Brevet FR2367401A1 — publié le 19780505

L'invention concerne un détecteur de défaut de lampe, en particulier de lampe à filament, et s'applique notamment aux véhicules automobiles. On connatt des détecteurs de ce genre dans lesquels une résistance de faible valeur est montée en série sur la ou les lampes. Lorsque le circuit d'alimentation de la lampe est fermé, le courant traversant la lampe et la résistance développe aux bornes de celle-ci une tension ; on utilise cette tension pour savoir si la lampe fonctionne ou non. A cet effet, la borne de la résistance qui se trouve du côté de la lampe est connectée à un premier transistor qui réagit en tout ou rien à la présence d'une tension aux bornes de la résistance. Et un second transistor peut alors commander un voyant incorporé au tableau de bord du véhicule. En pareil cas, on détecte en tout ou rien la présence d'une tension aux bornes de la résistance de faible valeur. Si plusieurs lampes sont montées en parallèle, il faut donc une résistance en série sur chaque lampe. Or, à bord du véhicule, un même fil conducteur de grande longueur alimente généralement plusieurs lampes en parallèle. Et il serait impraticable que le détecteur de défaut utilise des résistances de faible valeur implantées loin, au voisinage des lampes. Le câblage du circuit électrique est donc entièrement à refaire, si l'on veut utiliser le détecteur de défaut de lampe de la technique antérieure.Cet inconvénient est rédhibitoire. Le but essentiel de la présente invention-est de prévoir un détecteur de défaut de lampe qui soit affranchi de cet inconvénient, et qui puisse, lorsque un ensemble de plusieurs lampes en parallèle sont montées en série sur une meme résistance de faible valeur, détecter le défaut c'est-à-dire la coupure du filament d'une seule de ces lampes. Le dispositif détecteur de défaut de lampe selon l'invention comporte un circuit détecteur qui est relié non seulement à la borne de la résistance qui se trouve du côté de la lampe, mais aussi à un réseau correcteur qui est lui-même branché entre l'autre borne de la résistance, que l'on appellera ci-après point de référence, et la masse. Et le réseau correcteur possède une caractéristique courant-tension proche de celle d'une lampe en fonctionnement. Le circuit détecteur comprend de préférence un amplificateur-comparateur, avantageusement à semiconducteur, qui est muni d'une polarisation empêchant la détection de défaut lorsque la lampez'est pas branchée. La résistance de faible valeur est choisie de manière telle qu'une tension de valeur prédéterminée se présente à ses bornes lorsque chacune des lampes sur lesquelles elle est montée en série fonctionne normalement ; cette valeur prédéterminée est avantageusement 200 millivolts au maximum pour deux lampes en bon état. Le dispositif s'applique préférentiellement lorsque deux lampes de puissance identique en parallèle sont branchées en série sur une même résistance de faible valeur. Le réseau correcteur comprend deux branches qui ont une extrémité commune ramenée à la masse par un élément électrique commun. L'une de ces deux branches comporte un diviseur de tension résistif ; son autre extrémité est reliée au point de référence -la borne de la résistance qui se trouve du côté opposé à la lampe ; et le point milieu du diviseur de tension est connecté à la deuxième entrée de l'amplificateur-comparateur. De préférence, l'extrémité libre de la deuxième branche est également connectée au point de référence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels - la figure 1 représente le schéma électrique du mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, - la figure 2 représente le schéma électrique d'une partie non détaillée delta figure 1, et - les figures 3 à5 illustrent trois variantes du réseau correcteur de l'invention. On décrira maintenant l'application préférentielle aux véhicules automobiles, plus précisément à ceux où le pôle négatif de la batterie est à la masse. Sur la figure 1, la référence numérique 1 désigne le pôle positif de la batterie. La référence numérique 2 désigne l'interrupteur de contact d'allumage. Et l'on sait qu'en aval de cet interrupteur apparaissent des parasites liés aux impulsions d'allumage. Dans l'exemple de réalisation décrit, c'est la tension disponible après le contact qui est utilisée pour alimenter les circuits électriques. Cela n'est pas nécessaire, mais permet de lier l'affichage du défaut détecté au fait que le contact est mis. En raison des parasites, la tension après l'interrupteur de contact 2 est filtrée à l'aide d'une diode 3 et d'une résistance 4, suivie d'un condensateur 5 en parallèle sur une diode Zener SA. Le point commun de la résistance 4 et du condensateur 5 fournissant la tension d'-alimentation (+ ALIM) sur une ligne 7. Cette tension d'alimentation est appliquée à un élévateur de tension 6 (illustré en détail sur la figure 2) qui fournit une tension + HT dont la valeur est par exemple de 15 volts lorsque la tension de batterie est de 12 volts. Cette tension plus élevée est nécessaire pour le fonctionnement des comparateurs tels qu'ils sont montés dans l'exemple décrit. De façon connue en soi, le put positif de la batterie 1 est relié à un interrupteur de lanterne 10, qui commande, à travers une résistance de faible valeur 11, deux lampes de lanterne 12 et 13, dont la puissance est par exemple de 5 watts chacune. (Dans la réalité, il y a à bord d'un véhicule deux ou trois paires de feux de lanterne ; on n'a représenté ici qu'une des paires de feux de lanterne, dans un but de simplification). Selon l'invention, le circuit détecteur est constitué d'un amplificateur-comparateur 14, dont l'entrée inverseuse est connectée à la borne de la résistance Il qui se trouve du côté des lampes 12 et 13. L'autre entrée, non inverseuse, du comparateur 14, est reliée à un réseau correcteur désigné par la rdfé- rence numérique générale 15, et ce réseau correcteur est luimême relié à l'autre borne de la résistance Il qui se trouve du côté opposé aux lampes 12 et 13 et que l'on appelle point de référence lanternes.Enfin, l'entrée non inverseuse du compara teur 14 est également reliée à la ligne positive d'alimentation 7 par une résistance de polarisation 16, qui a pour but d'empd- cher que la sortie du comparateur 14 n'indique un défaut lorsque l'interrupteur de lanterne 10 est ouvert. Le circuit correcteur 15 comporte deux branches. La première branche est constituée de deux résistances R151 et R152 en série, le point milieu des deux résistances étant connecté à l'entrée non inverseuse du comparateur 14. L'autre branche comporte une diode Zener 150 en série sur une résistance R154. L'extrémité commune des deux branches est reliée à un élément électrique commun, constitué ici d'une résistance R153, et aboutissant finalement à la masse. Les expériences conduites par la demanderesse ont montré qu'il est nécessaire que l'extrémité libre de la branche constituée des résistances RISI et R152 soit reliée au point de référence "lanternes", de façon que la maille passant par ces résistances R151 et R152 et la résistance 11 ne comprenne pas l'interrupteur 10. Par contre, il-est seulement préférable que l'extrémité de l'autre branche comprenant la diode Zener 150 soit reliée au même point. La cathode de la diode Zener 150 peut en effet, en variante, être reliée à toute tension positive non parasitée, telle que le pôle + de la batterie. Très avantageusement, la résistance 11 est choisie de valeur telle qu'elle fournisse à ses bornes une tension de 200 millivolts lorsque les deux lampes 12 et 13 sont en fonctionnement. Et les éléments du réseau correcteur sont choisis tels que le point commun des résistances R151 et R152 soit à une tension d'environ 150 millivolts (à la tension nominale d'alimentation des lampes) par rapport à la borne de la résistance Il qui se trouve du côté opposé aux lampes. Le fonctionnement est alors le suivant - Lorsque l'interrupteur de lanterne 10 est ouvert, l'entrée inverseuse du comparateur 14 est sensiblement à la masse, tendis que son entrée non-inverseuse reçoit une tension positive à travers la résistance 16. Dans ces conditions, la sortie du comparateur 14 est un niveau haut. - Lorsque l'interrupteur de lanterne 10 est fermé et que les deux lampes sont en fonctionnement, l'entrée non-inverseuse du comparateur 14 reçoit une tension négative de 150 millivolts par rapport au point de référence "lanternes", tandis que son entrée inverseuse reçoit une tension négative de 200 millivolts (présente à l'autre borne de la résistance) par rapport au même point. Là encore, la tension à l'entrée non-inverseuse est supérieure à celle de l'entrée inverseuse, et la sortie du comparateur 14 est un niveau haut. - Enfin, lorsque le filament de l'une des lampes est coupé, la tension aux bornes de la résistance 11 n'est que de 100 millivolts. Dans ces conditions, l'entrée non-inverseuse du comparateur, qui se trouve toujours à 150 millivolts plus bas que le point de référence, reçoit maintenant une tension inférieure à celle de l'entrée inverseuse, puisque celle-ci n'est qu'à 100 millivolts plus bas que le point de référence. Dans ces conditions, la sortie du comparateur 14 devient un niveau bas, Le même genre de montage s'applique aux lampes "code". Par exemple, un interrupteur de code 20 est monté en série sur l'interrupteur de lanterne 10, pour commander à travers une résistance de faible valeur 21 deux lampes de code 22 et 23. Le point commun de l'interrupteur 20 et de la résistance 21 est le point de référence "code". Un amplificateur-comparateur 24 est branché par son entrée inverseuse au point commun de la résistance 21 et des lampes 22 et 23. L'entrée non-inverseuse du même comparateur 24 est reliée d'une part au pôle positif de l'alimentation par une résistance 26 de polarisation, et d'autre part à un réseau correcteur 25 qui est monté entre la masse et le point de référence "code". La composition du réseau correcteur 25 est la même que celle du réseau correcteur 15, les éléments correspondants étant munis de références numériques augmentées de 100. Pour les lampes de code, la résistance 21 possède une valeur différente, car la puissance de chaque lampe est maintenant de 40 watts. La même condition est respectée, à savoir que lorsque les deux lampes sont en fonctionnement normal, 200 millivolts apparaissent aux bornes de la résistance 21. Le fonction nement est le même que précédemment, et la sortie du comparateur 24 ne sera à un niveau bas que lorsque l'une au moins des deux lampes de code est en défaut. A bord des véhicules se trouve encore un contact de "stop" 30 branché en série sur le pôle positif de la batterie, afin d'alimenter des lampes de "stop" 32 et 33 situées à l'arrière du véhicule. Ces lampes ont ici chacune une puissance de 21 watts. En série entre le contact de stop 30 et les lampes 32 et 33 est montée une résistance 31, dont la valeur est choisie pour que la tension à ces bornes soit de 200 millivdts lorsque les deux lampes éclairent normalement. Comme précédemment, le point commun de la résistance 31 et des lampes est relié à l'en trée inverseuse d'un amplificateur-comparateur 34. L'entrée non inverseuse de celui-ci est reliée à la tension positive d'alimentation à travers une résistance 36. Elle est également reliée au réseau correcteur 35.Celui-ci est branché entre la masse et le point de référence "stop", c'est-à-dire la borne de la résistance 31 qui est opposée aux lampes 32 et 33 et adjacente au contact de stop 30. Là encore, la constitution du réseau correcteur 35 est la même que celle des réseaux 15 et 25. Les éléments du réseau 35 qui correspondent à ceux du réseau 15 portent la même référence numérique, augmentée de 200. Enfin, en ce qui concerne le fonctionnement, la sortie du comparateur 34 ne sera à un niveau bas que lorsque l'un au moins des lampes de stop 32 et 33 est en défaut. Ainsi, là figure 1 illustre un circuit détecteur de défaut de lampe applicable à bord d'une automobile pour une paire de feux de lanternes, une paire de feux de code et une paire de feux de "stop". Dans la réalité, il y a plusieurs paires de feux de lanternes, généralement trois. Une résistance de faible valeur est montée en série sur chaque paire. Et à chaque résistance est associé un groupement .amplificateur-comparateur tel 14 et réseau correcteur tel 15. Les sorties du ou des comparateurs tels 14, ainsi que des comparateurs 24 et 34 sont reliées en commun à une jonction 50, qui reçoit à travers les éléments 53, 56 et 54 ci-après décrits une tension positive. Ainsi, la tension à la jonction 50 sera généralement une tension positive, sauf lorsque la sortie de ltun des comparateurs est à la masse, indiquant le défaut d'une lampe. La onction 50 est connectée à la base d'un premier transistor 51 dont l'émetteur est à-la masse, et dont le collecteur est relié à la base d'un second transistor 52. L'émetteur de ce second transistor 52 est lui aussi à la masse, tandis que son collecteur est relié à travers une diode 56 à un dispositif avertisseur tel qu'un voyant 53 recevant par ailleurs la tension positive disponible au tableau de bord du véhicule. Lorsque la Jonction 50 est à un niveau haut le transistor 51 est conducteur et le transi-stor 52 est bloqué. C'est l'état normal. Lorsque la jonction 50 est au niveau bas, indiquant un défaut d'une lampe, le transistor 51 est bloqué et c'est le transistor 52 qui conduit produisant par là l'excitation du voyant 53. Dans l'exemple représenté, les transistors 51 et 52 sont munis d'une fonction de mémoire, réalisée à l'aide d'une résistance 54 ramenant le collecteur du transistor 52 sur la base du transistor 51, et d'un condensateur 55 reliant à la masse la base du transistor 52. Ainsi, chaque fois que le transistor 52 est devenu conducteur, la résistance 54 ramène une tension basse sur la base du transistor 51 ce qui maintient celui-ci à l'état bloqué, indépendamment de la sortie des comparateurs. Avec une telle fonction mémoire, l'indication du voyant 53 ne peut être interrompue que par ouverture de l'interrupteur de contact du véhicule. On voit que les amplificateurs-comparateurs de la figure 1 effectuent la comparaison au voisinage de la tension de 12 volts. S'agissant de circuits intégrés du commerce, il est nécessaire que leur tension d'alimentation soit supérieure de quelques -volts à 12 volts. C'est la raison d'être de l'élévateur de tension 6, qui fournit une tension + HT pour l'almentation positive des amplificateurs-comparateurs 14, 24 et 34. On va maintenant décrire en référence à la figure 2, un exemple de réalisation détaillé de cet élévateur de tension 6. il comporte tout d'abord un oscillateur, agencé autour d'un amplificateur différentiel 60. L'entrée inverseuse de l'amplificateur 60 est reliée à la masse à travers un condensateur 61, et à sa sortie par une résistance 62. L'entrée non-inverseuse du même amplificateur est reliée à sa sortie par une résistance 63, à la masse par une résistance 64, et à sa connexion d'alimentation par une autre résistance 65. La sortie de l'amplificateur 60 est couplée à la base d'un transistor 70, base qui est également reliée à la tension positive d'alimentation + ALIM de la ligne 7 par l'intermédiaire d'une résistance 71. Le collecteur du transistor 70 est à la masse, ce transistor étant du type PNP. Son émetteur est relié à la tension positive d'alimentation à travers deux résistance en série 72 et 73.Le point milieu de ces deux résistances est connecté à un condensateur électrochimique 74, qui est lui-même relié à la cathode d'une diode 75 allant vers la tension positive d'alimentation et à l'anode d'une diode 76. La cathode de celle-ci est elle-même reliée à un autre condensateur 77, qui aboutit par ailleurs à la tension positive d'alimentation. Le transi-stor 70 a pour rôle d'amplifier les signaux délivrés par l'oscillateur fondé sur l'amplificateur 60. Et les diodes 75 et 76 associées aux condensateurs 74 et 77 constituent un montage élévateur de tension connu sous le nom de pompe à diode. On obtient ainsi une tension + HT qui est supérieure de 25 % environ à la tension positive d'alimentation + ALIM. Cette tension + HT est appliquée comme tension d'alimentation à l'amplificateur 60, ainsi qu'à tous les amplificateurs-comparateurs de la figure 1 et à la résistance 51. Au démarragesde l'oscil- lateur, le point t HT est à la tension positive d'alimentation, qui se trouve ramenée à l'amplificateur 60. Et très rapidement, la tension + HT monte à sa valeur nominale. En référence aux figures 3, 4 et 5, on décrira maintenant trois variantes du réseau correcteur de l'invention. Dans chaque cas, les références numériques sont en correspondance avec celles du réseau correcteur 15 de la figure 1, mais augmentées de 300, 400 et 500 respectivement pour les figures 3 à 5. Bien entendu, ces variantes s'appliquent à chacun des réseaux correcteurs utilisés. Sur la figure 3, le réseau correcteur comporte deux branches ayant une extrémité commune reliée à la résistance R453. L'une des branches comporte comme précédemment un diviseur de tension à deux résistancesR451 et R452. L'extrémité de la résistance R451 est reliée au point de référence, c'est-à-dire dans le cas du réseau 15 de la figure 1 point commun à la résistance Il et à l'interrupteur 10. L'autre branche comporte simplement une lampe à filament 450. Sur la figure 4, le réseau correcteur comporte des résistances R55t, R552 et R553, qui correspondent respectivement aux résistances R451, R452 et R453. L'autre branche comporte une résistance à coefficient de température positif R550, cette résistance étant choisie avec un faible coefficient de température et une caractéristique courant-température progressive, sans coude brutal. Enfin, le réseau correcteur de la figure 5 comporte lui aussi des résistances R651, R652 et R653 correspondant aux résistances R451 et R452 et formant diviseur de tension. Toutefois, à la différence des montages précédents, le point commun des deux branches est ici relié à une résistance à coefficient de température négatif R654 qui aboutit à la masse. Et la seconde branche comporte simplement une résistance R655. A titre d'exemple, on donnera ci-après les valeurs particulières relatives à un mode de réalisation du réseau correcteur 15 de la figure 1 - diode Zener 150 ; tension nominale 5,6 volts - résistance R151 ; 110 ohms ; 2 % - résistance R152 ; 6,8 kilohms ; 2 % - résistance R153 ; 1 kilohm ; 2 96 ; - résistance R154 ; 1 kilohm ; 5 %. Les tolérances sont indiquées dans l'hypothèse où la résistance de faible valeur montée en série sur les lampes possède elle-mEme une tolérance de 10 . Bien entendu, les éléments correspondants des réseaux correcteurs 25 et 35 possèdent les mêmes caractéristiques. On obtient ainsi une caractéristique courant-tension très proche de celle d'une lampe en fonctionnement. Il est clair que l'homme de l'art pourra utiliser d'autres types de réseaux correcteurs, présentant une caractéristique courant-tension proche de cille d'une lampe en fonctionnement, sans s'écarter pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur de défaut de lampe, notamment pour véhicule automobile, du type comportant une résistance de faible valeur montée en série sur une ou plusieurs lampes du côté opposé à la connexion de masse de celle-ci, ainsi qu'un circuit détecteur relié à la borne de la résistance qui se trouve du côté de la lampe, caractérisé par le fait que le circuit détecteur est également relié à un réseau correcteur qui est lui-même branché entre l'autre borne de la résistance et la masse et qui possède une caractéristique courant-tension proche de celle d'une lampe en fonctionnement. 2. Dispositif détecteur de défaut de lampe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit détecteur comprend un comparateur, muni d'une polarisation empêchant la détection de défaut lorsque la lampe n'est pas branchée. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la résistance de faible valeur est choisie telle que l'allumage effectif de l'ensemble des lampes fournisse à ses bornes une valeur prédéterminée de tension. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chaque résistance de faible valeur est montée en série sur deux lampes identiques mises en parallèle. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le réseau correcteur comprend deux branches ayant une extrémité commune ramenée à la masse par un élément électrique commun, l'une de ces deux branches comportant un diviseur de tension dont l'extrémité libre est reliée à la borne de la résistance qui se trouve du côté opposé à la lampe, et dont le point milieu est connecté au circuit détecteur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la deuxième branche du réseau correcteur est également connectée à la même borne de la résistance qui se trouve du côté opposé aux lampes. 7 Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la deuxième branche du réseau correcteur comprend une diode Zener et que l'élément commun est une résistance. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la deuxième branche du réseau correcteur comprend une lampe et que l'élément commun est une résistance. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la deuxième branche du réseau correcteur comprend un élément résistif à coefficient de température positif et à faible gradient et que l'élément commun comprend une résistance0 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la deuxième branche du réseau correcteur comprend une résistance, que l'élément commun est constitué d'un élément positif à coefficient de température négatif.