Brevet FR2417876A1 — publié le 19790914

L'invention concerne la commande d'un éclairage de secours lorsque l'éclairage principal fait défaut. Elle s'applique particulièrement à l'éclairage des lieux publics (salles de spectacle ou de sport , parkings et garages édifices publics , moyens de transport en commun] ou des parties communes d'immeubles (escaliers, caves). Oh connait des systèmes d'éclairage de secours ccmportant des tubes ou des lampes qui s'éclairent automatiquement en cas d'interruption de l'éclairage principal. En général, l'éclairage principal est produit par le secteur ou le système d'amenée habituel du courant [conducteurs sur le sol ou suspendus dans le cas des chemins -de fer), tandis que les tubes ou lampes de secours sont alimentés par une batterie d'accumulateurs ou de générateurs primaires (piles électrochimiques), éventuellement par un alternateur ou une dynamo de secours entrainé par un moteur. La présente invention vise à perfectionner les systèmes antrieurs en prévoyant un dispositif de commande qui, en cas de panne de la source principale d'alimentation en courant, déclenche automatiquement un éclairage de secours qui est alimenté par une batterie d'accumulateurs, dont la charge est assurée par ladite source principale, l'état de cette source étant contrôlé en per manence. Un dispositif de commande selon 1' invention comporte, en combinaison avec une source principale d'alimentation en énergie électrique apte à alimenter le système d'éclairage normal : une batterie, un dispositif d'éclairage de secours, un circuit de charge apte à charger ladite batterie à partir de ladite source principale, des moyens aptes à déterminer l'état de bon fonctionnement ou de mauvais fonctionnement de ladite source principale et à émettre un signal en cas de mauvais fonctionnement de la source, des moyens de mémorisation de l'existence dudit signal, des moyens amplificateurs dont l'entrée est connectée aux bornes de ladite batterie et qui sont rendus opératoires par ledit signal mémorisé afin de transmettre la tension de ladite batterie à leur sortie, et des moyens convertisseurs aptes à alimenter ledit dispositif d'éclairage de secours à partir de la sortie desdits moyens amplificateurs. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu,donnés surtout à titre d'indication. La figure unique illustre le schéma électrique d'un dispositif de commande d'un éclairage de secours doté des perfectionnements selon l'invention. Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisa t ion de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser un dispositif de commande d'éclairage de secours, on s'y prend comme suit ou d'une manière analogue. Sur cette figure unique, on a représenté en S la source principale d'alimentation en courant électrique qui est une source de courant alternatif constituée par exemple par le secteur à 220 volts, 50 Hz, et le dispositif d'éclairage de secours F constitué par exemple par un tube fluorescent dont la puissance peut être de 6 watts. Le dispositif comprend un certain nombre d'unités I, Il, III, IV et V qui vont être décrites en détail ci-après. L'unité I constitue un circuit de charge pour la batterie e constituée par exemple par quatre éléments d'accumulateurs au cadmium-nickel de 4 ampères-heure chacun. A la source ou secteur S est connecté le primaire T1 d'un transformateur T abaisseur de tension dont le secondaire T2 alimente un pont de redresseurs R comportant essentiellement quatre diodes. Les deux entrées alternatives 1 et 2 du pont R sont connectées au secondaire T2, tandis que les bornes de sortie positive 3 et négative 4 du pont R servent à charger la batterie e à travers une résistance 5 et une lampe de contrôle 6, montées en parallèle , la lampe 6 montre visuellement l'existence d'un courant de charge de la batterie 5 et, par conséquent, le bon fonctionnement de la source d'alimentation S (ainsi que le bon fonctionnement du transformateur T et du pont de redresseurs R). Le circuit II constitue un circuit de contraire de la pré c sence de la source c'est-à-dire des moyens aptes à déterminer l'é- tat de fonctionnement ou de non-fonctionnement de cette source S. Le contrôle de la tension de la source S s'effectue au moyen d'une diode 7, branchée à la sortie du secondaire T2 du transformateur T, qui permet la charge d'un condensateur 8 qui se trouve normalement chargé lorsque la source ou secteur S fonctionne normalement. Le circuit II comprend, en plus de la iode 7 et du ocnden- sateur 8, un transistor 3, une diode Zoner 'B et trois résistances 11, 12 et 13. Lorsque la source S est en fonotionnement normal, le condensateur 8 est, comme indiqué précédemment, znaraé et le transIs- tor S est à l'état saturé, c'est-à-dire ccrdcteur. Il en résulte que la différence de tension entre le collecter et l'émetteur du transistor 9 est sensiblement nulle. en 2n est de me de la différence de tension entre les conducteurs de sortie 14a et 14b de l'unité Il. 4 contraire, si la tension de la source S disparaît ou s'affaiblit fortement, le condensateur 6 se décharge à travers le chemin conducteur constitué par le transistor 9 et la résistance 13 et une impulsion de courant apparait entre les conducteurs de sortie 14a et 14b. On verra ci-a?rès que cette impulsion de courant est mémori- sée et permet de commander l'allumage du tube fluorescent F qui est éteint pendant le fonctionnement normal de la source S qui alimente alors le système d'éclairage normal ou principal (non représenté). L'unité III constitue une mémoire à seuil ou des moyens de mémorisation de l'existence du signal émis par l'unité II en cas de non-fonctionnement de la source S. Ce circuit III comprend essentiellement les transistors 15 et 16, les diodes 17 et 18, les résistances 19, 20, 21 et 22 et .le condensateur 23, ainsi que des moyens de commande locale constitués par des interrupteurs 24a et 24b (destinés respectivement à la mise au repos, c'est-à-dire à l'arrêt de l'alimentation, du tube F et à la mise en service du tube F, le secteur étant absent) et un dispositif de télécommande constitué par deux diodes 25 et 26 et deux résistances 27 et 28. L'interrupteur 24b permet également de vérifier le bon fonctionnement du tube F en position veilla. En ce qui concerne tout d'sabord ce dispositif de télécommande, cel-ui-ci est commandé extérieurement par une tension continue applicable entre les bores 29 et 30 et qui peut donc être amenée entre le point commun 31 sur le conducteur 15 et la base du transistor 15, à travers les diodes 25 et 26 et les résistances 27 et 2B. Si la tension de télécommande est positive, le circuit III est activé et il va commander, comme on le verra ci-après, l'allumage du tube F. Au contraire, si cette tension est négative, le circuit III est mis au repos, ce qui provoque l'arrêt de l'éclairement du tube F. La commande automatique de l'éclairement du tube F par mise en l'état actif du circuit III a lieu comme suit. Quand la source S disparaît ou s'affaiblit, l'impulsion de tension positive, engendrée dans le circuit II et transmise par les conducteurs 14a et 14b, est appliquée à la base du transistor 15 (comme cela se produit pour la tension positive de télécommande). Le transistor 15 devient conducteur, ce qui provoque la saturation du transistor 16 car le chemin 19, 21, 15 devient conducteur. La saturation du transistor 16 provoque le verrouillage à l'état conducteur du transistor 15 lorsque l'impulsion de commande sur les conducteurs 14a et 14b disparaît. Ceci mémorise, par l'état conducteur du transistor 15, l'impulsion de l'unité II représentant le non-fonctionnement ou le mauvais fonctionnement de la source S. En même temps que cette impulsion est mémorisée.par l'état conducteur du transistor 15, la saturation du transistor 16 provoque, comme on le verra ci-après, l'alimentation du tube F à partir de la batterie B. En effet, l'état du transistor 16 permet de commander l'unité IV constituant un amplificateur de commande. Quand le secteur fonctionne à nouveau, le déverrouillage du transistor 15 est provoqué par la saturation du transistor 9 du circuit II. Pendant le fonctionnement du tube F, la tension de la batterie e diminue. Si la durée de non-fonctionnement ou de mauvais fonctionnement de la source S se prolonge, la tension de la batterie B devient, à un instant déterminé, inférieure à un seuil déterminé par les diodes 17 et 18 et les résistances 20 et 22. Lorsque ceci se produit, le courant de base du transistor 15 devient trop faible et ce transistor ne conduit plus , il en résulte un blocage du transistor 16. Par conséquent, d'une part, le circuit mémoire III "s'éteint", c'est-à-dire ne mémorise plus l'état défectueux de la source ou secteur S, et, o'autre part, le circuit III ne commande plus le circuit IV pour assurer l'éclairage du tube F. On va expliquer maintenant, en détaillant la structure et le fonctionnement des circuits IV et V, comment l'état du transistor 16 commande l'éclairage ou le non-éclairage du tube F. Le circuit IV constitue un amplificateur de commande qui comprend deux transistors 32 et 33 et des résistances 34, 35 et 36. Le fonctionnement du circuit IV est le suivant. Lorsque le transistor 16 est saturé, les transistors 32 et 33 sont également saturés. Le transistor 32 étant conducteur, il permet la commutation sur le tube F du courant de la batterie e nécessaire à l'alimentation de ce tube F : cette alimentation a lieu à travers la résistance 37 de couplage qui a été intégrée à l'unité V, mais qui, en fait, constitue la liaison ou couplage entre les unités IV et V. Au contraire, quand le transistor 16 est å l'état bloqué, les transistors 32 et 33 sont également blo qués, le transistor 32 empêchant la batteire 6 d'alimenter, à tra vers la résistance 37, le tube F. Enfin, l'unité V constitue un convertisseur d'alimentation du tube F. Ce circuit V comprend un transformateur d'oscillation 38 dont le secondaire 39 alimente le tube F, deux transistors 40 et 41, trois condensateurs 42, 43 et 44 et la résistance 37 préci tée. Le fonctionnement de l'unité V est le suivant. Lorsque le transistor 32 est sature, la capacité 42 se charge à travers la résistance 37 et ledit transistor 32, ce qui provo que la mise en oscillation des transistors 41 et 42 par l'inter médiaire des primaires 45 et 46 du transformateur 38 et les conden sateurs 43 et 44. Il en résulte l'alimentation du tube F qui s claire. Au contraire, quand le transistor 32 se bloque, le système osciliant précité n'est plus entretenu et le tube F s'éteint. On remarquera qu'avec le montage représenté sur la figure unique, on peut réaliser des blocs d'éclairage autonome de secours de différentes puissances lumineuses en changeant simplement la valeur des composants électroniques et la puissance du tube fluo rescent F. Le passage de l'état de veille à l'état de fonctionnement, et le passage inverse, du bloc d'éclairage autonome de secours se produit respectivement quand )a tension de l'alimentation est comprise, par exemple, entre 0,85 et 0,70 fois,et respectivement entre 0,75 et 0,90 fois, la tension nominale pour la source S. Ces seuils de commutation sont réglés par la valeur de la résistance 12. Pendant le fonctionnement, lorsque la tension de la batterie 6 décroit, le bloc d'éclairage autonome de secours passe automatiquement à l'état de repos quand la tension de cette batterie est comprise, par exemple, entre 0,85 et 1 volt par élément d'accumulateurs de tension minimale 3 à 4 volts, composant la batterie ce seuil est ajustable par le choix de la valeur de la résistance 22. Le dispositif qui vient d'être décrit est conforme aux normes actuelles en la matière au point de vue sécurité de fonctionnement, notamment à la norme NF-C-71801 de Novembre 1977. Un dispositif selon l'invention peut être réalisé facilement sous forme de circuit imprimé, hybride ou intégré. Les applications du dispositif sont celles indiquées dans le préambule, à savoir la réalisation d'éclairages de secours des lieux publics ou des parties communes d'immeubles notamment. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'un éclairage de secours, caractérisé par le fait qu'il comporte, en combinaison avec une source principale d'alimentation en énergie électrique apte à alimenter le système d'éclairage normal : une batterie, un dispositif d'éclairage de secours, un circuit de charge apte à charger ladite batterie à partir de ladite source principale, des moyens aptes à déterminer l'état de bon fonctionnement ou de mauvais fonctionnement de ladite source principale et à émettre un signal en cas de mauvais fonctionnement de la source, des moyens de mémorisation de l'ex,is- tence dudit signal et des moyens dont l'entrée est connectée aux bornes de ladite batterie et qui sont rendus opératoires par ledit signal mémorisé afin de transmettre la tension de ladite batterie à leur sortie. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par'le fait que,ledit éclairage de secours étant constitué par au moins un tube fluorescent, lesdits moyens connecteurs comportent des moyens amplificateurs et que le dispositif comporte des moyens convertisseurs aptes à alimenter ledit tube fluorescent à partir de la sortie desdits moyens amplificateurs. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisé par le fait que lesdits moyens aptes à déterminer l'état de ladite source comprennent un condensateur, des moyens pour charger ledit condensateur à partir de ladite source, un commutateur électronique, constitué avantageusement par un transistor, apte à permettre la charge dudit condensateur tant que ladite source est en état de bon fonctionnement et à transmettre une impulsion de décharge dudit condensateur, constituant ledit signal, au début du mauvais fonctionnement de ladite source. 4. Dispositif de commande-selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de mémorisation comportent deux commutateurs électroniques, constitués avantageusement chacun par un transistor, ces deux commutateurs étant non conducteurs tant que la source est en bon état de fonctionnement et le premier de ces deux commutateurs devenant conducteur, et provoquant la conduction du second de ces deux commutateurs, en réponse audit signal, la conduction du second commutateur provoquant le verrouillage du premier commutateur dans son état conducteur. 5. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de télécommande per mettant de commander, à partir d'un point éloigné, l'état de conduction ou non-conduction dudit premier des deux commutateurs. 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens convertisseurs ont leur entrée branchée à ladite batterie à travers ledit second des deux commutateurs et qu 'ils comportent des moyens oscillateurs, qui entrent en action lorsque ledit second des deux commutateurs est à l'état conducteur, et un transformateur comportant au moins un primaire traversé par les oscillations engendrées par lesdits moyens oscillateurs et un secondaire connecté audit dispositif d'éclairage de secours,