FR3042379A1 - Circuit optoelectronique a diodes electroluminescentes - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit optoélectronique (20) destiné à recevoir une tension variable (VALIM) contenant une alternance de phases positives croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant : une pluralité de diodes électroluminescentes (Di) montées en série ; un noeud (A3) relié à chaque diode électroluminescente (Di), parmi au moins certaines diodes électroluminescentes de la pluralité de diodes électroluminescentes, par un circuit de conduction (SWi) du courant adapté à prendre un état parmi plusieurs états dont au moins des premier, deuxième et troisième états, la résistance électrique du circuit de conduction étant plus faible dans le troisième état que dans le deuxième état et étant plus faible dans le deuxième état que dans le premier état ; et un module de commande (34) adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander le passage des circuits de conduction entre au moins les premier, deuxième et troisième états.

Description

CIRCUIT OPTOÉLECTRONIQUE À DIODES ÉLECTROLUMINESCENTES

Domaine

La présente description concerne un circuit optoélectronique, notamment un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes.

Exposé de l'art antérieur

Il est souhaitable de pouvoir alimenter un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes avec une tension variable, par exemple alternative, notamment une tension sinusoïdale, par exemple la tension du secteur.

La figure 1 représente un exemple de circuit optoélectronique 10 comprenant des bornes d'entrée IN]_ et INg entre lesquelles est appliquée une tension alternative Vjjg. Le circuit optoélectronique 10 comprend, en outre, un circuit redresseur 12 comportant un pont de diodes 14, recevant la tension Vjjg et fournissant une tension redressée qui alimente des diodes électroluminescentes 16, par exemple montées en série avec une résistance 15. On appelle I^lim Ie courant traversant les diodes électroluminescentes 16.

La figure 2 est un chronogramme de la tension d'alimentation et du courant d'alimentation I^ljm pour un exemple dans lequel la tension alternative Vjjg correspond à une tension sinusoïdale. Lorsque la tension est supérieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes 16, les diodes électroluminescentes 16 deviennent passantes. Le courant d'alimentation I^lim suit alors la tension d'alimentation VAL IM· Il Y a donc une alternance de phases OFF d'absence d'émission de lumière et de phases ON d'émission de lumière.

Un inconvénient est que tant que la tension est inférieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes 16, aucune lumière n'est émise par le circuit optoélectronique 10. Un observateur peut percevoir cette absence d'émission de lumière lorsque la durée de chaque phase OFF d'absence d'émission de lumière entre deux phases ON d'émission de lumière est trop importante. Une possibilité pour augmenter la durée de chaque phase ON est de diminuer le nombre de diodes électroluminescentes 16. Un inconvénient est alors que la puissance électrique perdue dans la résistance est importante.

La publication US 2012/0056559 décrit un circuit optoélectronique dans lequel le nombre de diodes électroluminescentes recevant la tension d'alimentation V^ljm; augmente progressivement lors d'une phase de croissance de la tension d'alimentation et diminue progressivement lors d'une phase de décroissance de la tension d'alimentation. Ceci est réalisé par un circuit de commutation adapté à court-circuiter un nombre plus ou moins important de diodes électroluminescentes en fonction de l'évolution de la tension V^j^. Ceci permet de réduire la durée de chaque phase d'absence d'émission de lumière.

Un inconvénient du circuit optoélectronique décrit dans la publication US 2012/0056559 est que le courant d'alimentation des diodes électroluminescentes ne varie pas de façon continue, c'est-à-dire qu'il y a de brusques interruptions de circulation du courant au cours de la variation de la tension. Ceci entraîne des variations dans le temps de l'intensité lumineuse fournie par les diodes électroluminescentes qui peuvent être perçues par un observateur. Ceci entraîne, en outre, une dégradation du taux de distorsion harmonique du courant alimentant les diodes électroluminescentes du circuit optoélectronique. Résumé

Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des circuits optoélectroniques décrits précédemment.

Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduire la durée des phases d'absence d'émission de lumière par le circuit optoélectronique.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que le courant alimentant les diodes électroluminescentes varie de façon sensiblement continue.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que le courant alimentant les diodes électroluminescentes puisse être contrôlé de manière continue par un circuit extérieur au circuit optoélectronique.

Ainsi, un mode de réalisation prévoit un circuit optoélectronique destiné à recevoir une tension variable contenant une alternance de phases positives croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant : une pluralité de diodes électroluminescentes montées en série ; un noeud relié à chaque diode électroluminescente, parmi au moins certaines diodes électroluminescentes de la pluralité de diodes électroluminescentes, par un circuit de conduction du courant adapté à prendre un état parmi plusieurs états dont au moins des premier, deuxième et troisième états, la résistance électrique du circuit de conduction étant plus faible dans le troisième état que dans le deuxième état et étant plus faible dans le deuxième état que dans le premier état ; et un module de commande adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander le passage des circuits de conduction entre au moins les premier, deuxième et troisième états.

Selon un mode de réalisation, chaque circuit de conduction comprend un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde .

Selon un mode de réalisation, le circuit comprend, en outre, un premier comparateur adapté à comparer la tension audit noeud à un premier seuil de tension et le module de commande comprend un automate fini relié au premier comparateur et adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander les circuits de conduction en fonction de signaux fournis par le premier comparateur.

Selon un mode de réalisation, le circuit comprend un deuxième comparateur adapté à comparer la tension audit noeud à un deuxième seuil de tension différent du premier seuil de tension et le module de commande est, en outre, relié au deuxième comparateur et est adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander les circuits de conduction en fonction de signaux fournis par les premier et deuxième comparateurs.

Selon un mode de réalisation, le module de commande est adapté, lors de chaque phase croissante, à commander la mise au premier état ou au deuxième état de l'un des circuits de conduction à chaque fois que la tension audit noeud croît au-dessus du premier seuil de tension, et est adapté, lors de chaque phase décroissante, à commander la mise au deuxième état ou au troisième état de l'un des circuits de conduction à chaque fois que la tension audit noeud décroît au-dessous du deuxième seuil de tension.

Selon un mode de réalisation, le circuit comprend, pour chaque circuit de conduction, un détecteur du courant traversant le circuit de conduction.

Selon un mode de réalisation, les circuits de conduction sont répartis par rangs croissants de 1 à N selon l'ordre de début d'émission de lumière des diodes électroluminescentes associées pour chaque phase croissante et décroissante. Le module de commande est adapté, pour chaque circuit de conduction de rang i traversé par du courant, à amener ledit circuit de conduction dans l'un desdits états en fonction des courants circulant dans les circuits de conduction de rang i+1 à N.

Selon un mode de réalisation, chaque détecteur comprend une résistance.

Selon un mode de réalisation, le circuit comprend une source de courant reliée audit noeud.

Selon un mode de réalisation, chaque détecteur comprend : au moins un premier miroir de courant comprenant un premier transistor à effet de champ reproduisant une partie du courant traversant le circuit de conduction ; au moins un deuxième miroir de courant comprenant un deuxième transistor à effet de champ reproduisant une partie du courant fourni par la source de courant, et relié au premier transistor à effet de champ ; et au moins un circuit de fourniture d'un signal qui dépend du potentiel au point milieu entre les premier et deuxième transistors.

Selon un mode de réalisation, chaque diode électroluminescente comprend des diodes électroluminescentes élémentaires en parallèle et/ou en série.

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, décrite précédemment, est un schéma électrique d'un exemple d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ; la figure 2, décrite précédemment, est un chronogramme de la tension et du courant d'alimentation des diodes électroluminescentes du circuit optoélectronique de la figure 1 ; la figure 3 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ; la figure 4 représente un diagramme de fonctionnement d'un mode de réalisation d'un procédé de commande du circuit optoélectronique représenté en figure 3 ; la figure 5 représente un mode de réalisation plus détaillé d'un élément du circuit optoélectronique représenté en figure 3 ; les figures 6 et 7 représentent des schémas électriques d'autres modes de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ; les figures 8 et 9 représentent des modes de réalisation plus détaillés d'un élément du circuit optoélectronique représenté en figure 7 ; et les figures 10 à 12 sont des chronogrammes de puissances et de tensions du mode de réalisation du circuit optoélectronique de la figure 3 lors de la mise en oeuvre du mode de réalisation du procédé de commande illustré en figure 4.

Description détaillée

Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. De plus, on appelle "signal binaire" un signal qui alterne entre un premier état constant, par exemple un état bas, noté "0", et un deuxième état constant, par exemple un état haut, noté "1". Les états haut et bas de signaux binaires différents d'un même circuit électronique peuvent être différents. En pratique, les signaux binaires peuvent correspondre à des tensions ou à des courants qui peuvent ne pas être parfaitement constants à l'état haut ou bas. Par ailleurs, dans la présente description, on utilise le terme "connecté" pour désigner une liaison électrique directe, sans composant électronique intermédiaire, par exemple au moyen d'une piste conductrice, et le terme "couplé" ou le terme "relié", pour désigner soit une liaison électrique directe (signifiant alors "connecté") soit une liaison via un ou plusieurs composants intemédiaires (résistance, condensateur, etc.)·

La figure 3 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 20 comprenant un dispositif de commutation de diodes électroluminescentes. Les éléments du circuit optoélectronique 20 communs avec le circuit optoélectronique 10 sont désignés par les mêmes références. En particulier, le circuit optoélectronique 20 comprend le circuit redresseur 12 recevant la tension d'alimentation Vj^ entre les bornes IN^ et IN2 et fournissant la tension redressée entre des noeuds A]_ et Ag. A titre de variante, le circuit 20 peut recevoir directement une tension redressée, le circuit redresseur pouvant alors ne pas être présent. Le potentiel au noeud Ag peut correspondre au potentiel de référence bas, par exemple 0 V, par rapport auquel sont référencées les tensions du circuit optoélectronique 20.

Le circuit optoélectronique 20 comprend N ensembles en série de diodes électroluminescentes élémentaires, appelés diodes électroluminescentes globales Dj_ dans la suite de la description, où i est un nombre entier variant de 1 à N et où N est un nombre entier compris entre 2 et 200. Chaque diode électroluminescente globale D]_ à comprend au moins une diode électroluminescente élémentaire. De préférence, chaque diode électroluminescente globale est composée de la mise en série et/ou en parallèle d'au moins deux diodes électroluminescentes élémentaires. Dans le présent exemple, les N diodes électroluminescentes globales Dj_ sont connectées en série, la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ étant reliée à l'anode de la diode électroluminescente globale Dj_+]_, pour i variant de 1 à N-l. L'anode de la diode électroluminescente globale D]_ est reliée au noeud A]_. Les diodes électroluminescentes globales Dj_, i variant de 1 à N, peuvent comprendre le même nombre de diodes électroluminescentes élémentaires ou des nombres différents de diodes électroluminescentes élémentaires.

Le circuit optoélectronique 20 comprend une source de courant 30 ou une impédance dont une borne est reliée au noeud A2 et dont l'autre borne est reliée à un noeud A3. On appelle Vqs la tension aux bornes de la source de courant 30 et Içg le courant absorbé par la source de courant 30. Le circuit optoélectronique 20 peut comprendre un circuit, non représenté, qui fournit une tension de référence pour l'alimentation de la source de courant, éventuellement obtenue à partir de la tension V^u^. La source de courant 30 peut avoir une structure quelconque et peut notamment correspondre à une résistance. La source de courant 30 peut être commandée de manière continue par un circuit externe au circuit optoélectronique 20.

Le circuit 20 comprend un dispositif 32 de commutation des diodes électroluminescentes globales Dj_, i variant de 1 à N. A titre d'exemple, le dispositif 32 comprend N circuits de conduction SW^ à Sl%. Chaque circuit de conduction SWj_, i variant de 1 à N, est monté entre le noeud A3 et la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_. Chaque circuit SWj_, i variant de 1 à N, est commandé par un signal Sj_ fourni par un module de commande 34. Pour i variant de 1 à N, on appelle Ij_ le courant circulant dans le circuit SWj_. A titre de variante, le circuit Sl%, qui protège la source de courant 30 des surtensions, peut ne pas être commandé par le module de commande 34 et être toujours passant ou peut ne pas être présent et la cathode de la diode électroluminescente globale peut être connectée au noeud A3. Le module de commande 34 peut, en totalité ou en partie, être réalisé par un circuit dédié ou peut comprendre un microprocesseur ou un microcontrôleur adapté à exécuter une suite d'instructions stockées dans une mémoire.

Selon un mode de réalisation, chaque circuit SWj_ peut fonctionner dans K états de conduction différents, où K est un entier supérieur ou égal à 3. Un état de conduction est un état dans lequel le circuit ne laisse pas passer le courant ou laisse passer le courant avec une résistance qui peut être différente selon 1'état considéré. Parmi les K états de conduction du circuit SWj_, le circuit SWj_ peut fonctionner dans au moins K-l états dans lesquels le circuit SWj_ permet le passage du courant avec des résistances électriques différentes selon le signal Sj_ et au moins un état, dans lequel la résistance électrique du circuit SWj_ est la plus élevée, qui peut correspondre à un état dans lequel le circuit SW-L empêche le passage du courant. Le signal Sj_ peut alors être un signal pouvant prendre plusieurs valeurs discrètes Sj_ i à Si R' chaque valeur du signal Sj_ commandant l'un des états de l'interrupteur SWj_. A titre d'exemple, l'état du circuit SW-^ associé au signal Sj_ ]_ correspond à l'état bloqué dans lequel le circuit SW-L empêche la circulation de courant et les états du circuit SW-L associés respectivement aux signaux Sj_ 2 à Sj_ κ correspondent aux états dans lequel le circuit SWj_ a une résistance de plus en plus faible. A titre de variante, différentes valeurs du signal Sj_ peuvent commander un même état de conduction du circuit SWj_.

Le circuit optoélectronique 20 comprend un premier comparateur 36, par exemple un amplificateur opérationnel monté en comparateur, fournissant un signal DOWN au module de commande 34, dont l'entrée non inverseuse ( + ) est reliée au noeud A3 et dont l'entrée inverseuse (-) reçoit un seuil de tension VpowN fourni par un circuit 38. Selon un mode de réalisation, le comparateur 36 fournit le signal DOWN à deux états. Le signal DOWN est mis au premier état, par exemple "0", lorsque la tension Vqs est inférieure au seuil de tension V^own· Le signal DOWN est mis au second état, par exemple "1", lorsque la tension Vçg est supérieure au seuil de tension VpowN·

Le circuit optoélectronique 20 comprend un deuxième comparateur 40, par exemple un amplificateur opérationnel monté en comparateur, fournissant un signal UP au module de commande 34, dont l'entrée inverseuse (-) est reliée au noeud A3 et dont l'entrée non inverseuse (+) reçoit un seuil de tension Vgp fourni par un circuit 42. Selon un mode de réalisation, le comparateur 40 fournit le signal UP à deux états. Le signal UP est mis au premier état, par exemple "0", lorsque la tension Vgg est supérieure au seuil de tension V-jp. Le signal UP est mis au second état, par exemple "1", lorsque la tension Vq5 est inférieure au seuil de tension Vgp, la tension Vgp étant inférieure à la tension vDOWN·

Chaque circuit SWp est, par exemple, à base d'au moins un transistor, notamment un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde ou transistor MOS, à enrichissement ou à appauvrissement.

Selon un mode de réalisation, chaque circuit de conduction SWp correspond à un transistor MOS, par exemple à canal N, dont le drain est relié à la cathode de la diode électroluminescente globale Dp, dont la source est reliée au noeud A3 et dont la grille reçoit le signal Sp. Le transistor SWp peut fonctionner selon plus de deux états dont un état bloqué et au moins deux états de conduction différents. Selon un autre mode de réalisation, le circuit de conduction SWp comprend deux transistors MOS, par exemple à canal N, entre la cathode de la diode électroluminescente globale Dp et le noeud A3, le transistor connecté à la diode électroluminescente globale Dp étant un transistor haute tension monté en cascode et le transistor connecté au noeud A3 étant un transistor basse tension commandé par le signal Sp. Ceci permet avantageusement d'augmenter la vitesse de commutation du circuit de conduction SWp.

La figure 4 représente, sous la fome d'un diagramme de fonctionnement, un mode de réalisation d'un procédé de commande des circuits de conduction SWp par le module de commande 34. Le procédé débute à l'étape 50. L'étape 50 correspond à une étape d'initialisation, par exemple au démarrage du circuit optoélectronique 20, c'est-à-dire à la mise sous tension du circuit optoélectronique 20. A titre d'exemple, à l'étape 50, le module de commande 34 fournit les signaux Sp à l'état Sp^p, c'est-à-dire que tous les circuits de conduction SWp sont dans l'état où leur résistance est la plus forte. Le procédé se poursuit à l'étape 52. A l'étape 52, le module de commande 34 maintient la fourniture des signaux Sp à la dernière valeur déterminée tant que le module de commande 34 reçoit les signaux DOWN et UP à "0". A l'étape d'initialisation, aucun courant ne circulant dans les diodes électroluminescentes globales Dp à Dg, la tension Vqs est naturellement tirée vers 0 V, et est donc inférieure à la tension Vgp, de sorte que le signal UP passe à "1". A l'étape 54, le module de commande 34 reçoit un signal UP à "1". Ceci signifie que la tension Vqs a diminué au-dessous de V-gp. Le procédé se poursuit à l'étape 56. A l'étape 56, le module de commande 34 modifie les valeurs des signaux Sp de façon à faire augmenter la tension Vqs-Lorsque les circuits de conduction SWp à SWp_p sont à l'état non passant, que les circuits de conduction SWp+p à SWN sont à l'état de conduction le plus passant et que le circuit de conduction SWp est dans l'un des états passants, une augmentation de la tension Vqs peut être obtenue, dans le cas où l'état de conduction du circuit SWp n'est pas l'état le plus passant, en modifiant l'état de conduction du circuit de conduction SWp pour en augmenter la conduction, ou, si l'état de conduction du circuit SWp est l'état le plus passant, en modifiant l'état du circuit SWp_p pour le mettre dans son état de conduction le moins passant. A l'étape 58, le module de commande 34 reçoit un signal DOWN à "1". Ceci signifie que la tension Vqs a augmenté au-dessus de VpowN· Le procédé se poursuit à l'étape 60. A l'étape 60, le module de commande 34 modifie les valeurs des signaux Sp de façon à faire diminuer la tension Vgg. Lorsque les circuits de conduction SWp à SWp_p sont non passants, que les circuits de conduction SWp+p à SWN sont à l'état de conduction le plus passant et que le circuit de conduction SWp est dans l'un des états passants, une diminution de la tension Vqs peut être obtenue en modifiant l'état de conduction du circuit de conduction SWp pour en diminuer la conduction. Si le circuit de conduction SWp est dans l'état non passant, l'état du circuit de conduction SWp+p est modifié pour rendre ce dernier moins passant. Le procédé continue alors à l'étape 52.

On obtient ainsi une régulation de la tension Vq5 qui reste comprise entre les seuils de tension V-jp et VpowN quelles que soient les variations de

Un mode de réalisation du procédé de commande du circuit optoélectronique va maintenant être décrit. Au début d'une phase ascendante de la tension ν^ρρρ, c'est-à-dire, dans le cas où la tension VppLjpp est obtenue à partir d'une tension Vjn sinusoïdale, lorsque croît depuis 0 V, les circuits de conduction SWp, i variant de 1 à N, sont dans l'état de conduction le plus passant. Dans une phase ascendante de la tension d'alimentation pour i variant de 1 à N, alors que les diodes électroluminescentes globales Dp à Dp_p sont passantes et que les diodes électroluminescentes globales Dp à Djp sont bloquées, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente globale Dp devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale Dp, celle-ci devient passante et un courant commence à circuler dans la diode électroluminescente globale Dp. Ceci entraîne une augmentation de la tension VQ5. Lorsque la tension Vçg augmente au-dessus du seuil de tension vDOWN' Ie module 34 commande alors le passage du circuit de conduction d'indice le plus faible parmi les circuits de conduction passants vers un état de moins en moins passant à chaque fois que la tension Vçg augmente au-delà de la tension Vdown ce jusqu'à atteindre l'état non passant.

Au début d'une phase descendante de la tension d'alimentation Vpjpppp, c'est-à-dire, dans le cas où la tension VALIM est obtenue à partir d'une tension Vjn sinusoïdale, lorsque Val IM décroît depuis une valeur positive maximale, supérieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes Dp à Djp, les circuits de conduction SWp, i variant de 1 à N-l, sont dans l'état non passant. Dans une phase descendante, les diodes électroluminescentes globales Dp à Dp_p étant passantes et les diodes électroluminescentes globales Dp à % étant bloquées, lorsque la tension Vq5 diminue en dessous du seuil de tension V-gp, le module 34 commande alors le passage du circuit de conduction d'indice le plus fort parmi les circuits de conduction qui ne sont pas dans l'état le plus passant à un état de plus en plus passant à chaque fois que la tension Vçg diminue en dessous du seuil de tension V-gp et ce jusqu'à atteindre l'état de conduction le plus passant.

De façon avantageuse, le mode de réalisation du procédé de commande des interrupteurs SWp décrit précédemment ne dépend pas du nombre de diodes électroluminescentes élémentaires qui composent chaque diode électroluminescente globale Dp et donc ne dépend pas de la tension de seuil de chaque diode électroluminescente globale.

La figure 5 représente un mode de réalisation plus détaillé du module de commande 34. Dans le présent mode de réalisation, le module de commande 34 comprend une machine à nombre fini d'états 70 (FSM), également appelée automate fini, à K*N états recevant les signaux DOWN et UP et fournissant un signal numérique Qp pour chaque circuit de conduction SWp. A titre d'exemple, l'automate fini 70 peut fonctionner sur des fronts de UP et DOWN. Chaque valeur du signal numérique Qp code l'un des K états du circuit de conduction SWp. Le module de commande 34 comprend, en outre, un décodeur 72p (Décoder) pour chaque circuit de conduction SWp, i variant de 1 à N, chaque décodeur 72p recevant le signal numérique Qp et fournissant un signal numérique Q'p. Le module de commande 34 comprend, en outre, un convertisseur numérique/analogique 74p (DAC) pour chaque circuit de conduction SWp, i variant de 1 à N, par exemple du type à modulation de largeur d'impulsion ou un réseau qui subdivise une tension en plusieurs tensions intermédiaires, chaque convertisseur numérique/analogique 74p recevant le signal numérique Q'p et fournissant le signal Sp. Le décodeur 72p permet de fournir un signal numérique Q'p adapté au fonctionnement du convertisseur 74p numérique/analogique associé. Le nombre de bits des signaux numériques Qj_ et Q'y dépend du type de codage utilisé et de la précision du convertisseur numérique/analogique 74-j_.

Selon un mode de réalisation, l'automate fini 70 utilise un compteur COMPT comprenant N*(K-l) bits et égal à la concaténation des signaux Qy à Qjg et chaque signal numérique Qj_ comprend (K-l) bits. A l'initialisation du circuit optoélectronique, tous les bits du compteur sont mis à "0". En fonctionnement, l'automate fini 70 incrémente le compteur COMPT à la réception d'un signal UP à "1" ; si tous les bits sont mis à "1", le compteur reste dans son état. L'automate fini 70 décrémente le compteur COMPT à la réception d'un signal DOWN à "1" ; si tous les bits sont mis à "0", le compteur reste dans son état.

De façon avantageuse, les tensions maximales appliquées aux composants électroniques, notamment les transistors MOS, des comparateurs 36, 40 restent faibles par rapport à la valeur maximale que peut prendre la tension V^j^. Il n'est alors pas nécessaire de prévoir, pour les comparateurs 36, 40, des composants électroniques pouvant supporter la valeur maximale que peut prendre la tension

La figure 6 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 75 comprenant l'ensemble des éléments du circuit optoélectronique 20 à l'exception du comparateur 40 et du circuit 42 de fourniture du seuil de tension Vgp qui ne sont pas présents. Le circuit optoélectronique 75 comprend, en outre, un inverseur 76 recevant le signal DOWN et fournissant au module de commande 34 le signal DOWNb qui est le complémentaire du signal DOWN. Le signal DOWNb est équivalent au signal UP décrit précédemment pour le circuit optoélectronique 20 et peut être fourni à l'entrée du module de commande 34 qui, pour le circuit optoélectronique 20, reçoit le signal UP. Le module de commande 34 peut avoir la structure décrite précédemment en relation avec la figure 5. En particulier, le module de commande 34 peut comprendre un automate fini 70 fonctionnant comme cela a été décrit précédemment en relation avec la figure 4. A titre de variante, le comparateur 36 peut être un comparateur à hystérésis. Selon un autre mode de réalisation, le comparateur 36 du circuit optoélectronique 75 est remplacé par une bascule de Schmitt, ayant deux tensions de seuil intrinsèques Vl et Vjj, recevant la tension Vq3 et fournissant le signal DOWN. A titre d'exemple, quand la tension Vq3 augmente depuis 0 V, le signal DOWN reste à l'état "0" jusqu'à ce que la tension Vq3 dépasse le seuil de tension Vjj. A ce moment, le signal DOWN passe à l'état "1". Le signal DOWN reste à l'état "1" jusqu'au moment où la tension Vq3 devient inférieure au seuil de tension Vl· A ce moment, le signal DOWN passe à l'état "0". Le signal DOWN reste à l'état "0" jusqu'à ce que la tension Vq3 repasse au-dessus du seuil de tension V^.

La figure 7 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 80 comprenant l'ensemble des éléments du circuit optoélectronique 20 représenté en figure 3 à l'exception des comparateurs 36 et 40 et des circuit 38 et 42 de fourniture des tensions Vqqwn VUP Çmi ne sont pas présents et comprenant, en outre, pour chaque circuit de conduction SWj_, un capteur CTj_ du courant traversant le circuit de conduction SWj_. Selon un mode de réalisation, le capteur CTj_ est monté entre le noeud A3 et le circuit de conduction SWj_. Chaque capteur CT-^ fournit au moins un signal Mj_ au module de commande 34 qui indique si un courant Ij_ traverse ou non le circuit de conduction SW-^ et qui éventuellement fournit une information quant à l'intensité du courant Ij_. Selon un mode de réalisation, le signal Mj_ peut être un signal binaire à un premier niveau, par exemple "0", lorsqu'aucun courant Ij_ ne traverse le circuit de conduction SWj_ et à un deuxième niveau, par exemple "1", lorsqu'un courant Ij_ traverse le circuit de conduction SWj_.

Un avantage du circuit optoélectronique 80 est qu'il permet de détecter dans quel circuit de conduction SW-^ circule un courant.

Un mode de réalisation d'un procédé de commande des circuits de conduction SW-^ par le module de commande 34 dans le cas où chaque circuit de conduction SWj_ a trois états de conduction va maintenant être décrit. Le signal de commande Sj_ du circuit de conduction SWj_ est déterminé de la façon suivante par le circuit de commande 34. Si un courant est détecté dans au moins l'un des circuits de conduction SWj_+2 à SWN, alors le circuit de conduction SWj_ est mis à l'état bloqué (signal de commande Sj_ à la valeur Si i) . Si un courant est détecté dans le circuit de conduction SW-j_+]_ et n'est pas détecté dans au moins l'un des circuits de conduction SWj_+2 à SWjg, alors le circuit de conduction SWj_ est mis à l'état passant ayant une résistance électrique intermédiaire (signal de commande Sj_ à la valeur Sj_ g) · Si aucun courant n'est détecté dans au moins l'un des circuits de conduction SWj_+]_ à SWN, alors le circuit de conduction SWj_ est mis à l'état passant ayant la résistance électrique la plus faible (signal de commande Sj_ à la valeur Sj_ 3) .

De façon avantageuse, le mode de réalisation du procédé de commande des circuits de conduction SW-^ par le module de commande 34 décrit précédemment permet d'éviter une oscillation entre les ouvertures et les fermetures de deux circuits de conduction successifs. En outre, un recouvrement entre les phases d'ouverture/de fermeture de deux circuits de conduction successifs est obtenu, ce qui permet d'éviter une interruption de la circulation du courant dans le circuit optoélectronique 20.

La figure 8 représente un mode de réalisation du capteur de courant CTj_ dans lequel le capteur de courant CTj_ comprend une résistance 82j_ reliant le noeud A3 au circuit de conduction SWj_ et un comparateur 84j_, par exemple un amplificateur opérationnel monté en comparateur, fournissant le signal Mj_, dont l'entrée non inverseuse ( + ) est reliée à l'une des bornes de la résistance 82j_ et dont l'entrée inverseuse (-) est reliée à l'autre borne de la résistance 82j_.

La figure 9 représente un autre mode de réalisation du capteur de courant CTj_. Le circuit de conduction SWj_ est représenté, à titre d'exemple, par un transistor MOS à canal N. Le capteur de courant CTj_ comprend un transistor MOS 86j_, par exemple à canal P, monté en diode, dont la source est reliée à la source du circuit de conduction SWj_, dont le drain est relié au noeud A3, et dont la grille est reliée au drain. Le capteur de courant CT-j^ comprend, en outre, au moins un premier miroir de courant formé par le transistor MOS 86-^ et par un transistor MOS 88-l, par exemple à canal P, dont la source est reliée à la source du circuit de conduction SW-^ et dont la grille est reliée à la grille du transistor 86j_. Le rapport entre la largeur du canal du transistor 86-^ et la largeur du canal du transistor 88-^ est noté Fl. L'intensité du courant Idetec 1 pouvant traverser le transistor 88-^ est égale à l'intensité du courant 1'±, divisée par Fl. Dans le présent mode de réalisation, le capteur de courant CT-L comprend en outre un deuxième miroir de courant formé par le transistor MOS 86j_ et par un transistor MOS 90j_, par exemple à canal P, dont la source est reliée à la source du circuit de conduction SWj_, et dont la grille est reliée à la grille du transistor 86j_. Le rapport entre la largeur du canal du transistor 86j_ et la largeur du canal du transistor 90j_ est noté F2. L'intensité du courant Idetec 2 pouvant traverser le transistor 90j_ est égale à l'intensité du courant I'j_, divisée par F2.

Dans le présent mode de réalisation, la source de courant 30 comprend un miroir de courant formé par un transistor MOS 92, par exemple à canal N, dont le drain reçoit un courant de référence Iref, dont la source est reliée au noeud A2, et dont la grille est reliée au drain, et par un transistor MOS 94, par exemple à canal N, dont le drain est relié au noeud A3, dont la source est reliée au noeud A2, et dont la grille est reliée à la grille du transistor 92. Le courant traversant le transistor 94 est traversé par le courant IqS' circulant dans les diodes électroluminescentes globales D-^, qui est égal à Iref si les transistors 92 et 94 ont la même largeur de canal et sont saturés.

Le capteur de courant CT-l comprend un troisième miroir de courant formé par le transistor MOS 92 et par un transistor MOS 96j_, par exemple à canal N, dont le drain est relié au drain du transistor 88-^, dont la source est reliée au noeud A2 et dont la grille est reliée à la grille du transistor 92. Le rapport entre la largeur du canal du transistor 94 et la largeur du canal du transistor 96-^ est noté F3. Le capteur de courant CT-^ comprend un quatrième miroir de courant formé par le transistor MOS 92 et par un transistor MOS 98 j_, par exemple à canal N, dont le drain est relié au drain du transistor 90j_, dont la source est reliée au noeud A2 et dont la grille est reliée à la grille du transistor 92. Le rapport entre la largeur du canal du transistor 94 et la largeur du canal du transistor 98j_ est noté F4. Le capteur de courant CT-l comprend un comparateur 100j_, par exemple une bascule de Schmitt, dont l'entrée est reliée au drain du transistor 96-^ et qui fournit un signal VSTO au module de commande 34 et un comparateur 102j_, par exemple une bascule de Schmitt, dont l'entrée est reliée au drain du transistor 98j_ et qui fournit un signal VST1 au module de commande 34. A titre d'exemple, selon la valeur de la tension drain-source du transistor 96j_/98i, le signal VTST0/VTST1 est à "0" ou à "1". Lorsqu'aucun courant ne circule dans le circuit de conduction SWj_, les tensions drain-source des transistors 96j_ et 98j_ sont sensiblement nulles et les signaux VTSTO et VTST1 sont, par exemple, à "0". Le niveau du potentiel en entrée du comparateur 100j_ (respectivement 102j_) est imposé par le transistor 88-j_ ou 96j_ (respectivement 90j_ ou 98-j_) dont la résistance à l'état passant est la plus faible. Lorsque l'intensité du courant Ij_ circulant dans le circuit de conduction SWj_ est suffisante, la résistance à l'état passant du transistor 88j_ (respectivement 90j_) devient inférieure à celle du transistor 96j_ (respectivement 98j_) de sorte que le potentiel à l'entrée du comparateur 100j_ (respectivement 102j_) s'élève et que le signal VTSTO (respectivement VTST1) passe à "1". Le rapport entre les facteurs Fl et F3 définis précédemment (respectivement F2 et F4) sont choisis pour que le niveau du signal VTSTO (respectivement VTST1) bascule lorsque l'intensité du courant Ij_ dépasse un seuil donné. Le capteur CTj_ permet donc de mesurer deux seuils d'intensité du courant Ij_.

Le mode de réalisation représenté en figure 9 permet de comparer l'intensité du courant Ij_ à deux seuils de courant. A titre de variante, un seul ou plus de deux seuils de détection peuvent être prévus.

Par rapport au mode de réalisation représenté en figure 8, le mode de réalisation du capteur CTj_ représenté en figure 9 permet, de façon avantageuse, de réduire la chute de tension due au capteur CTj_. Il permet aussi de définir des seuils en courant proportionnels au courant Igg circulant dans les diodes électroluminescentes et dans le transistor 94. Le nombre de niveaux de détection en courant permet en outre d'augmenter le nombre d'état de conduction des circuits de conduction SWj_.

La figure 10 représente des chronogrammes, obtenus par simulation, de la puissance P^lim fournie par le circuit redresseur 12, de la puissance PpED utilisée par les diodes électroluminescentes D]_ à Djsj, de la tension Vgg, des seuils de tension VpowN et Vgp, des signaux UP et DOWN et des signaux Sp et S2 pour le circuit optoélectronique 20 tel que représenté en figure 3. Les figures 11 et 12 correspondent chacune à une partie de la figure 10 à une échelle de temps agrandie. Pour ces simulations, la tension d'alimentation correspondait à la tension du secteur redressée. Les circuits de conduction SWp étaient des circuits à 5 états de conduction. Le seuil de tension Vqqwn était égal à 4 V et le seuil de tension Vgp était égal à 2 V. Dans le chronogramme des signaux UP et DOWN de la figure 10, les pics apparaissant dans la phase ascendante PI de la tension d'alimentation correspondent à de brefs passages du signal DOWN à "1" et les pics apparaissant dans la phase descendante PII de la tension d'alimentation VALIM correspondent à de brefs passages du signal UP à "1".

Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. Bien que des modes de réalisation détaillés aient été décrits dans lesquels l'état de conduction le moins conducteur électriquement de chaque circuit de conduction SWp correspond à un état non passant, il est clair que ces modes de réalisation peuvent également être mis en oeuvre avec un circuit de conduction SWy pour lequel l'état le moins conducteur électriquement correspond néanmoins à un état dans lequel du courant circule au travers du circuit SWj_, par exemple un courant dont l'intensité est inférieure ou égale à la limite théorique qui est l'intensité maximale induisant une puissance dans le circuit de conduction SWj_ pouvant être dissipée sans causer de dysfonctionnement de celui-ci.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Circuit optoélectronique (20 ; 75 ; 80) destiné à recevoir une tension variable contenant une alternance de phases positives croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant : une pluralité de diodes électroluminescentes (Dp) montées en série ; un noeud (A3) relié à chaque diode électroluminescente (Dj_) , parmi au moins certaines diodes électroluminescentes de la pluralité de diodes électroluminescentes, par un circuit de conduction (SWj_) du courant adapté à prendre un état parmi plusieurs états dont au moins des premier, deuxième et troisième états, la résistance électrique du circuit de conduction étant plus faible dans le troisième état que dans le deuxième état et étant plus faible dans le deuxième état que dans le premier état ; et un module de commande (34) adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander le passage des circuits de conduction entre au moins les premier, deuxième et troisième états.
2. 2. Circuit optoélectronique selon la revendication 1, dans lequel chaque circuit de conduction (SW-jJ comprend un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde.
3. 3. Circuit optoélectronique selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en outre, un premier comparateur (36) adapté à comparer la tension (Vçg) audit noeud à un premier seuil de tension (Vdown) et dans lequel le module de commande (34) comprend un automate fini (70) relié au premier comparateur et adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander les circuits de conduction en fonction de signaux fournis par le premier comparateur.
4. 4. Circuit optoélectronique selon la revendication 3, comprenant un deuxième comparateur (40) adapté à comparer la tension (V05) audit noeud à un deuxième seuil de tension (Vgp) différent du premier seuil de tension et dans lequel le module de commande (34) est, en outre, relié au deuxième comparateur et est adapté, lors de chaque phase croissante et de chaque phase décroissante, à commander les circuits de conduction en fonction de signaux fournis par les premier et deuxième comparateurs.
5. 5. Circuit optoélectronique selon la revendication 4, dans lequel le module de commande (34) est adapté, lors de chaque phase croissante, à commander la mise au premier état ou au deuxième état de l'un des circuits de conduction (SWp) à chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3) croît au-dessus du premier seuil de tension (V^own) > et est adapté, lors de chaque phase décroissante, à commander la mise au deuxième état ou au troisième état de l'un des circuits de conduction à chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3) décroît au-dessous du deuxième seuil de tension (V-pp) .
6. 6. Circuit optoélectronique selon la revendication 1 ou 2, comprenant, pour chaque circuit de conduction (SWp), un détecteur (CTp) du courant traversant le circuit de conduction.
7. 7. Circuit optoélectronique selon la revendication 6, dans lequel les circuits de conduction (SWp) sont répartis par rangs croissants de 1 à N selon l'ordre de début d'émission de lumière des diodes électroluminescentes (Dp) associées pour chaque phase croissante et décroissante, dans lequel le module de commande (34) est adapté, pour chaque circuit de conduction (SWp) de rang i traversé par du courant, à amener ledit circuit de conduction dans l'un desdits états en fonction des courants circulant dans les circuits de conduction de rang i+1 à N.
8. 8. Circuit optoélectronique selon la revendication 6 ou 7, dans lequel chaque détecteur (CTp) comprend une résistance ( 82j_) .
9. 9. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une source de courant (30) reliée audit noeud (A3).
10. 10. Circuit optoélectronique selon la revendication 9 dans sa dépendance à la revendication 6, dans lequel chaque détecteur (CTp) comprend : au moins un premier miroir de courant comprenant un premier transistor à effet de champ (88j_) reproduisant une partie du courant traversant le circuit de conduction (SW-jJ ; au moins un deuxième miroir de courant comprenant un deuxième transistor à effet de champ (96jJ reproduisant une partie du courant fourni par la source de courant (30), et relié au premier transistor à effet de champ ; et au moins un circuit (100-jJ de fourniture d'un signal (Vtsto) Qui dépend du potentiel au point milieu entre les premier et deuxième transistors.
11. 11. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel chaque diode électroluminescente (Dj_) comprend des diodes électroluminescentes élémentaires en parallèle et/ou en série.