FR2824229A1 - Circuit d'allumage de lampe a decharge, notamment pour lampe d'automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne l'allumage d'une lampe à décharge.Elle se rapporte à un circuit qui comprend un circuit de conversion continu-continu (3), un circuit de conversion continu-alternatif (4) qui transmet une tension alternative à une lampe à décharge (6), un circuit d'amorçage (5), et un circuit de commande (9) de l'énergie à appliquer à la lampe à décharge (6) qui commande l'énergie appliquée transitoirement à la lampe à décharge (6) et qui est réglée à une valeur supérieure à l'énergie de l'état de régime permanent, et est spécifiée d'après la tension appliquée à la lampe à décharge (6), la variation de cette tension, et le temps écoulé depuis l'allumage de la lampe à décharge (6) ou le début du fonctionnement du circuit d'allumage.Application à l'augmentation de durée des lampes d'automobile.
Description
comports un dispositif (1) selon rune des revendications précédentes.
La présente invention concerne une technique de réduc tion du coût et de la dimension d'un circuit d'allumage de lampe à décharge destiné à commander l'application transi
toire d'énergie.
On connaît déjà un circuit d'allumage de lampe à décharge (lampe à halogénure métallique) qui comporte un circuit d'alimentation en courant continu, un circuit de conversion continu-alternatif et un circuit d'amorcage (parfois appelé starter). Par exemple, dans une structure dans laquelle un convertisseur continu-continu est utilisé comme circuit d'alimentation en courant continu, et un circuit en pont complet (dans lequel quatre éléments de commutation à semi-conducteur forment deux paires destinées à assurer en alternance une commande par tout ou rien) et un circuit correspondant de pilotage sont utilisés pour le circuit de conversion continu-alternatif, une tension de polarité positive (ou négative) destinée à être transmise par le convertisseur continu-continu est transformée en une tension à onde rectangulaire dans le circuit à pont complet, et cette tension à onde rectangulaire est alors appliquée à
la lampe à décharge.
La propriété d'amorcage de la lampe à décharge doit
être renforcée pour des raisons de séaurité lors de son uti-
lisation comme source lumineuse d'un véhicule par exemple, et il est avantageux que le flux lumineux soit accru afin que la valeur du flux lumineux à l'état de régime permanent soit atteinte aussi rapidement que possible. En particulier, dans le cas o une lampe à décharge qui est froide doit être allumée aprés qu'un temps relativement long s'est écoulé depuis le dernier allumage (amorcage à froid), il est
nécessaire d'appliquer de l'énergie en quantité correspon-
dant à un facteur élevé (approximativement 2 à 3) par rap-
port à l'énergie de régime permanent. En outre, dans le cas o un long temps ne s'est pas écoulé aprés le dernier allumage et la lampe à décharge doit être allumée (amorçage à chaud), il est préférable d'appliquer de l'énergie en
quantité légérement supérieure à l'énergie de régime perma-
nent. Plus précisément, lorsque de l'énergie en quantité presque égale à l'énergie du démarrage à froid e t appliquée dans ce dernier cas, une détérioration ou réduction de la durée de vie peuvent être provoquées par la contrainte thermique subie par la lampe à décharge. En outre, un problème se pose car un éclairage excessif a un effet
nuisible (la sécurité e t détériorée).
Il est donc nécessaire de prévoir et de détecter l 'importance du refroidissement de la lampe à décharge ou le temps écoulé depuis l' extinction de la lampe, puis d'appli quer une quantité d'énergie correspondant à l'état de la lampe à décharge. On connait déjà les procédés suivants pour la détermination de l'état de refroidissement de la lampe à décharge et la détection du temps d' extinction: (1) un procédé d'utilisation d'une constante de temps de décharge d'un condensateur, et (2) un procédé d'accumulation d'une tension appliquée à une lampe à décharge à l'état de régime permanent et de comparai son de la valeur mémori sée à une tens ion appl iquée
lorsque la lampe à décharge est allumée.
D'abord, dans le cas du procédé (1), un condensateur est chargé à pleine charge lorsque le circuit d'allumage est amorcé pour l'allumage de la lampe à décharge, et le conden sateur commence à se décharger lorsque la lampe à décharge est éteinte à la suite d'une instruction d'arrét de la lampe à décharge. Au moment de l'amorçage suivant, si le nombre de charges électriques restant dans le condensateur e t rela tivement faible, le temps écoulé est relativement long. En conséquence, si la tension aux bornes du condensateur est détectée, le temps écoulé depuis la dernière extinction (durce d'extinction) peut étre connu. Dans ce procède, si la tension aux bornes du condensateur est faible, l'énergie appliquee à la lampe à décharge est accrue pendant la
commande de l' application d'énergie transitoire.
Dans le cas du procédé (2), une tension appliquée à la lampe à décharge lorsque celle-ci est allumée est comparée à une valeur prédéterminée mémorisée (par exemple une valeur de la tension appliquée à la lampe à décharge au dernier état de régime permanent ou une valeur moyenne correspondante), et un changement de ten ion après allumage et la condition asymptotique de la tension vers une valeur de tension d'état de régime permanent sont contrôlés. En
conséquence, il est possible de prévoir l'état de refroi-
dissement de la lampe à décharge ou la duree d' extinction. Dans un tel procède, il est donc possible avantageusement de permettre l 'application d'énergie nécessaire pour favoriser l'émission de lumière avec prédiction de l'état de la lampe
à décharge.
Les procèdés précités présentent cependant les
inconvénients possibles suivants.
Dans le procèdé (1), la capacité du condensateur est
élevee (par exemple d' environ quelques dizaines de micro-
farads lorsqu'il faut détecter un temps de quelques dizaines de secondes à quelques minutes comme durée d' extinction), et présente un inconvénient au point de vue du coût et de la dimension. En outre, il est possible que l' influence d'un courant de fuite du condensateur lui-même puisse avoir un effet nuisible sur la caractéristique de détection de duree
car la décharge doit s'effectuer avec un courant minuscule.
De plus, une mémoire (permanente) est necessaire pour conserver la valeur mémorisee dans le procèdé (2). En outre, lorsque le circuit d'allumage est amorcé ou la lampe à décharge est éteinte, les informations mémorisees doivent être conservees (si bien qu'une mémoire spécialisee qui
né execute pas d'opération d'initiali ation doit être incor-
poree séparément ou un ordinateur doit être utilisé pour la
configuration de commande.
L' invention a pour obet de réduire le coût et la dimension du circuit en réalisant une commande sans utiliser de condensateur ou de dispositif d' accumulation de grande capacité lors de la commande transitoire d'alimentation en énergie correspondant à l'état de refroidissement d'une
lampe à décharge et à sa duree d'extinction.
Pour la solution des problémes précités, l' invention concerne un circuit d'allumage de lampe à décharge qui comprend un circuit de conversion continu-continu destiné à recevoir une tension continue d' entree et à transformer cette tension en une tension continue voulue, un circuit de conversion continu-alternatif destiné à transformer une tension de sortie du circuit de conversion continu-continu en une tension alternative et à transmettre celle-ci à une lampe à décharge, un circuit d'amorçage destiné à créer une impuleion d'amorçage pour la lampe à décharge, et un circuit de commande de l'énergie à appliquer à la lampe à décharge, le circuit d'allumage ayant la structure indiquée dans la suite. Le circuit de commande d'énergie à un état de régime permanent de la lampe à décharge en fonction d'un signal de détection d'une tension appliquée à la lampe à décharge et d'un courant circulant dans la lampe à décharge effectue la commande du signal de sortie du circuit de conversion continu- continu pour commander la puissance à appliquer transitoirement à la lampe à décharge avant une transition
à la commande d'énergie.
L'énergie destinée à être appliquée transitoirement à la lampe à décharge est réglée afin qu'elle soit supérieure à l'énergie à l'état de régime permanent, et l'émission lumineuse de la lampe à décharge est favorisée afin que le flux lumineux de la lampe soit approximativement celui de
l'état de régime permanent après un temps court.
Une quantité élémentaire d'énergie destinée à être appliquée transitoirement, au-delà de l'énergie de l'état de régime permanent, est pécifiée pour le circuit de commande afin qu'elle corresponde à la tension appliquée à la lampe à décharge, à la variation de tension et au temps écoulé depuis l'allumage de la lampe à décharge ou le début du
fonctionnement du circuit d'allumage.
Selon l' invention, il suffit donc d'utiliser l' infor-
mation détectée pour la commande d'alimentation de la lampe à décharge lors de la commande de l'énergie transitoire qui doit être appliquée à la lampe à décharge, et il est pos sible d'omettre un circuit ou dispositif de détection d'un état de refroidissement après l' extinction de la lampe à décharge ou du temps écoulé entre la dernière extinction et
l'allumage actuel.
D'autres caractéristiques et avantages de l' invention
seront mieux compris à la lecture de la description qui va
suivre d'exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique représentant la structure fondamentale d'un circuit d'allumage de lampe à décharge selon l' invention;
la figure 2 est un graphique utile pour la description
d'une courbe de commande; la figure 3 est un graphique permettant la de cription d'une commande transitoire;
la figure 4 est un graphique permettant la description
du changement temporel d'un flux lumineux correspondant à la figure 3; la figure 5 est un graphique représentant une courbe de commande ne présentant pas de relation de parallelisme; la figure 6 est un graphique correspondant au cas oh la tension transmise est faible à l'état de régime perma nent, la courbe supérieure représentant la courbe de commande et la courbe inférieure le changement du flux lumineux au cours du temps;
la figure 7 est un graphique utile pour la description
du cas dans lequel la tension transmise est élevee à l'état de régime permanent, la courbe supérieure représentant la courbe de commande et la courbe inférieure le changement du flux lumineux au cours du temps;
la figure 8 est un graphique permettant la description
d'un circuit de minutage comprenant un condensateur; la figure 9 est un graphique représentant un exemple de changement de flux lumineux dans le cas o la courbe de commande est abaissée à vitesse constante au cours du temps; la figure 10 est un graphique représentant un exemple de changement du flux lumineux dans le cas o la courbe de commande est abaissee de manière décélérée au cours du temps; la figure 11 est un graphique illustrant un procédé d'élévation de la courbe de commande;
la figure 12 est un graphique repré entant un change-
ment de ten ion corre pondant à l'état de refroidis ement de la lampe à décharge, la courbe supérieure corre pondant à une lampe chaude, la courbe médiane à une lampe de tempé rature moyenne et la courbe inférieure à une lampe froide;
la figure 13 est un diagramme ynoptique de la truc-
ture d'une partie principale d'une commande d'énergie; la figure 14 est un diagramme ynoptique d'un exemple de circuit dont une partie e t utili ée pour la formation d'une courbe de commande; la figure 15 est un graphique utile pour la de cription d'un procédé de création de la courbe de commande, en
référence à la figure 16, ce graphique indiquant les varia-
tions des paramétres VL et IL; la figure 16 e t un graphique illu trant une procédure de traitement dan l'ordre de gauche à droite; la figure 17 e t un diagramme synoptique d'un exemple de circuit d'une section de manoeuvre; la figure 18 e t un diagramme ynoptique d'un exemple de tructure d'une section de détection de variation de tension; la figure 19 est un diagramme synoptique d'un circuit d'un exemple de section d'intégration de tiné à déterminer la variation de ten ion; la figure 20 est un diagramme synoptique d'un exemple de circuit d'une ection de commande de réduction d'éner gie; la figure 21 est un graphique représentant une forme d'onde et la relation de phase des différente partie de la figure 20; la figure 22 e t un diagramme ynoptique permettant la de cription d'un defaut de détection de tension VL, repré sentant schématiquement un circuit de conver ion continu continu et des circuits po térieur ; la figure 23 est un schéma d'un exemple de circuit de me ure de défaut de détection; et la figure 24 e t un diagramme des temp repré entant
différent ignaux des parties de la figure 23.
La figure 1 représente la structure d'un circuit selon l' invention, un circuit 1 d'allumage de lampe à décharge comprenant une alimentation en courant continu 2, un circuit de conversion continu-continu 3, un circuit de conversion continu-alternatif 4 et un circuit d'amorçage 5. Le circuit de conversion continu-continu 3 rec,oit une tension continue d' entree appelee Vin de l'alimentation 2 en courant continu et provoque une élévation ou une réduction de la tension, et il transmet une tension continue voulue, et la tension de sortie est commandee de façon variable après un signal de commande provenant d'un circuit de
commande décrit dans la suite. Le convertisseur continu-
continu (du type à découpage ou retour à zero) ayant la structure d'un régulateur de commutation est utilisé comme
exemple de circuit 3 de conversion continu-continu.
Le circuit 4 de conversion continu-alternatif est destiné à transformer la tension de sortie du circuit de conversion continu-continu 3 en une tension alternative et à transmettre celle-ci à la lampe à décharge 6, et il comprend un circuit en pont (pont complet ou demi-pont)
constitué par plusieurs éléments de commutation à semi-
conducteur et un circuit pour leur pilotage par exemple.
Le circuit d'amorçage 5 est destiné à creer un signal à haute tension (impuleions d'amorc,age) destiné à amorcer la lampe à décharge 6 si bien que celle-ci est amorcee et le
signal d'amorc,age est superpo é au signal de tension alter-
native du circuit de conversion continu-alternatif 4 avant
d'être appliqué à la lampe à décharge 6.
Un circuit de détection d'une tension ou d'un courant relatif à la lampe à décharge 6 a l'une des configurations suivantes: une configuration dans laquelle un élément de détection
de courant (résistance en shunt ou transformateur de détec-
tion) est connecté à une lampe à décharge pour détecter la valeur de l'intensité du courant circulant dans l'élément et pour détecter ainsi directement la tension ou le courant de la lampe à décharge, et
une configuration dans laquelle une tension qui équi-
vaut à la ten ion ou à l'intensité du courant de la lampe à
décharge est détectée.
Sur la figure 1, un dispositif 7 de détection de ten sion (par exemple un circuit de détection de la tension de sortie mettant en oeuvre une résistance de division de tension) et un dispositif 8 de détection de courant (élément résistif de détection) sont placés juste aprés le circuit de conversion continu-continu 3, et un signal équivalant à la tension ou au courant appliqué à la lampe à décharge 6 (ou un signal de remplacement) est utilisé et est transmi à un
circuit de commande 9.
Le circuit de commande 9 est destiné à commander l'énergie appliquee à la lampe à décharge 6 et il a les fonctions suivantes: une fonction de commande d'énergie à l'état de régime permanent, et une fonction de commande d'énergie à un état transi toire. En d'autres termes, le circuit de commande 9 assure la commande d'énergie (commande à puissance constante) à l'état de régime permanent de la lampe à décharge en fonction d'un signal de détection d'une tension appliquee à la lampe à décharge ou d'un courant circulant dans la lampe à décharge, et effectue la commande du signal de sortie du circuit 3 de conversion continu- continu pour commander l'énergie à appli quer transitoirement à la lampe à décharge avant une transition à une commande d'énergie. Pour que l'émission de lumière par la lampe à décharge corresponde à un flux lumineux correspondant approximativement à celui de l'état de régime permanent aprés un temps court, de l'énergie en plus grande quantité que l'énergie à l'état de régime
permanent doit être appliquee transitoirement.
Pour la commande de l'application de l'énergie transi toire, il faut spécifier l'énergie à appliquer d'aprés
l'état de la lampe à décharge comme décrit précédemment.
Lorsqu'un condensateur de détection du temps d'extinction ou une mémoire de mémorisation d'une valeur de tension est
utilisé de façon classique, les inconvénients décrits précé-
demment apparaissent. En consequence, selon l' invention,
l' information existante est utilisee et seule cette infor-
mation existante ou l' information obtenue par traitement de l' information existante est utilisée si bien qu'il n'est pas necessaire d' augmenter le nombre de composants ni la
complexité du circuit.
Les informations existantes sont les suivantes: (A) la tension appliquee à la lampe à décharge et la variation de cette tension, et (B) le temps écoulé depuis le moment o la lampe à décharge a été allumee et le debut du fonctionnement d'un
circuit d'allumage.
Dans le cas (A), il faut d'abord détecter la tension appliquee à la lampe à décharge pour commander l'énergie à l'état de régime permanent, et il est aussi possible de
détecter la variation de tension au cours du temps.
Dans le cas (B), il est possible de déterminer le temps depuis lequel la lampe à décharge est allumee d'après le courant détecté ou l'amplitude de l'émission lumineuse, avec mesure de cette manière du temps écoulé depuis le debut du fonctionnement du circuit d'allumage (temps écoulé depuis la fermeture d'un commutateur d'allumage). Par exemple, la configuration du circuit comprend un condensateur destiné à être chargé à un moment d'amorçage pour la détection d'une tension aux bornes du condensateur et du temps écoulé correspondant à l' augmentation de tension (puisque la duree d' extinction n'est pas détectee et la détection d'un temps important n'est pas necessaire, il suffit que le conden sateur ait une faible capacité, et une configuration de circuit est telle que le temps écoulé (jusqu'à l'allumage de la lampe à décharge à l'état de régime permanent) est détecté par comptage d'un signal d'horloge cree depuis le
moment d'amorçage.
Une quantité élémentaire supplémentaire au-delà de l'énergie à l'état de régime permanent est spécifiee pour la commande de l'énergie transitoire par le circuit de commande
9 afin qu'elle corresponde à l' information (A) et (B).
Avant la description de la structure du circuit, on
décrit d'abord la commande d'énergie selon l' invention en
référence aux figures 2 à 12.
La figure 2 représente une caractéristique de commande obtenue par utilisation d'une courbe de commande G. l'axe des abscisses représentant la tension VL appliquée à une lampe à décharge (ou la tension détectée aux bornes de celle-ci) et les ordonnées représentant le courant IL circulant vers la lampe à décharge (ou un courant corres pondant détecté), et une courbe de commande g correspond à
une courbe de commande de puissance nominale (courbe incli-
née vers la droite et vers le bas et plus précisément une courbe à puissance constante nominale soumise à une
approximation linéaire).
Les parties autres que celle qui correspond au maximum du courant IL (correspondant à la commande dans laquelle un courant de grande intensité circule à un stade initial de l'allumage au moment du démarrage à froid) de la courbe de commande G. c'est-a-dire les parties PUPA, PUPB, PUPC et PUPC2 depuis la gauche dans l'ordre, sont liées à la commande d' application d'énergie transitoire et ont la
signification suivante.
PUPA désigne une partie de commande adjacente au côté droit de la région du maximum et un segment descendant à droite ayant le plus grand gradient (en valeur absolue) (un
gradient negatif élevé).
PUPB désigne une partie de commande adjacente à droite de la partie PUPA et comportant un segment descendant à
droite de gradient plus petit que celui de la partie PUPA.
PUPC désigne une partie de commande adjacente au côté droit de la partie PUPB et forme un segment descendant à
droite de gradient plus petit que celui de la partie PUPB.
PUPC2 désigne une partie de commande adjacente au côté droit de la partie PUPC et ayant un segment descendant vers la droite dont le gradient est égal ou presque égal à celui
de la courbe de commande g.
Bien que les quatre parties de commande soient utilisees pour la commande de l'énergie transitoire dans cet exemple, il est possible d'effectuer des regroupements en d'autres nombres de parties (il faut sélectionner un nombre convenable d'après la complexité de la structure du circuit). Dans la commande d'énergie, une énergie différente peut être appliquée lorsque chaque partie de commande est décalée en direction parallele à l'axe IL. L'abaissement de la courbe de commande afin qu'elle se rapproche de l'axe VL comme représenté par les flèches D de la figure 2 permet une réduction de l'énergie à appliquer. En d'autres termes, lorsque la courbe de commande G est abaissée totalement ou partiellement d'une manière qui correspond aux informations (A) ou (B), l'énergie peut être appliquée d'aprés l'état de
la lampe à décharge.
On considére uniquement les parties de commande PUPA et PUPB pour la commande de l'énergie transitoire et on suppose que la courbe de commande n'est pas déplacée
parallelement mais est constante.
La figure 3 représente l'état dans lequel l'axe des abscisses représente la tension VL et l'axe des ordonnées
l'intensité du courant IL.
A l'état de régime permanent de la lampe à décharge, on prévoit que la commande est executee avec la puissance nominale de la lampe. En consequence, l'extrémité droite de la partie PUPB est raccordee à une courbe de commande g
donnant une puissance approximativement constante.
La figure 4 représente schématiquement le changement dans le temps du flux lumineux dans le cas d'un amorçage à froid de la lampe à décharge (le changement est exagéré) dans le cas o une telle caractéristique de commande est utilisée, l'axe des abscisses représentant le temps t (l 'origine représente le moment d' amorçage) et l ' axe des ordonnées indiquant le flux lumineux LM de la lampe à décharge. La position du point P représente le pic du flux lumineux LM et le point de fonctionnement de la lampe à décharge est déplacé de la partie PUPA à la partie PUPB de la figure 3, puis à la courbe de commande g. En conséquence, le pic apparaît quelques secondes postérieurement puisque l'allumage de la lampe à décharge et le flux lumineux sont alors réduits progressivement. Sur la figure 3, une position de la courbe de commande indiquée par le point Q (dépla cement de la partie PUPB à la courbe de commande g) corres- pond au point P et le flux lumineux LM n'est pas ensuite augmenté. Pour qu'une réduction de flux lumineux soit éliminée dans une partie qui suit le pic de la figure 3 au moment de l'allumage à froid en conséquence, une courbe de commande qui peut transmettre de l'énergie en quantité supérieure à celle qui est représentée par la courbe de commande g est nécessaire. En conséquence, les parties PUPC et PUPC2
doivent 8tre incorporées.
Les parties de commande PUPC et PUPC2 de la figure 2 se trouvent audessus de la courbe de commande g (côté distant de l'axe des ten ions VL) pour l'obtention d'une énergie nécessaire à la compensation de la réduction du flux lumineux. Cependant, comme les parties de commande ne peuvent pas touj ours 8tre fixées à ces positions, (l 'énergie transmise à la lampe à décharge dépasse la puissance nomi nale lors de l'allumage à l'état de régime permanent), il faut réduire les parties PUPC et PUPC2 comme indiqué par les
flèches D au cours du temps.
Un problème se pose car une variation est créée à cause d'une erreur de fabrication ou de différences individuelles entre les lampes à décharge en ce qui concerne une tension d'alimentation (appelée tension VLs dans la suite) à l'état de régime permanent de la lampe à décharge. En outre, la tension varie dans le temps de manière propre à chaque lampe
à décharge.
Dans ce cas, si une partie de commande parallèle à la courbe de commande g telle que la partie PUPC n'est pas incorporée, l'énergie transmise à la lampe à décharge varie lorsque le point de fonctionnement se rapproche de la tension VL à l'état de régime permanent, comme indiqué sur
la figure 5 (qui représente le cas de la seule partie PUPC).
La figure 5 représente la courbe de commande g, la partie PUPC a deux points de fonctionnement OL et OH sur la partie PUPC, le point de fonctionnement OL correspondant au cas o la tension VLs est faible à l'état de régime permanent et le point de fonctionnement OH indiquant le cas
o la tension VLs est élevée à l'état de régime permanent.
Dans ce cas, l'énergie qui doit être appliquée au point de fonctionnement OL est supérieure à l'énergie qui doit être appliquée au point de fonctionnement OH. En consé
quence, il apparaît qu'il existe une différence de compen-
sation de la réduction du flux lumineux (un dépassement du flux lumineux existe lorsque l'énergie appliquée est trop élevee, et un flux lumineux insuffisant est créé lorsque
1'énergie appliquée est trop faible).
Ainsi, la différence de courbe de commande g est fixee
grâce à la partie PUPC2 parallèle à la courbe de commande g.
En consequence, l'énergie appliquée ne subit pas de défaut d'uniformité. Dans le cas o une variation de caracté ristique de la lampe à décharge peut correspondre à des tolérances prédéterminées, il est évident que la partie PUPC2 peut ne pas être utilisée, seule la partie PUPC étant utilisoe, ou seule la partie PUPC2 peut être utilisée, ou les parties PUPC et PUPC2 peuvent être en réalité utilisées ensemble. Pour que les parties de commande PUPC et PUPC2 puissent étre abaissées sur la figure 2, des données de fonction nement dépendant de la tension VL appliquée à la lampe à décharge et du temps écoulé depuis le moment d'allumage (ou
du moment d'amorgage du circuit d'allumage) sont utilisées.
Par exemple, dans le cas d'un fonctionnement numérique, la tension VL à une valeur détectée correspondante est trans formée en données numériques pour l'utilisation d'une opéra tion donnant la valeur du produit d'un bit nécessaire des données numériques avec un bit nécessaire de données numé riques représentatives d'un temps. De préférence, la commande est exéautée afin que la vitesse d'abaissement des parties PUPC et PUPC2 soit réduite lorsque la valeur du produit augmente. En d'autres termes, lorsque la tension VL est élevee ou le temp écoulé est accru, la vitesse avec laquelle la partie PUPC ou PUPC2 e rapproche de la courbe
de commande g est réduite. La raison en est la suivante.
D'abord, la vitesse de réduction de la courbe de commande est réduite lorsque la tension VL augmente pour empêcher la réduction du flux lumineux de la lampe à décharge de tension élevoe VLs à l'état de régime permanent
à l'allumage à froid.
Les figures 6 et 7 représentent un état dans lequel le point de fonctionnement sur la courbe de commande est déplacé pour deux lampes àdécharge ayant des tensions différentes VLs et un changement dans le temps du flux lumineux LM. La figure 6 représente le cas dans lequel la tension VLs est faible, et la figure 7 le cas dans lequel la tension VLs est élevée. Sur ces figures, le graphique de la partie supérieure représente la caractéristique VL-IL (les points 1S à lOS de la courbe de commande indiquent une transition dans le temps du point de fonctionnement, la valeur numérique suivant S impliquant l' augmentation de la période écoulée), et la courbe de la partie inférieure
représente le changement dans le temps du flux lumineux LM.
Comme l'indique la figure 6, si la valeur de la tension VLs est faible, la période pendant laquelle les parties PUPB et PUPC restent sur la courbe est relativement longue. Comme l'indique la figure 7, si la valeur de la tension VLs est élevee, la période pendant laquelle les parties PUPB et PUPC se trouvent sur la courbe est relativement courte. Ainsi, une lampe à décharge de tension VLs plus faible recoit de
l'énergie en quantité totale accrue.
Dans le cas o la vitesse d'abaissement de la courbe de commande est constante, il apparaît une différence entre les parties PUPB et PUPC au point de vue du changement du flux lumineux. Par exemple, le dépassement du flux lumineux est faible sur la figure 6 alors que le flux lumineux est un peu insuffisant après un pic sur la figure 7. Au contraire, le dépassement peut être remarquable dans certains cas sur
la figure 6.
Ainsi, il est préférable que la vitesse d'abaissement de la courbe de commande soit régulee d'après la valeur VL pour que le dépassement du changement temporel du flux lumineux oit éliminé et que le flux lumineux ne soit pas insuffisant. Pour que l'insuffisance de flux lumineux soit évitée pendant quelques dizaines de secondes à une minute, et non pendant un temps court de quelques secondes à quelques dizaines de secondes, la vitesse d'abaissement de la courbe
de commande est réduite lorsque le temps écoulé est long.
La figure 8 représente schématiquement un changement dans le temps (accroissement) de la tension VC aux bornes d'un condensateur, le moment d' allumage ou d' amorcage de la lampe à décharge constituant 1'origine lorsque le circuit de
minutage est constitué à l' aide d'un condensateur.
Par exemple, dans le cas o un circuit CR ayant un condensateur est utilisé et une constante de temps pendant la charge, spécifiee par la capacité électrostatique du condensateur et la résistance de l'élément résistif, est utilisee (par exemple un circuit de détection de tension qui détecte la tension aux bornes du condensateur est disposé de manière que la tension transmise obtenue au moment de l'allumage parvienne au condensateur par l'intermédiaire d'une résistance), la tension aux bornes VC est élevee avec la constante de temps et atteint une certaine valeur de tension lors de la charge totale. En consequence, lorsque le temps écoulé augmente, la différence de tension indiquee par la flèche double du dessin est réduite. La différence de tension correspond à l'énergie transitoire appliquee à la lampe à décharge. En consequence, si la tension VC est accrue, la valeur de l'énergie est plus faible. L'amplitude de réduction de l'énergie appliquee (réduction au cours du temps) correspond à la vitesse d'abaissement de la courbe de commande, et la vitesse est élevee lorsque la tension VC est faible alors que la vitesse est faible lorsque la tension VC
est élevoe.
Les figures 9 et 10 sont des graphiques permettant la
description comparative de la différence de vitesse
d'abaissement de la courbe de commande, la figure 9 corres-
pondant au cas o la partie PUPC2 est abaissée à intervalles réguliers au cours du temps et la figure 10 représentant le cas dans lequel la partie PUPC2 est abaissée à une vitesse qui diminue au cours du temps. La courbe supérieure repré- sente la transition dans le temp au cours de laquelle la partie PUPC2 e t abaissée alor que la courbe inférieure indique schématiquement la variation du flux lumineux au
cours du temps.
Comme l'indique la comparaison des dessins, la partie PUPC2 diminue à vitesse constante pour atteindre la courbe de commande g au cours du temps (avec tl t2 t3 t4) sur la figure 9. En conséquence, le flux lumineux LM est infé rieur au flux lumineux à l'état de régime permanent, depuis la montée jusqu'à une valeur de crête (comme représenté en trait interrompu), et est insuffisant pendant une période relativement longue. D'autre part, sur la figure 10, la vitesse d'abaissement de la partie PUPC2 est réduite lorsque la partie PUPC2 se rapproche de la courbe de commande g comme indiqué aux temps tl à t7 (le temps est d'autant plus tardif que le chiffre est élevé). En conséquence, il est possible de supprimer la plage d'insuffisance après la
valeur maximale pour le flux lumineux LM.
En outre, dans le cas o le minutage est réalisé avec un signal d' oscillation à la place du condensateur, il est possible de changer la vitesse d'abaissement de la courbe de
commande par changement de la fréquence du signal.
Lorsque chacune des parties PUPC et PUPC2 occupe la position indiquée sur la figure 2 (position au-dessus de la courbe de commande g) avant le moment d'amorçage du circuit d'allumage (ou le moment de début d'allumage auquel un
commutateur d'allumage est fermé), des inconvénients appa-
raissent lors d'un amorçage à chaud de la lampe à décharge.
Plus précisément, dans le cas o la lampe à décharge qui est
encore chaude est allumée à nouveau, de l'énergie corres-
pondant au point de fonctionnement de la partie PUPC ou PUPC2 est transmise à la lampe à décharge. En conséquence, la quantité d'énergie appliquée est trop élevée et le flux lumineux peut présenter un dépa sement (dans le cas o la lampe à décharge vient juste d'être arrêtee, la tension VL appliquee immédiatement après l' extinction est presque égale
à la tension VLs à l'état de régime permanent).
Les parties PUPC et PUPC2 sont proches de la courbe de commande g au debut du fonctionnement du circuit d'allumage ou au moment d'amorcage correspondant à la fermeture de l'interrupteur, et sont déplacées vers le haut depuis la courbe de commande g avec une certaine amplitude de commande. Cette "certaine amplitude de commande" correspond
à une valeur intégrée de la variation de la tension VL.
La figure 11 représente un état dans lequel la partie PUPC2 est déplacee vers le haut d'après la valeur integree pour une partie proche de la courbe de commande g par exemple. Dans le cas o la lampe à décharge n'est pas refroidie (partie PUPC2 pour lampe chaude), l'amplitude de déplacement vers le haut AU est faible. Dans le cas o la lampe à décharge est totalement froide si bien qu'il s'agit d'un amorcage à froid (PUPC2 froide), l'amplitude de dépla cement AU est la plus grande. La partie PUPC2 tiède indique
un état intermédiaire.
la figure 12 représente un exemple de variation au cours du temps de la tension VL correspondant à l'état de la lampe à décharge, la partie supérieure correspondant au cas o la
lampe à décharge est allumee à nouveau avant d'être refroi-
die, la partie médiane correspondant au cas o la lampe à
décharge s'est legèrement refroidie et est allumee à nou-
veau, et la courbe inférieure représente le cas o la lampe à décharge s'est totalement refroidie avant d'être allumee
(amorcage à froid).
Si l'amplitude de déplacement AU est spécifiée d'après la valeur intégrée qui dépend de la variation de la tension
VL, de l'énergie peut être appliquee afin qu'elle corres-
ponde au refroidissement particulier de la lampe à décharge et, en outre, le flux lumineux de la lampe à décharge peut être accru uniformément et progressivement d'une manière correspondant à une valeur de régime permanent sans
dépassement du flux lumineux ni insuffisance de ce flux.
On décrit maintenant la structure d'un circuit selon l' invention. Bien qu'on utilise comme exemple, dans la
description qui suit, un procédé de commande par modulation
par impuleions de largeur variable PWM bien connu pour la commande d'alimentation d'une lampe à décharge, il est évi- dent que le circuit elon l' invention peut aus i être utilisé pour la commande par mise en oeuvre d'un autre
procédé, par exemple une commande par modulation de fré-
quence d'impuleion PFM.
La figure 13 est un diagramme synoptique permettant la
description du circuit de commande permettant la commande
d'énergie de la courbe de commande par commande PWM, seule
la partie principale étant indiquée.
Une tension prédéterminée de référence Eref, indiquée sur le dessin par le symbole d'une source de tension constante, est transmise à une borne d'entrée du côté posi tif d'un amplificateur d'erreur 10 et le circuit suivant est connecté à une ligne de commande CL connectée à une borne
d'entrée du côté négatif.
Un circuit 11 est destiné à détecter la tension appli quée à la lampe à décharge, un circuit 12 est destiné à détecter l'intensité du courant circulant vers la lampe à décharge, et un circuit 13 est destiné à spécifier de
l'énergie transitoire et de l'énergie de régime permanent.
Le circuit 11 de détection de tension détecte la ten sion VL et le circuit 12 de détection de courant détecte l'intensité du courant IL. En outre, bien qu'une borne de sortie de chaque partie de circuit soit connectée à une ligne de commande CL par chacune de plusieurs résistances, la transmission de courant de sortie peut ne pas nécessiter
de réaistance.
On se référe à la commande à un état transitoire avant que la lampe à décharge ne soit stabilisée et ne se trouve dans la région de régime permanent dans laquelle un allumage stable de régime permanent est exécuté, et le circuit 13 de spécification d'énergie transitoire et d'énergie de régime permanent forme une caractéristique mettant en oeuvre les parties de commande PUPA, PUPB, PUPC et PUPC2, et un signal de détection est transmis par le circuit 11 de détection de tension à une borne d' entree IN alor qu'une borne de sortie OUT est connoctee à la ligne de commande CL par une résistance. Avec une telle structure, lorsque la tension de sortie de l'amplificateur d'erreur 10 est accrue, l'énergie trans mise à la lampe à décharge est accrue (l'amplificateur d'erreur régule la tension de sortie d'un circuit de conversion continu- continu de manière qu'une tension d'entrée du côté negatif soit égale à la tension de réfé rence Eref), et la tension de sortie de l'amplificateur d'erreur 10 est transformee en un signal de commande destiné à un élément de commutation (à semi-conducteur) du circuit de conversion continu-continu par l'intermédiaire d'une sec tion de commande PWM (une section de circuit constituee par un circuit integré d'emploi universel assurant la commande PWM et qui permet la création d'un signal pulsé dont le coefficient d'utilisation varie avec le résultat de la comparaison des niveaux de la tension d' entree et d'une
tension en dents de scie) ou d'un circuit de pilotage.
Les flèches A1 à A3 du dessin représentent la contri-
bution de chaque partie au courant transmis à l'amplifi-
cateur d'erreur 10 et le sens de la flèche dépend du sens du courant de commande dans chaque partie. Par exemple, le sens du courant de commande du circuit 11 de détection de tension (flèche A1) s'éloigne de l'amplificateur d'erreur 10 en
direction d'un organe d' absorption de courant. En consé-
quence, lorsque la valeur du courant qui circule dans ce sens augmente, la puissance destinee à être transmise à la
lampe à décharge est accrue. Au contraire, le sens du cou-
rant de commande du circuit de détection de courant 12 (voir
flèche A2) ou du circuit de spécification d'énergie tran-
sitoire et de régime permanent 13 (voir flèche A3) est réglé vers l'amplificateur d'erreur 10 (direction d'une source de courant). En conséquence, lorsque la valeur du courant qui circule dans ce sens augmente, la puissance à fournir à la
lampe à décharge est réduite.
Dans tous les cas, la puissance destinee à être appli-
quee à la lampe à décharge est réduite ou accrue d'une manière qui correspond au sens de circulation du courant dans la ligne de commande CL depuis la partie de circuit ou qui sort de la ligne de commande CL, et de 1'intensité du courant. La figure 14 représente la partie principale d'un
exemple de structure du circuit 13 de spécification d'éner-
gie transitoire et de régime permanent, dans un exemple d' utilisation d' un circuit numérique (il est évidemment possible d'utiliser une structure réalisant cette opération
par mise en oeuvre de la technologie analogique).
Le circuit comprend les composants suivants: une section de conversion analogique-numérique 15, une section 16 de manoeuvre correspondant à la partie PUPA, une section 17 de manoeuvre correspondant à la partie PUPB, une section 18 de manoeuvre correspondant aux parties PUPC et PUPC2, une section 19 de détection de variation de tension, une section 20 de commande de réduction d'énergie, une section 21 de synthèse, et
une section 22 de conversion numérique-analogique.
D'abord, le signal de détection de la tension VL obtenue par le circuit 11 de détection de tension est trans mis par la borne d' entree 14 à la section 15 de conversion analogique-numérique et est transformé en donnees numériques ayant un nombre prédéterminé de bits et désignees par la référence AVQ. Bien que le procédé de conversion puisse être divers, il est préférable d'utiliser une comparaison succes sive pour des raisons relatives à la dimension du circuit et
à la vitesse de conversion.
Le signal de donnees AVQ obtenu après conversion est transmis aux sections de manoeuvre 16 à 18 respectivement et à la section 19 de détection de variation de tension et à la
section 20 de commande de réduction d'énergie.
Bien que les sections de manoeuvre 16 à 18 soient nécessaires pour la création d'une courbe de commande correspondante, la procédure fondamentale de création est la
même et elles correspondent à l'algorithme suivant.
(1) Une valeur constante al est établie d'aprés la position du point d' intersection des courbes de commande (PUPA, PUPB, PUPC) qui sont voulues et de la courbe de
commande g.
(2) Les données AVQ sont soustraites de la valeur constante al. (3) Le résultat de l'opération (2) est multiplié par
une valeur constante a2.
La figure 15 représente une courbe de commande PUPX (X est égal à A, B ou C) destinée à constituer la base de la courbe de commande g (courbe obtenue par approximation linéaire de la courbe d'énergie nominale), l'axe des
abscisses étant l'axe de la tension VL et l'axe des ordon-
nées celui du courant IL.
Dans ce mode de réalisation, le gradient (en valeur absolue) de la courbe de commande PUPX est supérieur au gradient (en valeur absolue) de la courbe de commande g et la différence entre une partie qui se trouve audessus de la courbe de commande g et la courbe de commande g dans le premier cas équivaut à une quantité élémentaire d'énergie transmise à la lampe à décharge. La valeur de la tension VL au point d' intersection des deux courbes de commande est la valeur constante al. La figure 16 illustre une procédure de création d'une courbe de commande, dans un processus allant de gauche à
droite.
Le graphique de gauche représente une droite LN telle que V = VL (courbe inclinee vers le haut et vers la droite ayant un gradient égal à 1) et un niveau V = al (représenté en trait interrompu), l'axe des abscisses représentant la tension VL et l'axe des ordonnées la tension V. En outre, le graphique de la partie médiane représente une droite V = al - VL qui représente le résultat de la
procédure (2).
* Le graphique de droite est obtenu par multiplication par la valeur constante a2 (inférieure à 1 dans l'exemple précité) du graphique de la partie médiane, représentant le résultat de la procédure (3). Sur le graphique, l'axe des abscisses représente la tension VL et l'axe des ordonnées les données de sortie PXQ de la section de manoeuvre (X indiquant A, B ou C, PAQ représentant les données de sortie de la section de manoeuvre 16, PBQ celles de la section de
manoeuvre 17 et PCQ celles de la section de manoeuvre 18).
Comme l'indique la relation PXQ = a2.(al - VL) = a2.al - a2.VL
une équation correspondant à une fonction lineaire repré-
sentative de la caractéristique des données PXQ pour la tension VL représente exactement une droite ayant un emplacement de contact a2.al et un gradient -a2. Ainsi, il apparaît que l'équation fonctionnelle correspondant aux par ties PUPA, PUPB et PUPC est obtenue par changement des valeurs constantes al et a2 (les valeurs numériques varient). On se référe maintenant à la partie PUPC2; cette partie PUPC2 et la courbe de commande g présentent une relation de parallélisme sur un graphique de caractéristique VL-IL. En conséquence, dans une opération, l'addition d'une certaine valeur (appelée b) correspond à un déplacement en tranelation. Ainsi, la différence entre la partie PUPC2 et la courbe de commande g est simplement représentee par la
valeur numérique b par rapport à la courbe de commande g.
La figure 17 représente un exemple de structure de circuit de la section de manoeuvre, représentant la section de manoeuvre 18 utilisée pour la création des parties PUPC et PUPC2. Bien qu'une ligne destinée aux signaux soit repré sentee par une simple ligne par raison de simplicité sur la figure 17, il faut noter qu'il s'agit en réalité d'une
opération sur des donnees numériques à plusieurs bits.
D'abord, les donnees AVQ qui correspondent à la tension VL sont transférées à une section 23 de soustraction dans
laquelle sont exécutees les opérations (1) et (2).
Les donnees AVQ sont transmises à un circuit 24 de
comparaison de la section de soustraction 23 et sont compa-
rées à la valeur constante al. Lorsqu'on obtient AVQ al, un signal de niveau élevé A du circuit de comparaison 24 est transmis à une entrse d'un circuit ET à plusieurs entrées 25
(produit logique).
Les données AVQ sont transformées à une valeur négative par un circuit NON (nagation logique ou inversion de bits) 26 et la valeur négative est alors transférée à un circuit d'addition 27 et est ajoutée à al. Le circuit d'addition 27 est un additionneur complet et les données de sortie sont
transmises à la borne restante d'entrée du circuit ET 25.
Le circuit ET 25 transmet exactement le signal de sortie du circuit d' addition 27 à une section de multi plication 28 d'un étage suivant lorsque le signal de sortie
du circuit de comparai on 24 a un niveau élevé H. et trans-
met un signal de faible niveau L (équivalant à une valeur nulle) pour tous les bits à la section 28 de multiplication lorsque le signal de sortie du circuit de comparaison 24 a un faible niveau L. Un circuit de multiplication 29 ayant un additionneur complet est placé dans la section 28 de multiplication, et des données obtenues par multiplication des données de sortie de la section de soustraction 23 par une valeur constante a2 ont transférées à un circuit de sélection de la valeur maximale MAX 30 (circuit de sélection de celle des
données qui est la plus grande) dans un étage suivant.
Les données de valeur constante b représentatives de la partie PUPC2 sont transmises au circuit de sélection MAX 30, et les mémes donnses et les données tran férées par la section de multiplication 28 sont comparées et la valeur des données les plus grandes est utilisée et est transmise comme
données PCQ par un circuit d'addition ADD.
Il apparait que les structures des sections de manoeuvre 16 et 17 liées aux parties PUPA et PUPB sont aussi les mêmes, la figure 17 n'ayant pas de partie liee à la
création de la partie PUPC2.
La section 19 de détection de variation de ten ion, appelée DV sur la figure 14, est nécessaire pour la détec tion de la variation de la tension VL et la figure 18
représente un exemple de structure utile à cet effet.
Deux circuits à bascule 31 et 32 et un circuit de soustraction 33 sont incorporés. Lorsque les données AVQ sont transmises au circuit à bascule 31 d'un premier étage, les données conservoes dans le même circuit et les données obtenues après passage dans le circuit à bascule 32 d'un
second étage sont transférées au circuit de soustraction 33.
La différence entre ces données est calculée dans le circuit de soustraction 33 et les données de différence désignées par DVQ sont transférées à la section de manoeuvre 18 des parties PUPC et PUPC2. L'impuleion d'intervalle IP, qui correspond à une impuleion d'horloge et détermine un temps d'échantillonnage, crsé par un circuit de commande de synchronisation qui n'est pas représenté, parvient aux circuits à bascule 31 et 32 si bien que ceux-ci sont commandés. Une section d'intégration de la variation de tension est placée dan la section de manoeuvre 18 des parties PUPC et PUPC2, et la figure 19 représente un exemple de structure 34. Un circuit d' addition 35 qui recoit le signal DVQ de la section de détection de variation de tension 19 et un circuit à bascule 36 sont incorporés. Les données de sortie du circuit 36 parviennent au circuit d' addition 35 et les valeurs des données DVQ sont ajoutées. Ainsi, le signal de sortie du circuit à bascule 36 indique des données de valeur intégrée SS (les donnéus en sortie sont transtérées au circuit d'addition ADD de la figure 17 et sont ajoutées au signal de sortie du circuit de sélection MAX 30). Le circuit à bascule 36 est commandé par réception de l'impulsion
d'intervalle IP.
L'opération d'addition nocessaire dans les parties PUPC et PUPC2 est exécutée d'aprés la valeur du signal de sortie de la section d'intégration 34 ou une valeur obtenue par multiplication de la valeur de sortie par un coefficient prédéterminé. En conséquence, les courbes de commande
peuvent être déplacées vers le haut sur le graphique VL-IL.
Plus précisément, les parties PUPC et PUPC2 ont placées au voisinage d'une courbe g d' approximation d'une courbe à puissance constante ayant la puissance nominale juste après l'amorçage. Lorsqu'une variation de la tension VL appliquée à la lampe à décharge est détectee et une valeur intégrée correspondante (indiquée par les données SS) est calculee, les parties PUPC et PUPC2 sont déplacées temporairement de façon correspondante dans un sens qui augmente l'énergie à appliquer à la lampe à décharge (sens qui s'écarte de l'axe
des tensions VL) (car la courbe de commande est tempo-
rairement levee puis baissee, comme indiqué par la flèche
double Z de la figure 2).
Une section de commande de réduction d'énergie 20 (ou section de spécification d'énergie réduite indiquée par la référence PD sur la figure 14) est utilisée pour la création de donness PDQ nocessaires pour abaisser la courbe de commande près de l'axe des tensions VL de la courbe carac
téristique VL-IL en fonction des données AVQ et des infor-
mations relatives au temps écoulé, et les données PDQ sont transmises à la section de synthèse 21, la figure 20
représentant un exemple de structure utile à cet effet.
D'abord, les donnees AVQ et les données sur le temps écoulé (par exemple obtenues par comptage d'un signal d'hor loge après le moment de l'amorgage comme indiqué par Tm) sont multipliées par un circuit 37 de multiplication, et le résultat (valeur multipliée indiquee par la référence MP)
est transféré à un circuit de comparaison 38.
Le signal de comptage CTO d'un compteur automatique 39 indiqué par la référence FRC est transmis au circuit 38 de comparaison et le résultat DUP obtenu par comparaison avec la valeur multipliee MP dans le circuit 38 est transmis à une borne RST de remise à zaro du compteur 39 et celui- ci est remis à zéro en synchronisme avec l'élévation du signal DUP. La figure 21 représente la relation de phase entre la valeur multipliée MP, le signal CTO de sortie du compteur et
le signal de comparaison DUP.
Comme l'indique la figure 21, lorsque le niveau du signal CTO atteint la valeur du signal NP, le signal DUP est mis temporairement à un niveau élevé H et le compteur 39 est remis à zéro. En conséquence, le signal CTO devient une onde en dents de scie et sa valeur de crête augmente avec l' augmentation du niveau du signal MP. Le signal DUP est tel que l'intervalle T entre les impuleions augmente lorsque le
signal MP augmente.
Le signal DUP est transmis au compteur 40 et la valeur est ajoutée chaque fois que l'impulsion du signal DUP est reçue. Dans cette structure, la valeur ajoutee peut être
obtenue sous forme du signal PDQ.
Le signal PDQ est transmis à la section 21 de synthèse afin qu'une quantité élémentaire d'énergie au-delà de l'énergie de régime permanent, appliquée transitoirement à la lampe à décharge, soit réduite lors de l' augmentation de la valeur du produit (de la tension par le temps) des donnees AVQ correspondant à la tension appliquee à la lampe à décharge et du temps écoulé. En outre, l' augmentation de l'intervalle T du signal DUP lors de l' augmentation du signal MP implique l'allongement de l'intervalle d'addition du compteur 40 avec l' augmentation du produit de la tension par le temps si bien que la vitesse de réduction de la courbe de commande est réduite par le signal PDQ (voir
figure 10).
Après que les données PAQ, PBQ et PCQ des sections de manoeuvre et les donnues PDQ de la section de commande de réduction d'énergie 20 ont été transmises à la section de synthése 21, les données en sortie GQ sur la figure 14 sont
transférees à la section 22 de conversion numérique-analo-
gique de la figure 14. Les données PAQ, PBQ et PCQ sont traitées par sélection de la plus grande des valeurs de données (la raison en est que la courbe de commande G correspond à une partie latérale d'un polygone convexe obtenu par sélection et synthése d'un segment de droite comprenant les sections de commande placees à la partie supérieure comme indiqué sur la figure 2). Ensuite, la valeur des données PDQ est soustraite de la valeur sélectionnée (pour réduire l'énergie à appliquer). Le résul tat obtenu par inversion totale des bits du résultat de la soustraction porte la référence GQ. Ainsi, la section de synthése 21 comprend un circuit de sélection MAX entre les signaux PAQ, PBQ et PCQ, un circuit de soustraction du signal PDQ du signal de sortie, et un circuit NON (négation
logique).
Le signal GQ est mis sous forme analogique par la section 22 de conversion numérique-analogique puis est transféré à la ligne de commande CL de la figure 13 par une résistance. Plus précisément, dans le cas o la valeur de la tension qui correspond à la valeur du signal GQ est petite, un courant circulant vers l' absorption (sens inverse de la flèche A3 de la figure 13) augmente si bien que la quantité élémentaire d'énergie appliquee à la lampe à décharge est plus grande. Au contraire, lorsque le courant circulant dans la direction de la source augmente par rapport à la ligne de commande CL, l'énergie appliquée est réduite. La valeur desdonnées soumises à l' inversion totale de bits (impliquant une inversion de signe) dans la section 21 de synthése augmente avec une augmentation de chacune des valeurs des données PAQ, PBQ et PCQ et la réduction de la valeur des données PDQ. Cependant, si la valeur des données subit une conversion numérique-analogique exacte puis est transmise à la ligne de commande CL, la relation entre l 'augmentation et la réduction de l'énergie appliquée est inversée. Ainsi, il faut exécuter l' inversion de tous les bits pour augmenter ou réduire convenablement l'énergie appliquee en fonction de la régle décrite en référence à la figure 13. Par exemple, si la valeur des données GQ comprend deux octets (00 à FF en notation hexadécimale), une trés grande quantité d'énergie
est appliquee pour "00".
Selon l' invention, la détection de la tension VL est
fondamentale. Il est donc nécessaire de réaliser convena-
blement cette détection. Par exemple, dans le cas o la commande d'énergie doit être réali ée par utili ation d'une valeur intégrée de la variation de la ten ion VL (la courbe de commande élevée pour le ection de commande PUPC et PUPC2), il faut tenir compte du problème selon lequel une opération e t exéautée par établis ement, comme tension VL ou comme variation de celle-ci, d'une tension créée lors de la commutation d'une polarité d'une tension à transmettre à la lampe à décharge. En d'autres termes, la tension créée lors de la commutation d'une polarité dans ce cas et appliquée par un composant inductif (self) d'un circuit d'amorçage pour la création d'une impulsion à haute tension d'amorcage, est plus grande que la tension VL pratiquement et est une tension apparente (ou fausse). Ainsi, dans le cas o l'opération est exécutée par mise de la tension à la valeur VL, la même tension est surestimée comme tension de plus grande valeur absolue que celle qui est utilisée en réalité à la place de la tension réelle VL. En conséquence, il est possible que la commande puisse être gênée en
fonction de l'état réel.
La figure 22 représente un circuit de conversion continu-continu, un circuit de conversion continu-alternatif et un circuit d'amorçage et indique la forme d'onde schéma
tique de sortie correspondant aux deux premiers circuits.
Dans ce mode de réalisation, le circuit 4 de conversion continualternatif a une structure de pont complet ayant plusieurs éléments de commutation swl à sw4, et la polarité de la ten ion tran mi e à la lampe à décharge e t commutée par fonctionnement alterné de chacun de élément de commutation. Plus précisément, après réception d'un signal provenant d'un circuit de commande qui n'est pas représenté (signal SD et signal repéré par SD), les élément swl et sw4 forment une paire et les éléments sw2 et sw3 une autre paire pour as urer en alternance la commande par commutation. En con équence, une élévation ou réduction rapide de ten ion
est supposée pour la tension pulsée créée lors de la commu-
tation de la polarité pendant le fonctionnement alternatif.
Il est souhaitable qu'une valeur de détection de tension détectée juste aprés la commutation de la polarité de la tension transmise à la lampe à décharge ou à la fois juste avant et juste après cette commutation, ne soit pas utilisée comme valeur formelle de détection ou soit négligée pour que la détection ne soit pas erronée (une tension appliquée à la lampe à décharge n'est pas détectée ju te aprés la commutation de la polarité ou avant et aprés cette commutation). I1 existe un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif convenable de filtrage (par exemple un filtre numérique destiné à donner un niveau uniforme par formation de la moyenne des données) qui évite le fonctionnement erroné sous l'action de la tension créée. Cependant, ce procédé peut provoquer une augmentation de la dimension du circuit ou du coût. Par exemple, on peut utiliser l'une des configurations suivantes: (1) une configuration dans laquelle une impulaion produite par arrêt temporaire de la création de l'impuleion d'intervalle IP (voir figure 18) est utilisée comme nouvelle impuleion d'intervalle, et (2) une configuration de circuit dans laquelle le moment de la détection d'une tension pulsoe n'est pas pris en compte si bien qu'une impuleion d'intervalle peut être
créée dés le début.
Dans la configuration (1), les données AVQ correspon dant à la tension VL ne peuvent pas être conservées juste aprés commutation de polarité ou juste avant et aprés commutation, i bien que les données AVQ ne peuvent pas être
utilisées comme données de détection de tension.
Dans l'exemple représenté sur la figure 22, le moment de la commutation de polarité par le fonctionnement alterné du circuit de conversion continu-alternatif est commandé par un signal SD, et ce signal SD est créé d'aprés un signal d'horloge créé par un circuit générateur de signaux qui n'est pas représenté. En conséquence, le signal SD (ou sa version inversée) et un signal fondamental de création du signal SD peuvent 8tre utilisés. En d'autres termes, il est préférable de détecter une augmentation ou réduction du signal pour empêcher temporairement la création de
l'impulsion d'intervalle IP pendant une période prédéter-
minée (dans laquelle la tension pulsée doit être masquee).
La figure 23 représente un exemple de structure 41 utile à cet effet et comprenant une porte ET à deux entrées 42, une porte NON-OU exclusif 43 à deux entrces et une
bascule D 44.
D'abord, un signal SD, par exemple à 500 Hz, de commu-
tation de polarité (ou d' inversion de polarité) du circuit de conversion continu-alternatif est transmis à la borne d'entrée D de la bascule 44 et à l'une des bornes d'entrse de la porte NON-OU exclusif 43. Un signal CLK de référence de fréquence prédéterminée, par exemple de 1 000 Hz, est transmis à une borne d'entrée de signal d'horloge CK de la bascule D 44 et le signal de la sortie Q de cette bascule 44 parvient à l'autre borne d'entrée de la porte NON-OU
exclusif 43.
L'impulsion d'intervalle IP est créee à intervalles
réquliers par un circuit générateur qui n'est pas repré-
senté, et elle est transmise à l'une des bornes d'entrée de la porte ET 42. Le signal de sortie de la porte NON-OU exclusif 43 est transmis à l'autre borne d'entrée de la
porte ET.
Le signal de sortie de la porte ET 42 (désigné par la référence MIP) est utilisé à la place du signal IP et
détermine un fonctionnement de la bascule.
La figure 24 est un diagramme des temps représentant le signal de chaque partie d'un circuit, et les références suivantes ont les significations indiquées: S44Q représente le signal de la sortie Q de la bascule D 44, et S43 désigne le signal de sortie de la porte NON-OU
exclusif 43.
Sur les dessins, H désigne un niveau élevé et L un
faible niveau.
Comme l'indique la figure, le signal S44Q est legère ment retardé par rapport au signal SD d' inversion de pola rité au moment de la montée du signal CLK. En conséquence, lorsque les deux signaux SD et S44Q ont le niveau H. le signal S43 a le niveau élevé H. Ainsi, bien que le signal IP soit transmis par la porte ET 42 sous forme NIP uniquement à ce moment le signal NIP a un faible niveau et le signal IP est masqué lorsque le signal S43 a un faible niveau L (pendant une période prédéterminee pour la commutation de polarité). En consequence, l'impulaion n'augmente pas (ainsi, les données AVQ ne peuvent pas être conservees à
l' aide du signal NIP).
On se référe maintenant à la configuration (2); le signal NIP n'est pas créé à partir du signal IP d'une manière différente de la configuration (1), mais un signal ayant une impuleion qui n'augmente pas au voisinage de l' inversion de polarité dès le début est créé et est utilisé comme signal NIP. Plus précisément, la porte ET 42 est supprimee de la figure 23 et la fréquence du signal CLK est accrue pour la formation d'un signal à hautes fréquences. Il
est préférable que la porte NON-OU exclusif 43 soit rempla-
coe par une porte OU exclusif utilisant le signal de sortie de la même porte comme signal NIP. Dans ce cas, le signal de sortie de la porte OU exclusif a un faible niveau L pendant la période comprise entre la montee du signal SD et la descente de signal CLK après la montee du signal S44Q de la bascule D 44. Pendant cette période, l'impulaion du signal NIP ne monte pas. En conséquence, les donnees AVQ ne sont pas conservees dès l' inversion de polarité. Il est en outre avantageux d'utiliser cette structure qui est plus simple que celle de la configuration (1) puisque le signal IP n'est
pas utilisé.
Dans les deux configurations, la tension appliuée à la lampe à décharge n'est pas détectee juste après ou avant et aprés la commutation de polarité de la tension appliquee à la lampe à décharge. En conséquence, il est possible d'obtenir l'avantage d'empêcher avec précision la détection
erronée d'une tension pulsoe comme tension VL.
Comme l'indique la description qui précède, dans le
premier aspect, lors de la commande d'énergie à appliquer transitoirement à la lampe à décharge, seule l' information de détection nécessaire à la commande d'énergie de la lampe à décharge est utilisse et il est possible de supprimer un circuit et un dispositif qui sont necessaires à la détection d'un état de refroidissement aprés l'extinction d'une lampe à décharge et du temps compris entre la dernière extinction et l' allumage. Pour obtenir l' information sur le pa sage du temps, il est préférable de mesurer le temps d'allumage de la lampe à décharge ou qui s'est écoulé aprés le debut du fonctionnement du circuit d'allumage. En consequence, un dispositif de synchronisation ayant un condensateur de grande capacité n'est pas nécessaire. Il est donc possible
de réduire le coût et la dimension du dispositif.
Dans un second aspect de l 'invention, par commande de la quantité élémentaire d'énergie appliquée à la lampe à décharge en fonction du produit de la tension appliquee à la lampe par le temps écoulé, l'énergie transitoire nécessaire correspondant à l'état de la lampe à décharge peut être commandee par utilisation d'une commande d'énergie exis tante. Il est donc possible d'obtenir de manière avantageuse
une réduction du coût.
Dans un troisième aspect de l' invention, il est possible d'accroître la caractéristique d'élévation de flux lumineux de la lampe à décharge en empêchant ainsi un manque
de lumière.
Dans un quatrième aspect, il est possible de garantir la précision de la commande et d'obtenir une commande d' énergie stable par élimination de l' effet nuisible dune détection erronée de la tension appliquée à la lampe à décharge. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportees par l'homme de l'art aux circuits d'allumage qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non
limitatif sans sortir du cadre de l' invention.
Claims (9)
1. Circuit d'allumage de lampe à décharge, caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit de conversion continu-continu (3) destiné à recevoir une tension continue d'entrée et à transformer cette tension continue d'entrée en une tension continue voulue, un circuit de conversion continualternatif (4) destiné à transformer la tension de sortie du circuit de conversion continu-continu (3) en une tension alternative, puis à transmettre la tension alternative à une lampe à décharge (6), un circuit d'amorcage (5) destiné à créer une impulsion d'amorcage destinée à la lampe à décharge (6), et un circuit de commande (9) de l'énergie à appliquer à la lampe à décharge (6), et en ce que le circuit de commande (9) assure la commande d'énergie à un état de régime permanent de la lampe à décharge (6) en fonction d'un signal de détection d'une tension appliquée à la lampe à décharge (6) et d'un courant circulant vers la lampe à décharge (6) et assure la commande du signal de sor tie du circuit de conversion continu-continu (3) pour la commande de l'énergie à appliquer transitoirement à la lampe à décharge (6) avant une transition à la commande d'énergie, l'énergie à appliquer transitoirement est réglée à une valeur supérieure à l'énergie de l'état de régime permanent et l'émission de lumière à la lampe à décharge (6) est favorisée afin que le flux lumineux de la lampe à décharge (6) correspond approximativement au flux lumineux de l'état de régime permanent en un temps court, et une quantité élémentaire d'énergie supplémentaire à appliquer transitoirement, au-delà de l' énergie de l' état de régime permanent, est spécifiée par le circuit de commande (9) d'une manière qui correspond à une tension appliquée à la lampe à décharge (6), à une variation de la tension, et à un temps écoulé choisi parmi le temps depuis l'allumage de
la lampe à décharge (6) et le temps depuis le début du fonc-
tionnement d'un circuit d'allumage.
2. Circuit selon la revendication 1, caractéri é en ce que la quantité élémentaire d'énergie supplémentaire à appliquer transitoirement qui dépasse l'énergie de régime permanent est réduite lorsque le produit de la tension appliquée à la lampe à décharge (6) et du temps écoulé augmente.
3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un paramètre choisi parmi le degré de réduction et la vitesse de variation de la quantité élémentaire d'énergie supplémentaire appliquee transitoirement qui dépasse l ' énergie de régime permanent est réduit lors de l' existence d'un fait choisi parmi l 'augmentation de la tension appliquée à la lampe à décharge (6), et le prolongement du
temps écoulé.
4. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de conversion continu-alternatif (4) a une structure de circuit en pont comprenant plusieurs éléments de commutation (swl-sw4), et une tension appliquée à la lampe à décharge (6) n'est pas détectée dans l'un des cas choisis parmi un moment juste antérieur à la commutation de la polarité de la tension appliquée à la lampe à décharge (6) par fonctionnement alterné de chacun des éléments de commutation (swl-sw4), et des moments juste antérieur et
postérieur à cette commutation de polarité.
5. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de conversion continu-alternatif (4) a une structure de circuit en pont comprenant plusieurs éléments de commutation (swl-sw4), et une tension appliquée à la lampe à décharge (6) n'est pas détectée dans l'un des cas choisis parmi un moment juste antérieur à la commutation de la polarité de la tension appliquée à la lampe à décharge (6) par fonctionnement alterné de chacun des éléments de commutation (swl-sw4), et des moments juste antérieur et
postérieur à cette commutation de polarité.
6. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que, au moment du fonctionnement alterné de chacun des élé ments de commutation (swl-sw4), la détection de la tension
appliquée à la lampe à décharge (6) est inhibée.
7. Circuit selon la revendication 4, caractéri é en ce que l'intervalle de détection de la tension appliquée à la
lampe à décharge (6) est décalé par rapport au fonction-
nement alterné de chacun des éléments de commutation (swl-sw4).
8. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce
que, au moment du fonctionnement alterné de chacun des élé-
ments de commutation (swl-sw4), la détection de la tension
appliquée à la lampe à décharge (6) est inhibée.
9. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'intervalle de détection de la tension appliquée à la lampe à décharge (6) est décalé par rapport au fonction nement alterné de chacun des éléments de commutation
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