Brevet FR2414278A1 — publié le 19790803

La présente invention a pour objet un dispositif producteur de flashes électroluminescents à très faible consommation d'électricité au repos, utilisable notamment dans la publicité et comme moyen de signalisation optique. Par très faible consommation d'électricité au repos, on entend un courarAt d'intensité inférieure à 0,5 micro-ampères. Conformément à l'invention, le dispositif comprend en combinai- son un multivibrateur alimenté par une source de courant continu et coopérant avec au moins une diode électroluminescente, le multivibra- teur comportant un circuit résistance-condensateur à constante de temps réglable, qui détermine la fréquence des flashes émis par la diode. le condensateur étant complémentairement du type à très faible fuite, pratiquement nulie,un tel circuit électronique, branché sur une source de courant pouvant fournir une tension continue par exemple de trois volts, constitue un dispositif autonome capable d'émettre à une fréquence réglable des flashes, à chaque Dscillation du multivibrateur. Suivant une forme de réalisation de l'invention, le multivibrateur comprend un premier transistor relié à la diode, un second transistor à fort gain relié par son émetteur à la diode et par son collecteur à la base du premier transistor, ce collecteur étant luimême connecté à la diode, et une résistance reliée d'une part à la base du second transistor à fort gain et d'autre part à l'émetteur du premier transistor, ce dernier faisant fonction de porte. Un tel dispositif électronique peut trouver de nombreuses applications, par exemple dans la publicité pour attirer l'attention sur un objet ou sur une partie de cet objet. Suivant une autre caractéristique de l'invention, une résistance interposée entre le premier transistor et la diode permet de régler l'éclat des flashes lumineux par variation de l'intensité du courant de flash. La source de courant continu devant alimenter ce circuit électronique peut être une pile ordinaire. Selon l'invention, elle peut également être constituée par une diode dont les conducteurs de sortie sont pourvus de bagues en métaux à potentiels d'électrode différents, de façon à produire un courant s'ils sont plongés dans un électrolyte, cette source de courant comportant complémentairement une enveloppe étanche qui contient la diode et qui est traversée par les fils conducteurs de sortie, les bagues étant fixées à ces derniers à l'extérieur de l'enveloppe. Une telle source de courant peut d'ailleurs être utilisée indépendamment du circuit électronique formant le dispositif précité, dans le cas où l'on désire obtenir une luminescence continue, la diode étant alors électroluminescente. lie réglage de la constante de temps du circuit résistancecondensateur, par action sur la valeur de la résistance ou sur celle de la capacité du condensateur ou sur les deux à la fois, détermine la durée du cycle d'apparition des flashes, c'est-à-dire leur fré quence. On peut ainsi disposer d'un circuit électronique autonome, capable d'émettre des flashes à une fréquence prédéterminée pendant un temps d'utilisation extrêmement long, compte tenu de la très faible consommation de courant au repos du système. En effet, ce courant est inférieur à 0,5 micro-ampères environ. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté plusieurs modes de réalisation du dispositif selon l'invention. - La figure 1 est un schéma d'une forme de réalisation du circuit électronique formant le dispositif visé par l'invention. - lia figure 2 est un schéma montrant le principe d'une application du dispositif selon l'invention dans la publicité. - lia figure 3 montre une source de courant continu constituée selon l'invention par une diode pourvue de bagues en métaux à potentiels d'électrode différent, et qui peut être associée an circuit électronique de la figure 1. - La figure 4 représente une variante de réalisation de la source de courant continu de la figure 3. Le dispositif représenté à la figure i est agencé pour pouvoir produire, à intervalles prédéterminés,une succession de flashes électroluminescents. Il est utilisable dans de nombreux domaines, par exemple dans la publicité pour attirer l'attention sur une partie d'un objet ou un objet, et comme moyen de signalisation optique. Conformément à l'invention, ce dispositif comprend un multivibrateur désigné dans son ensemble par la référence 1, alimenté par une source de courant continu constituée par exemple par une pile non représentée, aux bornes + et - de laquelle le multivibrateur 1 est branché. Ce dernier coopère complémentairement avec une diode électroluminescente 2, et comporte un circuit résistance R4-condensateur 11 à constante de temps R4xC réglable, qui détermine la fréquence des flashes émis par la diode 2. lie multivibrateur 1 comprend un premier transistor 3 relié à la diode 2 par son collecteur 4, avec interposition d'une résistance R1. La diode 2 est reliée an pole + de la source de courant continu, tandis que l'émetteur 5 du transistor 3 est relié au pôle -. Un second transistor 6, à fort gaIn, est relié par son émetteur 7 à la diode 2, et par son collecteur 8 à la base 9 du premier transistor 3, une résistance R2 étant interposée entre le collecteur 8 et la base 9. lie condensateur 11 est relié d'une part à la base 12 du transistor 6, et d'autre part au collecteur 4 du premier transistor 3. Uhe résistarice R3 est intercalée entre le condensateur 11 et le transistor 3. Une résistance R4 est reliée d'une part à la base 12 du transistor à fort gain 6, et d'autre part à l'émetteur 5 du transistor 3. Le condensateur 11 est du type à très faible courant de fuite, pratiquement nul, ceci pouvant être réalisé en utilisant un condensateur à électrolyte solide par exemple. Enfin, une résistance R5 est branchée en dérivation sur la diode 2 et sur le collecteur du premier transistor 3. Cette résistance R5, facultative, permet le fonctionnement correct du dispositif jusqu'à un seuil de tension prédéterminé, saris modification des caractéristiques dudit dispositif. Be fonctionnement est le suivant Une tension continuez étant créée entre les pôles + et -, par exemple au moyen d'une pile de 3 volts, le courant passant par le transistor à fort gain 6, charge progressivement le condensateur 11, qui se décharge ensuite dans le transistor 3, lequel fait office de porte électronique laissant passer le courant dans le circuit de la diode électroluminescente 2. La fréquence du cycle chargedécharge du condensateur 11 et par conséquent des flashes lumineux, est fonction de la constante de temps R4-C, qui doit etre élevée. Par ailleurs, le générateur de courant continu, c 'est-à-dire la pile, doit avoir une faible résistance interne et être de préférence blindé. La durée d'éclairement de la diode électroluminescente 2 est réglée au minimum, mais suffisamment pour que sa lueur reste visible par l'utilisateur, la brillance de cette lueur étant réglée par la résistance R1 placée en s érie avec la diode 2 et le transistor 3. On dispose donc d'un circuit à flashes électroluminescents autonomes, de très faible consommation au repos, cette consommation étant inférieure à 0,5 micro-ampère eomme déjà mentionné. La présence de la résistance R5 permet d'alimenter le transistor 3 en direct. De ce fait, lorsque la tension de la source de courant descend au-dessous d'un seuil prédéterminé jusqu'auquel le dispositif conserve ses caractéristiques, la diode 2 reste toujours alimentée et produit une luminescence continue au lieu d'une succession de flashes, ce qui avertit l'utilisateur que la pile doit être remplacée. lies flashes produitspar la diode 2 peuvent etre de différentes couleurs: par exemple rouges, verts, jaunes etc... lie fonctionnement de ce circuit est satisfaisant sur une très longue durée, qui peut etre supérieure à une année, en raison du très faible courant moyen au repos. Be circuit résistance R4-condensateur il permet d'ajuster la répétition des flashes lumineux à la fréquence voulue, par .;odifica- tion de la valeur de la résistance 24, ou chargement du condersateur 11 par un condensateur de capacité diférente, ou encore par action sur ces deux composants. La valeur de la résistarce R1 permet de modifier l'éclat de la diode 2 par variation d'intensité du courant. A titre d'exemple non limitatif, la diode 2 peut être du type CQY88 de la Société RADIOTECHNIQUE, Be transistor 6 doit être à fort gain, le transistor 3 ne devant par contre présenter aucune caractéristique partieulière. La diode 2 est à flux lumineux directionnel ou-non, suivant les applications envisagées. L'ensemble est monté dans un bloc compact par exemple en matière plastique, gomme ou toute autre matière transparente, opale ou semi-transparente. La pile ou les piles, ou les accumulateurs miniatures produisant la tension continue peuvent entre inclus dans le bloc, ou être logés dans un boîtier solidaire ou non du dispositif électronique, afin de pouvoir aisément être enlevés. Ce dispositif autonome, capable de produire des flashes à intervalles préréglés, peut être utilisé dans de nombreuses applications : comme moyen de signalisation optique, dans les systèmes de miroiterie, ou intégré à des objets divers, tels que presse-papier. Il peut également entre utilisé dans la publicité pour attirer l'attention sur un objet ou une particularité de celui-ci, comme représenté schématiquement à la figure 2. Sur celle-ci, on voit un panneau publicitaire 8 sur lequel est dessiné un motif pouvant être par exemple une tête de hibou 9 derrière les yeux 11 duquel sont fixées les deux diodes électroluminescentes, le dessin représentant le hibou étant placé sur un support transparent. Une deuxième diode 2a représentée en traits mixtes sur la figure 1, placée en dérivation aux.bornee de la première diode 2 est donc ici prévue, afin de faire scintiller les yeux du hibou à intervalles réguliers. Ces diodes sont alimentées par une pile ou batterie de piles 12 fixée derrière le panneau publicitaire 8. Ce dispositif permet donc de produire une succession de flashes lumineux dans les yeux du hibou 9, afin d'attirer l'attention des passants ou des clients dtzmagasin si ce dispositif est placé dans un magasin. Exemple numériaue Pour une pile d'une tension de 3 volts, les valeurs des différents composants du circuit multivibrateur 1 peuvent étire les suivantes: - Capacité C du condensateur il : 10 microfarads. - Résistance R2 : 1 8 kilohms - Résistance R4 : 56 ohms, la constante de temps R4xC réglant la durée du cycle entre deux flashes consécutifs étant de 25 secondes. - L'intensité du courant de flash est de 20 milli-ampères. - Be condensateur il peut être du type C122 à électrolyte solide. - Résistance R5 : 20 kilohms. Avec une pile de 1,65 volts au départ, et ayant une capacité de 9000 Coulombs, le dispositif selon l'invention conserve ses caractéristiques fonctionnelles jusqu'à une tension seuil-de 0,9 volts. La constante de temps R4xC est réglée pas exemple de façon qu'il s'écoule un intervalle de 5 secondes entre les débuts de deux flashes consécutifs, la duree de chaque flash étant de 0,025 secondes. Le courant de repos est de 0,5 micro-ampère, tandis que le courant pendant la durée du flash est de 20 milli-ampères. Une telle pile peut assurer le fonctionnement satisfaisant du dispositif pendant une durée totale de trois ans environ. Dans tous les cas, le circuit résistance-condensateur du multivibrateur pilote le transistor 3, de façon que celui-ci laisse passer périodiquement un courant produisant l'illumination de la die,,ou des diodes électroluminescentes. De même, la fin de la vie utile de la pile alimentant ce circuit électronique est visualisée grâce à la luminescence continue de la diode 2 obtenue grâce au montage de la résistance R5 comme déjà indiqué. On décrira maintenant une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention, en se référant à la figure 3. Sur celle-ci, on voit une source 13 constituée par une diode 14 dont les conducteurs de sortie 15 sont pourvus chacun d'une bague métallique 16. Celles-ci sont choisies en des métaux à potentiels d'électrode différents, de façon à pouvoir produire un courart s'ils sont plongés dans un électrolyte convenable. Une enveloppe étanche 17 entoure la diode 14 et est traversée par les fils conducteurs 15, les bagues 16 étant fixées à ces derniers et traversant l'enveloppe 17. Une telle source de tension continue peut remplacer la ou les piles pour alimenter le circuit électronique de la figure 1 si l'on désire produire des flashes lumineux.Mais le système représenté à la figure 3 peut aussi produire une luminescence continue au lieu d'une succession de flashes, stil est utilisé de façon autonome, indXpendamment du circuit de la figure 1. La diode 14 est alors du type électroluminescent. Un tel système peut être tout simplement plongé dans un liquide où il produit une luminescence continue, en raison de la différence de potentiel entre les bagues métalliques 16. Celles-ci peuvent être réalisées par exemple dans les métaux suivants : aluminium-zinc, lithium-argent etc...., l'électrolyte pouvant être de l'eau de mer. La variante de réalisation représentée à la figure 4 comporte deux couples de bagues métalliques 18, 19, les bagues 18 étant enfilées sur les conducteurs 15, tandis que les bagues 19 réalisées en un métal différent de celui des bagues 18, sont reliées à ces dernières. On produit ainsi une tension continue V entre les bagues de chaque couplé 18, 19, ce qui permet d'obtenir une tension totale 2 V à la sortie du circuit. Bien entendu, on peut multiplier le nombre de bagues pour augmenter la tension produite. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi, il est poseible d'utiliser le dispositif en l'absence de la résistance R5, le système se bloquant alors à la fin de la vie utile de la pile, andins que le transistor 3 reste conducteur. Le courant con- tinue à passer dans la diode 2, mais il devisent insuffisant pour produire un flash lumineux. REVENDICATIONS 1 - Dispositif producteur de flashes électroluminescents à très faible consommation d'électricité au repos, utilisable notamment dans la publicité et comme moyen de signalisation optique, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un multivibrateur alimenté par une source de courant continu et coopérant avec au moins une diode électroluminescente, le multi vibrateur comportant un circuit résistance-condensateur à cons tante de temps réglable, et qui détermine la fréquence des flashes émis par la diode. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce aue le multivibrateur comprend un premier transistor relié à la diode, un second transistor à fort gain relié par son émetteur à la diode et par son collecteur à la base du premier transistor, un condensateur relié d'une part à la base du second transistor et autre part au collecteur du premier transistor, ce collecteur étant lui-même connecté à la diode, et une résistance reliée d'une part à la base du second transistor à fort gain et d'autre part à l'émetteur du premier transistor, ce dernier faisant fonction de porte. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé er ce que le condensateur est du type à très faible fuite. 4 - Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le collecteur du second trarsistor à fort gain est relié la base du premier transistor avec interposition d'une résis tance. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'une résistance interposée entre le premier transistor et la diode, permet de régler l'éclat des flashes lumineux par variation d'intensité du courant. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'unie résistance est branchée en dérivation sur la diode et sur le collecteur du premier transistor afin d'alimenter ce dernier en direct, cette résistance assurant l'alimentation continue de la diode, donc une luminescence continue de celle -ci au-dessous d'une tension prédéterminée. 7 - Source de courant continu destinée à être associée notamment au ispositif'producteur de flashes selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une diode dont les conducteurs de sortie sont pourvus de bagues en métaux à poten tiels d'électrode différents, des façon à produire un courant sils sont plongés dans une électrolyte, et une enveloppe étan che contenant la diode, et traversée par les fils conducteurs de sortie, les bagues étant fixés à ces derniers et traversant l'enveloppe.