Brevet FR2451146A1 — publié le 19801003

L'invention se rapporte aux dispositifs d'allumage séquentiel de lampes. De tels dispositifs stappliquent en particulier à l'allumage séquentiel de lampes à lumière colorée destinées à la décoration, la publicité et autres utilisations d'effets chromatiques variables. Il est connu d'utiliser à cet effet des composants à semi-conducteurs commandés, mais les montages sont souvent relativement complexes et ne permettent pas toujours d'obtenir des séquences d'allumage comportant des transitions progressives et facilement maîtrisables. L'invention propose un montage particulièrement simple qui procure de tels résultats. te montage suivant l'invention comporte au moins, en courant alternatif, un triac alimenté par ledit courant et des moyens comportant un circuit déphaseur associé à un diac et à une résistance variable, d'en provoquer l'amorçage par une impulsion de gâchette et est caractérisé en ce que ladite résistance variable est constituée par une cellule photo-résistante connectée à une diode électro-luminescente alimentée par une diode de redressement à travers un circuit à constante de temps, ladite diode de redressement étant elle-m8me soumise à la tension anodique d'un triac Divers modes d'exécution préférés sont prévus, en fonction des applications envisagéese L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ci-après. Au dessin annexé La figure i est le schéma d'un montage à trois lampes commandées par trois triacs; La figure 2 est le schéma d1un montage à deux lampes commandées par deux triacs et La figure 3 est le schéma d'un montage à une seule lampe commandée par un seul triac. A la figure i, on a représenté un dispositif de commande de l'allumage de trois lampes, L1, L2, L3, comprenant trois "triacs" T1, T2, T3, dont les cathodes sont reliées à la masse et les anodes aux trois lampes respectives Les gâchettes de triacs sont reliées, à travers des couples de diodes montées tête-b8che ou "diacs, D1, D2, et D3 respectivement, de résistances R1, R2 et R3 associées à des condensateurs C1, C2, C3 pour former des circuits de déphaseurs, à des cellules photo-résistantes CR1, CRz CR3, qui reçoivent la lumière émise par des diodes électro-luminescentes D4, D5, D6 Les diodes D4, D5, D6, dont les cathodes sont reliées, par l'intermédiaire de résistances Rg, R101 R121 à une électrode de condensateurs électro-chimiques C4, C5, C6, dont l'autre 6lec- trode est à la masse; les points communs aux résistances R8, R10 et R12 et aux condensateurs C4, C5 et C6 sont eux-memes reliés, par l'intermédiaire de résistances respectives R91 R11 et R7, aux anodes de diodes D8, Dg et D7 respectivement Les cathodes de ces diodes sont reliées, d'une part aux cellules CR2, CR3 et CR1, d'autre part, aux anodes des triacs T2, T3 et T1. Les lampes sont alimentées par une phase du réseau à travers des interrupteurs I1 et I2 et un fusible F1. Le fonctionnement du montage est le suivant Au moment où l'on établit le courant au moyen des interrupteurs Iî, I2, les triacs T1, T2, T3 se trouvaient à 2'- état bloqués Une tension redressée s'établit à travers les diodes D7, D8, D90 Les circuits R7 - R12 - C6, R9 - C4 - R8, R11 - R10 C5, jouent le rôle de constante de temps et d'adaptateurs de tension. Môme si les résistances ont les mêmes valeurs nominales, ainsi que les condensateurs, compte tenu de la réalisation pratique des circuits, l'une des constantes de temps est nécessai- rement plus faible que les autres, soit pour fixer les idées R7 R12 - C6. La diode D6 s'allume donc la première et ce, progressivement, si bien que la résistance de la cellule CR3 passe progressivement à une valeur faible. Entre l'anode et la gâchette du triac T3, la résistance, constituée par la résistance R3, la résistance des diodes D3, qui ont une valeur faible et par la résistance de la cellule CR3, tombe donc progressivement à une faible valeur. Le potentiel de gâchette crolt donc progressivement jus qu'a une valeur voisine du potentiel d'anode, ce qui provoque, comme on l'expliquera plus loin, l'amorçage progressif du triac et, par conséquent, l'allumage progressif de la lampe. Pendant l'amorçage du triac sa tension d'anode tombe progressivement, si bien que la tension redressée par la diode D9 devient progressivement insuffisante pour allumer la diode D5. Le triac T2 n'aura pas le temps de s'amorcera Il en résulte que sa tension d'anode, redressée par D8, est suffisante pour allumer la diode D4, si bien que le triac T1 s'amorce. A ce moment, sa tension d'anode tombe, si bien que la tension redressée par la diode D7 devient insuffisante pour maintenir la diode D6 à ltétat conducteur.Il en résulte l'extinction du triac T3, qui permet à son tour d'allumer le triac T2, et ainsi de suites On voit que finalement les lampes s'allument, dans l'exemple considéré, dans 1'ordre L3, L1, L2, L3,etco,, leur allumage et leur extinction étant progressifs On notera que les condensateurs C1, C2, C3 forment, avec les résistances auxquelles ils sont reliés des circuits de déphasage entre la tension d'anode et la tension de gâchette des triacso Ce déphasage varie lorsque la tension de la cellule photorésistante varie. D1autre part, le couple de diodes ou "diacti D1, D2 ou D3, associé audit circuit déphaseur, a pour effet de transformer les alternances positives de la tension d'anode en deux impulsions à fronts relativement raides, par période, I1 en résulte finalement, de façon connu en soi, un amorçage progressif du triac. Cet effet ne serait pas obtenu sans la coopération du diac du circuit dephaseur et d'une résistance variable, qui est ici constituée par une cellule photo-résistante. En choisissant convenablement les valeurs de déphasages (circuits C1, R1 etc..) et les constantes de temps (R8 - R9 C4, etc..) il est possible d'obtenir une commande d'allumage des lampes suivant une séquence relativement complexe. Avantageusement, les lampes fournissant respectivement des lumières vertes (V), rouges (R) et bleues (B), on s'arrange pour que les états où une seule lampe est allumée à la fois, soient très fugitifs et que des combinaisons du type VR, VRB, RB ou VB se succèdent, leur ordre de succession pouvant d'ailleurs être quelconque. En introduisant des résistances à coefficients de température négatifs inégaux en série avec chacun des couples de résistances R8, Rg, R1o, R11 et R7, R121 il est même possible d'obtenir un ordre de succession quasi-aléatoire des combinaisons Dans la variante de la figure 2, on retrouve les lampes L1 - L3, montées comme à la figure 1, en série avec des triacs T1 et T3, mais la lampe L2 est montée entre les anodes des deux triacs.De la même façon qu'à la figure 1, lors de la mise sous tension du montage, une tension redressée s'établit à travers les diodes D7 et Dg, mais celles-ci sont montées en sens inverse l'une de l'autre, si bien que ctest l'alternance négative qui est redressée par D7.La tension continue au point commun A entre les résistances R13 et R14, est la somme des tensions, respectivement négative et positive, redressées par les diodes D7 et Dg. En supposant, pour fixer les idées, que la constante de temps Rll, C6 est la plus courte, la différence de tension en A est suffisamment positive pour que la diode électro-luminescente D6 s'allume, si bien que la résistance de la cellule CR3 tombe à une valeur faible et que le triac T3 s'amorce. Lorsqu'il en est ainsi, sa tension d'anode tombe, si bien que la tension redressée par Dg devient insuffisante pour maintenir l'allumage de D6 : il en résultera finalement l'extinction de T30 Par ailleurs, la tension en A est devenue alors négative, si bien que la diode D4 s'est allumée, ce qui provoque l'amorçage de T1. Comme dans le cas de la figure 1, grâce aux circuits D1 C1 R1 CR1 et D3 C3, R3, CR3, les amorçages et les extinctions des triacs sont progressifs, si bien que chacun d'eux est équivalent à une résistance dont la variation en fonction du temps obéit à une loi complexe. Comme les résistances des trois lampais Lt, L2 et L3 peuvent elles-mêmes être différentes les unes des autres, on a ainsi réalisé un réseau de résistances dans lequel les courants varient suivant une loi complexe, Le choix des différents paramètres, permet finalement d'obtenir une variation complexe de l'effet chromatique obtenu. Une solution simple consiste à donner des puissances égales à L1 et L3, et une puissance plus faible à L2. Comme dans le montage de la figure 1, des effets aléatoires peuvent être obtenus par introduction de résistances à coefficient de température négatif. Dans la variante de la figure 3, une seule lampe L1 est montée en série avec un seul triac Ti. Comme dans le montage de la figure 1, lors de ltétablissement de la tension, sous 1'effet de la tension redressée par la diode D7, après une constante de temps réglable déterminée par le circuit R7 C6, R121 la diode électro-luminescente D4 s'allume, ce qui a pour effet de faire tomber la résistance de la cellule CR1 donc de provoquer l'amorçage du triac et l'allumage de la lampe. Une cellule photorésistante supplémentaire CR4 est connectée en parallèle sur la diode D7 et couplée à la diode électro-luminescente D4.La ré sistance de CR4 tombe donc en même temps que celle de CR1 et la diode D1 se trouve alors en parallèle sur une résistance relativement faible; comme par ailleurs, l'allumage du triac a eu pour effet de réduire sa tension anodique, il en résulte finalement que la tension redressée aux bornes de D1 devient très faible0 Lorsque le condensateur C6 est suffisamment décharge, la diode électro-luminescente D4 s'éteint, ainsi que la lampe L1. A ce moment, les cellules CR1 et CR2 reprennent une forte valeur de résistance et la tension d'anode du triac est rétablie à sa valeur initiale, si bien qu'un nouveau cycle d'allumage peut se de rouler. Le reglage de la constante de temps K7, C6 permet de faire varier les durées relatives d'extinction et d'allumage, ces deux phénomènes étant d'ailleurs, comme dans les montages précédents, progressifs. On notera qu'il est possible d'utiliser trois montages identiques à celui de la figure 3 pour commander trois lampes, les commandes étant convenablement décalées dans le temps pour obtenir l'effet chromatique désiré, I1 est également possible d'utiliser le montage de la figure 3 pour alimenter les lampes du montage de la figure 1, la tension d'alimentation, prise sur le réseau à la figure 1, étant alors prélevée aux bornes de la lampe Lt du montage de la figure 3. Une telle combinaison revient à faire varier de manière complexe la tension d'alimentation du montage de la figure 1. On peut ainsi obtenir, pour chaque couleur ou combinaison de couleurs que procure le montage de la figure 3, une variation complexe de. la luminance Il va de soi que diverses modifications pourront être apportées aux montages décrits et représentés, sans de l'esprit de 11 invention. REVENDICATIONS 1. Montage électronique d'allumage séquentiel de lampes1 en courant alternatif, comportant au moins un triac alimenté par ledit courant et des moyens, comportant un circuit déphaseur as socié à un diac et à une résistance variable, d'en provoquer l'- amorçage par une impulsion de gâchette, caractérisé en ce que ladite résistance variable est constituée par une cellule photorésistante connectée à une diode electro-luminescente, alimentée par une diode de redressement à travers un circuit à constante de temps, ladite diode de redressement étant elle-m8me soumise à la tension anodique d'un triac. 2. Montage électronique selon la revendication 1, caractérisé par une cellule photo-résistante supplémentaire montée en parallèle sur la diode de redressement, également couplée à la diode électro-luminescente. 30 Montage électronique selon la revendication 1, caractérisé par deux lampes montées en série avec deux triacs et par une lampe montée entre les anodes des triacs, les diodes de redressement que comportent les moyens d'amorçage de deux triacs débitant, en sens inverse l'une de l'autre, dans un circuit sommatcur de tension gui alimente les deux diodes clectro-luminescentes que comportent lesdits moyens d'amorçage, celles-ci étant montées en sens inverse liune de l'autres 4 Montage électronique selon la revendication 1, caractérisé par trois lampes montées en série avec trois triacs et par le fait que les moyens de provoquer l'amorçage de chaque triac comportent une cellule photo-résistance montée en série avec le triac et couplée à une diode électro-luminescente soumise à la tension anodique de l'un des deux autres triacs 5. Montage électronique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par une résistance à coefficient de température négatif montée dans ledit circuit à constante de temps 6. Montage électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque lampe est alimentée par une tension alternative variable prélevée aux bornes de la lampe d'un montage selon la revendication 2.