Brevet FR2634093A3 — publié le 19900112

FR 2634093 A3 19900112 FR 8809071 A 19880705 L'invention se rapporte à un lampe électrique à allumage automatique faisant partie d'un circuit amélioré par rapport à celui des lampes électriques automatiques classiques, afin que cette Lampe soit plus pratique d'utili- sation. Dans les lampes électriques automatiques clas- siques, un détecteur de rayonnement infrarouge est utilisé, en général, pour détecter l'arrivée d'une personne dans la zone de détection et un détecteur au CdS est utilisé aussi pour la détection de l'intensité de L'éclairage ambiant, de manière à constituer un dispositif d'éclairage déclenché automatiquement et d'éviter à l'utilisateur de tâtonner dans l'obscurité pour trouver un interrupteur ou d'oublier d'éteindre la lampe; toutefois, les lampes électriques auto- matiques classiques ont les inconvénients qui suivent: (1) Le détecteur de rayonnement infrarouge a une bande limitée de détection et l'emplacement pour l'uti- lisation d'un tel détecteur est limité aussi considérable- ment. Il peut être installé avantageusement dans un portail ou dans une pièce qui n'a qu'un faible volume, o une per- sonne se tient habituellement pendant une courte durée,mais il n'est pas pratique d'installer un tel détecteur dans une salle, ou dans une chambre, o plusieurs personnes peuvent se déplacer souvent; par exemple une personne peut se déplacer de cette salle à la cuisine ou à la chambre. La durée pendant laquelle une personne séjourne à ces endroits peut être très courte mais, pour des raisons pratiques, il n'est pas nécessaire d'éteindre la lumière; autrement dit, quand une lampe électrique automatique est installée à un tel endroit, cette lampe serait éteinte automatiquement lorsqu'une personne s'éloigne de La zone effective d'action du détecteur et il en résulterait un inconvénient pour l'uti- lisateur. Quand plusieurs personnes séjournent dans une salle pour regarder la télévision ou pour parler, il est jugé inutile d'utiliser une lampe automatique uniquement pour éviter du gaspillage. (2) Quand une lampe électrique automatique classique est allumée, le détecteur au CdS est habituelle- ment affecté par la variation de l'intensité lumineuse et présente un phénomène de clignotement intermittent. Pour surmonter ce phénomène, le détecteur au CdS doit être ins- tallé d'une manière telle qu'il ne se trouve pas dans la zone d'éclairage direct de la lampe; dans ce cas, l'endroit o ce détecteur peut être installé est très limité, autre- ment dit, la meilleure position pour la détection de la lumière est presque impossible à trouver et, en conséquence, la sensibilité du détecteur au CdS en est affectée. En outre, lorsqu'une lampe automatique classique a été allumée, le détecteur reçoit encore un signal d'entrée jusqu'à ce que le temps de comptage soit écoulé, en raison de la présence d'un circuit retardateur; en conséquence la lampe peut clignoter, ce qui est la cause d-'un plus ou moins grand inconvénient pour l'utilisateur. (3) Quand une lampe automatique classique est allumée, elle atteint sa luminance totale immédiatement sans réglage possible. Comme les exigences de confort se sont accrues, tout doit être capable d'offrir une qualité com- plète et améliorée; par conséquent, les inconvénients men- tionnés ci-dessus de la lampe automatique classique doivent être éliminés. Compte tenu de ce qui précède, l'inventeur s'est fixé comme but principal pour l'invention d'améliorer le circuit d'une lampe automatique classique en y ajoutant un circuit de commutation grâce auquel La lampe peut avoir deux modes opératoires: (1) un mode peut être celui d'une lampe automatique à réglage graduel de sa Luminance, (2) un autre mode peut être celui d'une lampe ordinaire mais encore avec un réglage graduel de sa luminance Un autre but de l'invention est de parvenir à un circuit exempt de clignotement afin d'éliminer le phé- nomène de clignotement de la lampe automatique classique au moment de l'allumage; la position du détecteur au CdS peut être modifiée, si nécessaire, afin de procurer le meilleur résultat au point de vue de la détection. Un but supplémentaire de l'invention est d'apporter un circuit qui peut être utilisé avec une ati- mentation en 110 V ou en 220 V simplement par le changement d'une résistance R22;ceci est une caractéristique pratique. Un autre but encore de l'invention est d'apporter un interrupteur bidirectionnel au silicium ST1 qui a des contacts ponctuels; un tel interrupteur a une durée de service considérable, sans défaillance, et par conséquent il constitue une mesure pratique appréciable. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-dessous en détail, en référence à la figure unique annexée qui est un schéma de circuit de commande et de détection pour une lampe à allumage automatique, confor- mément à l'invention. Le circuit représenté sur la figure comprend des parties qui sont bien connues d'une part et des parties nouvelles d'autre part, que l'on décrira en détail séparé- ment. Parties connues: Un détecteur de rayonnement infrarouge de type thermoélectrique est utilisé pour émettre un signal. Ce détecteur a une lentille convergente pour faire conver- ger les rayons infrarouges émis par le corps d'une personne. Ensuite, les rayons infrarouges recueillis sont convertis en un signal de tension pour être transmis à un circuit intégré (CI). Ce circuit CI est un circuit de commande pour déclencher l'allumage. La borne positive (+) d'un amplificateur ICla est raccordée et commandée par le détecteur pour l'amplification du signal de celui-ci. Un condensateur C1 est un condensateur de filtrage. Les compo- sants ICla, R2, R3, C2 et C3 sont raccordés ensemble pour composer un amplificateur AC non inverseur par lequel les fréquences non nécessaires sont arrêtees et seule la bande de fréquence requise est amplifiée. Le signal amplifié est transmis par C4 et R4 à La borne négative d'un amplificateur IClb pour une amplification supplémentaire et pour un fil- trage par un amplificateur AC inverseur qui comprend les composants IClb, les résistances R4, R5, VR1, C4 et C7; Les fréquences non nécessaires sont arrêtées aussi et seule La fréquence nécessaire est amplifiée. La résistance régla- ble VR1 est utilisée pour ajuster Le coefficient d'ampli- fication de IClb. Le signal de sortie de cet amplificateur IClb passe ensuite à travers un comparateur limiteur d'am- plitude comprenant les composants IC1c, ICld, R6, R7, R8 et R9 afin de déterminer si le transistor TR1 doit être déclen- ché et mis à la masse; autrement dit, quand le niveau de la tension du signal d'entrée est inférieur à la tension de référence sur la borne négative du composant IClc, la sortie de ce dernier a une vaLeur "FAIBLE", autrement la sortie du composant IClc a une valeur "ELEVEE". L'état du composant ICld est juste le contraire de celui du composant IClc.Quand la valeur à l'entrée du composant ICld est supérieure à la valeur sur la borne négative du composant IClc, ou à la valeur sur la borne positive du composant ICld,un potentiel positif passe à travers les résistances R10, Rll, R12, pour parvenir à la base du composant TR1 et faire que celui-ci devienne conducteur et soit relié à la mass-e; dans ce cas, le potentiel à travers la résistance R14 est changé de la valeur "ELEVEE" à la valeur "FAIBLE"; la borne "IN" du composant IC-2 est mise à la valeur "FAIBLE". Quand la borne de réenclenchement Cl du composant IC2 est à la valeur "ELEVEE", la borne T2 du composant IC2 est à la valeur "FAI- BLE". Comme le condensateur C8 se décharge à travers la borne T2, la borne de sortie désignée par l'indication "OUT" du composant IC2 a une valeur de sortie "ELEVEE". Le signal de sortie est envoyé à travers les résistances R18 et R19 respectivement aux bases des transistors TR2 et TR5; quand le transistor TR2 est réuni à la masse, la résistance R21 est aussi réunie à la masse. Dans ce cas, la base du transistor TR3 perd sa polarisation positive et par consé- quent ce transistor se met à l'état ouvert. Le circuit de contrôle décrit ci-dessus peut arrêter automatiquement Le fonctionnement du circuit de commande de l'éclairage quand la source d'éclairage est' suf- fisamment forte, c'est-à-dire que le signal de détection engendré par le détecteur est incapable de commander l'al- lumage du dispositif d'éclairage. La théorie est que, quand la lumière de l'éclairage est suffisamment forte, la résis- tance du détecteur au CdS est réduite, autrement dit sa chute de tension est réduite et alors la base du transistor TR4 reçoit un potentiel qui provoque sa mise à la masse et simultanément celle d'une extrémité des résistances R10 et Rll, ce qui fait que le signal de sortie des composants IClc et ICld est interrompu; dans ce cas, le transistor TR1 ne devient pas conducteur parce qu'il ne reçoit pas de pola- risation positive. Par conséquent, quand la lumière d'éclai- rage est suffisamment forte, le dispositif d'éclairage n'est pas allumé même quand le corps d'une personne entre dans la zone du détecteur. En plus des moyens connus, les caractéristiques nouvelles apportées par l'invention sont les suivantes: (1) A l'aide d'un interrupteur SW la lampe auto- matique peut rester une lampe électrique automatique "A" ou peut être changée en une lampe électrique ordinaire "D". La conception est telle que quand l'interrupteur SW est mis à la position "A", le potentiel de la résistance 21 est con- trôlé par le transistor TR2. Quand ce dernier n'est pas à l'état conducteur, une tension positive est présente à la base du transistor TR3 par l'intermédiaire des résistances R20 et R21, ce qui fait que ce transistor TR3 devient con- ducteur et est relié à la masse; en conséquence, le conden- sateur C1 est relié aussi à la masse, ce qui fait que le com- posant D3 n'étant pas polarisé ne devient pas conducteur; en conséquence l'interrupteur électronique bidirectionnel ST1 est ouvert et la Lampe est éteinte. Dans ce cas, la Lampe fonctionne comme une Lampe automatique. Une diode éLectroLuminescente LED s'aLlume pour indiquer le mode de fonctionnement de la Lampe. Quand L'interrupteur SW est placé sur la position "D", la résistance R21 est mise à la masse, et la lampe fonctionne comme une Lampe électrique ordinaire sans aucune caractéristique automatique. (2) La luminance de la lampe peut être ajus- tée graduellement indépendamment de son fonctionnement en mode automatique ou en mode ordinaire; quand le transistor TR3 est à l'état d'ouverture du circuit, le condensateur Cll n'est plus réuni à la masse. Ce condensateur Cll est chargé par une tension à travers les composants VR4 et R25; quand la tension de ce condensateur est supérieure à la tension de déclenchement des diodes bidirectionnelles D3,3D, le courant circule et l'interrupteur électronique bidirectionnel ST1 est déclenché pour devenir conducteur, de sorte que le courant passe à travers ce dernier pour allumer la Lampe. Les diodes D4 à D7 forment un pont d'un circuit de redresse- ment des deux alternances afin que les deux demi-alternances du courant alternatif à travers le condensateur Cll soient contr6lées par le transistor TR3. Dans le cas d'unchangement de la valeur de la résistance réglable VR4, la durée du temps de conduction du composant D3 est modifiée aussi, de même que l'angle d'allu- mage de l'interrupteur électronique bidirectionnel ST1. Dans cette circonstance, la valeur du courant passant à tra- vers Le composant ST1 est différente et la Luminance de la lampe en est affectée aussi. Lorsqu'un régulateur est uti- lisé pour le réglage de la valeur du composant VR4, la lumi- nancede la lampe peut être réglée graduellement, les com- posants R26 et C12 du circuit étant utilisés pour prévenir des retouches intentionnelles à l'interrupteur électronique bidirectionnel ST1, c'est-à-dire pour en assurer la stabi- lité. (3) Conception du circuit exempt de cligno- tement: grâce à cette conception, la lampe fonctionnant selon le mode automatique ne clignote pas; autrement, la lampe clignoterait parce que, quand une personne entre dans la zone de détection, le détecteur engendre un signal pour déclencher le circuit et allumer la lampe; simultanément, quand la lampe projette de la lumière sur le détecteur au CdS, la valeur de la résistance de celui-ci est réduite, ce qui fait que le transistor TR4 devient conducteur et relié à la masse. Le signal de sortie des composants IClc et ICld est interrompu; le composant IC-2 n'a pas non plus de signal de sortie; le composant TR2 n'est pas à l'état conducteur, alors le potentiel positif passe à travers les composants R20 et R21 pour arriver à la base du composant TR3; ce der- nier passe à l'état conducteur et le composantC11 est en court-circuit, ce qui fait que l'interrupteur électronique bidirectionnel devient nonconducteur et que, par conséquent, la lampe s'éteint. Quand la lampe s'est éteinte, la valeur de la résistance du détecteur au CdS s'élève parce qu'il n'y a pas suffisamment de rayonnement lumineux dans son voi- sinage; dans ce cas les composants IClc et ICld envoient-à nouveau un signal de sortie pour allumer la lampe; en consé- quence, la condition décrite ci-dessus se reproduit de façon répétée, ce qui entraîne le clignotement de la lampe. Avec une lampe automatique classique, quand celle-ci est allumée, le circuit de réglage est déclenché et la durée de décharge est déterminée par une résistance réglable. Quand la durée de décharge fixée s'est écoulée, et que le détecteur reçoit encore un signal d'entrée (c'est-à-dire que le corps d'une personne se trouve encore dans la zone de détection), la lampe a un clignotement qui se produit de manière répétée aussi longtemps qu'une personne se tient dans la zone d'ac- tivité du détecteur; ce phénomèrne est la cause pour l'utili- sateur d'une sensation désagréable. En tenant compte des inconvénients rappelés ci-dessus, L'inventeur a mis au point un circuit exempt de clignotement qui est incorporé à L'invention; quand le corps d'une personne entre dans La zone d'activité du détecteur, le circuit est déclenché pour produire à la borne désignée par la référence "OUT" du composant IC-2 un signal de sortie de valeur "ELEVEE" qui passe à travers la résistance R18 pour atteindre la base du transistor TR5 et mettre celui-ci à la masse; une extrémité du composant R23 est mise à la masse pour faire varier la valeur de la résistance du détecteur au CdS, et le transistor TR4 n'est pas mis à la masse. Grâce à ce circuit conçu tel qu'il vient d'être décrit, deux fonctions peuvent être obtenues: (1) pendant que la lampe est en cours d'allumage, la valeur de la résistance du détecteur au CdS varie pour faire que le transistor TR4 n'est pas mis à la masse; la lampe n'est pas éteinte ou elle ne clignote pas. (2) Pendant la période allant de la lampe en cours d'allumage à l'extinction, le circuit retardateur peut compter seulement de manière répétée sans provoquer le clignotement de la lampe aussitôt après l'écoulement de chaque durée de comptage; par conséquent, l'ensemble du circuit ne présente pas de défaut. En plus de ce qui vient d'être dit, l'inven- tion prévoit aussi l'emploi: (1) d'un circuit retardateur dont la durée de retardement peut être modifiée en fonction de la valeur de la résistance réglable VR2 modifiable pour maintenir la lampe à l'état allumé pendant une période don- née de temps lorsqu'une personne entre dans la zone de sen- sibilité pendant une très courte durée; (2) un circuit de démarrage retardé qui est utilisé pour protéger le circuit et le détecteur d'un fonctionnement initial instable et d'une fausse détection lors de la fermeture de l'inter- rupteur d'alimentation électrique; (3) les deux extrémités de la ligne d'alimentation électrique sont branchées en parallele avec une diode ZNR absorbant les impulsions et les autres signaux afin d'empêcher toute interférence. La résis- tance R22 est une résistance chutrice; la tension de l'aLi- mentation électrique, après avoir été baissée, passe a tra- vers la diode D2 pourdevenir un courant continu. La diode D1 est utilisée pour stabiliser la tension. Les condensateurs C5 et C6 sont des condensateurs de filtrage servant à filtrer les signaux indésirables et à procurer un courant continu pur. Le composant IC3 est un stabilisateur de tension maintenant l'alimentation électrique à L'état stable afin d'empêcher tout fonctionnement défectueux. REVENDICATIONS 1. Circuit amélioré à lampe électrique auto- matique dans lequel une lampe (L) est reliée à la masse par un interrupteur électronique bidirectionnel (ST1) a élec- trode de commande reliée à un montage bidirectionnel à deux diodes (D3), caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (SW) associé à une résistance (R21) reliée à la base d'un transistor (TR3), cet interrupteur (SW) ayant une première position (A) qui correspond au fonctionnement de la lampe en lampe automatique et une position (D) à laquelle la résistance R21 est reliée à la masse et la lampe est utili- sée comme lampe ordinaire, et en ce que ce circuit est relié en série avec un circuit exempt de clignotement (R18-TR5) empêchant ladite lampe (L) de clignoter au moment de son allumage, et en ce qu'il comprend en outre un moyen de réglage de la luminance (VR4-R25-C11) permettant le réglage de la luminance de la lampe utilisée comme lampe automatique ou comme lampe ordinaire. 2. Circuit selon la revendication 1, dans lequel le circuit exempt de clignotement est tel que, quand une personne entre dans la zone de détection, la borne de sortie ("OUTt") d'un composant (IC-2) de ce circuit a un signal de sortie qui est envoyé à travers un-rre résistance(R18) à la base du transistor (TR5) pour relier celui-ci à la masse, une extrémité d'une résistance (R23) associée au détecteur (CdS) est également reliée à la masse pour modifier la valeur de ce détecteur, de sorte qu'un transistor (TR4) associé aussi à ce détecteur passe à l'état non conducteur et n'est pas relié à la masse. 3. Circuit selon la revendication 1, caracte- risé en ce que le moyen de réglage de la luminance comprend en parallèle avec l'interrupteur électronique bidirectionnel (ST1) une résistance réglable (VR4), une résistance (R25) eL un condensateur (Cll) montés en série, de sorte que, quand ledit transistor (TR3) est à l'état non conducteur, le con- densateur(C11)n'est pas relié à la masse et La tension pas- sant à travers la résistance réglable (R24) et la résistance (R25) charge ce condensateur (Cll), et que lorsque la ten- sion dépasse la tension de conduction du montage a deux diodes (D3), le courant circule et l'interrupteur électronique bidirectionnel (ST1) reçoit une tension de déclenchement qui le rend conducteur et la lampe s'allume; et lorsque la valeur de la résistance réglable (VR4) est modifiée, la durée de conduction desdites diodes (D3) est modifiée, ce qui fait varier l'angle d'allumage de l'interrupteur électronique (ST1), de sorte que la tension aux bornes de ce dernier est différente et que la lampe a une luminance différente.