FR2795284A1 - Circuit d'allumage de lampe a decharge - Google Patents
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Abstract
Un circuit d'allumage (1) est muni d'un circuit d'alimentation DC (3), d'un circuit de conversion DC-AC (4) pour convertir la tension de sortie du circuit d'alimentation DC (3) selon une tension AC puis pour appliquer la tension AC sur deux lampes à décharge et d'un circuit de commande (8) pour commander l'allumage de chaque lampe à décharge. Un circuit du type en pont complet est formé dans le circuit de conversion DC-AC (4) afin de commuter les tensions de polarités positive et négative, et une tension AC générée en activant en alternance les éléments de commutateur selon des paires est appliquée sur chaque lampe à décharge. Afin d'allumer une lampe à décharge, l'état de chacun des éléments de commutateur est fixé de telle sorte que la polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit démarrée soit définie.
Description
<U>ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION</U> La présente invention concerne un circuit d'allumage de lampe à décharge qui réduit le nombre de parties et les coûts en améliorant la configuration d'un circuit d'alimentation en courant continu (DC) et d'un circuit de conversion courant continu-courant alternatif (DC-AC) qui constituent les parties du circuit d'allumage de lampe à décharge.
La configuration d'un circuit d'allumage d'une lampe à décharge telle qu'une lampe à halogénure de métal comprenant un circuit d'alimentation DC, un circuit de conversion DC-AC et un circuit de démarrage (appelé aussi circuit starter) est connue. Par exemple, dans la configuration selon laquelle un convertisseur courant continu-courant continu (DC-DC) est utilisé en tant que circuit d'alimentation DC et selon laquelle un circuit du type en pont complet comprenant deux paires d'éléments de commutateur à semiconducteur pour réaliser une commande de commutation et un circuit de pilotage afférent sont utilisés pour un circuit de conversion DC-AC, la tension de polarité positive (tension positive) émise en sortie par le convertisseur DC-DC est convertie selon une tension en onde rectangulaire dans le circuit du type en pont complet puis cette tension est appliquée sur une lampe à décharge.
Afin d'allumer une lampe à décharge de façon davantage fiable, la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge doit être établie à une tension raisonnablement élevée (tension de surintensité) temporairement avant que la lampe à décharge ne s'allume. La raison en est la suivante. Lorsqu'une impulsion de démarrage générée par un circuit de démarrage est appliquée à la lampe à décharge et que la lampe à décharge claque ou s'amorce, la tension de tube de la lampe à décharge est abaissée de telle sorte que des charges d'un condensateur de lissage dans un circuit d'alimentation DC ou des charges d'un condensateur dans un circuit auxiliaire de courant (par exemple se référer au document JP-A-9-223591) prévu au niveau d'un étage ultérieur du circuit d'alimentation DC deviennent un courant électrique pour la lampe à décharge et une transition vers une décharge en arc peut être réalisée de façon fiable.
Ainsi, afin d'allumer une pluralité de lampes à décharge au moyen d'un circuit d'allumage dans l'art antérieur, un circuit d'alimentation DC et un circuit de conversion DC-AC d'une configuration du type en pont complet deviennent nécessaires pour chaque lampe à décharge et le circuit auxiliaire de courant mentionné ci-avant devient nécessaire au niveau d'un étage ultérieur de chaque circuit d'alimentation DC et ainsi, la configuration de circuit est compliquée ; ceci constitue un problème.
Par exemple, afin d'utiliser une lampe à décharge en tant que source de lumière d'un éclairage avant d'automobile, si un éclairage avant est fixé à chacune des parties gauche et droite de l'avant du véhicule, une lampe à décharge gauche et une lampe à décharge droite et leurs circuits d'allumage respectifs deviennent nécessaires. Afin d'adopter une configuration dans laquelle des faisceaux haut et bas (appelés aussi feu de route et feu de croisement) sont constitués au moyen de lampes à décharge séparées (ce que l'on appelle un éclairage à quatre lumières), deux lampes à décharge gauches et deux lampes à décharge droites ainsi que leurs circuits d'allumage respectifs sont requis.
<U>RÉSUMÉ DE L'INVENTION</U> Par conséquent, un objet de l'invention consiste à simplifier la configuration de circuit d'un circuit d'allumage d'une pluralité de lampes à décharge et à réduire les coûts du circuit d'allumage.
A cette fin, conformément à l'invention, on propose un circuit d'allumage de lampe à décharge comprenant un circuit d'alimentation DC pour recevoir une tension d'entrée DC et pour émettre en sortie une tension DC souhaitée, un circuit de conversion DC-AC pour convertir la tension de sortie du circuit d'alimentation DC selon une tension AC puis pour appliquer la tension AC sur une pluralité de lampes à décharge, un circuit de détection pour détecter une tension ou un courant en relation avec chaque lampe à décharge et un circuit de commande pour commander une tension, un courant ou une alimentation de chaque lampe à décharge en réponse à un signal de détection en provenance du circuit de détection. Dans le circuit d'allumage de lampe à décharge, (a) une tension de polarité positive et une tension de polarité négative émises en sortie de façon séparée depuis deux bornes de sortie du circuit d'alimentation DC sont envoyées sur le circuit de conversion DC-AC ; (b) deux paires d'éléments de commutateur prévus dans le circuit de conversion DC-AC afin de commuter les tensions de sortie du circuit d'alimentation DC forment une configuration de circuit du type en pont complet et une tension AC générée en actionnant en alternance les éléments de commutateur selon des paires à l'aide de circuits de pilotage des éléments de commutateur est appliquée sur chaque lampe à décharge ; et (c) afin d'allumer l'une des lampes à décharge, l'état de chacun des éléments de commutateur est fixé de telle sorte que la polarité de la tension qui est appliquée depuis le circuit de conversion DC-AC sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit démarrée soit définie en tant que soit une polarité positive, soit une polarité négative et les éléments de commutateur sont actionnés en alternance après que la lampe à décharge a été allumée.
Par conséquent, conformément à l'invention, pour une pluralité de lampes à décharge, les deux paires d'éléments de commutateur sont prévus dans le circuit de conversion DC-AC afin de former une configuration de circuit du type en pont complet et une commande de pilotage est réalisée de manière à faire fonctionner en alternance les éléments de commutateur. Par conséquent, la configuration de circuit est simplifiée et qui plus est, la polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit allumée est fixée à l'une ou l'autre polarité et ainsi, la lampe à décharge peut être bien allumée.
<U>BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS</U> La figure 1 est un schéma fonctionnel de circuit permettant de représenter la configuration de base d'un circuit d'allumage de lampe à décharge selon l'invention ; la figure 2 est un schéma de circuit permettant de représenter un exemple de configuration d'un circuit d'alimentation DC ; la figure 3 est un schéma de circuit permettant de représenter un exemple de configuration d'un circuit auxiliaire de courant ; la figure 4 est un dessin permettant de représenter un exemple de configuration pour allumer deux lampes à décharge ; la figure 5 est un dessin permettant de représenter un exemple de configuration de circuit permettant de fixer la polarité d'un signal de détection de courant en relation avec une lampe à décharge ; la figure 6 est un dessin permettant de représenter un exemple de configuration d'un circuit de détermination d'allumage de lampe à décharge ; la figure 7 est un schéma de circuit permettant de représenter un exemple de configuration d'un circuit permettant de générer des signaux de commande qui sont envoyés sur des circuits de pilotage dans un circuit de conversion DC-AC ; la figure 8 est un schéma de circuit permettant de représenter un exemple de configuration d'un circuit de démarrage constitué de façon commune entre deux lampes à décharge ; et la figure 9 est un schéma fonctionnel de circuit permettant de représenter un mode de réalisation de l'invention.
<U>DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION</U> <U>PRÉFÉRÉS</U> La figure 1 représente la configuration de base d'un circuit d'allumage de lampe à décharge conformément à l'invention ; elle représente la configuration de circuit concernant une seule lampe à décharge.
Un circuit d'allumage de lampe à décharge 1 comprend une alimentation 2, un circuit d'alimentation DC 3, un circuit de conversion DC-AC 4 et un circuit de démarrage 5. Le circuit d'alimentation DC 3 reçoit une tension d'entrée (Vin) en provenance de l'alimentation 2 et émet en sortie n'importe quelle tension DC souhaitée. La tension de sortie est commandée de façon variable en réponse à un signal de commande en provenance d'un circuit de commande 8 décrit ultérieurement. Le circuit d'alimentation DC 3 utilise des convertisseurs DC-DC dont chacun présente la configuration d'un régulateur de commutation (du type hacheur, du type retour etc. ...) ; une première partie de circuit (convertisseur DC-DC 3A) pour fournir une sortie de tension de polarité positive (sortie de tension positive) et une seconde partie de circuit (convertisseur DC-DC 3B) pour fournir une tension de sortie de polarité négative (sortie de tension négative) sont placées en parallèle l'une à l'autre.
La figure 2 représente un exemple de configuration du circuit d'alimentation DC 3.
Un enroulement de primaire Tp d'un transformateur T est connecté au niveau d'une extrémité à une borne d'entrée DC ta et ainsi, la tension Vin est entrée. L'enroulement de primaire Tp est relié à la masse au niveau d'une extrémité opposée via un élément de commutateur à semiconducteur SW (qui est simplement indiqué au moyen d'un symbole de commutateur sur la figure ; un transistor à effet de champ etc. ... est utilisé) et une résistance de détection de courant Rs qui est arbitraire et qui n'a pas nécessairement besoin d'être prévue. Un signal Sc en provenance du circuit de commande (non représenté) est appliqué sur un circuit de commande de l'élément de commutateur à semiconducteur SW (une grille si l'élément de commutateur SW est un FET ou transistor à effet de champ) pour réaliser une commande de commutation de l'élément de commutateur à semiconducteur SW.
Un enroulement de secondaire Ts du transformateur T est connecté au niveau d'une extrémité à une anode d'une diode D1 et une cathode de la diode D1 est reliée à la masse via un condensateur C1. Une tension de borne du condensateur C1 devient une tension de sortie (Vdcp) via une borne to1. L'enroulement de secondaire Ts est connecté au niveau d'une extrémité opposée à une cathode d'une diode D2 et une anode de la diode D2 est reliée à la masse via un condensateur C2 et est connectée à une borne to2. Une tension de sortie (Vdcn) est produite par l'intermédiaire de la borne to2.
Par conséquent, le circuit d'alimentation DC 3 émet en sortie la tension de polarité positive Vdcp (> 0) et la tension de polarité négative Vdcn ( < 0) séparément depuis les deux bornes de sortie to1 et to2.
Le repère "." additionné à chaque enroulement du transformateur T représente des débuts d'enroulement; par exemple, le repère "." est additionné à chaque élément pris parmi l'extrémité de connexion sur la diode D2 et l'extrémité de début d'enroulement au niveau d'une connexion intermédiaire reliée à la masse.
Le circuit de conversion DC-AC 4 est placé au niveau de l'étage qui suit le circuit d'alimentation DC 3 (voir figure 1) pour convertir la tension de sortie du circuit d'alimentation DC 3 selon une tension AC puis pour appliquer la tension AC sur une lampe à décharge 6. La tension de polarité positive et la tension de polarité négative sont envoyées séparément depuis les deux bornes de sortie du circuit d'alimentation DC 3 sur le circuit de conversion DC-AC 4. Afin de commuter la tension de sortie Vdcp du convertisseur DC-DC 3A et la tension de sortie Vdcn du convertisseur DC-DC 3B, deux éléments de commutateur à semiconducteur sw1 et sw2 (simplement indiqués au moyen de symboles de commutateur sur les figures bien que des transistors à effet de champ ou autres soient utilisés en tant qu'éléments de commutateur) prévus dans le circuit de conversion DC-AC 4 sont activés en alternance au moyen d'un circuit de pilotage DRV et la tension AC générée est appliquée sur la lampe à décharge 6.
C'est-à-dire que l'un des deux éléments de commutateur sw1 et sw2 connectés en série au niveau de l'étage de sortie du circuit d'alimentation DC 3, soit sw1, est connecté à la borne de sortie du convertisseur DC-DC 3A et également à la borne de sortie du convertisseur DC-DC 3B via sw2. Par exemple, un circuit intégré ou IC connu en tant que dispositif de pilotage en demi-pont est utilisé en tant que circuit de pilotage DRV pour réaliser une commande de commutation des éléments de commutateur de façon réciproque. C'est- à-dire que le fonctionnement alterné en demi-pont est réalisé de telle sorte que lorsque l'élément sw1 est passant ou activé, l'élément sw2 soit bloqué ou désactivé et que lorsque l'élément sw1 est bloqué ou désactivé, l'élément sw2 soit passant ou activé sur la base de signaux qui sont appliqués sur les bornes de commande des éléments de commutateur depuis le circuit de pilotage DRV et ainsi, la tension Dc est convertie selon une tension AC.
Comme représenté sur la figure 1, le circuit de pilotage DRV est activé sur la base de la tension de polarité négative de la tension Vdcn. Par conséquent, une tension d'alimentation pour le circuit de pilotage DRV devient nécessaire. Une considération similaire est également requise pour un signal de commande (signal d'horloge) qui est entré sur le circuit de pilotage DRV.
Le circuit de démarrage 5 est prévu pour générer un signal de démarrage (impulsion de démarrage) au début de l'allumage de la lampe à décharge 6 pour démarrer la lampe à décharge 6. Le signal de démarrage est superposé sur une tension AC Vout qui est émise en sortie par le circuit de conversion DC-AC 4 et est appliqué sur la lampe à décharge 6. C'est-à-dire que le circuit de démarrage 5 contient une charge inductive (composant d'inductance) et la lampe à décharge 6 est connectée au niveau d'une borne d'électrode à un point de connexion A des éléments de commutateur sw1 et sw2 via la charge inductive et au niveau de l'autre borne d'électrode à la masse (GND) directement ou via un moyen de détection de courant (une résistance de détection de courant, une bobine, etc. ...) et ainsi, elle est reliée à la masse.
Par exemple, une configuration permettant de détecter de façon directe un courant électrique qui circule dans la lampe à décharge au moyen du moyen de détection de courant mentionné ci-avant (sur la figure 1, une résistance de détection de courant Ri) ou une configuration pour acquérir un signal de détection de courant ou un signal de détection de tension au niveau de l'étage qui suit le circuit d'alimentation DC 3 peut être appelée circuit de détection pour détecter une tension ou un courant en relation avec la lampe à décharge 6. En tant qu'exemple de ce dernier, comme représenté sur la figure 1, des moyens de détection de tension 7A et 7B (par exemple, chaque circuit permettant de détecter une tension de sortie avec une résistance de pression partielle etc. ...) sont respectivement placés immédiatement à la suite des convertisseurs DC-DC 3A et 3B et un signal de détection d'une tension de sortie détectée à l'aide du moyen peut être utilisé en tant que signal d'alternative vis-à-vis d'un signal de détection de tension rapporté à la lampe à décharge 6.
Le circuit de commande 8 est prévu pour commander la tension, le courant ou l'alimentation de la lampe à décharge 6 en réponse au signal de détection en provenance du circuit de détection mentionné ci- avant. Il envoie un signal de commande sur le circuit d'alimentation DC 3, d'où ainsi la commande de la tension de sortie, ou il envoie un signal de commande sur le circuit de pilotage DRV pour commander une commutation de polarité du pont. Le circuit de commande 8 réalise également une commande de sortie afin d'allumer de façon fiable la lampe à décharge 6 en augmentant la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 6 jusqu'à un niveau avant que la lampe à décharge 6 ne soit allumée.
Un circuit auxiliaire de courant 9 qui est placé entre le circuit d'alimentation DC 3 et le circuit de conversion DC-AC 4 est prévu pour contribuer à la réalisation de façon fiable de la transition depuis une décharge luminescente jusqu'à une décharge en arc en appliquant de l'énergie accumulée dans une charge capacitive prévue dans le circuit auxiliaire de courant 9 sur la lampe à décharge 6 lorsque la lampe à décharge 6 est démarrée. Sur la figure 1, le circuit auxiliaire de courant 9 est placé au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 3A du fait que la polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge 6 avant que la lampe à décharge 6 ne soit démarrée est définie comme étant positive. C'est-à-dire que si la polarité de la tension d'alimentation est définie comme étant négative, un circuit auxiliaire de courant 9' peut être placé au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 3B comme indiqué par la ligne en traits mixtes de la figure 1.
Les figures 3A à 3C représentent des exemples de configuration du circuit auxiliaire de courant 9 où chaque condensateur correspond à la charge capacitive mentionnée ci-avant.
Dans la configuration représentée sur la figure 3A, le circuit auxiliaire de courant 9 est un circuit série qui est constitué par une résistance Ra et par un condensateur Ca, et la résistance Ra est connectée au niveau d'une extrémité à la borne de sortie to1 du convertisseur DC-DC 3A et est reliée à la masse au niveau d'une extrémité opposée via le condensateur Ca.
Dans la configuration représentée sur la figure 3B, le circuit auxiliaire de courant 9 est un circuit série qui est constitué par un condensateur Cb et par une diode Zener ZD, et le condensateur Cb est connecté au niveau d'une extrémité à la borne de sortie to1 du convertisseur DC-DC 3A et est connecté au niveau d'une extrémité opposée à une cathode de la diode Zener ZD et une anode de la diode Zener ZD est reliée à la masse.
Dans la configuration représentée sur la figure 3C, une résistance Rc est connectée au niveau d'une extrémité à la borne de sortie to1 du convertisseur DC-DC 3A et est reliée à la masse au niveau d'une extrémité opposée via un circuit série constitué par un condensateur Cc et par une résistance Rd, et une diode D est connectée en parallèle à la résistance Rd ; une cathode de la diode D est connectée entre le condensateur Cc et la résistance Rd et une anode de la diode D est reliée à la masse.
Conformément au circuit d'allumage 1, la configuration du type en demi-pont qui utilise deux éléments de commutateur et leurs circuits de pilotage est seulement requise pour une seule lampe à décharge et le circuit auxiliaire de courant peut être prévu seulement au niveau de l'étage qui suit l'un ou l'autre des convertisseurs DC-DC 3A et 3B.
Puis la configuration de circuit du circuit d'allumage permettant d'allumer une pluralité de lampes à décharge (pour le circuit de commande, seulement sa partie principale est représentée) fera l'objet d'une discussion par report à la figure 4. Dans la description qui suit, deux lampes à décharge 61 et 62 sont considérées en tant qu'exemple ; de façon davantage générale, un index de référence 61 peut représenter un premier groupe de lampes à décharge et un index de référence 62 peut représenter un second groupe de lampes à décharge.
Dans le circuit d'allumage 1 qui est représenté sur la figure 1, deux éléments de commutateur sw1 et sw2 et un seul circuit de pilotage DRV sont requis pour une seule lampe à décharge ; dans un circuit d'allumage 1 a pour les deux lampes à décharge 61 et 62, des composants doubles, à savoir deux paires d'éléments de commutateur et deux circuits de pilotage sont requis.
Dans ce cas, les deux convertisseurs DC-DC 3A et 3B qui constituent le circuit d'alimentation DC 3 sont partagés entre les deux lampes à décharge et le circuit de conversion DC-AC 4 qui est placé au niveau de l'étage qui suit les convertisseurs DC-DC 3A et 3B comporte une configuration de circuit du type en pont complet qui comprend quatre éléments de commutateur sw1, sw2, sw3 et sw4 (simplement indiqués au moyen de symboles de commutateur sur la figure).
C'est-à-dire que l'un des éléments de commutateur sw1 et sw2 connectés en série en tant que première paire, soit sw1, est connecté au niveau d'une extrémité à la borne de sortie du circuit auxiliaire de courant 9 placé au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 3A et est connecté au niveau d'une extrémité opposée à la borne de sortie to2 du convertisseur DC-DC 3B via l'élément de commutateur sw2. La première lampe à décharge 61 est connectée à un point de connexion a des éléments de commutateur sw1 et sw2 via (une chargeinductive d') un circuit de démarrage 51.
L'un des éléments de commutateur sw3 et sw4 connectés en série en tant que seconde paire, soit sw3, est connecté au niveau d'une extrémité à la borne de sortie du circuit auxiliaire de courant 9 et est connecté au niveau d'une extrémité opposée à la borne de sortie to2 du convertisseur DC-DC 3B via l'élément de commutateur sw4. La seconde lampe à décharge 62 est connectée à un point de connexion P des éléments de commutateur sw3 et sw4 via (une charge inductive d') un circuit de démarrage 52.
Au niveau de l'étage qui suit le circuit de conversion DC-AC 4, les bornes des première et seconde lampes à décharge 61 et 62 non connectées au point de connexion a ou p sont connectées à la masse directement ou via un moyen de détection de courant (sur la figure, des résistances de détection de courant Rit et Ri2).
Un IC de pilotage en demi-pont est utilisé en tant que chacun des circuits de pilotage DRV1 et DRV2. Le circuit de pilotage DRV1 commande l'activation/la désactivation des éléments de commutateur sw1 et sw2 et l'autre circuit de pilotage DRV2 commande l'activation/la désactivation des éléments de commutateur sw3 et sw4. C'est-à-dire que si l'on suppose que l'état de chaque élément de commutateur est défini de telle sorte que l'élément de commutateur sw1 soit activé ou rendu passant et que l'élément de commutateur sw2 soit désactivé ou rendu bloqué par le circuit de pilotage DRV1 à un instant donné, l'état de chaque élément de commutateur est défini de telle sorte que l'élément de commutateur sw3 soit rendu bloqué ou désactivé et que l'élément de commutateur sw4 soit rendu passant ou activé par le circuit de pilotage DRV2 à cet instant. Si l'on suppose que l'état de chaque élément de commutateur est défini de telle sorte que l'élément de commutateur sw1 soit désactivé ou rendu bloqué et que l'élément de commutateur sw2 soit activé ou rendu passant par le circuit de pilotage DRV1 à un autre instant, l'état de chaque élément de commutateur est défini de telle sorte que l'élément de commutateur sw3 soit rendu passant ou activé et que l'élément de commutateur sw4 soit rendu bloqué ou désactivé par le circuit de pilotage DRV2 à cet instant. Par conséquent, les éléments de commutateur sw1 et sw4 en viennent à prendre le même état et les éléments de commutateur sw2 et sw3 en viennent à prendre le même état ; ils fonctionnent en alternance de façon réciproque.
Par conséquent, les deux paires d'éléments de commutateur sont rendues passantes ou activées et sont rendues bloquées ou désactivées et ainsi, tandis qu'une tension de polarité positive est appliquée sur la première lampe à décharge 61, par exemple, une tension de polarité négative est appliquée sur la seconde lampe à décharge 62 ; à l'opposé, tandis qu'une tension de polarité négative est appliquée sur la première lampe à décharge 61, une tension de polarité positive est appliquée sur la seconde lampe à décharge 62.
Un circuit de détection de courant et de détermination d'allumage 10 est un circuit qui permet de recevoir un signal de détection de courant de chaque lampe à décharge qui subit une conversion en tension par l'intermédiaire de la résistance de détection de courant Rit, Rit et qui permet de détecter une valeur de courant et de déterminer si oui ou non chaque lampe à décharge est allumée ; il est constitué par un circuit de détection de courant 10a et par un circuit de détermination d'allumage 10b.
Afin de détecter un courant, l'élément qui suit doit être noté.
Si l'on suppose qu'une résistance de shunt ou de dérivation (Ri1 ou Rit) est insérée entre une borne d'électrode de chaque lampe à décharge et la masse en tant que moyen de détection de courant pour détecter un courant qui circule dans la lampe à décharge, le courant de la lampe à décharge peut être détecté en détectant une chute de tension qui se produit dans la résistance. Cependant, le sens du signal de détection à cet instant (sur la figure 4, le signal de détection rapporté à la lampe à décharge 61 est Sil et celui rapporté à la lampe à décharge 62 est Sit) devient un problème. C'est-à-dire que puisque le sens du courant qui circule dans la lampe à décharge est alterné en réponse à la polarité de l'onde carrée, le signal de détection en vient à prendre une valeur positive ou une valeur négative ; par exemple, si l'on suppose que la valeur du signal de détection d'un courant qui circule lorsque la tension de polarité positive en onde carrée est appliquée sur la lampe à décharge est une valeur positive, la valeur de signal de détection d'un courant qui circule lorsque la tension de polarité négative en onde carrée est appliquée sur la lampe à décharge du fait d'une inversion de polarité est une valeur négative. Une telle modification de polarité (ou de signe) du signal de détection dans le temps (inversion) est peu commode à manipuler pour le circuit de commande qui utilise le signal de détection et n'a par conséquent pas la préférence. De ce fait, afin de fixer la polarité du signal de détection, par exemple, un circuit de valeur absolue ou une configuration de circuit selon laquelle un circuit d'amplification de non inversion et un circuit d'amplification d'inversion sont placés en parallèle pour une chute de tension générée par la résistance de détection de courant Rit (ou Rit) et la tension de sortie du circuit d'amplification de non inversion ou du circuit d'amplification d'inversion est émise en sortie de façon sélective comme représenté sur la figure 5 peut être adoptée.
Sur la figure 5, un amplificateur opérationnel OP1 constitue un circuit d'amplification de non inversion et une borne d'entrée de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP1 est connectée entre la lampe à décharge 61 (ou 62) et la résistance de détection de courant Rit (ou Rit) via une résistance R1a. Une diode D1a comporte une cathode connectée à la borne d'entrée de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP1 et une anode reliée à la masse. La diode D1a et une diode D2a (comme décrit ultérieurement) sont additionnées dans le but de protéger l'amplificateur opérationnel lorsque la tension d'entrée sur l'amplificateur opérationnel est inversée selon une valeur négative.
Une borne de sortie de l'amplificateur opérationnel OP1 est connectée à une anode d'une diode D1 b et une cathode de la diode D1 b est connectée à une borne de détection de courant tDET. La borne d'entrée de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP1 est reliée à la masse via une résistance R1 b et est connectée à la cathode de la diode<B>Dl b</B> via une résistance R1 c. Les valeurs de résistance des résistances R 1a, R1b et R1c sont établies à la même valeur.
Un amplificateur opérationnel OP2 constitue un circuit d'amplification d'inversion et une borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur opérationnel OP2 est connectée entre la lampe à décharge 61 (ou 62) et la résistance de détection de courant Rit (ou Rit) via une résistance R2a. Une diode D2a comporte une cathode connectée à la borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur opérationnel OP2 et une anode reliée à la masse.
Une borne de sortie de l'amplificateur opérationnel OP2 est connectée à une anode d'une diode D2b et une cathode de la diode D2b est connectée à la borne de détection de courant tDET et est reliée à la masse via une résistance R2c. La borne d'entrée d'inversion de l'amplificateur opérationnel OP2 est connectée â la cathode de la diode D2b via une résistance R2b (la valeur de résistance de la résistance R2b est établie à deux fois celle de la résistance R2a). Une borne d'entrée de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP2 est reliée à la masse.
Dans le circuit, la chute de tension qui est générée par la résistance de détection de courant Rit (ou Rit) est amplifiée jusqu'à une tension double par le circuit d'amplification de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP1 ; par ailleurs, elle est amplifiée jusqu'à une tension multipliée par "-2" par le circuit d'amplification d'inversion de l'amplificateur opérationnel OP2. La tension qui est la plus élevée est sélectionnée par les diodes D1 b et D2b placées au niveau des bornes de sortie des amplificateurs opérationnels et est émise en sortie sur la borne de détection de courant tDET. C'est-à-dire que lorsqu'une tension de polarité positive (ou une tension positive en onde carrée) est appliquée sur la lampe à décharge 6, la tension de sortie du circuit d'amplification de non inversion de l'amplificateur opérationnel OP1 est appliquée au niveau de la borne de détection de courant tDET et lorsqu'une tension de polarité négative (ou une tension négative en onde carrée) est appliquée sur la lampe à décharge 6, la tension de sortie du circuit d'amplification d'inversion de l'amplificateur opérationnel OP2 est appliquée au niveau de la borne de détection de courant tDET. La tension de détection ainsi produite peut être utilisée en tant que signal permettant de déterminer si oui ou non la lampe à décharge est allumée, soit un signal permettant de déterminer l'état d'allumage de la lampe à décharge et de stipuler la puissance d'alimentation. Le circuit de détermination d'allumage 10b reçoit des signaux en provenance du circuit de détection de courant prévu pour chaque lampe à décharge (le signal rapporté à la lampe à décharge 61 est exprimé en tant que S11 et le signal rapporté à la lampe à décharge 62 est exprimé en tant que S12) et il compare les niveaux de signal à des tensions de référence prédéterminées puis il produit un signal de détermination qui indique l'état allumé ou éteint de chaque lampe à décharge en tant que signal binaire (binarisé).
La figure 6 représente un exemple d'un tel circuit. Le signal S11 en provenance du circuit de détection de courant 10a est appliqué sur une borne d'entrée positive d'un comparateur CMP1 et la tension de référence indiquée par une source de tension constante Eref1 est appliquée sur une borne d'entrée négative du comparateur CMP1. Par conséquent, lorsque le niveau de tension du signal S11 est supérieur à la tension de référence, le comparateur CMP1 émet en sortie un signal de niveau haut depuis une borne de sortie tc1. Le signal S12 en provenance du circuit de détection de courant 10a est appliqué sur une borne d'entrée positive d'un comparateur CMP2 et la tension de référence indiquée par une source de tension constante Eref2 est appliquée sur une borne d'entrée négative du comparateur CMP2. Par conséquent, lorsque le niveau de tension du signal S12 est supérieur à la tension de référence, le comparateur CMP2 émet en sortie un signal de niveau haut depuis une borne de sortie tc2. Sur la figure, le signal produit depuis la borne de sortie tc1 est exprimé en tant que S1 (lorsque le signal S1 est à un niveau haut, il indique que la lampe à décharge 61 est allumée et lorsque le signal S1 est à un niveau bas, il indique que la lampe à décharge 61 est éteinte) et le signal fourni depuis la borne de sortie tc2 est exprimé en tant que S2 (lorsque le signal S2 est à un niveau haut, il indique que la lampe à décharge 62 est allumée et lorsque le signal S2 est à un niveau bas, il indique que la lampe à décharge 62 est éteinte). La résistance qui est insérée entre la borne de sortie de chaque comparateur et la tension d'alimentation Vcc est une résistance de tirage vers le haut. Un circuit de commande de commutateur de polarité 11 (voir figure 4) est prévu pour recevoir des signaux d'instruction d'allumage correspondant aux lampes à décharge 61 et 62 (les signaux sont générées en activant un commutateur opératoire dans un mode allumage manuel ou au moyen d'un circuit de commande d'allumage automatique dans un mode allumage automatique et les signaux d'instruction d'allumage correspondant aux lampes à décharge 61 et 62 sont respectivement exprimés en tant que LT1 et LT2) et les signaux de détermination d'allumage S1 et S2 en provenance du circuit de détermination d'allumage 10b et pour générer des signaux de commande qui sont envoyés sur les circuits de pilotage DRV1 et DRV2 dans le circuit de conversion DC-AC 4. La figure 7 représente un exemple du circuit de commande de commutateur de polarité 11 (un exemple de configuration qui utilise des portes logiques).
Un signal CK sur la figure est un signal qui est envoyé depuis un circuit de génération de signal d'horloge (non représenté) et il s'agit d'un signal en onde carrée d'une fréquence de base correspondant à une fréquence d'allumage de lampe à décharge (par exemple d'environ 250 à 500 Hz). Le signal CK est envoyé par l'intermédiaire d'un circuit série qui est constitué par une résistance Rx et par un condensateur Cx sur une porte ET (conjonction) à deux entrées AD1 et sur une porte NON- OU (non disjonction) à deux entrées NR1. C'est-à-dire que le circuit de constante de temps qui est constitué par la résistance Rx et par le condensateur Cx est prévu pour générer une impulsion de durée courte lors du front croissant ou lors du front décroissant du signal CK (la constante de temps déterminée par la valeur de résistance de la résistance Rx et par la valeur de capacité du condensateur Cx est établie à une valeur extrêmement faible) et une tension de borne du condensateur Cx est envoyée par l'intermédiaire d'une porte NON (négation logique) NT1 sur une borne de la porte AD1 et sur une borne de la porte NR1 (le signal CK est entré sur les autres bornes d'entrée des portes). Un signal de sortie de la porte AD1 est entré sur la borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD2 au niveau de l'étage suivant et un signal de sortie Q* (signal d'inversion d'un signal de sortie Q) d'une bascule bistable de type D D-FF décrite ultérieurement est entré sur l'autre borne d'entrée de la porte AD2. Un signal de sortie de la porte AD2 est entré sur une borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD3 au niveau de l'étage suivant.
Un signal de sortie de la porte NR1 est entré sur la borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD4 au niveau de l'étage suivant et un signal de sortie Q de la bascule bistable de type D D-FF décrite ultérieurement est entré sur l'autre borne d'entrée de la porte AD4. Un signal de sortie de la porte AD4 est entré sur une borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD5 au niveau de l'étage suivant.
Le signal d'instruction d'allumage mentionné ci-avant LT1 est appliqué sur une borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD6 et le signal de détermination d'allumage mentionné ci-avant S1 est entré par l'intermédiaire d'une porte NON NT2 sur l'autre borne d'entrée de la porte AD6. Un signal de sortie de la porte AD6 est entré par l'intermédiaire d'une porte NON NT3 sur l'autre borne d'entrée de la porte AD5.
Le signal d'instruction d'allumage mentionné ci-avant LT2 est appliqué sur une borne d'entrée d'une porte ET à deux entrées AD7 et le signal de détermination d'allumage mentionné ci-avant S2 est entré par l'intermédiaire d'une porte NON NT4 sur l'autre borne d'entrée de la porte AD7. Un signal de sortie de la porte AD7 est appliqué par l'intermédiaire d'une porte NON NT5 sur une borne d'entrée d'une porte OU (disjonction) à deux entrées OR1. Un signal de sortie de la porte AD6 est appliqué sur l'autre borne d'entrée de la porte OR1 et un signal de sortie de la porte OR1 est appliqué sur l'autre borne d'entrée de la porte AD3.
Des signaux de sortie des portes AD3 et AD5 sont entrés sur des bornes d'entrée d'une porte OU à deux entrées OR2 placée au niveau de l'étage qui suit AD3 et AD5 et un signal de sortie de la porte OR2 est entré sur une borne d'entrée de signal d'horloge (CLK) de la bascule bistable de type D D-FF.
La bascule bistable de type D D-FF comporte une borne d'entrée D qui est connectée à une borne de sortie Q* (sur la figure, Q est surmonté d'une barre) et ainsi, la configuration d'une bascule bistable de type T est constituée. Le signal de sortie Q est envoyé sur le circuit de pilotage DRV1 en tant que Sdrv1 et le signal de sortie Q* est envoyé sur le circuit de pilotage DRV2 en tant que Sdrv2.
Dans le circuit de commande de commutateur de polarité, afin d'envoyer une impulsion lors du front croissant ou lors du front décroissant du signal CK, comme produit au moyen des portes AD1 et NR1, sur la borne d'entrée de signal d'horloge CLK de la bascule bistable de type D D-FF par l'intermédiaire des portes AD3, AD5 et OR2 au niveau des étages qui suivent les portes AD1 et NR1, les signaux de sortie des portes NT3 et OR1 doivent être à un niveau haut.
Maintenant, on suppose que si la lampe à décharge 61 est allumée (le signal S1 est à un niveau haut) et que la lampe à décharge 62 est éteinte (le signal S2 est à un niveau bas), le signal LT2 qui correspond à la lampe à décharge 62 passe au niveau haut (c'est-à-dire qu'une instruction d'allumage de la lampe à décharge 62 est délivrée).
Dans ce cas, puisque le signal S1 est à un niveau haut, le signal de sortie de la porte AD6 est à un niveau bas et par conséquent, un signal de niveau haut produit par la porte NT3 (négation) est envoyé sur la porte AD5.
Le signal S2 est de niveau bas et le signal de négation du signal S2 produit par la porte NT4 et LT2 (signal de niveau haut) sont entrés sur la porte AD7 puis un signal de sortie de la porte AD7 (de niveau haut) est entré sur la porte NT5 qui émet alors en sortie un signal de niveau bas sur la porte OR1. A cet instant, le signal qui est envoyé depuis les portes AD6 à OR1 est de niveau bas et par conséquent, un signal de sortie de la porte OR1 devient un signal de niveau bas.
Une impulsion générée en synchronisation avec le front décroissant du signal CK est entrés sur la porte AD4. Si le signal de sortie Q de la bascule bistable de type D est à un niveau haut, l'impulsion est envoyée sur la porte AD5. Puisqu'un signal de niveau haut en provenance de la porte NT3 est entré sur la porte AD5, l'impulsion traverse les portes AD5 et OR2 au niveau de l'étage suivant et est envoyée sur la borne CLK de la bascule bistable de type D. Par conséquent, l'état de la bascule bistable de type D est inversé et le signal de sortie Q prend un niveau bas. Si le signal de sortie Q de la bascule bistable D entré sur la porte AD4 est à un niveau bas, le signal de sortie de la porte AD4 passe à un niveau bas et par conséquent, l'état de la bascule bistable de type D reste inchangé et le signal de sortie Q reste à un niveau bas. Par conséquent, le signal Sdrv1 est fixé à un état bas.
Puis si la lampe à décharge 62 est allumée, le signal S2 prend un niveau haut et par conséquent, le signal de sortie de la porte AD7 prend un niveau bas du fait du signal de négation en provenance de la porte NT4. Par conséquent, un signal de niveau haut produit par la porte NT5 (négation) passe au travers de la porte OR1 et est envoyé sur la porte AD3. Par conséquent, une impulsion qui est générée en synchronisation avec le front croissant du signal CK est entrée depuis la porte AD1 par l'intermédiaire des portes AD2, AD3 et OR2 sur la borne CK de la bascule bistable de type D de telle sorte que l'état de la bascule bistable de type D est inversé en continu et des signaux en onde carrée dont chacun présente une fréquence de base prédéterminée (par exemple 500 Hz) sont produits en tant que signaux Sdrv1 et Sdrv2.
On peut être aisément assuré de façon certaine que si la lampe à décharge 62 est allumée et que la lampe à décharge 61 est éteinte, lorsqu'une instruction d'allumage de la lampe à décharge est délivrée, le signal Sdrv1 est fixé à un niveau haut jusqu'à ce que la lampe à décharge 61 soit allumée. La raison en est que puisque le signal de niveau haut en provenance de la porte OR1 est entré sur la porte AD3 et que le signal de niveau bas en provenance de la porte NT3 est entré sur la porte AD5, si le signal de sortie Q* de la bascule bistable de type D est à un niveau haut, le signal de niveau haut qui est émis en sortie par la porte AD1 a pour effet que l'état de la bascule bistable de type D est inversé, ce qui définit le signal de sortie Q au niveau haut.
Le fonctionnement est brièvement résumé comme suit.
(a) Lorsque LT1 est à un niveau haut et que S1 est à un niveau bas, Sdrvl passe à un niveau haut et Sdrv2 passe à un niveau bas.
(b) Lorsque LT2 est à un niveau haut et que S2 est à un niveau bas, si LT1 est à un niveau bas ou que S1 est à un niveau haut, Sdrv1 passe à un niveau bas et Sdrv2 passe à un niveau haut.
(c) Sinon, des signaux en onde carrée sont produits en tant que Sdrv1 et Sdrv2 (il est à noter que les signaux de sortie des portes NT3 et OR1 ne peuvent pas prendre un niveau bas ensemble).
Dans la configuration selon laquelle, lorsque le signal Sdrv1 est à un niveau haut, les éléments de commutateur sw1 et sw2 sont définis comme étant respectivement activé et désactivé et le signal Sdrv2 est à un niveau bas, les éléments de commutateur sw3 et sw4 sont définis comme étant respectivement désactivé et activé, la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 61 est définie en tant que tension de polarité positive et la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 62 est définie en tant que tension de polarité négative en (a) mentionné ci-avant et la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 61 est définie en tant que tension de polarité négative et la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 62 est définie en tant que tension de polarité positive en (b) mentionné ci-avant.
Au niveau de (a) et (b), le signal concernant la lampe à décharge 61 et le signal concernant la lampe à décharge 62 ne sont pas symétriques du fait qu'une fonction d'allumage de la lampe à décharge 61 est préférentiellement adoptée. C'est-à-dire que si les deux lampes à décharge sont éteintes (S1 est à un niveau bas et S2 est à un niveau bas) et que des signaux d'instruction d'allumage des lampes à décharge sont émis en sortie (LT1 est à un niveau haut et LT2 est à un niveau haut), tout d'abord Sdrv1 passe à un niveau haut et la polarité de la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 61 est fixée à une polarité positive conformément à (a) mentionné ci-avant puis lorsque la lampe à décharge 61 est allumée (S1 est au niveau haut), Sdrv2 passe à un niveau haut et la polarité de la tension d'alimentation sur la lampe à décharge 62 est fixée à une polarité positive conformément à (b) mentionné ci-avant. Par conséquent, après que la polarité de la tension d'alimentation est fixée avant que la lampe à décharge ne soit allumée, la tension de sortie du circuit d'alimentation DC (dans ce cas Vdcp) est augmentée jusqu'à un niveau suffisant nécessaire par le circuit de commande puis une impulsion de démarrage est appliquée sur la lampe à décharge et ainsi, la lampe à décharge peut être allumée de façon fiable.
II est souhaitable de réaliser une commande comme suit. L'état de chaque élément de commutateur est fixé de telle sorte que pour allumer l'une ou l'autre des deux lampes à décharge, avant que la lampe à décharge ne soit allumée, la polarité de la tension qui est appliquée depuis le circuit de conversion DC-AC sur la lampe à décharge soit définie en tant que soit la polarité positive, soit la polarité négative (dans l'exemple), la polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge destinée à être allumée soit définie en tant que polarité positive. (Bien entendu, afin de définir la polarité en tant que polarité négative, la relation de définition entre les signaux Sdrv1 et Sdrv2 et l'état d'activationldésactivation de chaque élément de commutateur peut être inversée) et le fonctionnement alterné de chaque élément de commutateur est réalisé après que la lampe à décharge est allumée. Par exemple, si une telle définition de polarité n'est pas réalisée avant que la lampe à décharge ne soit allumée, chacun des convertisseurs DC-DC 3A et 3B nécessite un circuit auxiliaire de courant. La raison en est que, puisque la polarité n'est pas définie, si seulement un seul convertisseur est muni d'un circuit auxiliaire de courant, le condensateur dans le circuit ne peut pas être chargé de façon suffisante ou la capacité d'augmentation de tension du convertisseur doit être augmentée. Cependant, conformément à l'invention, le circuit auxiliaire de courant peut être prévu seulement au niveau de l'étage qui suit soit le convertisseur DC-DC 3A, soit le convertisseur DC-DC 3B de telle sorte que la configuration est simplifiée.
C'est-à-dire que le circuit auxiliaire de courant peut être additionné seulement sur une seule borne de sortie To1 (ou To2) du circuit d'alimentation DC 3 correspondant à la polarité de la tension appliquée depuis le circuit de conversion DC-AC 4 sur une lampe à décharge avant que cette lampe à décharge ne soit démarrée. Par exemple, comme décrit ci-avant, afin de définir la polarité de la tension d'alimentation appliquée sur la lampe à décharge en tant que polarité positive, le circuit auxiliaire de courant 9 (voir figure 4) est additionné seulement au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 3A qui émet en sortie la tension Vdcp. A cet instant, il devient non nécessaire d'augmenter la tension de sortie du convertisseur DC-DC 3B jusqu'à la tension requise dans le convertisseur DC-DC 3A avant que la lampe à décharge ne soit allumée. En d'autres termes, la tension admissible des éléments de commutateur sur le côté d'application de tension de polarité négative sur la lampe à décharge (les éléments de commutateur sw2 et sw4 sur le côté d'étage de niveau bas) des deux paires des éléments de commutateur formant le circuit du type en pont complet mentionné ci- avant peut être abaissée. C'est-à-dire que pour ce qui concerne la tension admissible de l'élément de commutateur, la plage qui suit a la préférence non inférieure à une tension appliquée au niveau du dernier stade de la durée de vie de la lampe à décharge (du fait d'une dégradation des caractéristiques de la lampe, une tension plus élevée doit nécessairement être appliquée sur la lampe à décharge) ; si la polarité de la tension d'alimentation sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit allumée est fixée temporairement à la polarité positive, lorsque la tension appliquée temporairement sur la lampe à décharge par le convertisseur DC-DC 3A est Vovc, inférieure à Vovc (de préférence inférieure à la moitié de Vovc).
Par conséquent, pour la borne de sortie du circuit d'alimentation DC qui émet en sortie une tension d'une polarité opposée à la polarité de la tension qui est appliquée depuis le circuit de conversion DC-AC sur la lampe à décharge avant que cette lampe à décharge ne soit démarrée (la borne de sortie to2 de Vdcn si la polarité est définie en tant que polarité positive ou la borne de sortie to1 de Vdcp si la polarité est définie en tant que polarité négative), la tension de sortie produite depuis la borne de sortie est définie de manière à toujours devenir inférieure à la tension de sortie produite depuis l'autre borne de sortie du circuit d'alimentation DC ou est limitée (de façon spécifique, une limite supérieure est imposée au niveau du rapport cyclique du signal de commande Sc pour l'élément de commutateur SW de la figure 2) et ainsi, la conception de tension admissible des éléments de circuit peut être constituée moyennant une marge.
Afin de réduire le nombre de parties et les coûts, de préférence les circuits de démarrage mentionnés ci-avant 51 et 52 qui sont prévus en tant que circuits séparés sont constitués en tant que circuit commun entre les deux lampes à décharge 61 et 62.
La figure 8 représente un tel exemple de configuration de circuit de démarrage 5A.
Un transformateur 12 dans le circuit de démarrage 5A comprend deux enroulements de secondaire 12b1 et 12b2 en relation avec un seul enroulement de primaire 12a et les enroulements de secondaire 12b1 et 12b2 sont respectivement connectés aux lampes à décharge 61 et 62.
Le circuit de primaire du transformateur 12 qui contient l'enroulement de primaire 12a est muni d'un condensateur CS et d'un élément de commutateur SWg. Après que le condensateur CS a été chargé par une tension de primaire Vp, il est déchargé lorsque l'élément de commutateur SWg conduit (ou s'amorce). La tension générée à cet instant est augmentée par le transformateur 12 puis est appliquée sur les lampes à décharge 61 et 62 via les enroulements de secondaire 12b1 et 12b2.
Par exemple, les procédés d'alimentation qui suivent de la tension de primaire Vp sont disponibles et n'importe lequel d'entre eux peut être utilisé (I) procédé d'application de la tension de primaire à partir de la tension de sortie du circuit d'alimentation DC ou du circuit de conversion DC-AC ; (II) procédé d'application de la tension de primaire en augmentant la tension de sortie du circuit d'alimentation DC ou du circuit de conversion DC-AC par l'intermédiaire d'un circuit doubleur de tension, etc. ... ; (111) procédé d'application de la tension de primaire en additionnant un enroulement au côté de secondaire d'un transformateur convertisseur placé dans le circuit d'alimentation DC et en redressant et en lissant une sortie de l'enroulement de secondaire.
De préférence, les débuts d'enroulement (ou les fins d'enroulement) des enroulements de secondaire 12b1 et 12b2 du transformateur 12 sont définis en tant que côtés de borne de connexion pour les lampes à décharge et ainsi, la relation de connexion est unifiée (sur la figure, le début d'enroulement est indiqué par le repère "."). Bien que la raison en soit omise, les polarités des signaux de démarrage pour les lampes à décharge sont unifiées et ainsi, la conception en terme de tension admissible du transformateur est rendue avantageuse et les sens d'application de l'énergie de primaire sont unifiés et ainsi, l'effet du couplage électromagnétique entre les enroulements de secondaire lorsqu'un potentiel transitoire (ou de réamorçage) survient à nouveau est diminué et la lampe à décharge est empêchée de s'éteindre facilement à l'instant de commutation de polarité après que la lampe à décharge est allumée.
Afin d'allumer les deux lampes à décharge 61 et 62 en même temps à partir de l'état dans lequel les lampes à décharge sont éteintes, des signaux (des impulsions) de démarrage similaires sont appliqués sur les lampes à décharge de telle sorte que les lampes à décharge puissent être démarrées en même temps (ou pratiquement en même temps). Si une lampe à décharge 61 est allumée sans problème et que l'allumage de l'autre lampe à décharge 62 aboutit à une défaillance, à nouveau le signal de démarrage est généré pour démarrer la seconde lampe à décharge 62 et ainsi, la lampe à décharge peut être allumée. A cet instant, le signal de démarrage est également appliqué sur la lampe à décharge allumée 61. Cependant, puisque l'impédance de la lampe à décharge à l'instant de l'allumage est faible, la tension générée est atténuée immédiatement et n'a par conséquent pas d'effet. Par ailleurs, la tension qui est générée sur l'enroulement de secondaire 12b2 qui est connecté à la lampe à décharge 62 non allumée est une tension haute fréquence de telle sorte que le signal de démarrage planifié est appliqué sur la lampe à décharge 62 tandis que l'effet d'une atténuation de tension sur l'enroulement de secondaire 12b1 qui est connecté à la lampe à décharge 61 est peu subi.
La figure 9 représente un mode de réalisation de l'invention ; il représente un exemple d'application à des éclairages avant d'automobile (exemple de configuration de circuit pour utiliser deux lampes à décharge).
Dans un circuit d'allumage 13, une tension de borne d'une batterie 14 est appliquée par l'intermédiaire d'une section de filtre d'entrée 15 sur un convertisseur DC-DC 16P pour une sortie de tension de polarité positive et sur un convertisseur DC-DC 16N pour une sortie de tension de polarité négative.
Un circuit de commande 17 est prévu pour les convertisseurs DC-DC afin de commander leurs tensions de sortie et des signaux de commande qui sont délivrés par le circuit de commande 17 sont envoyés sur les convertisseurs DC-DC. C'est-à-dire que dans ce cas, des éléments de commutateur connectés aux deux enroulements de primaire dans un transformateur reçoivent les signaux de commande et sont activés/désactivés sous la commande et ainsi, la tension de sortie de chaque convertisseur DC-DC est commandée.
Le circuit de commande 17 est prévu pour commander l'alimentation sur les lampes à décharge sur la base de signaux de détection d'une tension de tube et d'un courant de tube de chaque lampe à décharge ou de leurs signaux équivalents tels que des signaux de détection en provenance d'un circuit de détection qui est placé au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 16P. Par exemple, un circuit qui utilise un amplificateur opérationnel etc. ... pour générer un signal pour appliquer une puissance excessive excédant la puissance concernée au niveau de l'étage initial de la lampe à décharge conformément à une courbe de commande au niveau d'un abaque de caractéristiques de tension de tube-courant de tube de la lampe à décharge puis pour diminuer progressivement la puissance appliquée et pour réaliser la transition sur la commande à puissance constante en relation avec la puissance concernée peut être considéré (voir le document JP-A-4-141988).
Le convertisseur DC-DC 16P est suivi par un circuit auxiliaire de courant 18. C'est-à-dire que selon le mode de réalisation, la polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit allumée est fixée temporairement à la polarité positive.
Un convertisseur DC-AC 19 est constitué par un circuit du type en pont complet 19a (voir la figure 7 pour la configuration interne du circuit 19a) et par un circuit de pilotage de pont 19b qui est constitué par deux dispositifs de pilotage en demi-pont et il correspond au circuit de conversion DC-AC 4 de la figure 4. C'est-à-dire que quatre éléments de commutateur à semiconducteur prévus dans le circuit du type en pont complet 19a sont groupés selon deux paires et une commande de commutation est réalisée de façon réciproque et ainsi, une tension d'entrée DC est convertie selon une tension en onde carrée. A cette fin, le circuit de pilotage de pont 19b génère des signaux de commande sur les éléments de commutateur; il fonctionne suite à la réception d'un signal qui est envoyé depuis le circuit de commande 17.
Un circuit de démarrage 20 est prévu de façon commune pour les deux lampes à décharge 61 et 62 au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-AC 19. Les lampes à décharge 61 et 62 peuvent être utilisées en tant que sources de lumière d'éclairages avant placés à la gauche et à la droite de l'avant d'un véhicule, de façon respective, ou peuvent être utilisées en tant que sources de lumière d'un faisceau haut et d'un faisceau bas, de façon respective (dans ce cas, une commande est requise de manière à ne pas allumer la lampe à décharge inutilisée en réponse à une modification de faisceau).
La configuration du circuit de démarrage 20 est comme représenté sur la figure 8 et par conséquent, elle ne fera pas l'objet d'une discussion à nouveau en détail. Selon le mode de réalisation, un élément d'espace d'étincelle est utilisé en tant qu'élément de commutation. Ceci signifie que la tension qui est générée par le courant de décharge d'un condensateur lorsque l'élément s'amorce est appliquée sur la lampe à décharge par l'intermédiaire d'un enroulement de secondaire.
Afin d'allumer seulement une seule lampe à décharge 61 depuis l'état dans lequel les deux lampes à décharge 61 et 62 sont éteintes, l'état d'activationldésactivation de chaque élément de commutateur dans le circuit du type en pont complet 19a est défini de manière à appliquer une tension de polarité positive sur la lampe à décharge 61 et une tension Vdcp sur la lampe à décharge 61 dans la période est augmentée jusqu'au niveau requis pour le convertisseur DC-DC 16P (Vovc) puis un signal de démarrage est généré pour démarrer la lampe à décharge 61. Afin d'allumer seulement l'autre lampe à décharge 62, l'état d'activationldésactivation de chaque élément de commutateur dans le circuit du type en pont complet 19a est défini de manière à appliquer une tension de polarité positive sur la lampe à décharge 62 et la tension d'alimentation Vdcp sur la lampe à décharge 62 dans la période est augmentée jusqu'au niveau requis pour le convertisseur DC-DC 16P (Vovc) puis un signal de démarrage est généré pour démarrer la lampe à décharge 62. Une telle séquence de commande est adoptée et ainsi, le circuit auxiliaire de courant 18 doit être prévu seulement au niveau de l'étage qui suit le convertisseur DC-DC 16P de telle sorte que la configuration de circuit est simplifiée.
Comme on peut le voir au vu de la description menée ci-avant, conformément à l'invention, pour une pluralité de lampes à décharge, deux paires d'éléments de commutateur sont prévues dans le circuit de conversion DC-AC et il devient possible de commander l'allumage de chaque lampe à décharge en réalisant le fonctionnement alterné du circuit du type en pont complet qui est constitué par les éléments de commutateur de telle sorte que la configuration de circuit est simplifiée, le nombre de parties et les coûts peuvent être réduits, le circuit peut être miniaturisé et l'espace requis peut être économisé. La polarité de la tension qui est appliquée sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit allumée est fixée à l'une ou l'autre polarité et ainsi, la lampe à décharge peut être bien allumée.
Conformément à l'invention, dans le circuit d'allumage pour allumer deux lampes à décharge, le circuit d'alimentation DC est partagé et le circuit de conversion DC-AC de la configuration du type en pont complet qui utilise quatre éléments de commutateur est adopté et ainsi, la configuration de circuit est simplifiée (les nombres des éléments de commutateur et de leurs circuits de pilotage sont divisés par deux par comparaison avec la configuration de l'art antérieur).
Conformément à l'invention, le circuit auxiliaire de courant doit être prévu seulement pour l'une des deux bornes de sortie du circuit d'alimentation DC de telle sorte que le nombre de circuits auxiliaires de courant peut être réduit d'une unité par comparaison avec le circuit de l'art antérieur.
Conformément à l'invention, la tension de sortie produite depuis l'une des deux bornes de sortie du circuit d'alimentation DC est toujours limitée à une tension inférieure à la tension de sortie produite depuis l'autre borne de sortie du circuit d'alimentation DC et ainsi, la tension admissible des éléments de commutateur formant le circuit de conversion DC-AC peut être abaissée.
Claims (11)
1. Circuit d'allumage de lampe à décharge caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'alimentation DC (3) pour générer une tension DC souhaitée à partir d'une tension d'entrée DC, comportant deux bornes de sortie depuis lesquelles une tension de polarité positive et une tension de polarité négative sont respectivement émises en sortie ; un circuit de conversion DC-AC (4) pour convertir la tension de sortie dudit circuit d'alimentation DC (3) selon une tension AC puis pour appliquer la tension AC sur une pluralité de lampes à décharge (6), ledit circuit de conversion DC-AC comportant des première et seconde paires d'éléments de commutateur (sw1 à sw4) pour commuter la tension de sortie positive et la tension de sortie négative envoyées depuis ledit circuit d'alimentation DC (3), chacune des première et seconde paires d'éléments de commutateur étant connectée en série entre les bornes de sortie dudit circuit d'alimentation DC (3) ; et un circuit de pilotage (DRV) pour piloter alternativement ladite première paire et ladite seconde paire des éléments de commutateur, dans lequel, pour allumer l'une des lampes à décharge, l'état de chacun des éléments de commutateur est fixé de telle sorte que la polarité de la tension qui est appliquée depuis ledit circuit de conversion DC-AC sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit démarrée soit définie en tant que soit une polarité positive, soit une polarité négative et que les éléments de commutateur soient activés en alternance après que la lampe à décharge est allumée.
2. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de détection (10) pour détecter au moins un élément pris parmi une tension et un courant se rapportant à chaque lampe à décharge et un circuit de commande (8) pour commander une tension, un courant ou une alimentation de chaque lampe à décharge en réponse à un signal de détection en provenance dudit circuit de détection.
3. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit d'alimentation DC (3) comporte une section de circuit positive pour émettre en sortie une tension de polarité positive et une section de circuit négative pour émettre en sortie une tension de polarité négative.
4. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première lampe à décharge (61) est connectée à un point de connexion de la première paire des éléments de commutateur et une seconde lampe à décharge (62) est connectée à un point de connexion de la seconde paire d'éléments de commutateur et une autre électrode de chacune des première et seconde lampes à décharge est connectée à la masse.
5. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que, tandis qu'une tension de polarité positive est appliquée sur la première lampe à décharge (61), une tension de polarité négative est appliquée sur la seconde lampe à décharge (62) et à l'opposé, tandis qu'une tension de polarité négative est appliquée sur la première lampe à décharge, une tension de polarité positive est appliquée sur la seconde lampe à décharge.
6. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite autre borne d'électrode de la lampe à décharge est directement connectée à la masse.
7. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite autre borne d'électrode de la lampe à décharge est connectée à la masse par l'intermédiaire d'un moyen de détection de courant.
8. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit auxiliaire de courant (9) pour appliquer une énergie qui est accumulée dans une charge capacitive lorsque la lampe à décharge est démarrée afin de contribuer à une transition depuis une décharge luminescente jusqu'à une décharge en arc, le circuit auxiliaire de courant étant placé entre ledit circuit d'alimentation DC (3) et ledit circuit de conversion DC- AC (4), dans lequel ledit circuit auxiliaire de courant (9) est prévu seulement pour une seule borne de sortie dudit circuit d'alimentation DC (3) correspondant à la polarité d'une tension qui est appliquée depuis ledit circuit de conversion DC-AC (4) sur la lampe à décharge avant que la lampe à décharge ne soit démarrée.
9. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 8, caractérisé en ce que, en ce qui concerne la borne de sortie dudit circuit d'alimentation DC (3) pour émettre en sortie une tension d'une polarité opposée à la polarité de la tension qui est appliquée depuis ledit circuit de conversion DC-AC (4) sur la lampe à décharge avant que cette lampe à décharge ne soit démarrée, la tension de sortie en provenance de la borne de sortie est définie de manière à devenir toujours inférieure à la tension de sortie en provenance de l'autre borne de sortie dudit circuit d'alimentation DC.
10. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une desdites première et seconde lampes à décharge est utilisée en tant que source de lumière d'un faisceau haut et l'autre est utilisée en tant que source de lumière d'un faisceau bas.
11. Circuit d'allumage de lampe à décharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une desdites première et seconde lampes â décharge est utilisée en tant que source de lumière d'éclairages avant placés sur le côté gauche de l'avant d'un véhicule et l'autre est utilisée en tant que source de lumière d'éclairages du côté droit.
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