont l'entrée D 71 cst positionnée de façon pcrmancnte sur le niveau haut. Elle possède une entrée de rcpositionncmecnt 72 à laquelle cst appliqué un signal UvIO qui empêche la sortie de non-inversion 73 du circuit de verrouillage de préchauffage 70 dc passer au niveau haut avant qu'une tension suffisamment élevée ne soit appliquée au circuit de ballast électronique 10 pour lui permettre de fonctionner correctement après le démarrage; l'application du signal UVLO approprié étant une condition nécessaire, mais non suffisante, pour mettre la sortie de non-inversion 73 au nivcau haut, ce qui se produit lorsque diverses conditions
supplémentaires sont satisfaites, comme décrit ci-après. La sortie de non-
inversion 73 du circuit de verrouillage 73 est appliquée à une porte OU 61 se
trouvant à l'intérieur du générateur dc signal de commande 60. La sortie de non-
inversion 73 est égalcment connectée à un moyen 75 de balayage de fréquence qui permet le passage à unc rampe basse ou le balayage de fréquence du signal de
filament, comme décrit ci-après.
Le générateur de signal de commande 60 est cadencé par le signal d'horloge principal 62 du circuit de ballast électronique 10 et comporte un générateur de signal pulsé qui possède un rapport cyclique relativement bas (par exemple 1/16), clequel signal cst appliqué en entrée à une première entrée 63 de la porte OU 61. Le signal de la sortie 73 du circuit de verrouillage 70 est appliqué à une deuxième entrée 64 de la porte OU 61, comme mentionné ci-dessus. La sortie de la porte OU 61 comprend le signal de commande qui est appliqué au
transistor de commande 33, comme décrit ci-dessus.
Le compteur d'amorçage 80 est égalcment cadencé par le signal de sortie du comparateur 50 et, de même, possède une cntrée de rcpositionnement à laquelle le signal UVLO cst appliqué pour empêcher que le comptage ne commence avant qu'un fonctionnement correct du circuit de ballast électronique 10 ait été assuré. Le compteur 80 possèdc une sortie "unités" 81, une sortie "deux" 82 et une sortie "quatre" 83 qui comptent respcctivement des unités, des groupes de deux et
des groupes de quatre pour les impulsions d'horloge reçues sur l'entrée d'horloge.
La sortie "quatre" est connectée à un moyen d'invalidation du système (non représenté), qui invalide le système de la lampe dans son ensemble afin d'empêcher qu'elle ne soit endommagée si le tube ne réussissait pas à s'amorcer après quatre tentatives. La porte OU 90 dc constatation d'amorçage possède une entrée 91 connectée à la sortie du comparateur 50 et une deuxièmc entrée 92 connectée à la sortie d'un moyen de constatation d'amorçage (non représenté). Le signal de la sortie 93 de la porte OU 90 est appliqué à l'électrode de commande 44a du
transistor de rampe haute 44.
Le signal de sortie du comparateur 50 est également utilisé pour invalider le moyen de constatation d'amorçage pendant les phases de rampe haute,
via une porte NON 95, pour des raisons qui sont bien connus de l'homme de l'art.
Le circuit ci-dessus décrit, schématiquement représenté sur la figure 2, fonctionne de la manière suivante (on se reportera aussi à la figure 1). Lorsque du courant électrique est fourni aux bornes 3 et 4, le circuit redresseur courant alternatif/courant continu 5 commence de produire une tension continue
augmentant rapidement qui est fournie au circuit de ballast électronique 10.
Pendant ce laps de temps, le signal UvLO maintient le circuit de verrouillage 70 et le compteur 80 dans des états bas. Dès que le signal de tension continu venant du
redresseur courant altematif/courant continu 5 est suffisamment élevé, le sous-
circuit d'alimentation électrique 11 produit un signal de filament haute fréquence (par exemple 100 kHz) qui est envoyé aux filaments (non représentés) se trouvant à l'intérieur du tube fluorescent 20. Le circuit d'alimentation électrique produit également un signal d'horloge ayant la même fréquence que le signal de filament, qui est utilisé pour cadencer le générateur de signal de commande 60, et une tension continue V,F qui est utilisée pour alimenter les divers éléments actifs et numériques du circuit de ballast de la lampe électronique et du système de la lampe dans son ensemble, ce signal étant fourni à la fois au montage miroir de
courant 30, 40 et aux résistances de division de tension 51, 52, 53.
A l'instant o le premier signal d'horloge est fourni au générateur de signal 60, le condensateur de temporisation 42 sc trouve dans un état sensiblement non chargé, la sortie de non-inversion du circuit de verrouillage 70 est au niveau bas, et une première tension de référence Va., donnée par:
R3 + R4
VRErl = VRU' R2 + R3 + R4
est appliquée à l'entrée 50a du comparateur 50.
Toutefois, dès que le signal d'horloge est appliqué au générateur de signal de commande 60, le transistor de commande 33 commute à répétition dans l'état conducteur et dans l'état non conducteur, de manière pulsée, avec un rapport cyclique correspondant au rapport cyclique du signal de commande (par exemple 1/16). L'intensité instantanée du courant circulant dans la branche maître 30 (et, par conséquent, également dans la branche esclave 40) pendant chaque impulsion de conduction est donnée par VR/,R1, o R1 est la valeur de la résistance de commande 32. Ainsi, l'intensité prise en moyenne sur le temps du courant qui charge le condensateur de temporisation 42 est È.VR,/R1, o ô est le rapport cyclique du signal de commande. Le temps nécessaire pour que le courant pris en moyenne sur le temps charge le condensateur de temporisation, d'une tension sensiblement égale au potentiel de terre jusqu'à la tension VaFI, donne une première période de retard caractéristique x1, que l'on peut appeler la période de retard caractéristique de préchauffage, et qui est typiquement comprise dans l'intervalle de 500 ms à 5 s. Pendant ce laps de temps, le circuit de ballast électronique se trouve dans une phase de préchauffage et un signal de filament
haute fréquence de préchauffage est appliqué aux filaments du tube fluorescent.
Lorsque la tension aux bornmes du condensateur de temporisation 42 dépasse V,_, le signal de sortie du comparateur 50 passe au niveau haut. Ceci entraîne un certain nombre d'effets. D'abord, le commutateur 54 passe dans l'état conducteur, ce qui réduit la tension de référence appliquée à l'entrée 50a du comparateur 50 à une dcuxième tension de référence VR.2, qui est inférieure à VvEúF, et qui est donnée par: R3
VREFI = VF R +'
RL' R2+R3
En deuxième lieu, la porte OU 90 dc constatation d'amorçage passe au niveau haut, ce qui fait commuter dans l'état conducteur le transistor de rampe haute 44, et permet que le condensateur de temporisation 42 se décharge via la résistance de rampe haute 43. Le temps nécessaire pour que le condensateur de temporisation se décharge via la résistance 43, de la tension VREF, jusqu'à la tension Vv2, donne une deuxième période de retard caractéristique t2 du circuit de
temporisation analogique 13, que l'on peut appeler la période de retard caractéris-
tique de rampe haute, ou de suppression de balayage, et qui est typiquement comprise dans l'intervalle de 5 à 50 ms. De ce fait, pendant la première phase de rampe haute, la fréquence de la tension de filament reste simplement à la fréquence
de préchauffage.
Le flanc montant du signal de sortie du comparateur 50 provoquera également le passage dans l'état haut du circuit de verrouillage de préchauffage 70 et amènera le compteur 80 à enregistrer une première valeur de comptage. Puisque
l'entrée D du circuit de verrouillage 70 est maintenu à l'état haut, l'entrée de non-
inversion du circuit de verrouillage 70 restera de façon permanente à l'état haut, quels que soient les signaux d'horloge qu'il reçoit, jusqu'à ce qu'il soit repositionné ou à moins qu'il ne soit repositionné. Le niveau haut du signal de sortie du circuit de verrouillage 70 amène également le signal de sortie de la porte OU 61 à passer dans l'état haut, de sorte que le rapport cyclique du signal de commande devient égalàl. Dès que le condensateur de temporisation s'est déchargé dans la résistance de rampe haute 43 jusqu'à une tension inférieure à VR12, la sortie du comparateur 50 passe au niveau bas. Ceci fait commuter le transistor 54 dans l'état non conducteur, de sorte que la tension V1. est de nouveau appliquée au comparateur 50. De plus, le transistor de rampe haute 44 passe dans l'état non conducteur, si bien que le condensateur de temporisation commence à se charger
de nouveau.
Pendant la phase suivante, qui peut être appelée une phase de rampe basse, ou de balayage de fréquence, le condensateur de temporisation se charge de VRm2 à VRm à une vitesse détcrminée par la nouvelle intensité, prise en moyenne sur le temps, du courant de charge, soit V, F/R1. Ceci donne une troisième période de retard caractéristique tc3, qui peut être appelée une période de retard caractéristique de rampc basse, ou de balayage de fréquence, et qui est typiquement comprise dans l'intervalle de 50 à 250 ms. Pendant ce temps, le moyen de balayage de fréqucnce fait que la fréquence du signal de filament descend sur une rampe basse de façon à passer cn la balayant sur la fréquence de résonance du tube fluorescent 20, dans une tentative d'amorçage. Si le tube fluorescent s'amorce effectivement, alors un signal de constatation d'amorçage est appliqué en entrée à la porte OU 90 de constatation d'amorçage, qui passe de façon permanente dans l'état haut cn maintenant le transistor de rampe haute dans un état conducteur permanent et, par conséquent, assure que le condensateur de temporisation est maintenu déchargé et que la sortie du comparateur 50 est
maintenue dans l'état bas.
Toutefois, si le tube fluorescent 20 ne s'amorce pas, alors, lorsque la tension aux bornes du condensateur de temporisation 42 dépasse de nouveau VRp, la sortie du comparateur 50 passe de nouveau dans l'état haut, ce qui fait de nouveau commuter dans l'état conducteur le transistor 54, de sorte que la tension VRf2 est appliquée à l'entrée 50a du comparateur 50, et ce qui fait commuter de nouveau dans l'état conducteur le transistor de rampc haute 44, afin de faire commencer la décharge du condensateur de temporisation 42. Pendant que le condensateur 42 se décharge, le ballast électronique entre dans une phase de rampe haute pendant laquelle la fréquence du signal de filament revient à une rampe haute jusqu'à la fréquence de préchauffage. Lorsque la tension aux bornes du condensateur est tombée en dessous de VREv, le flanc descendant du signal venant du comparateur 50 provoque l'enregistrement d'une deuxième valeur de comptage par le compteur 80. La série de phases de rampe basse et de rampe haute se poursuit alors jusqu'à ce que le tube fluorescent réussisse à s'amorcer, ou jusqu'à ce que le compteur 80 ait enregistré quatre impulsions d'horloge successives venant du comparateur 50, après quoi le
système est invalidé pour des raisons dc protection.
La figure 3 est un schéma temporel qui illustre le fonctionnement du circuit de temporisation de la figure 2, comme décrit ci-dessus, pour le cas o aucun amorçage ne survient de manière satisfaisante. Le schéma consiste en une série de phases différentes 301, 302, 303. La première phase 301 est la phase de préchauffage, qui possède une période de retard caractéristique xI se trouvant dans l'intervalle de 500 ms à 5 s. La deuxième phase est une phase de rampe haute, ou de suppression debalayage, 302 possédant une période de retard caractéristique x2, qui se trouve dans l'intervalle de 5 à 50 ms. La troisième phase est une phase de rampe basse, ou de balayage de fréquence, ayant une troisième période de retard caractéristique '3, comprise dans l'intervalle de 50 à 250 ms. Après cela, les deuxième et troisième phases se répètent jusqu'à ce que la lampe réussisse à
s'amorcer ou jusqu'à ce que le système soit invalidé.
Le premier signal représenté sur la figure 3 est le courant 341 qui circule dans le transistor esclave 41. Pendant la phase de préchauffage 301, on peut voir que ce signal de courant est sous forme pulsée (avec un rapport cyclique donné par le rapport cyclique du signal de commande appliqué au transistor de commande 33). L'intensité du courant pendant chaque impulsion est déterminée par la résistance de commande 32 et peut être appelée I4. A la fin de la phase de préchauffage 301, le courant 341 arrête de prendre la forme pulsée et stationne à I4,. Le deuxième signal représenté sur la figure 3 est le courant 344 qui circule dans le transistor de rampc haute 44. On peut voir qu'aucun courant ne circule pendant les phases 301 et 303. Pendant chaque phase de rampe haute, ou de suppression de balayage, 302, lc courant 344 a une intensité I44 qui est supérieure à I41. Le troisième signal rcprésenté sur la figure 3 est la tension 442 aux bornes du condensateur dc temporisation 42. On peut voir que, pendant la phase de préchauffage 301, ce signal s'élève lentement, par pas successifs (puisque le condensateur est chargé par le courant 341 moins le courant 344), jusqu'à ce qu'il atteigne la tension VR..m, o la phase dc préchauffage 301 prend fin et la phase de suppression de balayage, ou de rampe haute, 302 commence. Pendant cette phase 302, la tension 442 descend rapidement, puisque I4 est supérieur à 141. La tension 442 continue de chuter jusqu'à cc qu'elle passe en dessous de VRF., o la phase de suppression de balayage 302 prend fin et une phase de rampe basse ou de balayage de fréquence 303 commence. Pendant la phase de balayage de fréquence, la tension 442 monte, à une vitesse beaucoup plus élevée que ce n'était le cas dans la phase de préchauffage, puisque le courant 341 cst maintenant en train de charger de façon constante lc condensateur 42, jusqu'à ce qu'elle dépasse de nouveau la tension VREF, o la phase de balayage de fréquence 303 prend fin et une nouvelle phase de suppression de balayage 302 commence. Le comportement de la tension 442 se reproduit alors de manière répétitive pendant les répétitions des phases 303
et 302.
Le quatrième signal représenté sur la figure 3 est la tension de
référence 450b qui est appliquée à la deuxième entrée 50b du comparateur 50.
Pendant la première phase 301 et la troisième phase 303, celle-ci prend la valeur
VREF et, pendant la deuxième phase 302, elle prend la valeur RRm2.
Le cinquième signal représenté sur la figure 3 est la tension de sortie 450c du comparateur 50. Pendant la première phase 301 et la troisième phase 303, le signal est bas (c'est-à-dire à 0 V), tandis que, pendant la deuxième phase 302, il est haut (c'est-à-dire qu'il a la valeur de la tension d'alimentation fournie au
comparateur 50).
Le sixième signal représenté sur la figure 3 est la tension de sortie 470 du circuit de verrouillage de préchauffage 70. On peut voir que celle-ci est basse
pendant toute la phase de préchauffage 301, après quoi elle passe au niveau haut.
Le signal final représenté sur la figure 3 est la fréquence 500 du signal de filament. Pendant la phase de préchauffage 301, ce signal est constant et possède la fréquence dc préchauffage fph, laquelle peut être de l'ordre d'environ 100kHz. Pendant la première phase de rampe haute, ou de suppression de balayage, 302, elle est maintenue à fh,. Pendant chaque phase de rampe basse, ou de balayage de fréquence, 303, clle effcctue un balayage descendant jusqu'à une fréquence de fin de balayage fg qui est inférieure. Ensuite, après chaque phase de rampe basse 303, la fréquence 50 du signal de filament revient à une rampe haute, jusqu'à fp et est maintcnuc à la valeur f., pendant chaque phase de rampe
haute 302.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du
circuit et du procédé dont la description vient d'être donnée à titre simplement
illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas
du cadre de l'invention.
Claims (11)
1. Circuit dc temporisation destiné à un circuit de ballast de lampe électronique, caractérisé cn ce qu'il comprend un sous-circuit de temporisation analogique (13) et un sous-circuit de commande numérique (12), le sous-circuit de commande numérique (12) étant conçu pour commander le sous-circuit de temporisation analogique (13) de manièrc que le circuit de temporisation puisse produire une pluralité dc signaux de temporisation ayant des périodes de retard
caractéristiques (Xl, '2, c3) différentcs.
2. Circuit de temporisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sous-circuit de command numérique (12) cst conçu pour produire un signal de commande qui interagit avec le sous-circuit de temporisation analogique (13) de façon que la période dc retard caractéristique de chaque signal de temporisation
dépende du rapport cyclique (d) du signal de commande.
3. Circuit de temporisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le sous-circuit dc temporisation analogique (13) comprend un condensateur
(42) chargé par un miroir dc courant (30, 40).
4. Circuit de temporisation selon la revendication 3, caractérisé en ce
que le miroir de courant (30, 40) cst un miroir de courant pulsé.
5. Circuit de temporisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le miroir de courant pulsé comporte un commutateur (33) pouvant être commandé par le signal dc commande qui est délivré par le sous-circuit de commande numérique, de manière que la périodc de retard caractéristique du sous-circuit de temporisation analogique puisse varier sous l'effet des variations
du rapport cyclique (a) du signal de commande.
6. Circuit de temporisation selon l'une quelconque des revendications 1
à 5, caractérisé en ce que le sous-circuit de commande numérique (12) est préprogrammé pour commander le sous-circuit dc temporisation analogique (13) de façon qu'il ait initialemcnt une période de retard caractéristique (Cl) de
préchauffage, puis, cnsuitc, qu'il ait une pluralité dc périodes de retard caractéris-
tiques (T3) de rampe basse entre lesquelles se trouvent des périodes de retard
caractéristiques (tr2) dc rampe haute.
7. Circuit dc ballast de lampe électronique, caractérisé en ce qu'il incorpore un circuit de temporisation tel que défini dans l'une quelconque des
revendications 1 à 6.
8. Procédé de production d'une pluralité de signaux de temporisation ayant des périodes dc retard caractéristiques (-i, t2, c3) différcntes, caractérisé en
ce qu'il comprend les opérations consistant à prévoir un sous-circuit de tempori-
sation analogique (13) et un sous-circuit dc commande numérique (12) et à commander le sous-circuit dc temporisation analogique à l'aide du sous-circuit de commande numérique de façon à produire les différentes périodes de retard caractéristiques.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'opération de commande du sous-circuit de temporisation analogique (13) comporte l'opération de production d'un signal de commande qui est appliqué au sous-circuit de temporisation analogique dc manière que la période de retard caractéristique de chaque signal de temporisation dépende du rapport cyclique du signal de commande.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le sous-circuit de temporisation analogique comporte un condensateur (42) et un miroir de courant (30, 40), le procédé comportant en outre l'opération qui consiste à charger le condensateur au moyen du courant fourni par le miroir de courant, o le temps nécessaire pour que le condensateur se charge, d'une tension à une autre
tension, donne les périodes dc retard caractéristiques des signaux de temporisation.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à pulser le miroir de courant en fonction du signal
de commande.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9800235A FR2773651A1 (fr) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Circuit de temporisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9800235A FR2773651A1 (fr) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Circuit de temporisation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2773651A1 true FR2773651A1 (fr) | 1999-07-16 |
Family
ID=9521688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9800235A Pending FR2773651A1 (fr) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | Circuit de temporisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2773651A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1295193A1 (fr) * | 2000-06-19 | 2003-03-26 | International Rectifier Corporation | Circuit integre de commande de ballast comportant un minimum de composants internes et externes |
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1998
- 1998-01-13 FR FR9800235A patent/FR2773651A1/fr active Pending
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