WO2017060657A1 - Optoelectronic circuit with light-emitting diodes - Google Patents

Optoelectronic circuit with light-emitting diodes Download PDF

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WO2017060657A1
WO2017060657A1 PCT/FR2016/052606 FR2016052606W WO2017060657A1 WO 2017060657 A1 WO2017060657 A1 WO 2017060657A1 FR 2016052606 W FR2016052606 W FR 2016052606W WO 2017060657 A1 WO2017060657 A1 WO 2017060657A1
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WO
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voltage
conduction
circuit
state
node
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/052606
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French (fr)
Inventor
David GRAS
Thomas PEYSSON
Olivier Valorge
Original Assignee
Easii Ic
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix

Definitions

  • the present disclosure relates to a circuit ⁇ opto electronics, in particular an optoelectronic circuit comprising light emitting diodes.
  • an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes with a variable voltage, for example an alternating voltage, in particular a sinusoidal voltage, for example the mains voltage.
  • FIG. 1 shows an exemplary optoelectronic circuit 10 comprising input terminals IN] _ and I3 ⁇ 4 between which is applied an AC voltage V j ⁇ .
  • the optoelectronic circuit 10 further comprises a rectifying circuit 12 comprising a diode bridge 14, receiving the voltage VJ and supplying a rectified voltage V ⁇ LIM which supplies the light-emitting diodes 16, for example connected in series with a resistor 15. called I LIM ⁇ e ⁇ current flowing through the light emitting diodes 16.
  • FIG. 2 is a timing diagram of the supply voltage V V LIM and the supply current I V LIM for an example in which the AC voltage V i corresponds to a sinusoidal voltage.
  • a disadvantage is that as long as the voltage V ⁇ LIM is less than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes 16, no light is emitted by the optoelectronic circuit 10. An observer can perceive this absence of light emission when the duration of each OFF phase of absence of light emission between two ON phases of light emission is too important. One possibility to increase the duration of each ON phase is to reduce the number of light-emitting diodes 16. A disadvantage is that the electrical power lost in the resistance is important.
  • U.S. Publication 2012/0056559 discloses an optoelectronic circuit in which the number of diodes ⁇ electro luminescent receiving the supply voltage V J gradually increases during a growth phase of the supply voltage and gradually decreases at a decay phase of the supply voltage. This is achieved by a switching circuit adapted to short-circuit a larger or smaller number of light-emitting diodes according to the evolution of the voltage. This reduces the duration of each phase of absence of emission of light.
  • a disadvantage of the optoelectronic circuit described in the publication US 2012/0056559 is that the supply current of the light-emitting diodes does not vary continuously, that is to say that there are sudden interruptions of current flow at during the variation of the voltage. This causes variations over time in the light intensity provided by electroluminescent diodes that can be perceived by an observer. This also causes a deterioration in the harmonic distortion rate of the current supplying the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit.
  • An object of an embodiment is to overcome all or part of the disadvantages of the optoelectronic circuits described above.
  • Another object of an embodiment is to reduce the duration of the phases of absence of light emission by the optoelectronic circuit.
  • Another object of an embodiment is that the current supplying the light-emitting diodes varies substantially continuously.
  • Another object of an embodiment is that the current supplying the light-emitting diodes can be continuously monitored by a circuit external to the optoelectronic circuit.
  • an embodiment provides an optoelectronic circuit for receiving a variable voltage containing an alternation of positive, increasing and decreasing phases, the optoelectronic circuit comprising:
  • a node connected to each light-emitting diode, among at least some light-emitting diodes of the plurality of light-emitting diodes, by a current conduction circuit adapted to take at least first and second states, the conduction circuit in the first state being less conductive electrically only in the second state;
  • a first comparator adapted to compare the voltage at said node to a first voltage threshold
  • control module comprising a finite automaton, connected to the first comparator and adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits according to signals provided by the first comparator.
  • the circuit comprises a second comparator adapted to compare the voltage at said node with a second voltage threshold different from the first voltage threshold.
  • the control module is further connected to the second comparator and is adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits as a function of signals provided by the first and second comparators.
  • the state machine is adapted to provide, for each conduction circuit, a first digital signal.
  • the control module further comprises, for each conduction circuit, a binary decoder adapted to receive the first digital signal and to supply a second digital signal, and the control module further comprises, for each conduction circuit, a converter digital / analog circuit adapted to receive the second digital signal and to provide a control signal to said conduction circuit.
  • control module comprises a counter and the control module is adapted to decrement the counter each time the voltage at said node increases above the first voltage threshold, and is adapted to increment the counter each time. the voltage at said node decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold.
  • each conduction circuit is a switch.
  • control module is adapted, during each increasing phase, to control the opening of one of the switches each time the voltage at said node increases above the first voltage threshold, and is adapted, during each decreasing phase, to control the closing of one of the switches each time the voltage at said node decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold.
  • each conduction circuit comprises at least a third state allowing the passage of a current, the resistance of the conduction circuit being lower in the third state than in the second state.
  • control module is adapted, during each increasing phase, to control the setting to the first state or the second state of one of the conduction circuits each time the voltage at said node increases above of the first voltage threshold, and is adapted, during each decreasing phase, to control the setting to the second state or the third state of one of the conduction circuits each time the voltage at said node decreases below the second threshold Of voltage.
  • the circuit comprises a current source connected to said node.
  • each light-emitting diode comprises elementary light-emitting diodes in parallel and / or in series.
  • FIG. 1, previously described, is an electrical diagram of an example of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes
  • FIG. 2 previously described, is a timing diagram of the voltage and the supply current of the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit of FIG. 1;
  • FIG. 3 represents an electrical diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes
  • FIG. 4 represents an operating diagram of an embodiment of a control method of the optoelectronic circuit represented in FIG. 3;
  • FIG. 5 represents a more detailed embodiment of an element of the optoelectronic circuit represented in FIG. 3;
  • FIG. 6 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes.
  • FIGS. 7 to 9 are power and voltage timing diagrams of the embodiment of the optoelectronic circuit of FIG. 3 during the implementation of the embodiment of the control method illustrated in FIG. 4.
  • a “signal binary” is a signal that alternates between a first constant state, for example a low state, denoted "0", and a second constant state, for example a high state, denoted "1".
  • the high and low states of different binary signals of the same electronic circuit can be different.
  • the binary signals may correspond to voltages or currents that may not be perfectly constant in the high or low state.
  • the term "connected” is used to denote a direct electrical connection, without intermediate electronic component, for example by means of a conductive track, and the term “coupled” or the term
  • connection to designate either a direct electrical connection (meaning “connected”) or a connection via one or more intermediate components (resistor, capacitor, etc.).
  • FIG. 3 represents a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit 20 comprising a switching device for light-emitting diodes.
  • the elements of the optoelectronic circuit 20 common with the optoelectronic circuit 10 are designated by the same references.
  • the optoelectronic circuit 20 includes the rectifier circuit 12 receiving the supply voltage Vj ⁇ between the terminals IN] _ and I3 ⁇ 4 and supplying the rectified voltage V J between nodes A] _ and A2.
  • the circuit 20 can directly receive a rectified voltage, the rectifier circuit may then not be present.
  • the potential at the node A2 may correspond to the low reference potential, for example 0 V, with respect to which the voltages of the optoelectronic circuit 20 are referenced.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises N series sets of elementary light-emitting diodes, called global light-emitting diodes Dj_ in the following description, where i is an integer ranging from 1 to N and where N is an integer between 2 and 200.
  • each global light-emitting diode D] _ to 3 ⁇ 4 includes at least one elementary LED.
  • each global electroluminescent diode is composed of placing in series and / or in parallel at least two elementary light-emitting diodes.
  • the global N LEDs are connected in series, the cathode of the global light-emitting diode Dj being connected to the anode of the overall light-emitting diode D 1 + , for i ranging from 1 to Nl.
  • the anode of the overall light-emitting diode D] _ is connected to the node A] _.
  • the global light emitting diodes D 1, i ranging from 1 to N may comprise the same number of elementary light emitting diodes or different numbers of elementary light emitting diodes.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises a current source 30 or an impedance of which one terminal is connected to the node A2 and whose other terminal is connected to a node A3.
  • the voltage at the terminals of the current source 30 and the current absorbed by the current source 30 are called V.sub.C.
  • the optoelectronic circuit 20 may comprise a circuit, not shown, which provides a reference voltage for supplying the current source, possibly obtained from the voltage LIM LIM.
  • the current source 30 may have any structure and may in particular correspond to a resistor.
  • the current source 30 can be continuously controlled by a circuit external to the optoelectronic circuit 20.
  • the circuit 20 comprises a device 32 for switching the global light-emitting diodes Dj_, i varying from 1 to N.
  • the device 32 comprises N conduction circuits SW ] _ to Sl%.
  • Each conduction circuit SW-1, i varying from 1 to N is connected between the node A3 and the cathode of the global light-emitting diode D-1.
  • Each circuit SW-1, i varying from 1 to N is controlled by a signal Sj_ supplied by a control module 34.
  • Ij_ the current flowing in the circuit SW-j_.
  • the circuit S1 which protects the current source from overvoltages, may not be controlled by the control module 34 and may still be on or may not be present and the cathode of the overall light emitting diode may be connected to the node A3.
  • the control module 34 may, in whole or in part, be realized by a dedicated circuit or may comprise a microprocessor or a microcontroller adapted to execute a sequence of instructions stored in a memory.
  • each circuit SW-j can operate in K different conduction states, where K is an integer greater than or equal to 2.
  • a conduction state is a state in which the circuit does not allow the current to pass or let the current flow with a resistance that can be different depending on the state.
  • the circuit SW-j_ there is a state in which the circuit SW-j_ is the least electrically conductive, for example a state in which the circuit SW-j_ prevents the passage of the current and a state in which the circuit SW-j_ is the more electrically conductive.
  • the circuit SW-j is, for example, a switch which is either open or closed.
  • the signal Sj_ may then be a binary signal and the switch SW-j_ is open when the signal Sj_ is at a first level, for example S-j_] _ or "0", and the switch SW-j_ is closed when the signal Sj_ is at a second level, for example S-2 or "1".
  • the circuit SW-j when K is greater than or equal to 3, the circuit SW-j can operate in a state in which it prevents the passage of the current and in at least two states in which the circuit SW-j_ allows the passage of the current with different resistances according to the signal Sj_.
  • the signal Sj_ may then be a signal that can take several discrete values S-j_] _ S-j_ each value of the signal Sj_ controlling one of the states of the switch SW-j_.
  • the state of the circuit SW-j associated with the signal S-j] corresponds to the blocked state in which the circuit SW-1 prevents the current flow and the associated states of the circuit SW-1 respectively.
  • K correspond to the states in which the circuit SW 1 has a lower and lower resistance.
  • different values of the signal Sj_ can control the same conduction state of the circuit SW-j_.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises a first comparator 36, for example an operational amplifier mounted as a comparator, providing a signal DOWN to the control module 34, whose non-inverting input (+) is connected to the node A3 and whose inverting input ( -) receives a voltage threshold V Q Q provided by a circuit 38.
  • the comparator 36 provides the DOWN signal in two states.
  • the signal DOWN is set to the first state, for example "0", when the voltage Vcg is lower than the voltage threshold Q QWN-
  • the signal DOWN is set to the second state, for example "1", when the voltage Vg is greater than voltage threshold Q QWN-
  • the optoelectronic circuit 20 comprises a second comparator 40, for example an operational amplifier mounted as a comparator, supplying a signal UP to the control module 34, whose inverting input (-) is connected to the node A3 and whose non-inverting input ( +) receives a voltage threshold V] j p provided by a circuit 42.
  • the comparator 40 provides the signal UP in two states.
  • the signal UP is set to the first state, for example "0", when the voltage Vcg is greater than the voltage threshold Vj j p.
  • the signal UP is put in the second state, for example "1", when the voltage Vcg is lower than the voltage threshold Vj j p, the voltage V] j p being lower than the voltage v DO -
  • Each circuit SW-j_ is, for example, based on at least one transistor, in particular a field effect transistor with a metal-oxide gate or MOS transistor, enriched or depleted.
  • each conduction circuit SW-j_ corresponds to a MOS transistor, for example an N-channel transistor, the drain of which is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_, the source of which is connected to the node A3 and whose the gate receives the signal Sj_.
  • the signal Sj_ is binary, it can take two values S-j_] _ (° u "0") and 3 ⁇ 4, 2 (or "1").
  • the transistor SW-j may operate according to two states, an on state and a blocked state, the passing state being for example obtained for the value "1", and the off state being for example obtained for the value "0".
  • the transistor SW-j_ can operate in more than two states including a blocked state and at least two different conduction states.
  • the conduction circuit SW-j_ comprises two MOS transistors, for example with a channel
  • the transistor connected to the global light-emitting diode Dj_ being a high-voltage transistor mounted in cascode and the transistor connected to the node A3 being a low-voltage transistor controlled by the signal Sj_.
  • FIG. 4 represents, in the form of an operating diagram, an embodiment of a control method conduction circuits SW-j_ by the control module 34. The method starts at step 50.
  • Step 50 corresponds to an initialization step, for example at the start of the optoelectronic circuit 20, that is to say when the optoelectronic circuit 20 is turned on.
  • the control module 34 supplies the signals Sj_ in the state Sj_, that is to say that all the conduction circuits SW-j_ are in the state where their resistance is the strongest.
  • the conduction circuits SW-j_ are switches, all the switches SW-j_ are opened in step 50. The method continues in step 52.
  • step 52 the control module 34 maintains the supply of signals Sj_ at the last determined value as long as the control module 34 receives the signals DOWN and UP at "0".
  • the initialization step no current flowing in the global light emitting diodes D ] _ to 3 ⁇ 4, the voltage Vcg is naturally pulled towards 0 V, and is therefore lower than the voltage V] j p, so that the signal UP goes to "1".
  • step 54 the control module 34 receives a signal UP at "1". This means that the voltage Vcg has decreased below “ up.” The process continues at step 56.
  • step 56 the control module 34 modifies the values of the signals Sj_ so as to increase the voltage Vcg. According to one embodiment, when each conduction circuit SW-j_ corresponds to a switch, the switches SW ] _ to
  • an increase in the voltage Vg can be obtained by closing the switch SW.
  • an increase of the voltage Vcg can be obtained, in the case where the state conduction circuit SW-j_ is not the most happening state, modifying the conduction state of the conduction circuit SW-j to increase its conduction, or, if the conduction state of the circuit SW-j is the most conducting state, by modifying the state of the circuit SW-j. ] _ to put it in its least conductive conduction state.
  • step 58 the control module 34 receives a signal
  • step 60 the control module 34 modifies the values of the signals Sj_ so as to decrease the voltage Vcg.
  • the switches SW] _ to SW-j __] _ are open and the switches SW-j_ to Sl% are closed, a decrease in the voltage Vg can be obtained by opening the switch SW-j.
  • each conduction circuit SW-j_ when each conduction circuit SW-j_ is more than two conduction states, the conduction circuits SW ] _ to SW-j __] _ are in the off state; conduction SWj_ + ] _ to Sl are in the most conduction conduction state and that the conduction circuit SW-j_ is in one of the passing states, a decrease in the voltage Vcg can be obtained by changing the state of conduction of the conduction circuit SW-j_ to reduce the conduction. If the conduction circuit SW-j_ is in the off state, the state of the conduction circuit SW-j_ + ] _ is modified to make the latter less conductive. The process then continues at step 52.
  • each switch SW-j_ is produced by an N-channel MOS transistor whose drain is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_ and whose source is connected to the node A3, when the supply voltage V ⁇ LIM drops, the The voltage between the drain of the switch SW-j and the node A3 decreases until the operation of the transistor SW-j passes from the saturation regime to the linear regime. This causes an increase in the voltage between the gate and the source of the transistor SW-j and thus a decrease in the voltage V sg.
  • the embodiment of the SW-j_ switch control method described above does not depend on the number of elementary light-emitting diodes that make up each global light-emitting diode D-j and therefore does not depend on the threshold voltage of each diode. global electroluminescent.
  • each conduction circuit SW-j_ has a number of conduction states greater than or equal to 3.
  • V ⁇ LIM the voltage V ⁇ J is obtained from a sinusoidal voltage VJN
  • V ⁇ LIM increases from 0 V
  • the conduction circuits SW-j_, i varying from 1 to N are in the most conductive conduction state.
  • V Q QW / I E module 34 controls the passage of the conduction circuit of the lowest index among the passing conduction circuits to a state of less and less passing each time the VCG voltage increases beyond the VQQW voltage until reaching the non-conductive state.
  • V ⁇ LIM that is, in the case where the voltage V ALIM is obtained from a sinusoidal voltage VJN, when ⁇ ALIM decreases from a maximum positive value, greater than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes D ] _ to 3 ⁇ 4 [ , the conduction circuits SW-j_, i ranging from 1 to Nl, are in the off state.
  • the module 34 In a descending phase, the overall light-emitting diodes D] _ D-j __] _ being conducting and the overall light emitting diodes D-j_ to being blocked when the voltage Vcg decreases below the voltage threshold Vj j p, the module 34 then controls the passage of the conduction circuit of the strongest index among the conduction circuits which are not in the most passing state to a state of increasing each time the voltage Vcg decreases below the threshold voltage V] j p until reaching the most conductive conduction state.
  • FIG. 5 shows a more detailed embodiment of the control module 34 in the case where the number of conduction states K of each conduction circuit SW-j_ is greater than or equal to 3.
  • the Control module 34 comprises a finite number state machine (FSM), also called a finite state machine, at K * N states receiving the DOWN and UP signals and providing a digital signal Qj for each conduction circuit SW-j.
  • FSM finite number state machine
  • the state machine 70 can operate on UP and DOWN edges.
  • Each value of the digital signal Qj_ codes for one of the K conduction circuit states SW-j_.
  • the control module 34 further comprises a decoder 72-j_ (decode) for each conduction circuit SW-j_, i varying from 1 to N, each decoder 72-j_ receiving the digital signal Qj_ and providing a digital signal Q 'j_.
  • the control module 34 further comprises a digital-to-analog converter 74 (DAC) for each conduction circuit SW-i, i varying from 1 to N, for example of the pulse width modulation type or a network which subdivides a voltage into several intermediate voltages, each digital-to-analog converter 74 receiving the digital signal Q'j_ and providing the signal Sj_.
  • DAC digital-to-analog converter
  • the decoder 72-j_ makes it possible to supply a digital signal Q'j_ adapted to the operation of the associated 74_ digital / analog converter.
  • the number of bits of the digital signals Qj_ and Q'j_ depends on the type of coding used and the accuracy of the digital-to-analog converter 74-j_.
  • control module 34 represented in FIG. 5 can be simplified, the control module 34 possibly not including the decoders 72 and the digital converter.
  • analog 74-j_ can be replaced by a level adjustment circuit.
  • the controller uses a finite 70 COUNT counter comprising N * (K) bits and equal to the concatenation of signals Q] _ and to each digital signal Qj_ comprises (K) bits.
  • a finite 70 COUNT counter comprising N * (K) bits and equal to the concatenation of signals Q] _ and to each digital signal Qj_ comprises (K) bits.
  • the state machine 70 increments the counter COMPT upon receipt of a signal UP at "1"; if all the bits are set to "1", the counter remains in its state.
  • the state machine 70 decrement the counter COMPT on receipt of a signal D0 at "1”; if all the bits are set to "0", the counter remains in its state.
  • the maximum voltages applied to the electronic components, in particular the MOS transistors, comparators 36, 40 remain low compared with the maximum value that the voltage V L may take. It is then not necessary to provide, for the comparators 36, 40, electronic components that can support the maximum value that can take the voltage VALIM -
  • FIG. 6 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit 75 comprising all the elements of the optoelectronic circuit 20 with the exception of the comparator 40 and the circuit 42 for supplying the voltage threshold V] j p who are not present.
  • the circuit Optoelectronics 75 further comprises an inverter 76 receiving the signal DOWN and providing the control module 34 the signal DOWNb which is complementary to the signal DOWN.
  • the signal DOWNb is equivalent to the signal UP described above for the optoelectronic circuit 20 and can be supplied to the input of the control module 34 which, for the optoelectronic circuit 20, receives the signal UP.
  • the control module 34 may have the structure described above in relation with FIG. 5.
  • control module 34 may comprise a finite automaton 70 operating as has been previously described in connection with FIG. 5.
  • comparator 36 may be a hysteresis comparator.
  • the comparator 36 of the optoelectronic circuit 75 is replaced by a Schmitt trigger, having two intrinsic threshold voltages and VJJ, receiving the voltage Vcg and providing the signal DOWN.
  • the DOWN signal remains in the “0” state until the voltage Vcg exceeds the voltage threshold V ⁇ . At this time, the signal DOWN goes to state “1". The signal DOWN remains in the state “1” until the voltage V Vg becomes lower than the voltage threshold V V. At this moment, the signal DOWN goes to the state "0". The signal DOWN remains in the state “0” until the voltage Vcg returns above the voltage threshold V ⁇ .
  • FIG. 7 represents timing diagrams, obtained by simulation, of the power AL ALIM supplied by the rectifier circuit 12, of the power PLED used by the light-emitting diodes D 1 to 3 ⁇ 4, of the voltage V g g, of the voltage thresholds VQQ N and V UP ' ⁇ es UP and DOWN signals and S] _ and S2 signals to the opto-electronic circuit 20 as shown in Figure 3.
  • figures 8 and 9 each correspond to a part of Figure 7 on an enlarged time scale. For these simulations, the supply voltage corresponded to the voltage of the rectified sector.
  • the conduction circuits SW-1 were conduction state circuits.
  • each conduction circuit SW-j corresponds to a non-conducting state
  • a conduction circuit SW-j_ for which the least electrically conductive state nevertheless corresponds to a state in which current flows through the circuit SW-j_ for example a current whose intensity is less than or equal to the limit theoretical which is the maximum intensity inducing a power in the conduction circuit SW-j_ can be dissipated without causing malfunction thereof.

Abstract

Optoelectronic circuit (20) with light-emitting diodes receiving a variable voltage (VALIM) containing an alternation of increasing and decreasing positive phases, the optoelectronic circuit comprising: •a plurality of light-emitting diodes (Di) mounted in series; •a node (A3) linked to each light-emitting diode (Di) by a current conduction circuit (SWi) adapted to take at least first and second states, the conduction circuit being less electrically conducting in the first state than in the second state; •a first comparator (36) adapted for comparing the voltage (VCS) at said node with a first voltage threshold (VDOWN); and •a control module (34), comprising a finite automaton, linked to the first comparator and adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits in accordance with signals provided by the first comparator.

Description

CIRCUIT OPTOELECTRONIQUE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES  OPTOELECTRONIC CIRCUIT WITH ELECTROLUMINESCENT DIODES
La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR15/59617 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description. The present patent application claims the priority of the French patent application FR15 / 59617 which will be considered as an integral part of the present description.
Domaine Field
La présente description concerne un circuit opto¬ électronique, notamment un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes. The present disclosure relates to a circuit ¬ opto electronics, in particular an optoelectronic circuit comprising light emitting diodes.
Exposé de 1 ' art antérieur Presentation of the prior art
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.  It is desirable to be able to supply an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes with a variable voltage, for example an alternating voltage, in particular a sinusoidal voltage, for example the mains voltage.
La figure 1 représente un exemple de circuit optoélectronique 10 comprenant des bornes d'entrée IN]_ et I¾ entre lesquelles est appliquée une tension alternative Vj^. Le circuit optoélectronique 10 comprend, en outre, un circuit redresseur 12 comportant un pont de diodes 14, recevant la tension VJ et fournissant une tension V^LIM redressée qui alimente des diodes électroluminescentes 16, par exemple montées en série avec une résistance 15. On appelle I^LIM ^e courant traversant les diodes électroluminescentes 16. La figure 2 est un chronogramme de la tension d'alimentation V^LIM et du courant d'alimentation I^LIM pour un exemple dans lequel la tension alternative Vj^ correspond à une tension sinusoïdale. Lorsque la tension V^J 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 V"ALIM- Il y a donc une alternance de phases OFF d'absence d'émission de lumière et de phases ON d'émission de lumière. 1 shows an exemplary optoelectronic circuit 10 comprising input terminals IN] _ and I¾ between which is applied an AC voltage V j ^. The optoelectronic circuit 10 further comprises a rectifying circuit 12 comprising a diode bridge 14, receiving the voltage VJ and supplying a rectified voltage V ^ LIM which supplies the light-emitting diodes 16, for example connected in series with a resistor 15. called I LIM ^ e ^ current flowing through the light emitting diodes 16. FIG. 2 is a timing diagram of the supply voltage V V LIM and the supply current I V LIM for an example in which the AC voltage V i corresponds to a sinusoidal voltage. When the voltage V ^ J is greater than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes 16, the light-emitting diodes 16 turn on. The supply current I ^ LIM then follows the supply voltage V "ALIM- So there alternating OFF phases of absence of light emission and ON phases of light emission.
Un inconvénient est que tant que la tension V^LIM 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.  A disadvantage is that as long as the voltage V ^ LIM is less than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes 16, no light is emitted by the optoelectronic circuit 10. An observer can perceive this absence of light emission when the duration of each OFF phase of absence of light emission between two ON phases of light emission is too important. One possibility to increase the duration of each ON phase is to reduce the number of light-emitting diodes 16. A disadvantage is that the electrical power lost in the resistance is important.
La publication US 2012/0056559 décrit un circuit optoélectronique dans lequel le nombre de diodes électro¬ luminescentes recevant la tension d'alimentation V^J 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 ^J - Ceci permet de réduire la durée de chaque phase d'absence d'émission de lumière. U.S. Publication 2012/0056559 discloses an optoelectronic circuit in which the number of diodes ¬ electro luminescent receiving the supply voltage V J gradually increases during a growth phase of the supply voltage and gradually decreases at a decay phase of the supply voltage. This is achieved by a switching circuit adapted to short-circuit a larger or smaller number of light-emitting diodes according to the evolution of the voltage. This reduces the duration of each phase of absence of emission of light.
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. A disadvantage of the optoelectronic circuit described in the publication US 2012/0056559 is that the supply current of the light-emitting diodes does not vary continuously, that is to say that there are sudden interruptions of current flow at during the variation of the voltage. This causes variations over time in the light intensity provided by electroluminescent diodes that can be perceived by an observer. This also causes a deterioration in the harmonic distortion rate of the current supplying the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit.
Résumé summary
Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des circuits optoélectroniques décrits précédemment .  An object of an embodiment is to overcome all or part of the disadvantages of the optoelectronic circuits described above.
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 .  Another object of an embodiment is to reduce the duration of the phases of absence of light emission by the optoelectronic circuit.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que le courant alimentant les diodes électroluminescentes varie de façon sensiblement continue.  Another object of an embodiment is that the current supplying the light-emitting diodes varies substantially continuously.
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 .  Another object of an embodiment is that the current supplying the light-emitting diodes can be continuously monitored by a circuit external to the optoelectronic circuit.
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 :  Thus, an embodiment provides an optoelectronic circuit for receiving a variable voltage containing an alternation of positive, increasing and decreasing phases, the optoelectronic circuit comprising:
une pluralité de diodes électroluminescentes montées en série ;  a plurality of light emitting diodes connected in series;
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 au moins des premier et deuxième états, le circuit de conduction dans le premier état étant moins conducteur électriquement que dans le deuxième état ;  a node connected to each light-emitting diode, among at least some light-emitting diodes of the plurality of light-emitting diodes, by a current conduction circuit adapted to take at least first and second states, the conduction circuit in the first state being less conductive electrically only in the second state;
un premier comparateur adapté à comparer la tension audit noeud à un premier seuil de tension ; et  a first comparator adapted to compare the voltage at said node to a first voltage threshold; and
un module de commande, comprenant 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. a control module, comprising a finite automaton, connected to the first comparator and adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits according to signals provided by the first comparator.
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. 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 .  According to one embodiment, the circuit comprises a second comparator adapted to compare the voltage at said node with a second voltage threshold different from the first voltage threshold. The control module is further connected to the second comparator and is adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits as a function of signals provided by the first and second comparators.
Selon un mode de réalisation, l'automate fini est adapté à fournir, pour chaque circuit de conduction, un premier signal numérique. Le module de commande comprend, en outre, pour chaque circuit de conduction, un décodeur binaire adapté à recevoir le premier signal numérique et à fournir un deuxième signal numérique et le module de commande comprend, en outre, pour chaque circuit de conduction, un convertisseur numérique/analogique adapté à recevoir le deuxième signal numérique et à fournir un signal de commande audit circuit de conduction.  According to one embodiment, the state machine is adapted to provide, for each conduction circuit, a first digital signal. The control module further comprises, for each conduction circuit, a binary decoder adapted to receive the first digital signal and to supply a second digital signal, and the control module further comprises, for each conduction circuit, a converter digital / analog circuit adapted to receive the second digital signal and to provide a control signal to said conduction circuit.
Selon un mode de réalisation, le module de commande comprend un compteur et le module de commande est adapté à décrémenter le compteur chaque fois que la tension audit noeud croît au-dessus du premier seuil de tension, et est adapté à incrémenter le compteur chaque fois que la tension audit noeud décroît au-dessous du premier seuil de tension ou du deuxième seuil de tension.  According to one embodiment, the control module comprises a counter and the control module is adapted to decrement the counter each time the voltage at said node increases above the first voltage threshold, and is adapted to increment the counter each time. the voltage at said node decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold.
Selon un mode de réalisation, chaque circuit de conduction est un interrupteur.  According to one embodiment, each conduction circuit is a switch.
Selon un mode de réalisation, le module de commande est adapté, lors de chaque phase croissante, à commander l'ouverture de l'un des interrupteurs 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 fermeture de l'un des interrupteurs à chaque fois que la tension audit noeud décroît au-dessous du premier seuil de tension ou du deuxième seuil de tension. According to one embodiment, the control module is adapted, during each increasing phase, to control the opening of one of the switches each time the voltage at said node increases above the first voltage threshold, and is adapted, during each decreasing phase, to control the closing of one of the switches each time the voltage at said node decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold.
Selon un mode de réalisation, chaque circuit de conduction comprend au moins un troisième état permettant le passage d'un courant, la résistance du circuit de conduction étant plus faible dans le troisième état que dans le deuxième état.  According to one embodiment, each conduction circuit comprises at least a third state allowing the passage of a current, the resistance of the conduction circuit being lower in the third state than in the second state.
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.  According to one embodiment, the control module is adapted, during each increasing phase, to control the setting to the first state or the second state of one of the conduction circuits each time the voltage at said node increases above of the first voltage threshold, and is adapted, during each decreasing phase, to control the setting to the second state or the third state of one of the conduction circuits each time the voltage at said node decreases below the second threshold Of voltage.
Selon un mode de réalisation, le circuit comprend une source de courant reliée audit noeud.  According to one embodiment, the circuit comprises a current source connected to said node.
Selon un mode de réalisation, chaque diode électroluminescente comprend des diodes électroluminescentes élémentaires en parallèle et/ou en série.  According to one embodiment, each light-emitting diode comprises elementary light-emitting diodes in parallel and / or in series.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
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 :  These and other features and advantages will be set forth in detail in the following description of particular embodiments in a non-limiting manner with reference to the accompanying drawings in which:
la figure 1, décrite précédemment, est un schéma électrique d'un exemple d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ;  FIG. 1, previously described, is an electrical diagram of an example of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes;
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 ;  FIG. 2, previously described, is a timing diagram of the voltage and the supply current of the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit of FIG. 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 ; FIG. 3 represents an electrical diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes; FIG. 4 represents an operating diagram of an embodiment of a control method of the optoelectronic circuit represented in FIG. 3;
la figure 5 représente un mode de réalisation plus détaillé d'un élément du circuit optoélectronique représenté en figure 3 ;  FIG. 5 represents a more detailed embodiment of an element of the optoelectronic circuit represented in FIG. 3;
la figure 6 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ; et  FIG. 6 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes; and
les figures 7 à 9 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.  FIGS. 7 to 9 are power and voltage timing diagrams of the embodiment of the optoelectronic circuit of FIG. 3 during the implementation of the embodiment of the control method illustrated in FIG. 4.
Description détaillée detailed description
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 For the sake of clarity, the same elements have been designated by the same references in the various figures and, in addition, the various figures are not drawn to scale. Unless otherwise specified, the terms "approximately", "substantially", and "of the order of" mean within 10%, preferably within 5%. In addition, a "signal binary" is a signal that alternates between a first constant state, for example a low state, denoted "0", and a second constant state, for example a high state, denoted "1". The high and low states of different binary signals of the same electronic circuit can be different. In practice, the binary signals may correspond to voltages or currents that may not be perfectly constant in the high or low state. Furthermore, in the present description, the term "connected" is used to denote a direct electrical connection, without intermediate electronic component, for example by means of a conductive track, and the term "coupled" or the term
"relié", pour désigner soit une liaison électrique directe (signifiant alors "connecté") soit une liaison via un ou plusieurs composants intermédiaires (résistance, condensateur, etc.). "connected", to designate either a direct electrical connection (meaning "connected") or a connection via one or more intermediate components (resistor, capacitor, 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 I¾ et fournissant la tension V^J redressée entre des noeuds A]_ et A2. 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 A2 peut correspondre au potentiel de référence bas, par exemple 0 V, par rapport auquel sont référencées les tensions du circuit optoélectronique 20. FIG. 3 represents a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit 20 comprising a switching device for light-emitting diodes. The elements of the optoelectronic circuit 20 common with the optoelectronic circuit 10 are designated by the same references. In particular, the optoelectronic circuit 20 includes the rectifier circuit 12 receiving the supply voltage Vj ^ between the terminals IN] _ and I¾ and supplying the rectified voltage V J between nodes A] _ and A2. Alternatively, the circuit 20 can directly receive a rectified voltage, the rectifier circuit may then not be present. The potential at the node A2 may correspond to the low reference potential, for example 0 V, with respect to which the voltages of the optoelectronic circuit 20 are referenced.
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 ¾ 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 D-j_+]_, 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 D-j_, i variant de 1 à N, peuvent comprendre le même nombre de diodes électroluminescentes élémentaires ou des nombres différents de diodes électroluminescentes élémentaires. The optoelectronic circuit 20 comprises N series sets of elementary light-emitting diodes, called global light-emitting diodes Dj_ in the following description, where i is an integer ranging from 1 to N and where N is an integer between 2 and 200. each global light-emitting diode D] _ to ¾ includes at least one elementary LED. Preferably, each global electroluminescent diode is composed of placing in series and / or in parallel at least two elementary light-emitting diodes. In the present example, the global N LEDs are connected in series, the cathode of the global light-emitting diode Dj being connected to the anode of the overall light-emitting diode D 1 + , for i ranging from 1 to Nl. The anode of the overall light-emitting diode D] _ is connected to the node A] _. The global light emitting diodes D 1, i ranging from 1 to N may comprise the same number of elementary light emitting diodes or different numbers of elementary light emitting diodes.
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 Vçg 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 ^LIM. 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. The optoelectronic circuit 20 comprises a current source 30 or an impedance of which one terminal is connected to the node A2 and whose other terminal is connected to a node A3. The voltage at the terminals of the current source 30 and the current absorbed by the current source 30 are called V.sub.C. The optoelectronic circuit 20 may comprise a circuit, not shown, which provides a reference voltage for supplying the current source, possibly obtained from the voltage LIM LIM. The current source 30 may have any structure and may in particular correspond to a resistor. The current source 30 can be continuously controlled by a circuit external to the optoelectronic circuit 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 SW-j_, i variant de 1 à N, est monté entre le noeud A3 et la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_. Chaque circuit SW-j_, 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 SW-j_ . 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. The circuit 20 comprises a device 32 for switching the global light-emitting diodes Dj_, i varying from 1 to N. For example, the device 32 comprises N conduction circuits SW ] _ to Sl%. Each conduction circuit SW-1, i varying from 1 to N, is connected between the node A3 and the cathode of the global light-emitting diode D-1. Each circuit SW-1, i varying from 1 to N, is controlled by a signal Sj_ supplied by a control module 34. For i varying from 1 to N, the current flowing in the circuit SW-j_ is called Ij_. Alternatively, the circuit S1, which protects the current source from overvoltages, may not be controlled by the control module 34 and may still be on or may not be present and the cathode of the overall light emitting diode may be connected to the node A3. The control module 34 may, in whole or in part, be realized by a dedicated circuit or may comprise a microprocessor or a microcontroller adapted to execute a sequence of instructions stored in a memory.
Selon un autre mode de réalisation, chaque circuit SW-j_ peut fonctionner dans K états de conduction différents, où K est un entier supérieur ou égal à 2. 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 l'état considéré. Parmi les K états de conduction du circuit According to another embodiment, each circuit SW-j can operate in K different conduction states, where K is an integer greater than or equal to 2. A conduction state is a state in which the circuit does not allow the current to pass or let the current flow with a resistance that can be different depending on the state. Of the K conduction states of the circuit
SW-j_, il y a un état dans lequel le circuit SW-j_ est le moins conducteur électriquement, par exemple un état dans lequel le circuit SW-j_ empêche le passage du courant et un état dans lequel le circuit SW-j_ est le plus conducteur électriquement. Lorsque K est égal à 2, le circuit SW-j_ est, par exemple, un interrupteur qui est soit ouvert soit fermé. Le signal Sj_ peut alors être un signal binaire et l'interrupteur SW-j_ est ouvert lorsque le signal Sj_ est à un premier niveau, par exemple S-j_ ]_ ou "0", et l'interrupteur SW-j_ est fermé lorsque le signal Sj_ est à un deuxième niveau, par exemple S-j_ 2 ou "1"· A titre d'exemple, lorsque K est supérieur ou égal à 3, le circuit SW-j_ peut fonctionner dans un état dans lequel il empêche le passage du courant et dans au moins deux états dans lesquels le circuit SW-j_ permet le passage du courant avec des résistances différentes selon le signal Sj_. Le signal Sj_ peut alors être un signal pouvant prendre plusieurs valeurs discrètes S-j_ ]_ à S-j_ chaque valeur du signal Sj_ commandant l'un des états de l'interrupteur SW-j_. A titre d'exemple, l'état du circuit SW-j_ associé au signal S-j_ ]_ correspond à l'état bloqué dans lequel le circuit SW-j_ empêche la circulation de courant et les états du circuit SW-j_ associés respectivement aux signaux S-j_ 2 à ^>i,K correspondent aux états dans lesquels le circuit SW-j_ 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 SW-j_. SW-j_, there is a state in which the circuit SW-j_ is the least electrically conductive, for example a state in which the circuit SW-j_ prevents the passage of the current and a state in which the circuit SW-j_ is the more electrically conductive. When K is equal to 2, the circuit SW-j is, for example, a switch which is either open or closed. The signal Sj_ may then be a binary signal and the switch SW-j_ is open when the signal Sj_ is at a first level, for example S-j_] _ or "0", and the switch SW-j_ is closed when the signal Sj_ is at a second level, for example S-2 or "1". For example, when K is greater than or equal to 3, the circuit SW-j can operate in a state in which it prevents the passage of the current and in at least two states in which the circuit SW-j_ allows the passage of the current with different resistances according to the signal Sj_. The signal Sj_ may then be a signal that can take several discrete values S-j_] _ S-j_ each value of the signal Sj_ controlling one of the states of the switch SW-j_. By way of example, the state of the circuit SW-j associated with the signal S-j] corresponds to the blocked state in which the circuit SW-1 prevents the current flow and the associated states of the circuit SW-1 respectively. at the signals S 2 to K 1, K correspond to the states in which the circuit SW 1 has a lower and lower resistance. As a variant, different values of the signal Sj_ can control the same conduction state of the circuit SW-j_.
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 VQQ 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 Vçg est inférieure au seuil de tension QQWN- Le signal DOWN est mis au second état, par exemple "1", lorsque la tension Vçg est supérieure au seuil de tension QQWN-The optoelectronic circuit 20 comprises a first comparator 36, for example an operational amplifier mounted as a comparator, providing a signal DOWN to the control module 34, whose non-inverting input (+) is connected to the node A3 and whose inverting input ( -) receives a voltage threshold V Q Q provided by a circuit 38. According to one embodiment, the comparator 36 provides the DOWN signal in two states. The signal DOWN is set to the first state, for example "0", when the voltage Vcg is lower than the voltage threshold Q QWN- The signal DOWN is set to the second state, for example "1", when the voltage Vg is greater than voltage threshold Q QWN-
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 V]jp 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 Vçg est supérieure au seuil de tension Vjjp. Le signal UP est mis au second état, par exemple "1", lorsque la tension Vçg est inférieure au seuil de tension Vjjp, la tension V]jp étant inférieure à la tension vDO -The optoelectronic circuit 20 comprises a second comparator 40, for example an operational amplifier mounted as a comparator, supplying a signal UP to the control module 34, whose inverting input (-) is connected to the node A3 and whose non-inverting input ( +) receives a voltage threshold V] j p provided by a circuit 42. According to one embodiment, the comparator 40 provides the signal UP in two states. The signal UP is set to the first state, for example "0", when the voltage Vcg is greater than the voltage threshold Vj j p. The signal UP is put in the second state, for example "1", when the voltage Vcg is lower than the voltage threshold Vj j p, the voltage V] j p being lower than the voltage v DO -
Chaque circuit SW-j_ 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 . Each circuit SW-j_ is, for example, based on at least one transistor, in particular a field effect transistor with a metal-oxide gate or MOS transistor, enriched or depleted.
Selon un mode de réalisation, chaque circuit de conduction SW-j_ correspond à un transistor MOS, par exemple à canal N, dont le drain est relié à la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_, dont la source est reliée au noeud A3 et dont la grille reçoit le signal Sj_. Lorsque le signal Sj_ est binaire, il peut prendre deux valeurs S-j_ ]_ (°u "0") et ¾,2 (ou "1") . Le transistor SW-j_ peut fonctionner selon deux états, un état passant et un état bloqué, l'état passant étant par exemple obtenu pour la valeur "1", et l'état bloqué étant par exemple obtenu pour la valeur "0". Lorsque le signal Sj_ peut prendre plus de deux valeurs, le transistor SW-j_ 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 SW-j_ comprend deux transistors MOS, par exemple à canalAccording to one embodiment, each conduction circuit SW-j_ corresponds to a MOS transistor, for example an N-channel transistor, the drain of which is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_, the source of which is connected to the node A3 and whose the gate receives the signal Sj_. When the signal Sj_ is binary, it can take two values S-j_] _ (° u "0") and ¾, 2 (or "1"). The transistor SW-j may operate according to two states, an on state and a blocked state, the passing state being for example obtained for the value "1", and the off state being for example obtained for the value "0". When the signal Sj_ can take more than two values, the transistor SW-j_ can operate in more than two states including a blocked state and at least two different conduction states. According to another embodiment, the conduction circuit SW-j_ comprises two MOS transistors, for example with a channel
N entre la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ et le noeud A3, le transistor connecté à la diode électroluminescente globale Dj_ étant un transistor haute tension monté en cascode et le transistor connecté au noeud A3 étant un transistor basse tension commandé par le signal Sj_. Ceci permet avantageusement d'augmenter la vitesse de commutation du circuit de conduction SW-j_. N between the cathode of the global light-emitting diode Dj_ and the node A3, the transistor connected to the global light-emitting diode Dj_ being a high-voltage transistor mounted in cascode and the transistor connected to the node A3 being a low-voltage transistor controlled by the signal Sj_. This advantageously makes it possible to increase the switching speed of the conduction circuit SW-j.
La figure 4 représente, sous la forme d'un diagramme de fonctionnement, un mode de réalisation d'un procédé de commande des circuits de conduction SW-j_ par le module de commande 34. Le procédé débute à l'étape 50. FIG. 4 represents, in the form of an operating diagram, an embodiment of a control method conduction circuits SW-j_ by the control module 34. The method starts at step 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 Sj_ à l'état Sj_ c'est-à-dire que tous les circuits de conduction SW-j_ sont dans l'état où leur résistance est la plus forte. Lorsque les circuits de conduction SW-j_ sont des interrupteurs, tous les interrupteurs SW-j_ sont ouverts à l'étape 50. Le procédé se poursuit à l'étape 52.  Step 50 corresponds to an initialization step, for example at the start of the optoelectronic circuit 20, that is to say when the optoelectronic circuit 20 is turned on. By way of example, in step 50, the control module 34 supplies the signals Sj_ in the state Sj_, that is to say that all the conduction circuits SW-j_ are in the state where their resistance is the strongest. When the conduction circuits SW-j_ are switches, all the switches SW-j_ are opened in step 50. The method continues in step 52.
A l'étape 52, le module de commande 34 maintient la fourniture des signaux Sj_ 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 D]_ à ¾, la tension Vçg est naturellement tirée vers 0 V, et est donc inférieure à la tension V]jp, de sorte que le signal UP passe à "1". In step 52, the control module 34 maintains the supply of signals Sj_ at the last determined value as long as the control module 34 receives the signals DOWN and UP at "0". At the initialization step, no current flowing in the global light emitting diodes D ] _ to ¾, the voltage Vcg is naturally pulled towards 0 V, and is therefore lower than the voltage V] j p, so that the signal UP goes to "1".
A l'étape 54, le module de commande 34 reçoit un signal UP à "1". Ceci signifie que la tension Vçg a diminué au-dessous de "up. Le procédé se poursuit à l'étape 56. In step 54, the control module 34 receives a signal UP at "1". This means that the voltage Vcg has decreased below " up." The process continues at step 56.
A l'étape 56, le module de commande 34 modifie les valeurs des signaux Sj_ de façon à faire augmenter la tension Vçg. Selon un mode de réalisation, lorsque chaque circuit de conduction SW-j_ correspond à un interrupteur, que les interrupteurs SW]_ àIn step 56, the control module 34 modifies the values of the signals Sj_ so as to increase the voltage Vcg. According to one embodiment, when each conduction circuit SW-j_ corresponds to a switch, the switches SW ] _ to
SW-j__]_ sont ouverts et que les interrupteurs SW-j_ à Sl% sont fermés, une augmentation de la tension Vçg peut être obtenue en fermant l'interrupteur SW-j__]_. Selon un autre mode de réalisation, lorsque chaque circuit de conduction SW-j_ est à plusieurs états de conduction, que les circuits de conduction SW]_ à SW-j__]_ sont à l'état non passant, que les circuits de conduction SWj_+]_ à Sl sont à l'état de conduction le plus passant et que le circuit de conduction SW-j_ est dans l'un des états passants, une augmentation de la tension Vçg peut être obtenue, dans le cas où l'état de conduction du circuit SW-j_ n'est pas l'état le plus passant, en modifiant l'état de conduction du circuit de conduction SW-j_ pour en augmenter la conduction, ou, si l'état de conduction du circuit SW-j_ est l'état le plus passant, en modifiant l'état du circuit SW-j__]_ pour le mettre dans son état de conduction le moins passant. When the switches SW-1 are closed, an increase in the voltage Vg can be obtained by closing the switch SW. According to another embodiment, when each conduction circuit SW-j_ is in several conduction states, that the conduction circuits SW ] _ to SW-j __] _ are in the off state, that the conduction circuits SWj_ +] _ to Sl are in the most conduction conduction state and that the conduction circuit SW-j_ is in one of the passing states, an increase of the voltage Vcg can be obtained, in the case where the state conduction circuit SW-j_ is not the most happening state, modifying the conduction state of the conduction circuit SW-j to increase its conduction, or, if the conduction state of the circuit SW-j is the most conducting state, by modifying the state of the circuit SW-j. ] _ to put it in its least conductive conduction state.
A l'étape 58, le module de commande 34 reçoit un signal In step 58, the control module 34 receives a signal
DO à "1". Ceci signifie que la tension Vçg a augmenté au-dessus de VQOW - Le procédé se poursuit à l'étape 60. OD to "1". This means that the voltage Vcg has risen above VQOW - the process continues at step 60.
A l'étape 60, le module de commande 34 modifie les valeurs des signaux Sj_ de façon à faire diminuer la tension Vçg. Selon un mode de réalisation, lorsque chaque circuit de conduction SW-j_ correspond à un interrupteur, que les interrupteurs SW]_ à SW-j__]_ sont ouverts et que les interrupteurs SW-j_ à Sl% sont fermés, une diminution de la tension Vçg peut être obtenue en ouvrant l'interrupteur SW-j_. Selon un autre mode de réalisation, lorsque chaque circuit de conduction SW-j_ est à plus de deux états de conduction, que les circuits de conduction SW]_ à SW-j__]_ sont à l'état non passant, que les circuits de conduction SWj_+]_ à Sl sont à l'état de conduction le plus passant et que le circuit de conduction SW-j_ est dans l'un des états passants, une diminution de la tension Vçg peut être obtenue en modifiant l'état de conduction du circuit de conduction SW-j_ pour en diminuer la conduction. Si le circuit de conduction SW-j_ est dans l'état non passant, l'état du circuit de conduction SW-j_+]_ est modifié pour rendre ce dernier moins passant. Le procédé continue alors à l'étape 52. In step 60, the control module 34 modifies the values of the signals Sj_ so as to decrease the voltage Vcg. According to one embodiment, when each conduction circuit SW-j_ corresponds to a switch, the switches SW] _ to SW-j __] _ are open and the switches SW-j_ to Sl% are closed, a decrease in the voltage Vg can be obtained by opening the switch SW-j. According to another embodiment, when each conduction circuit SW-j_ is more than two conduction states, the conduction circuits SW ] _ to SW-j __] _ are in the off state; conduction SWj_ + ] _ to Sl are in the most conduction conduction state and that the conduction circuit SW-j_ is in one of the passing states, a decrease in the voltage Vcg can be obtained by changing the state of conduction of the conduction circuit SW-j_ to reduce the conduction. If the conduction circuit SW-j_ is in the off state, the state of the conduction circuit SW-j_ + ] _ is modified to make the latter less conductive. The process then continues at step 52.
On obtient ainsi une régulation de la tension Vçg qui reste comprise entre les seuils de tension Vjj- et VQQW quelles que soient les variations de ^J -This produces a control voltage Vcg is left between the voltage thresholds Vjj- and VQ Q W irrespective of the variations of J ^ -
Un mode de réalisation du procédé de commande du circuit optoélectronique 20 va maintenant être décrit dans le cas où les circuits de conduction SW-j_ correspondent à des interrupteurs. Au début d'une phase ascendante de la tension V^LIM' c'est-à-dire, dans le cas où la tension V^LIM est obtenue à partir d'une tension VJ sinusoïdale, lorsque V^LIM croît depuis 0 V, les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à , sont fermés, c'est-à-dire passants électriquement . An embodiment of the control method of the optoelectronic circuit 20 will now be described in the case where the conduction circuits SW-j_ correspond to switches. At the beginning of an ascending phase of the voltage V ^ LIM 'that is to say, in the case where the voltage V ^ LIM is obtained from a sinusoidal VJ voltage, when V ^ LIM increases from 0 V , the switches SW i, i varying from 1 to, are closed, that is to say electrically passersby.
Dans une phase ascendante de la tension d'alimentation V"ALIM' pour i variant de 1 à N, alors que les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_ sont passantes et que les diodes électroluminescentes globales Dj_ à % sont bloquées, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente globale Dj_ devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale Dj_, celle-ci devient passante et un courant commence à circuler dans la diode électroluminescente globale D-j_ . Ceci entraîne une augmentation de la tension Vçg . Si cette dernière passe au-delà du seuil de tension VQQW / Ie module 34 commande alors l'ouverture de l'interrupteur d'indice le plus faible parmi les interrupteurs fermés . In an ascending phase of the supply voltage V " ALIM" for i varying from 1 to N, while the global light-emitting diodes D ] _ to D-j __] _ are on and the global light-emitting diodes Dj_ to% are blocked when the voltage across the global light-emitting diode Dj_ becomes greater than the threshold voltage of the global light-emitting diode Dj_, the latter becomes conductive and a current begins to flow in the overall light-emitting diode D-j_. This causes an increase. the voltage Vcg. If it passes beyond the threshold voltage V Q QW / I e module 34 then controls the opening of the lowest index switch among the switches closed.
Au début d'une phase descendante de la tension d'alimentation V^LIM, c'est-à-dire, dans le cas où la tension V"ALIM est obtenue à partir d'une tension VJN sinusoïdale, lorsque V"ALIM décroît depuis une valeur positive maximale, supérieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes D]_ à ¾[, les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N-l, sont ouverts. Dans une phase descendante, les diodes électroluminescentes globales D]_ à Dj_ étant passantes et les diodes électroluminescentes globales Dj_+]_ à ¾ étant bloquées, lorsque la tension Vçg diminue en dessous de la tension Vjjp, cela signifie que la tension aux bornes de la source de courant 30 risque de devenir trop faible pour que celle-ci puisse fonctionner correctement et délivrer son courant nominal. Cela signifie donc qu'il faut réduire le nombre i de diodes en conduction pour augmenter la tension aux bornes de la source de courant 30. Le module 34 commande alors la fermeture de l'interrupteur d'indice le plus fort parmi les interrupteurs ouverts. Dans le cas où chaque interrupteur SW-j_ est réalisé par un transistor MOS à canal N dont le drain est relié à la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ et dont la source est relié au noeud A3, lorsque la tension d'alimentation V^LIM baisse, la tension entre le drain de l'interrupteur SW-j_ et le noeud A3 diminue jusqu'à ce que le fonctionnement du transistor SW-j_ passe du régime de saturation au régime linéaire. Ceci entraîne une augmentation de la tension entre la grille et la source du transistor SW-j_ et donc une diminution de la tension Vçg . At the beginning of a downward phase of the supply voltage V ^ LIM, that is to say, in the case where the voltage V " ALIM is obtained from a sinusoidal voltage VJN, when V " ALIM decreases from a maximum positive value, greater than the sum of threshold voltages of the light-emitting diodes D] _ ¾ [, the SW-j_ switches, i varying from 1 to N, are open. In a downward phase, the global light emitting diodes D ] _ to Dj_ being conducting and global light emitting diodes Dj_ +] _ to ¾ being blocked, when the voltage Vcg decreases below the voltage Vj j p, it means that the voltage at terminals of the current source 30 may become too weak for it to function properly and deliver its rated current. This therefore means that it is necessary to reduce the number of diodes in conduction to increase the voltage across the current source 30. The module 34 then controls the closing of the switch with the strongest index among the open switches. In the case where each switch SW-j_ is produced by an N-channel MOS transistor whose drain is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_ and whose source is connected to the node A3, when the supply voltage V ^ LIM drops, the The voltage between the drain of the switch SW-j and the node A3 decreases until the operation of the transistor SW-j passes from the saturation regime to the linear regime. This causes an increase in the voltage between the gate and the source of the transistor SW-j and thus a decrease in the voltage V sg.
De façon avantageuse, le mode de réalisation du procédé de commande des interrupteurs SW-j_ décrit précédemment ne dépend pas du nombre de diodes électroluminescentes élémentaires qui composent chaque diode électroluminescente globale D-j_ et donc ne dépend pas de la tension de seuil de chaque diode électroluminescente globale.  Advantageously, the embodiment of the SW-j_ switch control method described above does not depend on the number of elementary light-emitting diodes that make up each global light-emitting diode D-j and therefore does not depend on the threshold voltage of each diode. global electroluminescent.
Un mode de réalisation du procédé de commande du circuit optoélectronique va maintenant être décrit dans le cas où chaque circuit de conduction SW-j_ a un nombre d'états de conduction supérieur ou égal à 3. Au début d'une phase ascendante de la tension V^LIM' c'est-à-dire, dans le cas où la tension V^J est obtenue à partir d'une tension VJN sinusoïdale, lorsque V^LIM croît depuis 0 V, les circuits de conduction SW-j_, i variant de 1 à N, sont dans l'état de conduction le plus passant. Dans une phase ascendante de la tension d'alimentation ^LIM, pour i variant de 1 à N, alors que les diodes électroluminescentes globales D]_ à Dj__]_ sont passantes et que les diodes électroluminescentes globales D-j_ à sont bloquées, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente globale Dj_ devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale Dj_, celle-ci devient passante et un courant commence à circuler dans la diode électroluminescente globale D-j_ . Ceci entraîne une augmentation de la tension Vçg . Si cette dernière passe au-delà du seuil de tension VQQW / 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 VQQW et ce jusqu'à atteindre l'état non passant . Au début d'une phase descendante de la tension d'alimentation V^LIM, c'est-à-dire, dans le cas où la tension VALIM est obtenue à partir d'une tension VJN sinusoïdale, lorsque ^ALIM décroît depuis une valeur positive maximale, supérieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes D]_ à ¾[, les circuits de conduction SW-j_, i variant de 1 à N-l, sont dans l'état non passant. Dans une phase descendante, les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_ étant passantes et les diodes électroluminescentes globales D-j_ à étant bloquées, lorsque la tension Vçg diminue en dessous du seuil de tension Vjjp, 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]jp et ce jusqu'à atteindre l'état de conduction le plus passant . An embodiment of the control method of the optoelectronic circuit will now be described in the case where each conduction circuit SW-j_ has a number of conduction states greater than or equal to 3. At the beginning of an ascending phase of the voltage V ^ LIM 'that is to say, in the case where the voltage V ^ J is obtained from a sinusoidal voltage VJN, when V ^ LIM increases from 0 V, the conduction circuits SW-j_, i varying from 1 to N, are in the most conductive conduction state. In an upward phase of the supply voltage LIM LIM, for i varying from 1 to N, while the global light emitting diodes D 1 to D 1 are on and the global light emitting diodes D 1 are blocked, when the voltage across the global light-emitting diode Dj_ becomes greater than the threshold voltage of the global light-emitting diode Dj_, the latter becomes conductive and a current begins to flow in the global light-emitting diode D-j_. This causes an increase in the voltage Vcg. If the latter passes beyond the voltage threshold V Q QW / I E module 34 then controls the passage of the conduction circuit of the lowest index among the passing conduction circuits to a state of less and less passing each time the VCG voltage increases beyond the VQQW voltage until reaching the non-conductive state. At the beginning of a downward phase of the supply voltage V ^ LIM, that is, in the case where the voltage V ALIM is obtained from a sinusoidal voltage VJN, when ^ ALIM decreases from a maximum positive value, greater than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes D ] _ to ¾ [ , the conduction circuits SW-j_, i ranging from 1 to Nl, are in the off state. In a descending phase, the overall light-emitting diodes D] _ D-j __] _ being conducting and the overall light emitting diodes D-j_ to being blocked when the voltage Vcg decreases below the voltage threshold Vj j p, the module 34 then controls the passage of the conduction circuit of the strongest index among the conduction circuits which are not in the most passing state to a state of increasing each time the voltage Vcg decreases below the threshold voltage V] j p until reaching the most conductive conduction state.
La figure 5 représente un mode de réalisation plus détaillé du module de commande 34 dans le cas où le nombre d'états K de conduction de chaque circuit de conduction SW-j_ est supérieur ou égal à 3. Dans le présent mode de réalisation, le module de commande 34 comprend une machine à nombre fini d'états 70 (FSM) , également appelé automate fini, à K*N états recevant les signaux DOWN et UP et fournissant un signal numérique Qj_ pour chaque circuit de conduction SW-j_ . A titre d'exemple, l'automate fini 70 peut fonctionner sur des fronts de UP et DOWN. Chaque valeur du signal numérique Qj_ code l'un des K états du circuit de conduction SW-j_. Le module de commande 34 comprend, en outre, un décodeur 72-j_ (Décoder) pour chaque circuit de conduction SW-j_, i variant de 1 à N, chaque décodeur 72-j_ recevant le signal numérique Qj_ et fournissant un signal numérique Q'j_. Le module de commande 34 comprend, en outre, un convertisseur numérique/analogique 74 (DAC) pour chaque circuit de conduction SW-j_, 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 74 recevant le signal numérique Q'j_ et fournissant le signal Sj_. Le décodeur 72-j_ permet de fournir un signal numérique Q'j_ adapté au fonctionnement du convertisseur 74_ numérique/analogique associé. Le nombre de bits des signaux numériques Qj_ et Q'j_ dépend du type de codage utilisé et de la précision du convertisseur numérique/analogique 74-j_. FIG. 5 shows a more detailed embodiment of the control module 34 in the case where the number of conduction states K of each conduction circuit SW-j_ is greater than or equal to 3. In the present embodiment, the Control module 34 comprises a finite number state machine (FSM), also called a finite state machine, at K * N states receiving the DOWN and UP signals and providing a digital signal Qj for each conduction circuit SW-j. For example, the state machine 70 can operate on UP and DOWN edges. Each value of the digital signal Qj_ codes for one of the K conduction circuit states SW-j_. The control module 34 further comprises a decoder 72-j_ (decode) for each conduction circuit SW-j_, i varying from 1 to N, each decoder 72-j_ receiving the digital signal Qj_ and providing a digital signal Q 'j_. The control module 34 further comprises a digital-to-analog converter 74 (DAC) for each conduction circuit SW-i, i varying from 1 to N, for example of the pulse width modulation type or a network which subdivides a voltage into several intermediate voltages, each digital-to-analog converter 74 receiving the digital signal Q'j_ and providing the signal Sj_. The decoder 72-j_ makes it possible to supply a digital signal Q'j_ adapted to the operation of the associated 74_ digital / analog converter. The number of bits of the digital signals Qj_ and Q'j_ depends on the type of coding used and the accuracy of the digital-to-analog converter 74-j_.
Dans le cas où le nombre d'états de conduction K est égal à 2, le mode de réalisation du module de commande 34 représenté en figure 5 peut être simplifié, le module de commande 34 pouvant ne pas comprendre les décodeurs 72 et le convertisseur numérique/analogique 74-j_ pouvant être remplacé par un circuit d'ajustement de niveau.  In the case where the number of conduction states K is equal to 2, the embodiment of the control module 34 represented in FIG. 5 can be simplified, the control module 34 possibly not including the decoders 72 and the digital converter. analog 74-j_ can be replaced by a level adjustment circuit.
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 Q]_ à 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 DO à "1" ; si tous les bits sont mis à "0", le compteur reste dans son état . According to one embodiment, the controller uses a finite 70 COUNT counter comprising N * (K) bits and equal to the concatenation of signals Q] _ and to each digital signal Qj_ comprises (K) bits. At the initialization of the optoelectronic circuit, all the bits of the counter are set to "0". In operation, the state machine 70 increments the counter COMPT upon receipt of a signal UP at "1"; if all the bits are set to "1", the counter remains in its state. The state machine 70 decrement the counter COMPT on receipt of a signal D0 at "1"; if all the bits are set to "0", the counter remains in its state.
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 ^LIM. 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 VALIM - Advantageously, the maximum voltages applied to the electronic components, in particular the MOS transistors, comparators 36, 40 remain low compared with the maximum value that the voltage V L may take. It is then not necessary to provide, for the comparators 36, 40, electronic components that can support the maximum value that can take the voltage VALIM -
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 V]jp 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 5. 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 et VJJ, recevant la tension Vçg et fournissant le signal DOWN.FIG. 6 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit 75 comprising all the elements of the optoelectronic circuit 20 with the exception of the comparator 40 and the circuit 42 for supplying the voltage threshold V] j p who are not present. The circuit Optoelectronics 75 further comprises an inverter 76 receiving the signal DOWN and providing the control module 34 the signal DOWNb which is complementary to the signal DOWN. The signal DOWNb is equivalent to the signal UP described above for the optoelectronic circuit 20 and can be supplied to the input of the control module 34 which, for the optoelectronic circuit 20, receives the signal UP. The control module 34 may have the structure described above in relation with FIG. 5. In particular, the control module 34 may comprise a finite automaton 70 operating as has been previously described in connection with FIG. 5. As a variant comparator 36 may be a hysteresis comparator. According to another embodiment, the comparator 36 of the optoelectronic circuit 75 is replaced by a Schmitt trigger, having two intrinsic threshold voltages and VJJ, receiving the voltage Vcg and providing the signal DOWN.
A titre d'exemple, quand la tension Vçg augmente depuis 0 V, le signal DOWN reste à l'état "0" jusqu'à ce que la tension Vçg dépasse le seuil de tension V^. 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 Vçg devient inférieure au seuil de tension V^. 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 Vçg repasse au-dessus du seuil de tension V^. For example, when the voltage Vcg increases from 0 V, the DOWN signal remains in the "0" state until the voltage Vcg exceeds the voltage threshold V ^. At this time, the signal DOWN goes to state "1". The signal DOWN remains in the state "1" until the voltage V Vg becomes lower than the voltage threshold V V. At this moment, the signal DOWN goes to the state "0". The signal DOWN remains in the state "0" until the voltage Vcg returns above the voltage threshold V ^.
La figure 7 représente des chronogrammes, obtenus par simulation, de la puissance ?ALIM fournie par le circuit redresseur 12, de la puissance PLED utilisée par les diodes électroluminescentes D]_ à ¾, de la tension Vçg, des seuils de tension VQQ N et VUP' ^es signaux UP et DOWN et des signaux S]_ et S2 pour le circuit optoélectronique 20 tel que représenté en figure 3. Les figures 8 et 9 correspondent chacune à une partie de la figure 7 à une échelle de temps agrandie. Pour ces simulations, la tension d'alimentation correspondait à la tension du secteur redressée. Les circuits de conduction SW-j_ étaient des circuits à 5 états de conduction. L'utilisation de multiples états de conduction permet d'avoir un état de conduction S-j^^ maintenant la tension Vçg entre les seuils de tension VQQW et VUP- Le seuû de tension VQQW était égal à 4 V et le seuil de tension Vjj- était égal à 2 V. Dans le chronogramme des signaux UP et DOWN de la figure 7, les pics apparaissant dans la phase ascendante PI de la tension d'alimentation V^LIM 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". FIG. 7 represents timing diagrams, obtained by simulation, of the power AL ALIM supplied by the rectifier circuit 12, of the power PLED used by the light-emitting diodes D 1 to ¾, of the voltage V g g, of the voltage thresholds VQQ N and V UP '^ es UP and DOWN signals and S] _ and S2 signals to the opto-electronic circuit 20 as shown in Figure 3. figures 8 and 9 each correspond to a part of Figure 7 on an enlarged time scale. For these simulations, the supply voltage corresponded to the voltage of the rectified sector. The conduction circuits SW-1 were conduction state circuits. The use of multiple conduction states makes it possible to have a conduction state Sj ^ ^ now the voltage Vcg between the voltage thresholds VQQW and V UP- The voltage threshold VQQW was equal to 4 V and the voltage threshold Vjj- was equal to 2 V. In the timing diagram of the signals UP and DOWN of FIG. the peaks appearing in the ascending phase PI of the supply voltage V ^ LIM correspond to brief passages of the signal DOWN at "1" and the peaks appearing in the falling phase PII of the supply voltage VALIM correspond to brief passages from the UP signal to "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 SW-j_ 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 SW-j_ pour lequel l'état le moins conducteur électriquement correspond néanmoins à un état dans lequel du courant circule au travers du circuit SW-j_, 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 SW-j_ pouvant être dissipée sans causer de dysfonctionnement de celui-ci .  Particular embodiments have been described. Various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Although detailed embodiments have been described in which the least electrically conductive conduction state of each conduction circuit SW-j corresponds to a non-conducting state, it is clear that these embodiments can also be implemented. with a conduction circuit SW-j_ for which the least electrically conductive state nevertheless corresponds to a state in which current flows through the circuit SW-j_, for example a current whose intensity is less than or equal to the limit theoretical which is the maximum intensity inducing a power in the conduction circuit SW-j_ can be dissipated without causing malfunction thereof.

Claims

REVENDICATIONS
1. Circuit optoélectronique (20) destiné à recevoir une tension variable (VR IM) contenant une alternance de phases positives, croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant : An optoelectronic circuit (20) for receiving a variable voltage (VR IM) containing an alternation of positive, increasing and decreasing phases, the optoelectronic circuit comprising:
une pluralité de diodes électroluminescentes (D-j_) montées en série ;  a plurality of light emitting diodes (D-j) connected in series;
un noeud (A3) relié à chaque diode électroluminescente (D-j_) , parmi au moins certaines diodes électroluminescentes de la pluralité de diodes électroluminescentes, par un circuit de conduction (SW-j_) du courant adapté à prendre au moins des premier et deuxième états, le circuit de conduction dans le premier état étant moins conducteur électriquement que dans le deuxième état ;  a node (A3) connected to each light-emitting diode (D-j_), among at least some light-emitting diodes of the plurality of light-emitting diodes, by a conduction circuit (SW-j_) of the current adapted to take at least first and second electrodes. states, the conduction circuit in the first state being less electrically conductive than in the second state;
un premier comparateur (36) adapté à comparer la tension (Vçg) audit noeud à un premier seuil de tension (VQQW ) ; ET a first comparator (36) adapted to compare the voltage (Vcg) at said node to a first voltage threshold (VQ Q W); AND
un module de commande (34), comprenant un automate fini a control module (34), comprising a finite automaton
(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. (70), connected to the first comparator and adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits according to signals provided by the first comparator.
2. Circuit optoélectronique selon la revendication 1, comprenant un deuxième comparateur (40) adapté à comparer la tension (Vçg) audit noeud à un deuxième seuil de tension (V]jp) 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. 2. Optoelectronic circuit according to claim 1, comprising a second comparator (40) adapted to compare the voltage (Vcg) at said node to a second voltage threshold (V] j p) different from the first voltage threshold and wherein the module control (34) is further connected to the second comparator and is adapted, during each increasing phase and each decreasing phase, to control the conduction circuits as a function of signals provided by the first and second comparators.
3. Circuit optoélectronique selon la revendication 2, dans lequel l'automate fini (70) est adapté à fournir, pour chaque circuit de conduction (SW-j_) , un premier signal numérique (Q]_, Q^) , dans lequel le module de commande (34) comprend, en outre, pour chaque circuit de conduction (SW-j_) , un décodeur binaire (72]_, 12-^) adapté à recevoir le premier signal numérique et à fournir un deuxième signal numérique (Q']_, Q'N) et dans lequel le module de commande (34) comprend, en outre, pour chaque circuit de conduction (SW-j_) , un convertisseur numérique/analogique (74]_, adapté à recevoir le deuxième signal numérique et à fournir un signal de commande (S]_, S^j) audit circuit de conduction. An optoelectronic circuit according to claim 2, wherein the state machine (70) is adapted to provide, for each conduction circuit (SW-j), a first digital signal (Q1, Q1), wherein control module (34) further comprises, for each conduction circuit (SW- _ j), a binary decoder (72] _, 12- ^) adapted to receive the first digital signal and providing a second digital signal ( Q '] _, Q'n) an d wherein the module control (34) further comprises, for each conduction circuit (SW- j _), a digital-to-analog converter (74 ] _, adapted to receive the second digital signal and to provide a control signal (S ] _, S ^ j ) to said conduction circuit.
4. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le module de commande (34) comprend un compteur et dans lequel le module de commande est adapté à décrémenter le compteur chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3) croît au-dessus du premier seuil de tension (vDOWN) ' et est adapté à incrémenter le compteur chaque fois que la tension audit noeud décroît au-dessous du premier seuil de tension ou du deuxième seuil de tension (Vjjp) · Optoelectronic circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the control module (34) comprises a counter and wherein the control module is adapted to decrement the counter each time the voltage (Vg) at said node (A3) increases above the first voltage threshold ( v DOWN) ' and is adapted to increment the counter each time the voltage at said node decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold (Vj j p · ·
5. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chaque circuit de conduction (SWj_) est un interrupteur. Optoelectronic circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein each conduction circuit (SW j _) is a switch.
6. Circuit optoélectronique selon la revendication 5, dans lequel le module de commande (34) est adapté, lors de chaque phase croissante, à commander l'ouverture de l'un des interrupteurs à chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3 ) croît au-dessus du premier seuil de tension ( ^OWN) r et est adapté, lors de chaque phase décroissante, à commander la fermeture de l'un des interrupteurs à chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3 ) décroît au-dessous du premier seuil de tension ou du deuxième seuil de tension (Vjjp) · Optoelectronic circuit according to claim 5, wherein the control module (34) is adapted, during each increasing phase, to control the opening of one of the switches each time the voltage (Vg) to said node ( A3) increases above the first voltage threshold (^ OWN) r and is adapted, during each decreasing phase, to control the closing of one of the switches each time the voltage (Vg) at said node (A3) decreases below the first voltage threshold or the second voltage threshold (Vj j p) ·
7. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chaque circuit de conduction (SW-j_) comprend au moins un troisième état permettant le passage d'un courant, la résistance du circuit de conduction (SW-j_) étant plus faible dans le troisième état que dans le deuxième état.  Optoelectronic circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein each conduction circuit (SW-j) comprises at least one third state allowing the passage of a current, the resistance of the conduction circuit (SW-j_ ) being weaker in the third state than in the second state.
8. Circuit optoélectronique selon la revendication 7, 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 (SW-j_) à chaque fois que la tension (Vçg) audit noeud (A3 ) croît au-dessus du premier seuil de tension (VQQ ) ' 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 (Vjjp) · 8. Optoelectronic circuit according to claim 7, wherein the control module (34) is adapted, during each increasing phase, to control the setting in the first state or the second state of one of the conduction circuits (SW-j_ ) whenever the voltage (Vg) at said node (A3) rises above the first voltage threshold (VQQ) ' and is adapted, at each decreasing phase, controlling the setting in the second state or the third state of one of the conduction circuits each time the voltage (Vg) at said node (A3) decreases below the second voltage threshold (Vj j p) ·
9. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une source de courant (30) reliée audit noeud (A3) .  An optoelectronic circuit according to any one of claims 1 to 8, comprising a current source (30) connected to said node (A3).
10. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque diode électroluminescente (D-j_) comprend des diodes électroluminescentes élémentaires en parallèle et/ou en série.  An optoelectronic circuit according to any of claims 1 to 8, wherein each light emitting diode (D-j) comprises elementary light emitting diodes in parallel and / or in series.
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KR101132194B1 (en) * 2011-10-18 2012-04-06 삼성엘이디 주식회사 Light emitting apparatus and led driving method using the same
US20120299484A1 (en) * 2010-02-05 2012-11-29 Bong Sub Shin Constant current driving apparatus for leds

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