FR2775414A1 - Dispositif pour commander l'allumage d'une lampe a decharge et circuit formant pont en h destine a etre utilise dans un tel dispositif - Google Patents
Dispositif pour commander l'allumage d'une lampe a decharge et circuit formant pont en h destine a etre utilise dans un tel dispositif Download PDFInfo
- Publication number
- FR2775414A1 FR2775414A1 FR9900646A FR9900646A FR2775414A1 FR 2775414 A1 FR2775414 A1 FR 2775414A1 FR 9900646 A FR9900646 A FR 9900646A FR 9900646 A FR9900646 A FR 9900646A FR 2775414 A1 FR2775414 A1 FR 2775414A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- voltage
- discharge lamp
- transistors
- conductive state
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2921—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
- H05B41/2926—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/2881—Load circuits; Control thereof
- H05B41/2882—Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
- H05B41/2883—Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter the controlled element being a DC/AC converter in the final stage, e.g. by harmonic mode starting
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/2885—Static converters especially adapted therefor; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/2885—Static converters especially adapted therefor; Control thereof
- H05B41/2887—Static converters especially adapted therefor; Control thereof characterised by a controllable bridge in the final stage
- H05B41/2888—Static converters especially adapted therefor; Control thereof characterised by a controllable bridge in the final stage the bridge being commutated at low frequency, e.g. 1kHz
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/382—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Ce dispositif pour en commander l'allumage d'une lampe à décharge (4) comprend un transformateur (8), dont l'enroulement primaire est connecté à une source d'alimentation (1) et dont l'enroulement secondaire est connecté à la lampe pour produire une tension alternative, un élément de commutation (9) connecté en série avec cette alimentation entre l'enroulement primaire et la source d'alimentation, un circuit formant pont en H (11-14) connecté entre l'enroulement secondaire et la lampe à décharge et comportant deux couples de transistors (11, 14; 12, 13), des moyens (10) mesurant la tension continue appliquée audit circuit formant pont en H et des moyens (18, 21) pour placer à l'état conducteur un ou les deux couples de transistors.Application notamment aux lampes d'éclairage urbain et aux phares d'automobiles.
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande d'allumage d'une lampe à décharge servant à commander une lampe à décharge qui émet une lumière au moyen d'une décharge provoquée par un claquage. Plus particulièrement, l'invention a trait à un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge servant à commander l'allumage d'une lampe à décharge prévue pour un phare monté dans un véhicule tel qu'une automobile, et un circuit formant pont en H destiné à être utilisé dans un tel dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge.
De façon classique, des lampes à halogène, dans lesquelles un gaz halogène est contenu dans un tube à électrodes, ont été largement utilisées comme phares pour automobiles. Les lampes à halogène présentent l'avantage consistant en ce qu'elles peuvent émettre un flux de lumière plus intense que des lampes à filaments. Cependant, des tentatives ont été faites pour utiliser des lampes à décharge, telles que des lampes à vapeur de sodium à haute tension ou des lampes à halogénure métallique, que l'on a utilisées en tant que lampadaires dans les rues, en tant que phares pour automobiles, à la place de lampes à halogène.
En se référant ci-après à la figure 5, annexée à la présente demande, on y voit représenté un schéma-bloc représentant un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge de l'art antérieur tel que décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique (KOKAI) N04-26002. Sur cette figure, le chiffre de référence 1 désigne une source d'alimentation à courant continu, telle qu'une batterie, qui peut être montée dans une automobile, le chiffre de référence 2 désigne un convertisseur continu - continu qui convertit la tension d'alimentation délivrée par la source d'alimentation à courant continu 1 en une tension supérieure prédéterminée, le chiffre de référence 3 désigne un onduleur continu alternatif qui convertit la tension prédéterminée délivrée par le convertisseur continu-continu en une tension alternative, le chiffre de référence 4 désigne une lampe à décharge, le chiffre de référence 5 désigne un circuit d'amorçage connecté entre l'onduleur continu - alternatif 3 et la lampe à décharge 4 pour produire et appliquer une tension extrêmement élevée à la lampe à décharge lors de l'application de l'alimentation à la lampe à décharge, par accroissement supplémentaire de la tension alternative délivrée par l'onduleur continu - alternatif 3, et le chiffre de référence 6 désigne un circuit de commande servant à commander le convertisseur continu - continu 2 de telle sorte que le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge délivre une puissance constante à la lampe à décharge 4.
En outre, le chiffre de référence 8 désigne un transformateur, dont l'enroulement primaire est connecté électriquement à la source d'alimentation à courant continu 1 et dont l'enroulement secondaire est connecté électriquement à la lampe à décharge 4 pour produire, dans l'enroulement secondaire, une tension qui est supérieure à celle appliquée à l'enroulement primaire, le chiffre de référence 9 désigne un commutateur connecté, en série avec la source d'alimentation à courant continu 1, entre l'enroulement primaire du transformateur 8 et la source d'alimentation à courant continu 1, le chiffre de référence 10 désigne une résistance qui est disposée en tant que voltmètre pour la mesure de la tension continue qui apparaît dans l'enroulement secondaire du transformateur 8, en tant que tension de lampe, les chiffres de référence 11 à 14 désignent des transistors branchés entre le transformateur 8 et le circuit d'amorçage 5 et le chiffre de référence 22 désigne un circuit de commande de commutation servant à appliquer une opération de commande marche / arrêt aux quatre transistors. Les quatre transistors 11 à 14 constituent un circuit formant pont en H.
Lorsque la lampe à décharge 4 n'est pas allumée, les deux électrodes de la lampe à décharge 4 sont isolées l'une de l'autre. Lorsqu'un processus de démarrage de l'allumage consistant à provoquer une décharge d'arc dans la lampe à décharge 4 est déclenché dans l'état isolé, le circuit de commande 6 agit de telle sorte qu'une tension élevée d'environ 400 volts apparaît dans l'enroulement secondaire du transformateur 8 à l'intérieur du convertisseur continu - continu 2. Le circuit de commande de commutation 22 commande le circuit formant pont en H de telle sorte que la haute tension est envoyée précisément telle quelle au circuit d'amorçage 5. Le circuit d'amorçage 5 augmente la tension élevée jusqu'à une tension plus élevée d'environ 20 kV. Lorsque la haute tension d'environ 20 kV est appliquée à la lampe à décharge 4, une décharge par arc est amenée à traverser le gaz entre les électrodes de la lampe à décharge, sous l'effet d'un claquage. La lampe à décharge commence alors à émettre une lumière.
Lorsqu'un tel claquage est provoqué dans la lampe à décharge, le circuit d'amorçage 5 arrête l'opération d'amorçage et l'onduleur continu - alternatif 3 fait démarrer l'opération de commutation. D'une manière accompagnée par le claquage, la tension, qui apparaît dans l'enroulement secondaire du transformateur 8, est réduite à une tension qui dépend de la tension nominale de la lampe à décharge 4. Le circuit de commande modifie alors son opération de commande de sorte que le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge envoie une puissance constante à la lampe à décharge 4. Une tension alternative commandée de manière à fournir une puissance constante, est ainsi appliquée à la lampe à décharge 4, et la lampe à décharge 4 continue à émettre une lumière.
La commande de l'allumage de la lampe à décharge 4 avec une source d'alimentation constante est destinée à accroître la durée de vie de la lampe à décharge 4, en rapport avec la caractéristique de cette dernière.
Habituellement, les quatre transistors 11 à 14 contenus dans le circuit formant pont en H sont des transistors présentant la caractéristique de tension élevée de maintien d'environ 400 volts. Par conséquent, un problème lié au circuit de commande de l'éclairement d'une lampe à décharge de l'art antérieur réside dans le fait que les quatre transistors requièrent un espace important étant donné que le rayonnement de chaleur à partir des transistors doit être pris en compte et que l'espace étendu occupé par les quatre transistors empêche par conséquent de réduire la taille du circuit formant pont en H et par conséquent du dispositif.
En particulier, étant donné que le circuit de commande 6 mesure la tension continue qui apparaît au niveau de l'enroulement secondaire du transformateur 8 au moyen de la résistance 10, puis commande le convertisseur continu - continu 2 conformément à la tension continue mesurée, les quatre transistors 11 à 14 qui forment le circuit formant pont en H peuvent posséder des caractéristiques identiques. S'ils ne possèdent pas des caractéristiques identiques, une tension alternative produite par le circuit en pont peut devenir instable même si la tension continue appliquée au circuit formant pont en H est commandée de manière à rester constante. C'est pourquoi, quatre transistors ayant des dimensions importantes et possédant la même caractéristique de tension élevée de maintien d'environ 400 volts sont utilisés pour constituer les transistors 11 à 14 du circuit formant pont en H de l'art antérieur.
Un autre problème associé au dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge de l'art antérieur est que, si la tension élevée appliquée dans la lampe à décharge 4 devient instable, la lampe à décharge 4 est placée dans un état d'éclairement instable, dans lequel elle ne peut pas émettre, d'une manière stable, une lumière ayant une énergie lumineuse constante.
La présente invention a pour but d'éliminer les problèmes indiqués précédemment. Un but de la présente invention est de fournir un circuit formant pont en H dont les dimensions physiques soient réduites, et un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge comprenant un tel circuit formant pont en H et apte à amener une lampe à décharge pour émettre une lumière, de façon stable.
Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge pour l'application d'une haute tension à la lampe à décharge de manière à amener une décharge à traverser un gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour appliquer une tension alternative à ladite lampe à décharge pour commander l'allumage de ladite lampe à décharge, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend : un transformateur comportant un enroulement primaire connecté à une source d'alimentation à courant continu et un enroulement secondaire connecté électriquement à ladite lampe à décharge pour produire dans ledit enroulement secondaire de ce transformateur une tension alternative qui est supérieure à une tension continue appliquée audit enroulement primaire du transformateur; un élément de commutation connecté, en série avec ladite source d'alimentation à courant continu, entre ledit enroulement primaire dudit transformateur et ladite source d'alimentation à courant continu; un circuit formant pont en H branché entre ledit enroulement secondaire dudit transformateur et ladite lampe à décharge et comportant un premier couple de transistors et un second couple de transistors apte à convertir une tension continue produite à partir de ladite tension alternative qui apparaît sur ledit enroulement secondaire dudit transformateur en une tension alternative dont la polarité est modifiée à des intervalles prédéterminés, ledit premier couple de transistors possédant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple de transistors, et les résistances à l'état conducteur des quatre transistors desdits premier et second couples étant égales de sorte que la différence entre les résistances à l'état conducteur peut être négligée; des moyens de mesure de tension pour mesurer la tension continue appliquée audit circuit formant pont en H; et des moyens de commande pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple de transistors lors de l'application d'une haute tension à ladite lampe à décharge de manière à amener une décharge à traverser le gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour déclencher une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation en fonction de la tension continue mesurée et placer alternativement à l'état conducteur lesdits premier et second couples de transistors pour appliquer la tension alternative délivrée par ledit circuit formant pont en H à ladite lampe à décharge après que cette dernière a été amorcée, de sorte qu'une puissance envoyée à ladite lampe à décharge est stabilisée.
Le dispositif peut comporter en outre des moyens de mesure du courant pour mesurer le courant circulant dans ladite lampe à décharge, lesdits moyens de commande estimant une résistance à l'état conducteur desdits premier et second couples de transistors et prédisant également une tension alternative réellement appliquée à ladite lampe à décharge à partir dudit courant et de ladite tension continue mesurés et de ladite résistance estimée à l'état conducteur pour réaliser une opération de commande marche / arrêt audit élément de commutation de sorte qu'une puissance prédéterminée est délivrée à ladite lampe à décharge.
Selon une forme de réalisation préférée de la présente invention, lesdits moyens de commande comprennent des moyens pour mesurer une température ambiante au voisi nage dudit circuit formant pont en H et des moyens pour mémoriser une table de résistances à l'état conducteur, qui représente une correspondance biunivoque entre les températures ambiantes et les résistances à l'état conducteur pour lesdits premier et second couples de transistors, et que lesdits moyens de commande estiment la résistance à l'état conducteur desdits premier et second couples de transistors par récupération d'une valeur de résistance à l'état conducteur correspondant à la température ambiante mesurée, à partir de ladite table de résistances à l'état conducteur.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge pour l'application d'une haute tension à une lampe à décharge de manière à amener une décharge a traverser un gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour appliquer une tension alternative à ladite lampe à décharge pour amener ladite lampe à décharge à émettre une lumière, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un transformateur possédant un enroulement primaire connecté à une source d'alimentation à courant continu et un enroulement secondaire connecté électriquement à ladite lampe à décharge pour produire dans ledit enroulement secondaire du transformateur une tension alternative qui est supérieure à une tension continue appliquée audit enroulement primaire du transformateur; un élément de commutation connecté, en série avec ladite source d'alimentation à courant continu, entre ledit enroulement primaire dudit transformateur et ladite alimentation à courant continu; un circuit formant pont en H branché entre ledit enroulement secondaire dudit transformateur et ladite lampe à décharge et pourvu d'un premier couple de transistors et d'un second couple de transistors, apte à convertir une tension continue produite à partir de ladite tension alternative qui apparaît dans ledit enroulement secondaire dudit transformateur en une tension alternative dont la polarité est modifiée à des intervalles prédéterminés, ledit premier couple de transistors ayant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple de transistors; des moyens de mesure de tension pour mesurer la tension alternative appliquée audit circuit formant pont en H ; et des moyens de commande pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple de transistors lors de l'application d'une haute tension à ladite lampe à décharge pour amener une décharge à traverser le gaz contenu dans ladite lampe à décharge, pour estimer une résistance à l'état conducteur du premier ou du second couple de transistors, qui doit être placé à l'état conducteur, et pour déclencher une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation en fonction de la tension continue mesurée et de ladite résistance à l'état conducteur estimée, et pour placer alternativement à l'état conducteur lesdits premier et second couples de transistors pour appliquer la tension alternative délivrée par ledit circuit formant pont en H à ladite lampe à décharge après que ladite lampe à décharge a été amorcée, de sorte qu'une puissance appliquée à ladite lampe à décharge est stabilisée.
En outre le dispositif peut comporter un élément mesure du courant pour mesurer un courant circulant dans ladite lampe à décharge. L'unité de commande peut également prédire une tension alternative appliquée réellement à la lampe à décharge à partir du courant et la tension continue mesurés et de la résistance à l'état conducteur estimée pour réaliser une opération de commande marche / arrêt à l'élément de commutation de sorte qu'une puissance prédéterminée est appliquée à la lampe à décharge.
De préférence, l'unité de commande comprend un élément de mesure de température servant à mesurer une température ambiante au voisinage du circuit formant pont en H et une mémoire pour mémoriser une première table de résistances à l'état conducteur, représentant une correspondance biunivoque entre des températures ambiantes et des résistances à l'état conducteur pour le premier couple de transistors, une seconde table de résistances à l'état conducteur représentant une correspondance biunivoque entre des températures ambiantes et des résistances à l'état conducteur pour le second couple de transistors. L'unité de commande peut estimer la résistance à l'état conducteur du premier ou du second couple de transistors, qui doit être placé à l'état conducteur, par récupération d'une valeur de résistance à l'état conducteur correspondant à la température ambiante mesurée à partir de la première ou de la seconde table de résistances à l'état conducteur.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un circuit formant pont en H, qui peut accepter n'importe laquelle de deux ou de plus de deux tensions continues ayant des valeurs différentes et modifier la polarité d'une tension continue, qui lui est appliquée, de manière à produire une tension alternative, caractérisé en ce qu'il comprend : des premier et second couples d'éléments de commutation, ledit premier couple d'éléments de commutation possédant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple d'éléments de commutation; au moins une borne de commande pour recevoir un signal de commande pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple d'éléments de commutation lorsque ledit pont H accepte une haute tension continue, et pour recevoir un signal de commande pour placer à l'état conducteur lesdits premier et second couples d'éléments de commutation alternativement lorsque ledit pont H reçoit une basse tension continue et convertit la basse tension continue en une tension alternative. De préférence, les résistances à l'état conducteur des quatre éléments de commutation desdits premier et second couples sont égales entre elles de sorte que la différence entre les résistances à l'état conducteur peut être ignorée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est un schéma-bloc d'un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge conformément à une première forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 est un graphique représentant un exemple des caractéristiques de résistance à l'état conducteur de transistors, qui est mémorisé dans une mémoire non volatile du dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge conformément à la première forme de réal!- sation de la présente invention;
- la figure 3 est un organigramme illustrant l'opération de commande de l'allumage, exécutée par une unité centrale CPU contenue dans le dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge conformément à la première forme de réalisation de l'invention;
- la figure 4 est un schéma représentant un exemple de la forme d'onde d'une tension appliquée à la lampe à décharge pendant une séquence d'étapes d'une procédure de commande de l'allumage; et
- la figure 5 est un schéma-bloc représentant un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge de l'art antérieur.
- la figure 1 est un schéma-bloc d'un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge conformément à une première forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 est un graphique représentant un exemple des caractéristiques de résistance à l'état conducteur de transistors, qui est mémorisé dans une mémoire non volatile du dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge conformément à la première forme de réal!- sation de la présente invention;
- la figure 3 est un organigramme illustrant l'opération de commande de l'allumage, exécutée par une unité centrale CPU contenue dans le dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge conformément à la première forme de réalisation de l'invention;
- la figure 4 est un schéma représentant un exemple de la forme d'onde d'une tension appliquée à la lampe à décharge pendant une séquence d'étapes d'une procédure de commande de l'allumage; et
- la figure 5 est un schéma-bloc représentant un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge de l'art antérieur.
Première forme de réalisation
En se référant ci-après à la figure 1, on y voit représenté un schéma-bloc d'un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon une première forme de réalisation de la présente invention. Pour cette figure, le chiffre de référence 1 désigne une source d'alimentation à courant continu, telle qu'une batterie, qui peut être montée dans une automobile, le chiffre de référence 2 désigne un convertisseur continu-continu qui convertit la tension d'alimentation délivrée par la source d'alimentation à courant continu 1 en un tension prédéterminée plus élevée, le chiffre de référence 3 désigne un onduleur continu - alternatif qui convertit la tension prédéterminée délivré par le convertisseur continu - continu en une tension à courant alternatif, le chiffre de référence 4 désigne une lampe à décharge, le chiffre de référence 5 désigne un circuit d'amorçage connecté entre l'onduleur continu - alternatif 3 et la lampe à décharge 4 pour la production et l'application d'une tension extrêmement élevée à la lampe à décharge par accroissement de la tension élevée délivrée le convertisseur continu - continu 2 lors de l'application d'une énergie à la lampe à décharge, le chiffre de référence 6 désigne un circuit un circuit de commande pour commander le convertisseur continu - continu 2 de telle sorte que le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge délivre une puissance constante à la lampe à décharge 4, et le chiffre de référence 7 désigne un interrupteur d'éclairement d'un phare connecté entre la source d'alimentation à courant continu et le convertisseur continu - continu 2. L'onduleur continu alternatif 3 comprend un circuit formant pont en H constitué par un premier couple de transistors 11 et 14 et par un second couple de transistors 12 et 13, qui peuvent être commandés par le circuit de commande 6.
En se référant ci-après à la figure 1, on y voit représenté un schéma-bloc d'un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon une première forme de réalisation de la présente invention. Pour cette figure, le chiffre de référence 1 désigne une source d'alimentation à courant continu, telle qu'une batterie, qui peut être montée dans une automobile, le chiffre de référence 2 désigne un convertisseur continu-continu qui convertit la tension d'alimentation délivrée par la source d'alimentation à courant continu 1 en un tension prédéterminée plus élevée, le chiffre de référence 3 désigne un onduleur continu - alternatif qui convertit la tension prédéterminée délivré par le convertisseur continu - continu en une tension à courant alternatif, le chiffre de référence 4 désigne une lampe à décharge, le chiffre de référence 5 désigne un circuit d'amorçage connecté entre l'onduleur continu - alternatif 3 et la lampe à décharge 4 pour la production et l'application d'une tension extrêmement élevée à la lampe à décharge par accroissement de la tension élevée délivrée le convertisseur continu - continu 2 lors de l'application d'une énergie à la lampe à décharge, le chiffre de référence 6 désigne un circuit un circuit de commande pour commander le convertisseur continu - continu 2 de telle sorte que le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge délivre une puissance constante à la lampe à décharge 4, et le chiffre de référence 7 désigne un interrupteur d'éclairement d'un phare connecté entre la source d'alimentation à courant continu et le convertisseur continu - continu 2. L'onduleur continu alternatif 3 comprend un circuit formant pont en H constitué par un premier couple de transistors 11 et 14 et par un second couple de transistors 12 et 13, qui peuvent être commandés par le circuit de commande 6.
En outre le chiffre de référence 8 désigne un transformateur, dont l'enroulement primaire est connecté électriquement à la source d'alimentation à courant continu 1 et dont l'enroulement secondaire est connecté électriquement à la lampe à décharge 4 pour produire, dans l'enroule- ment secondaire, une tension qui est supérieure à celle appliquée à l'enroulement primaire, et le chiffre de référence 9 désigne un élément de commutation branché en série avec la source d'alimentation à courant continu 1 entre l'enroulement primaire du transformateur 8 et la source d'alimentation à courant continu 1. Le circuit de commande 6 peut déclencher une opération de commande marche / arrêt dans l'élément de commutation 9. Des résistances 10, qui sont montées en tant que voltmètre, sont connectées à l'enroulement secondaire du transformateur 8 pour la mesure de la tension continue qui apparaît dans l'enroulement secondaire du transformateur 8 en fonction de l'état de la lampe à décharge 4 et pour sa délivrance en tant que tension de lampe. La tension de lampe représente l'état de la lampe à décharge 4. Une autre résistance 15 est également connectée à l'enroulement secondaire pour la mesure d'un courant de lampe circulant depuis l'enroulement secondaire dans la lampe à décharge 4. Le chiffre de référence 16 désigne un premier convertisseur analogique / numérique servant à convertir la tension analogue de la lampe mesurée par les deux résistances 10 en une donnée de tension numérique équivalente, le chiffre de référence 17 désigne un second convertisseur analogique / numérique servant à convertir le courant analogique de la lampe mesuré par la résistance 15 en une donnée de courant numérique équivalente, le chiffre de référence 18 désigne une unité centrale de traitement ou unité centrale CPU servant à produire un signal de commande de commutation pour commander l'opération de commutation de l'élément de commutation 9 en fonction des deux données numériques délivrées par les premier et second convertisseurs analogique / numérique, le chiffre de référence 19 désigne un circuit générateur d'impulsions servant à produire des impulsions ayant une fréquence de répétition des impulsions et un taux d'impulsions, qui dépendent du niveau du signal de commande de commutation délivré par l'unité centrale CPU, le chiffre de référence 20 désigne un onduleur pour inverser un signal de commande du pont, qui est envoyé au premier couple de transistors 11 et 14 par l'unité centrale CPU 18, puis délivrer le signal de commande inversé du pont au second couple de transistors 12 et 13, le chiffre de référence 21 désigne un élément de mesure de température pour mesurer une température ambiante au voisinage du circuit formant pont en H, et la référence 18a désigne une mémoire non volatile disposée dans l'unité centrale CPU 18, pour mémoriser une table de résistances à l'état conducteur, qui représente la caractéristique de résistance à l'état conducteur des quatre premiers transistors 11 à 14.
En se référant ci-après à la figure 2, on y voit représenté un graphique représentant un exemple de la caractéristique de résistance à l'état conducteur des quatre premiers transistors 11 à 14, qui est mémorisée dans la mémoire non volatile 18a. Sur cette figure, l'axe horizontal représente la température des transistors et l'axe vertical représente la résistance à l'état conducteur des transistors. La courbe en trait plein représente une caractéristique typique de résistance à l'état conducteur de transistors du même type et des transistors 11 à 14. La courbe formée de tirets représente les caractéristiques de résistance à l'état conducteur de transistors du même type et des transistors 11 à 14. Comme cela est représenté sur la figure, il existe des variations de la caractéristique de résistance à l'état conducteur des transistors même lorsque leurs tensions de maintien et leurs types sont spécifiés. Dans la première forme de réalisation, le premier couple de transistors 11 et 14 peut être du même type avec une tension de maintien de 400 volts, et le second couple et le troisième couple de transistors 12 et 13 peuvent être du même type avec une tension de maintien de 100 volts. Les transistors sont sélectionnés parmi les différents types de transistors de sorte que la différence entre la résistance typique à l'état conducteur des deux types différents de transistors est égale à environ quelques centaines de milliohms dans une gamme de températures de fonctionnement.
Les résistances à l'état conducteur des quatre transistors des premier et second couples sont égales entre elles dans les mêmes conditions de température de sorte que la différence entre les résistances à l'état conducteur peut être négligée. Une caractéristique typique de résistance à l'état conducteur de l'un ou l'autre des premier et second couples de transistors est mémorisée sous la forme d'une table dans la mémoire non volatile 18a. A titre de variante, la caractéristique typique de résistance à l'état conducteur peut être mémorisée sous une autre forme.
En se référant ci-après à la figure 3, on y voit représenté un organigramme qui illustre l'opération de commande de l'allumage exécutée par l'unité centrale CPU 18 conformément à la première forme de réalisation de la présente invention. Sur cette figure, la référence ST1 désigne une étape de traitement de déclenchement de l'allumage consistant à exécuter une opération de commande pour produire une décharge d'arc dans la lampe à décharge 4 par application d'une tension extrêmement élevée de 20 kV à la lampe à décharge 4, la référence ST2 désigne une étape de traitement d'activation d'électrodes servant à activer les électrodes de la lampe à décharge 4 de manière que les électrodes émettent plus facilement des ions, et la référence ST3 désigne une étape de traitement de l'allumage servant à amener la lampe à décharge à émettre continûment une lumière sur un trajet de courant formé par la décharge d'arc.
Dans l'étape ST1 de traitement de déclenchement de l'allumage, l'unité centrale CPU 18 envoie un signal de commande de commutation prédéterminé au circuit générateur d'impulsions 19. En réponse au signal de commande de commutation, le circuit générateur d'impulsions 19 produit un signal impulsionnel prédéterminé. A cet instant, étant donné qu'aucun claquage n'est produit dans la lampe à décharge 4, le circuit électrique connecté aux deux extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur 8 est interrompu. Il en résulte que la tension continue d'alimentation comprise entre 12 et 24 volts est amplifiée à une tension prédéterminée d'environ 400 volts par le transformateur 8. Alors que l'unité centrale CPU commande le convertisseur continu - continu 2 de telle sorte que ce dernier produit la haute tension prédéterminée, elle détermine si le transformateur 8 produit la tension prédéterminée en contrôlant la donnée de tension numérique délivrée par le premier convertisseur analogique / numérique 16.
L'unité centrale CPU 18 délivre également un signal de commande de pont pour placer à l'état conducteur le premier couple de transistors 11 et 14 du circuit formant pont en H pendant l'intervalle pendant lequel l'étape ST1 est exécu- tée.
Une fois que l'étape ST1 de traitement de déclenchement de l'allumage a démarré, le circuit d'amorçage 5 fonctionne initialement avec la tension élevée de 400 volts délivrée par le transformateur 8. Le circuit d'amorçage 5 augmente la tension élevée pour la régler sur une tension extrêmement élevée de 20 kV, puis l'envoie à la lampe à décharge 4, qui est restée dans un état électriquement isolé. Lorsque la tension extrêmement élevée de 20 kV est appliquée entre les deux électrodes de la lampe à décharge 4 qui sont isolées l'une de l'autre, l'isolation entre les électrodes, qui a été établie par un gaz contenu dans le tube à décharge, est rompue et des ions commencent à se déplacer entre les deux électrodes. Le déplacement d'ions et le gaz ont pour effet que la lampe à décharge 4 commence à émettre une lumière. Le claquage conduit au fait que la lampe à décharge 4 possède une résistance de charge permettant à un courant d'une intensité prédéterminée de circuler dans la lampe à décharge 4 et le circuit d'amorçage 5 cesse son opération d'amorçage. Une tension produite par la lampe à décharge 4, dans laquelle le claquage s'est produit, apparaît sur l'enroulement secondaire du transformateur 8.
Dans l'étape ST2 du procédé d'activation des électrodes, après l'écoulement d'un intervalle de temps relativement long depuis l'amorçage de la lampe à décharge 4, l'unité centrale CPU 18 modifie l'état du signal de commande du pont de manière à placer le second couple de transistors 18 et 13 à l'état conducteur et de placer l'autre couple de transistors à l'état bloqué. L'unité centrale CPU 18 est placée dans cet état, dans lequel le second couple de transistors 12 et 13 est placé à l'é mesurée lors de l'étape ST3 de l'opération d'allumage.
L'unité centrale CPU 18 se réfère à la table de résistances à l'état conducteur mémorisée dans la mémoire non volatile 18a, puis estime la résistance à l'état conducteur R des quatre transistors 11 à 14, qui constituent le pont en H, par extraction d'une valeur de résistance à l'état conducteur, ce qui correspond à la température ambiante mesurée par l'élément de mesure de température 21, à partir de la table. L'unité CPU 18 prédit alors une tension VS qui est réellement appliquée à la lampe à décharge 4 moyennant l'utilisation de la relation suivante (1) à partir de la résistance à l'état conducteur R, la donnée de tension numérique VL délivrée par le premier convertisseur analogique / numérique 16, et la donnée de courant numérique IL délivrée par le second convertisseur analogique / numérique 17
VS = VL - 2 x (R x IL) (1)
L'unité centrale CPU 18 modifie alors le niveau du signal de commande de commutation envoyé au circuit générateur d'impulsions 9 conformément à la tension prédite
VS et à la donnée de courant numérique IN de sorte que la valeur maximale de la tension alternative délivrée par l'onduleur continu - alternatif 3 reste constante et que par conséquent l'alimentation réelle délivrée à la lampe à décharge 4 devient égale à la puissance nominale donnée. Il en résulte que la lampe à décharge 4 peut émettre une lumière de façon stable. En se référant ci-après à la figure 4, on y voit représenté un exemple de la forme d'onde de la tension appliquée à la lampe à décharge 4 dans la séquence mentionnée précédemment des processus de commande d'allumage ST1 à ST3. Comme cela est représenté sur la figure 4, la tension extrêmement élevée de 20 kv est appliquée à la lampe à décharge dans le processus de déclenchement de l'allumage. Dans le processus d'activation des électrodes, une tension relativement basse, qui est provoquée par la lampe à décharge 4 apparaît aux bornes des électrodes pendant un intervalle de temps relativement long comme cela est représenté sur la figure. Ensuite, une tension alternative possède une valeur nominale qui est produite par le circuit formant pont en H, est appliquée aux bornes des deux électrodes de la lampe à décharge 4 lors du processus d'allumage. La raison pour laquelle une telle tension alternative est appliquée à la lampe à décharge 4 pendant le processus d'allumage, est que l'alimentation de la lampe à décharge 4 par une tension continue active seulement l'une des deux électrodes, et par conséquent la quantité d'ions émis par l'électrode activée diminue en un intervalle de temps relativement bref.
VS = VL - 2 x (R x IL) (1)
L'unité centrale CPU 18 modifie alors le niveau du signal de commande de commutation envoyé au circuit générateur d'impulsions 9 conformément à la tension prédite
VS et à la donnée de courant numérique IN de sorte que la valeur maximale de la tension alternative délivrée par l'onduleur continu - alternatif 3 reste constante et que par conséquent l'alimentation réelle délivrée à la lampe à décharge 4 devient égale à la puissance nominale donnée. Il en résulte que la lampe à décharge 4 peut émettre une lumière de façon stable. En se référant ci-après à la figure 4, on y voit représenté un exemple de la forme d'onde de la tension appliquée à la lampe à décharge 4 dans la séquence mentionnée précédemment des processus de commande d'allumage ST1 à ST3. Comme cela est représenté sur la figure 4, la tension extrêmement élevée de 20 kv est appliquée à la lampe à décharge dans le processus de déclenchement de l'allumage. Dans le processus d'activation des électrodes, une tension relativement basse, qui est provoquée par la lampe à décharge 4 apparaît aux bornes des électrodes pendant un intervalle de temps relativement long comme cela est représenté sur la figure. Ensuite, une tension alternative possède une valeur nominale qui est produite par le circuit formant pont en H, est appliquée aux bornes des deux électrodes de la lampe à décharge 4 lors du processus d'allumage. La raison pour laquelle une telle tension alternative est appliquée à la lampe à décharge 4 pendant le processus d'allumage, est que l'alimentation de la lampe à décharge 4 par une tension continue active seulement l'une des deux électrodes, et par conséquent la quantité d'ions émis par l'électrode activée diminue en un intervalle de temps relativement bref.
Comme cela a été expliqué précédemment, le circuit formant pont en H selon la première forme de réalisation de la présente invention est constitué par le premier couple de transistors 11 et 14 et par le second couple de transistors 12 et 13, la caractéristique de tension de maintien du premier couple de transistors 11 et 14 étant supérieure à celle du second couple de transistors 12 et 13. En outre l'unité centrale CPU 18 permet la mise à l'état conducteur du premier couple de transistors 11 et 14 lors du pompage d'un gaz à l'intérieur de la lampe à décharge de manière à amener une décharge d'arc à traverser le gaz. Par conséquent, le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge de la première forme de réalisation peut appliquer une tension élevée ayant une valeur prédéterminée à la lampe à décharge par l'intermédiaire du premier couple de transistors 11 et 14, présentant la caractéristique de tension élevée de maintien de 400 volts.
En outre, l'utilisation des premier et second couples de transistors 11 à 14 avec des caractéristiques de tension de maintien différentes dans le circuit formant pont en H fournit un autre avantage susceptible de réduire les dimensions physiques du circuit formant pont en H.
C'est pourquoi il est possible de réduire l'espace occupé par le second couple de transistors 12 et 13 possédant la caractéristique de tension faible de maintien de 100 volts, et qui sont placés à l'état bloqué lors du pompage d'un gaz dans la lampe à décharge de manière à amener une décharge d'arc à traverser le gaz.
En outre, étant donné que le circuit de commande 6 estime la résistance R à l'état conducteur, qui correspond à la température ambiante mesurée au voisinage du circuit formant pont en H, et prédit la tension VS réellement appliquée à la lampe à décharge 4 et déclenche une opération de commande marche / arrêt dans l'élément de commutation 9 conformément à la tension prédite VS et à la donnée de courant numérique de manière à stabiliser la puissance appliquée à la lampe à décharge 4, le dispositif de commande de l'allumage de la lampe à décharge de la première forme de réalisation peut amener la lampe à décharge 4 à émettre une lumière d'une manière stable indépendamment de la formation du circuit formant pont en H utilisant les quatre transistors, avec des caractéristiques différentes de tension.
Deuxième forme de réalisation
Un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon une seconde forme de réalisation de la présente invention comporte un onduleur continu - alternatif comprenant un circuit en pont 9, qui est constitué par un premier couple de transistors 11 et 14 du même type, possédant une tension de maintien de 400 volts, et par un second couple de transistors 12 et 13 du même type, possédant une tension de maintien de 400 volts, comme le dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon la première forme de réalisation de la présente invention. Cependant le pont en H de la seconde forme de réalisation diffère de celui de la première forme de réali sation en ce qu'il existe une différence entre les résistances typiques à l'état conducteur des deux couples de transistors, que l'on ne peut pas négliger. Pour prédire la tension alternative VS qui est réellement précisément appliquée à la lampe à décharge 4, l'unité centrale CPU 18 de la seconde forme de réalisation comprend une mémoire non volatile 18a comportant une première table de résistances à l'état conducteur représentant la caractéristique de résistance à l'état conducteur du premier couple de transistors 11 et 14, et une seconde table de résistances à l'état conducteur représentant la caractéristique de résistance à l'état conducteur du second couple de transistors 12 et 13 et se réfère soit à la première table de résistances à l'état conducteur, soit à la seconde table de résistances à l'état conducteur en fonction du niveau logique du signal de commande du courant lors de l'estimation de la tension alternative VS réellement appliquée à la lampe à décharge.
Un dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon une seconde forme de réalisation de la présente invention comporte un onduleur continu - alternatif comprenant un circuit en pont 9, qui est constitué par un premier couple de transistors 11 et 14 du même type, possédant une tension de maintien de 400 volts, et par un second couple de transistors 12 et 13 du même type, possédant une tension de maintien de 400 volts, comme le dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge selon la première forme de réalisation de la présente invention. Cependant le pont en H de la seconde forme de réalisation diffère de celui de la première forme de réali sation en ce qu'il existe une différence entre les résistances typiques à l'état conducteur des deux couples de transistors, que l'on ne peut pas négliger. Pour prédire la tension alternative VS qui est réellement précisément appliquée à la lampe à décharge 4, l'unité centrale CPU 18 de la seconde forme de réalisation comprend une mémoire non volatile 18a comportant une première table de résistances à l'état conducteur représentant la caractéristique de résistance à l'état conducteur du premier couple de transistors 11 et 14, et une seconde table de résistances à l'état conducteur représentant la caractéristique de résistance à l'état conducteur du second couple de transistors 12 et 13 et se réfère soit à la première table de résistances à l'état conducteur, soit à la seconde table de résistances à l'état conducteur en fonction du niveau logique du signal de commande du courant lors de l'estimation de la tension alternative VS réellement appliquée à la lampe à décharge.
Le reste de la structure de la seconde forme de réalisation est identique à celle de la première forme de réalisation.
L'unité centrale CPU 18 exécute une commutation entre les première et seconde tables de résistances à l'état conducteur de telle sorte qu'elle récupère une valeur de résistance à l'état conducteur R1 correspondant à la température ambiante mesurée, à partir de la première table de résistances à l'état conducteur lors de la mise à l'état conducteur du premier couple de transistors 11 et 14, et récupère une valeur de résistance à l'état conducteur 2 correspondant à la température ambiante mesurée à partir de la seconde table de résistances à l'état conducteur lors de la mise à l'état conducteur du second couple de transistors 12 et 13. L'unité centrale CPU 18 prédit la tension alternative VS actuellement appliquée à la lampe à décharge en utilisant la relation suivante (2)
VS = VL - 2 x (R1 x IL) (2) lorsque le signal de commande du pont est au niveau logique
BAS,
VS = VL - 2 x (R2 x IL) lorsque le signal de commande est au niveau logique HAUT.
VS = VL - 2 x (R1 x IL) (2) lorsque le signal de commande du pont est au niveau logique
BAS,
VS = VL - 2 x (R2 x IL) lorsque le signal de commande est au niveau logique HAUT.
Comme dans la première forme de réalisation, l'unité centrale CPU 18 modifie le niveau du signal de commande de commutation envoyé au circuit générateur d'impulsions 9 conformément à la tension prédite VS et à la donnée de courant numérique IL de sorte que la valeur crête de la tension alternative délivrée par l'onduleur continu - alternatif 3 reste constante et que par conséquent la puissance réelle appliquée à la lampe à décharge 4 devient égale à la puissance nominale donnée. Il en résulte que la lampe à décharge 4 émet une lumière de façon stable.
Comme le circuit formant pont en H de la première forme de réalisation, le circuit formant pont en H dans la seconde forme de réalisation de la présente invention est constitué par le premier couple de transistors 11 et 14 et le second couple de transistors 12 et 13, la caractéristique de la tension de maintien du premier couple de transistors 11 et 14 étant supérieure à celle du second couple de transistors 12 et 13. En outre l'unité centrale CPU 18 permet de placer le premier couple de transistors 11 et 14 à l'état conducteur lors du pompage d'un gaz dans la lampe à décharge de manière à amener une décharge d'arc à traverser le gaz. C'est pourquoi, le dispositif de commande d'éclairement de la lampe à décharge de la seconde forme de réalisation peut appliquer une haute tension possédant une valeur prédéterminée à la lampe à décharge au moyen du premier couple de transistors 11 et 14 avec la caractéristique de tension élevée de maintien de 400 volts.
En outre, l'utilisation des premier et second couples de transistors 11 à 14 avec des caractéristiques différentes de tension de maintien dans le circuit formant pont en H fournit un autre avantage de permettre une réduction des dimensions physiques du circuit formant pont en H.
C'est pourquoi il est possible de réduire l'espace occupé par le second couple de transistors 12 et 13 avec la caractéristique de tension de faible résistance de 100 volts, ces transistors étant placés à l'état bloqué lors du pompage de gaz à l'intérieur de la lampe à décharge de manière à amener une décharge d'arc à traverser le gaz.
En outre, étant donné que le circuit de commande 6 estime la résistance à l'état conducteur R du premier ou du second couple de transistors devant être placés à l'état conducteur, qui correspond à la température ambiante mesurée au voisinage du circuit formant pont en H, et prédit ensuite la tension VS réellement appliquée à la lampe à décharge 4 et applique une opération de commande marche / arrêt à l'élément de commutation 9 en fonction de la tension prédite VS et des données de courant numérique de manière à stabiliser la puissance délivrée à la lampe à décharge 4, le dispositif de commande d'éclairement de la lampe à décharge de la seconde forme de réalisation peut amener la lampe à décharge 4 à émettre une lumière d'une manière stable indépendamment de la formation du circuit formant pont en H utilisant les quatre transistors ayant des caractéristiques de tension de maintien différentes.
Les descriptions données précédemment concernent des exemples dans lesquels le circuit formant pont en H selon la présente invention est incorporé dans le disposée tif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge. Le circuit formant pont en H selon la présente invention peut être également appliqué à un équipement tel qu'un dispositif pour commander un moteur à courant alternatif, dans lequel est incorporé un onduleur continu alternatif qui accepte deux ou plusieurs tensions continues ayant des valeurs différentes et convertit une tension continue en une tension alternative.
De nombreuses formes de réalisation très différentes de la présente invention peuvent être réalisées sans sortir du cadre de la présente invention et on comprendra que cette dernière n'est pas limitée aux formes de réalisation spécifiques décrites.
Claims (8)
1. Dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge (4) pour l'application d'une haute tension à la lampe à décharge de manière à amener une décharge à traverser un gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour appliquer une tension alternative à ladite lampe à décharge pour commander l'allumage de ladite lampe à décharge, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend
un transformateur (8) comportant un enroulement primaire connecté à une source d'alimentation à courant continu (1) et un enroulement secondaire connecté électriquement à ladite lampe à décharge pour produire dans ledit enroulement secondaire de ce transformateur une tension alternative qui est supérieure à une tension continue appliquée audit enroulement primaire du transformateur;
un élément de commutation (9) connecté, en série avec ladite source d'alimentation à courant continu, entre ledit enroulement primaire dudit transformateur (8) et ladite source d'alimentation à courant continu (1);
un circuit formant pont en H branché entre ledit enroulement secondaire dudit transformateur et ladite lampe à décharge et comportant un premier couple de transistors (11,14) et un second couple de transistors (12,13) apte à convertir une tension continue produite à partir de ladite tension alternative qui apparaît sur ledit enroulement secondaire dudit transformateur (8) en une tension alternative dont la polarité est modifiée à des intervalles prédéterminés, ledit premier couple de transistors (11,14) possédant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple de transistors (12,13), et les résistances à l'état conducteur des quatre transistors (11,14) desdits premier et second couples étant égales de sorte que la différence entre les résistances à l'état conducteur peut etre négligée;
des moyens (10) de mesure de tension pour mesurer la tension continue appliquée audit circuit formant pont en
H; et
des moyens de commande (18,21) pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple de transistors lors de l'application d'une haute tension à ladite lampe à décharge de manière à amener une décharge à traverser le gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour déclencher une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation (9) en fonction de la tension continue mesurée et placer alternativement à l'état conducteur lesdits premier et second couples de transistors (11, 14; 12,13) pour appliquer la tension alternative délivrée par ledit circuit formant pont en H (11-14) à ladite lampe à décharge (1) après que cette dernière a été amorcée, de sorte qu'une puissance envoyée à ladite lampe à décharge est stabilisée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (15) de mesure du courant pour mesurer le courant circulant dans ladite lampe à décharge (4), lesdits moyens de commande estimant une résistance à l'état conducteur desdits premier et second couples de transistors (11,14; 12,13) et prédisant également une tension alternative réellement appliquée à ladite lampe à décharge (4) à partir dudit courant et de ladite tension continue mesurés et de ladite résistance estimée à l'état conducteur pour réaliser une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation de sorte qu'une puissance prédéterminée est délivrée à ladite lampe à décharge (4).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (18,21) comprennent des moyens (21) pour mesurer une température ambiante au voisinage dudit circuit formant pont en H et des moyens (18a) pour mémoriser une table de résistances à l'état conducteur, qui représente une correspondance biunivoque entre les températures ambiantes et les résistances à l'état conducteur pour lesdits premier et second couples de transistors (11,14; 12,13), et que lesdits moyens de commande (18,21) estiment la résistance à l'état conducteur desdits premier et second couples de transistors par récupération d'une valeur de résistance à l'état conducteur correspondant à la température ambiante mesurée, à partir de ladite table de résistances à l'état conducteur.
4. Dispositif de commande de l'allumage d'une lampe à décharge (4) pour l'application d'une haute tension à la lampe à décharge de manière à amener une décharge à traverser un gaz contenu dans ladite lampe à décharge, et pour appliquer une tension alternative à ladite lampe à décharge pour amener ladite lampe à décharge à émettre une lumière, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend
un transformateur (8) possédant un enroulement primaire connecté à une source d'alimentation à courant continu (1) et un enroulement secondaire connecté électriquement à ladite lampe à décharge pour produire dans ledit enroulement secondaire du transformateur une tension alternative qui est supérieure à une tension continue appliquée audit enroulement primaire du transformateur;
un élément de commutation (9) connecté, en série avec ladite source d'alimentation à courant continu, entre ledit enroulement primaire dudit transformateur (8) et ladite alimentation à courant continu (1);
un circuit formant pont en H branché entre ledit enroulement secondaire dudit transformateur et ladite lampe à décharge et pourvu d'un premier couple de transistors (11,14) et d'un second couple de transistors (12,13), apte à convertir une tension continue produite à partir de ladite tension alternative qui apparaît dans ledit enroulement secondaire dudit transformateur en une tension alternative dont la polarité est modifiée à des intervalles prédéterminés, ledit premier couple de transistors (11,14) ayant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple de transistors (12,13);
des moyens (10) de mesure de tension pour mesurer la tension alternative appliquée audit circuit formant pont en H ; et
des moyens (18,21) de commande pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple de transistors lors de l'application d'une haute tension à ladite lampe à décharge pour amener une décharge à traverser le gaz contenu dans ladite lampe à décharge, pour estimer une résistance à l'état conducteur du premier ou du second couple de transistors, qui doit être placé à l'état conducteur, et pour déclencher une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation (9) en fonction de la tension continue mesurée et de ladite résistance -a l'état conducteur estimée, et pour placer alternativement à l'état conducteur lesdits premier et second couples de transistors pour appliquer la tension alternative délivrée par ledit circuit formant pont en H à ladite lampe à décharge après que ladite lampe à décharge a été amorcée, de sorte qu'une puissance appliquée à ladite lampe à décharge est stabilisée.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu il comporte en outre des moyens (15) de mesure du courant pour mesurer un courant circulant dans ladite lampe à décharge (4), lesdits moyens de commande (18,21) prédisant également une tension alternative réellement appliquée à ladite lampe à décharge à partir dudit courant et de la tension continue mesurés et de ladite résistance à l'état conducteur estimée pour réaliser une opération de commande marche / arrêt dans ledit élément de commutation de sorte qu'une puissance prédéterminée est appliquée à ladite lampe à décharge.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (18,21) incluent des moyens (21) pour mesurer une température ambiante au voisinage dudit circuit formant pont en H et des moyens (18a) pour mémoriser une première table de résistances à l'état conducteur, représentant une correspondance biunivoque entre des températures ambiantes et des résistances à l'état conducteur pour ledit premier couple de transistors, et une seconde table de résistances à l'état conducteur représentant une correspondance biunivoque entre les températures ambiantes et les résistances à l'état conducteur pour ledit second couple de transistors, et que lesdits moyens de commande estiment la résistance à l'état conducteur dudit premier ou dudit second couple de transistors, qui doit être placé à l'état conducteur, par récupération d'une résistance à l'état conducteur correspondant à la température ambiante mesurée à partir de ladite première ou de ladite seconde table de résistances à l'état conducteur.
7. Circuit formant pont en H, qui peut accepter n importe laquelle de deux ou de plus de deux tensions continues ayant des valeurs différentes et modifier la polarité d'une tension continue, qui lui est appliquée, de manière à produire une tension alternative, caractérisé en ce qu'il comprend
des premier et second couples d'éléments de commutation (11,14; 12,13), ledit premier couple d'éléments de commutation (11,14) possédant une caractéristique de tension de maintien supérieure à celle dudit second couple d'éléments de commutation (12,13);
au moins une borne de commande pour recevoir un signal de commande pour placer à l'état conducteur uniquement ledit premier couple d'éléments de commutation lorsque ledit pont H accepte une haute tension continue, et pour recevoir un signal de commande pour placer à l'état conducteur lesdits premier et second couples d'éléments de commutation (11,14; 12,13) alternativement lorsque ledit pont H reçoit une basse tension continue et convertit la basse tension continue en une tension alternative.
8. Circuit formant pont en H selon la revendication 7, caractérisé en ce que les résistances à l'état conducteur des quatre éléments de commutation desdits premier et second couples (11,14; 12,13) sont égales entre elles de sorte que la différence entre les résistances à l'état conducteur peut être négligée.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4399598 | 1998-02-25 | ||
| JP22469798 | 1998-08-07 | ||
| JP10309066A JP2000113995A (ja) | 1998-02-25 | 1998-10-29 | 放電ランプ用点灯制御装置及び該装置に用いられるｈブリッジ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2775414A1 true FR2775414A1 (fr) | 1999-08-27 |
Family
ID=27291748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9900646A Pending FR2775414A1 (fr) | 1998-02-25 | 1999-01-21 | Dispositif pour commander l'allumage d'une lampe a decharge et circuit formant pont en h destine a etre utilise dans un tel dispositif |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6046551A (fr) |
| JP (1) | JP2000113995A (fr) |
| KR (1) | KR100324800B1 (fr) |
| FR (1) | FR2775414A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1771048A2 (fr) * | 2000-09-15 | 2007-04-04 | TridonicAtco GmbH & Co. KG | Ballast électronique avec une unité de commande numérique |
| US10070506B2 (en) | 2014-04-07 | 2018-09-04 | Lumileds Llc | Ignitor-arrangement |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000180732A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡装置 |
| DE19901585A1 (de) * | 1999-01-16 | 2000-07-20 | Hella Kg Hueck & Co | Vorschaltgerät für eine Hochdruckgasentladungslampe in einem Kraftfahrzeug |
| JP3324555B2 (ja) * | 1999-04-07 | 2002-09-17 | 日本電気株式会社 | トランジスタの誤動作、破壊防止回路 |
| US6888320B2 (en) * | 1999-06-08 | 2005-05-03 | Lempi Sa | Switching power supply for discharge lamp and method for powering a lamp |
| US6337544B1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-01-08 | Philips Electronics North America Corporation | Digital lamp signal processor |
| HUP0204233A2 (en) * | 2000-01-24 | 2003-04-28 | Osram Sylvania Inc | Electronic ballast circuit and method for operating a high intensity discharge lamp |
| JP2002175893A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 放電灯点灯装置 |
| DE10106438A1 (de) * | 2001-02-09 | 2002-08-14 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Vorschaltgerät zum Betrieb von elektrischen Lampen |
| JP4247868B2 (ja) * | 2001-09-25 | 2009-04-02 | Ｔｄｋ株式会社 | 放電灯点灯装置及び放電灯装置 |
| JP3632657B2 (ja) * | 2001-12-20 | 2005-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置 |
| JP2003282292A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 放電灯点灯装置 |
| DE10202645A1 (de) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Philips Intellectual Property | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Gasentladungslampe und Beleuchtungssystem mit Gasentladungslampe und Ansteuervorrichtung |
| KR100930038B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2009-12-07 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 회로 배열 |
| US6815845B1 (en) * | 2002-04-17 | 2004-11-09 | Rantec Power Systems Inc. | Method and apparatus for reversing polarity of a high voltage power source |
| US7098605B2 (en) * | 2004-01-15 | 2006-08-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Full digital dimming ballast for a fluorescent lamp |
| US7420333B1 (en) | 2004-01-29 | 2008-09-02 | Marvell International Ltd. | Mixed mode control for dimmable fluorescent lamp |
| JP4108695B2 (ja) * | 2005-07-15 | 2008-06-25 | 三菱電機株式会社 | 車載電子制御装置 |
| TWI314026B (en) * | 2005-11-11 | 2009-08-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Discharge lamp driving device |
| US20100295477A1 (en) * | 2006-12-12 | 2010-11-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for operating a gas discharge lamp and a gas discharge lamp driver system |
| CN101755491B (zh) | 2007-05-22 | 2013-05-15 | 马维尔国际贸易有限公司 | 通过一个或更多放电灯的电流传递控制 |
| KR20110079905A (ko) * | 2008-10-23 | 2011-07-11 | 오스람 게젤샤프트 미트 베쉬랭크터 하프퉁 | 고압 방전 램프를 동작시키기 위한 회로 어레인지먼트 및 방법 |
| EP2180087A1 (fr) * | 2008-10-27 | 2010-04-28 | Casale Chemicals S.A. | Électrolyseur haute pression |
| US9413264B2 (en) * | 2009-12-07 | 2016-08-09 | Illinois Tool Works Inc. | Ground power unit for aircraft |
| CN102458027B (zh) * | 2010-10-22 | 2014-05-07 | 台达电子工业股份有限公司 | 点灯电路的控制方法及其所适用的点灯电路 |
| JP2012200121A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Toshiba Corp | モータ駆動回路、および、モータ駆動システム |
| US9246722B2 (en) * | 2012-03-20 | 2016-01-26 | Intel Deutschland Gmbh | Device for providing a differential output signal and method for providing a differential output signal |
| JP5954659B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-07-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 点灯装置及びそれを用いた灯具並びに車両 |
| EP2717459A1 (fr) * | 2012-10-03 | 2014-04-09 | Belenos Clean Power Holding AG | Convertisseur CC/CA avec tension intermédiaire sinusoïdale redressée décalée et fonctionnement onduleur MLI |
| JP6730887B2 (ja) * | 2016-09-02 | 2020-07-29 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 点火装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4322139A1 (de) * | 1992-07-03 | 1994-01-05 | Koito Mfg Co Ltd | Beleuchtungsschaltkreis für Fahrzeugentladungslampe |
| GB2270810A (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-23 | Nissan Motor | Fault detection in discharge lamp circuit. |
| US5412558A (en) * | 1990-01-31 | 1995-05-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit unit |
| GB2308929A (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-09 | Koito Mfg Co Ltd | Discharge lamp circuit |
| EP0794691A2 (fr) * | 1996-03-06 | 1997-09-10 | Denso Corporation | Dispositif pour détecter de manière fiable la fin de la durée de vie d'une lampe à décharge |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592005B2 (ja) * | 1990-05-18 | 1997-03-19 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用前照灯 |
| JP3258758B2 (ja) * | 1993-04-12 | 2002-02-18 | 池田デンソー株式会社 | 放電灯点灯装置 |
| JP3280475B2 (ja) * | 1993-08-03 | 2002-05-13 | 池田デンソー株式会社 | 放電灯点灯装置 |
| IT1261596B (it) * | 1993-09-30 | 1996-05-23 | Marelli Autronica | Circuito di comando per una lampada a scarica di gas, particolarmente per autoveicoli. |
| JP2946388B2 (ja) * | 1993-11-30 | 1999-09-06 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用放電灯の点灯回路 |
| JP3606909B2 (ja) * | 1994-07-12 | 2005-01-05 | 三菱電機株式会社 | 交流放電灯点灯装置 |
| JP3412421B2 (ja) * | 1996-10-14 | 2003-06-03 | 株式会社デンソー | 放電灯点灯装置 |
| JPH11204285A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 放電ランプ用点灯制御装置およびそれに用いる放電ランプ用ソケット |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP10309066A patent/JP2000113995A/ja active Pending
- 1998-11-19 US US09/195,538 patent/US6046551A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-01-21 FR FR9900646A patent/FR2775414A1/fr active Pending
- 1999-01-28 KR KR1019990002719A patent/KR100324800B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412558A (en) * | 1990-01-31 | 1995-05-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit unit |
| DE4322139A1 (de) * | 1992-07-03 | 1994-01-05 | Koito Mfg Co Ltd | Beleuchtungsschaltkreis für Fahrzeugentladungslampe |
| GB2270810A (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-23 | Nissan Motor | Fault detection in discharge lamp circuit. |
| GB2308929A (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-09 | Koito Mfg Co Ltd | Discharge lamp circuit |
| EP0794691A2 (fr) * | 1996-03-06 | 1997-09-10 | Denso Corporation | Dispositif pour détecter de manière fiable la fin de la durée de vie d'une lampe à décharge |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1771048A2 (fr) * | 2000-09-15 | 2007-04-04 | TridonicAtco GmbH & Co. KG | Ballast électronique avec une unité de commande numérique |
| US10070506B2 (en) | 2014-04-07 | 2018-09-04 | Lumileds Llc | Ignitor-arrangement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6046551A (en) | 2000-04-04 |
| KR100324800B1 (ko) | 2002-02-20 |
| KR19990072308A (ko) | 1999-09-27 |
| JP2000113995A (ja) | 2000-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2775414A1 (fr) | Dispositif pour commander l'allumage d'une lampe a decharge et circuit formant pont en h destine a etre utilise dans un tel dispositif | |
| FR2661588A1 (fr) | Circuit d'eclairage pour lampe a decharge pour vehicules. | |
| FR2648000A1 (fr) | Circuit d'allumage pour lampe a decharge sous haute pression pour vehicules | |
| FR2773432A1 (fr) | Dispositif de commande d'allumage d'une lampe a decharge et douille pour lampe a decharge utilisee avec ce dispositif | |
| FR2668329A1 (fr) | Circuit d'allumage de lampe a decharge pour vehicule. | |
| EP0288924A1 (fr) | Dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge | |
| JP2007194044A (ja) | 点灯回路 | |
| FR2538667A1 (fr) | Unite d'eclairage a source lumineuse d'appoint et reseau de fonctionnement perfectionne | |
| FR2864172A1 (fr) | Circuit de detection d'ionisation a double etage | |
| FR2577743A1 (fr) | Dispositif de limitation des surintensites dans une lampe a incandescence alimentee en courant continu | |
| FR2513842A1 (fr) | Unite d'eclairage | |
| FR2480909A1 (fr) | Dispositif d'allumage et de detection de flamme | |
| CH633924A5 (fr) | Commutateur de commande a pression. | |
| FR2542559A1 (fr) | ||
| FR2874151A1 (fr) | Appareil d'allumage de lampe a decalage | |
| FR2795282A1 (fr) | Circuit d'allumage de lampe a decharge avec circuit d'alimentation, circuit de conversion et circuit d'excitation | |
| FR2558304A1 (fr) | Lampe a incandescence a circuit de ballast ameliore | |
| FR2946489A1 (fr) | Ballast electronique et procede pour faire fonctionner une lampe a decharge | |
| FR2470467A1 (fr) | Appareil de recharge de piles ou d'accumulateurs par un courant pulse | |
| FR2497051A1 (fr) | Dispositif d'eclairage fluorescent a double niveau d'eclairage | |
| FR2686762A1 (fr) | Dispositif d'alimentation d'une lampe a decharge et projecteur de vehicule comportant un tel dispositif. | |
| FR2472902A1 (fr) | Dispositif d'eclairage a lampe a arc a niveaux d'eclairement haut et bas | |
| FR2524151A1 (fr) | Dispositif indicateur de charge | |
| FR2883125A1 (fr) | Circuit d'allumage de lampe a decharge | |
| EP0785703B1 (fr) | Dispositif de commande pour lampe fluorescente à basse pression |