Brevet FR2176539A1 — publié le 19731102

La présente invention concerne tous les dispositifs d'éclairage à incandescence où il est nécessaire de faire croître, stabiliser puis décroître automatiquement le flux lumineux émis ; ce flux lumineux pouvant servir aussi bien à l'éclairage qutà la projection de diapositives ou de films. Dans les dispositifs connus de ce genre, le réglage de la lumière émise se fait - de façon électromécanique, un moteur entraînant le cuiseur d'un rhéostat ou d'un alternostat inséré en série avec les lampes d'éclairage - de façon manuelle en agissant sur un potentiomètre commandant l'angle de passage d'un thyristor ou d'un triac. Quelquefois, un dispositif à plots, permet d'augmenter progressivement la tension appliquée à la lampe. Tous ces dispositifs ont l'inconvénient, ou d'dure trop encombrants ou de nécessiter une intervention manuelle. Le dispositif suivant l'intervention permet d'éviter ces incon vénients car il est complètement automatique et d'un volume restreint grâce à l'utilisation des composants électroniques. Il permet, à partir d'un seuil réglable, de faire croître automatiquement la puissance lumineuse fournie par la lampe pour arriver à un palier également réglable. A l'extinction, le cycle inverse se reproduit é- clairement de la lampe diminuant progressivement en un temps également réglable du palier au seuil de départ. Le dispositif objet de l'invention utilise comme élément fondamental un redresseur commandé type triac ou thyristor, dont on contrle la valeur de l'angle de passage grâce à un élément résistif commandé électroniquement. Cet élément est -un composant optoélectronique type photodiode photorésistance, phatotransistor commandé par la lumière émise par une source lumineuse auxiliaire, qui peut être une petite lampe à incandescence ou mieux, une diode photoémissive. La figure 1 montre un premier type de réalisation possible. On reconnait un gradateur classique à triac et diac (éléments Tr et D) mais dont mais dont la résistance joignant les deux capacités C1 et C2 est remplacée par un photorhéostat composé d'une photorésistance RV et d'une lampe à incandescence 1. Lorsqu'on ferme I1, le potentiel du curseur du potentiomètre P1 par rapport au point B est pratiquement nul du fait de l'ordre de grandeur de C et des valeurs de R1 et P1. Le condensateur C se chargeant progressivement, les transistors T1 et T2 montés en super collecteur commun se dé bloquent progressivement et alimentent de plus en plus la lampe à incandescence 1 qui, éclairant la photorésistance RV fait chuter la valeur de RV.Le condensateur C2 se charge de plus en plus et i il arrive un moment où la d.d.p. à ses bornes devient suffisante pour que le diac D bascule, entraînant ainsi la conduction du triac Tr. Le temps augmentant toujours, RV diminue de plus en plus entraînant ainsi l'augmentation de l'angle de passage du triac, ce qui se traduit par un accroissement du flux lumineux fournit par la lampe d'éclairage . Trois potentiomètres P1, P2 et P3 permettent de régler respectivement - le palier de lumière fournie par la lampe L - le temps mis pour atteindre ce palier - l'intensité lumineuse initiale émise par la lampe L lorsque on ferme . Le premier P1 agit sur le niveau d'éclairement de 1, donc sur la valeur de RV et par conséquent l'angle de passage de Tr.Le second P2, étant donné qu'il présente une valeur beaucoup plus grande que celle de P1 et P3, fixe le temps de charge du condensateur C, donc le temps mis par la lampe L pour arriver au palier de lumière affiché par P1. Le troisième P3 forme avec R3 un pont diviseur qui impose au départ un certain potentiel à la base de T1. En effet, au démarrage C court-circuite P1 ; on peut ainsi imposer au départ une certaine tension d'alimentation à 1 donc à RV, donc à l'angle de passage de Tr ce qui fixe la puissance lumineuse initiale émise par L. Ces trois réglages sont à peu près indépendants, car le diviseur potentiométrique formé par P3 et R3 étant fait avec des résistances de faibles valeurs par rapport à celles de R1 et de P2, impose la d.d.p. aux bornes de P3. Cette d.d.p. est du type continu du fait de la présence de C4.Deux diodes D1 et D2, montées en tete beche, placées dans le circuit de cathode du triac, permettent de polariser négativement la gachette par rapport à la cathode et d'améliorer la tenue en dV/dt du redresseur contrôlé, évitant ainsi tous déclanchements intempestifs lorsqu'on ferme I1. Pour faire décroStre la lumière émise par L, il suffit de basculer I2 de la position 1 à la position 2. Le condensateur C se décharge alors à travers P4, ce qui entraîne une diminution progressive de l'alimentation de l, donc une croissance de RV, donc une diminution de conduction de Tr. P4 en série avec une résistance de garde R4, permet d'ajuster à la valeur désirée le temps mis par L pour revenir à son éclairement initial. Une variante de montage représentée sur la figure 2 consiste à utiliser à la place du triac, un thyristor. On dispose alors la lampe L en série avec le thyristor, l'ensemble étant inséré dans la diagonale d'un pont redresseur. L est alors traversée par du continu pulsé. Si l'on veut qu'elle soit parcourue par de l'alternatif, il suffit de la placer en série dans l'un des deux fils d'alimentation du pont.Pour cette variante, le circuit de déclenchement est très simple et le reste du montage est identique au précédent, sauf en ce qui concerne les deux diodes placées en série, et dans le sens direct, dans le circuit de cathode du thyristor et qui, en polarisant négativement sa gachette par rapport à sa cathode améliore sa tenue en dV/dt. il faut noter aussi la présence de la diode de synchronisation Ds qui, en fin de chaque alternance, décharge la capacité C du circuit relaxateur. Une variante de montage représentée sur la figure 3, consiste à remplacer le circuit de commande à diac par un à transistor unijonction. il suffit alors de connecter en C et D le nouveau montage relaxateur. Lorsqu'on utilise comme lampe 1 une lampe à incandescence à très faible consommation ou mieux une diode photoémissive qui, tout en consommant peu, a de plus l'avantage de posséder une durée de vie quasi illimitée, l'alimentation de ce type de source lumineuse se simplifie. En effet, il peut se faire directement à partir du secteur à travers une résistance chutrice R d'où l'écono- mie du transformateur nécessaire au montage représenté sur la figure 1. La figure 4 illustre cette variante de montagne. La diode Zener DZ, alimentée à travers la résistance de protection R, limite la tension aux bornes du montage supercollecteur commun lorsque ce dernier est bloqué. Notons qu'à la place de la photorésistance, on peut employer comme le montrent les figures 5a et 5b, une photodiode ou un phototransistor. Si la variation de résistance se révèle insuffisante, on associe à ces deux composanrs un montage supercollecteur commun comme le représente la figure 5c. Le dispositif objet de l'invention s'applique dans tous les cas où l'on désire faire croître ou décroître automatiquement et progressivement la puissance électrique appliquée à un dispositif susceptible de la consommer. En particulier, il permet d'allumer progressivement une lampe d'éclairage, évitant ainsi l'impression désagréable que l'on ressent lorsque l'on passe brusquement de l'obscurité complète à la pleine lumière. Le dispositif objet de l'invention peut donc s?appliquer à une lampe de chevet,à un lampadaire, à un lustre. On peut, ou bien le placer en série avec un des deux fils d'alimentation de la lampe, ou bien le miniaturiser au maximum et l'intégrer directement à la douille de la lampe à l'intérieur de l'abat-jour.Le dispositif objet de l'invention a aussi sa place dans les alimentations de lampe de projection. Permettant d'alimenter progressivement la lampe, il évite les surcharges en courant au amarrage, prolongeant dtautant la durée da vie de l'ampoule. Accessoirement, il peut permettre par commande manuelle dû potentiomètre P1 de diminuer la puissance lumineuse émise par la lampe lorsque le film ou la diapositive projetés sont un peu surexposés. Le dispositif objet de l'invention peut aussi servir à faire démarrer progressivement un moteur électrique évitant ainsi tout à coup dans les transmissions. il peut aussi être employé pour faire croître progressivement la puissance délivrée par un montage redresseur supprimant ainsi les surcharges en courant toujours possibles lorsqu'on enclenche à la puissance nominale une installation de quelque importance. REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique permettant de façon automatique de faire croÎtre, de maintenir constante et de faire décrotte la puissance électrique appliquée à une lampe d'éclairage, une lampe de projection, un moteur ou un montage redresseur de forte puissance, : caractérisé par le fait qu'il utilise un gradateur de puissance à redresseur contrôlé dont l'angle de passage est commandé par un composant résistif du type optoélectronique. 2. Dispositif selon la revendication 1, : caractérisé par le fait que le composant optoélectronique utilisé peut être, soit un photorhéostat consituté par une lampe à incandescence et une photorésistance, soit un photocoupleur réalisé avec une diode émissive et une photodiode su une diode émissive et un phototransistor. 3. Dispositif selon la revendication 1, : caractérisé par le fait que le gradateur de puissance employé se compose d'un triac commandé par un diac ou d'un thyristor placé dans la diagonale d'un pont redresseur et commandé par un diac ou un transistor unijonction. 4. Dispositif selon la revendication 1, : caractérisé par le fait que quatre potentiomètres P1, P2, P3 et P4, à réglages indépendants, permettent de fixer respectivement le seuil de départ, le palier d'arrivée, le temps de montée et le temps de descente de la puissance délivrée par le dispositif. 5. Dispositif selon la revendication t, : caractérisé par le fait qu'une polarisation négative de l'ordre du volt, appliquée à la gachette du redresseur contrôlé, grâce à des diodes polarisée en direct, permet d'éviter tous déclenchements intempestifs lors de la mise sous tension du dispositif. 6. Dispositif selon la revendication 1, : caractérisé par le fait que dans le cas de la commande d'une lampe d'éclairage type lampe de chevet, lampadaire ou lustre, le dispositif peut être suffisamment miniaturisé pour être placé directement après la douille support de la lampe, à l'intérieur meme de l'abat-jour. 7. Dispositif selon la revendication 1, : caractérisé par le fait que la charge suivant sa position (dans la diagonale du pont redresseur ou en série avec un des deux fils d'alimentation du pont) peut être traversée, soit par du continu pulsé, soit par de l'alternatif découpé. 6. Dispositif selon la revendication 1 : caractérisé par le fait qu'au lieu d'alimenter directement la charge sous 220 ou 110 V, on peut la connecter au secondaire d'un transformateur oudlun auto-transformateur dont le primaire est alimenté directement par le dispositif suivant l'invention.