Brevet FR2775863A1 — publié le 19990910

-1- L'invention concerne un dispositif lumineux, clignotant, autonome, comportant une source lumineuse (SL), notamment une diode électroluminescente, une source d'énergie électrique (SE), un condensateur (C) adapté à être chargé par la source d'énergie électrique (SE) à travers un premier interrupteur (K1), et à se décharger au moins partiellement à travers la source lumineuse (SL) à travers un second interrupteur (K2). On connaît des dispositifs de ce genre. Habituellement la10 base de temps est fournie par la durée de la charge d'un condensateur précédemment complètement déchargé. L'inconvénient de ces dispositifs est une forte consommation d'énergie, ce qui implique alors une durée de fonctionnement faible, de l'ordre de quelques heures.15 Le but de l'invention est de remédier à l'inconvénient des dispositifs connus du type précité, et de proposer un dispositif de ce type permettant une importante économie d'énergie à chaque flash, et donc une durée de fonctionnement beaucoup plus longue.20 Suivant l'invention, le dispositif du type précité est caractérisé en ce que la source lumineuse (SL) est choisie de manière à avoir une tension de seuil relativement importante par rapport à la tension de la source d'énergie (SE), en ce que le dispositif comporte des moyens formant base de temps (SC) adaptés à commander le fonctionnement des interrupteurs (K1) et (K2) pour décharger le condensateur (C) à travers la source lumineuse (SL) et le recharger selon un cycle prédéterminé, la décharge du condensateur (C) étant stoppé lorsque la tension aux bornes dudit condensateur (C)30 atteint la tension de seuil. Ainsi, lorsque la tension aux bornes du condensateur (C) atteint la tension de seuil de la source lumineuse (SL), celle-ci cesse d'être conductrice et la décharge du condensateur (C) est stoppée. Pour le flash suivant, il suffit alors de compléter la charge du condensateur (C). La quantité d'énergie disponible dans la source d'énergie (SE) -2- permet donc une durée de vie du dispositif selon l'invention nettement supérieure à celle des dispositifs connus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention sont rapportés dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif selon l'invention. - la figure 2 est un schéma détaillé d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. On a représenté à la figure 1, un dispositif lumineux, clignotant, autonome, comportant une source lumineuse (SL), notamment une diode électroluminescente, une source d'énergie électrique (SE), un condensateur (C) adapté à être chargé par la source d'énergie(SE) à travers un premier interrupteur (K1), et à se décharger au moins partiellement à travers la source lumineuse (SL) à travers un second interrupteur (K2). Suivant l'invention, et comme schématisé à la figure 1, en ce que la source lumineuse (SL) est choisie de manière à avoir une tension de seuil relativement importante par rapport à la tension de la source d'énergie (SE), en ce que le dispositif comporte des moyens formant base de temps (SC) adaptés à commander le fonctionnement des interrupteurs (K1) et (K2) pour décharger25 le condensateur (C) à travers la source lumineuse (SL) et le recharger selon un cycle prédéterminé, la décharge du condensateur étant stoppé lorsque la tension aux bornes dudit condensateur (C) atteint la tension de seuil. Dans l'exemple de la figure 2, les moyens formant base de30 temps sont constitués par un multivibrateur (MT). Dans cet exemple: - le multivibrateur (MT) est un multivibrateur classique à transistors à effet de champs MOS à grande impédance d'entrée.35 - il comporte en outre un adaptateur impédance (AP), qui améliore la qualité du signal de commande. 3- - les moyens formant base de temps sont agencés de manière à ouvrir l'interrupteur (K2) au bout d'un temps de fermeture prédéterminé. De préférence, on choisit un temps de fermeture suffisamment long pour produire un effet de flash mais suffisamment court pour que la tension aux bornes du condensateur (C1) soit encore supérieure à la tension de seuil de la source lumineuse (SL), de manière à diminuer la consommation d'énergie pour chaque flash. - les interrupteurs (K1) et (K2) sont des interrupteurs électroniques pilotés par les moyens formant base de temps. - la source lumineuse (SL) est une diode électroluminescente très grande luminosité (D1) ou une lampe à incandescence mise en série avec une diode à effet d'avalanche. Cette source lumineuse (SL) est choisie de manière à avoir une tension de seuil relativement élevée par rapport à la tension de la source d'énergie (SE), par exemple égale à au moins 50% et de préférence 80% de la tension de la source d'énergie (SE) pour permettre une économie d'énergie significative par rapport aux dispositifs connus. - le condensateur (Cl) est polarisé et est à faible courant de fuite. - la source d'énergie (SE) est sous la forme d'un accumulateur (Ai) ou d'une pile. - il comporte en outre un connecteur (B1), qui une fois connecté arrête le fonctionnement du dispositif et permet, dans la configuration accumulateur (A1), la recharge de ce dernier. A titre d'exemple, on peut utiliser une pile ou un30 accumulateur de tension 2.4 volts, une diode électroluminescente de tension de seuil 1.5 volts et un condensateur de 220 micro farad. Calcul du temps théorique du fonctionnement du dispositif pris en exemple: Le principe du calcul est basé sur la décharge du -4- condensateur (C1) à travers la diode électroluminescente (Dl). A chaque décharge on obtient un flash lumineux, on va donc calculer le nombre de décharges que le condensateur (C1) peut effectuer avec un accumulateur (A1) donné. Dans les calculs suivants, on négligera le courant de fuite du condensateur (C1), donc on considérera que la quantité d'électricité de la charge et celle de la décharge seront égales. Ce calcul nous donnera le nombre de flashes effectifs et connaissant la période d'allumage, la déduction du temps de fonctionnement sera possible. Données (en référence au schéma détaillé de la figure 2): Quantité d'électricité disponible dans l'accumulateur (A1): Qa en coulombs. Période d'allumage:T = 0.69 * (R4 * C3 + R5 * C2). Tension aux bornes de (Cl) en fin de décharge: Vc en volts. Tension seuil directe aux bornes de (D1): Vf en volts. Résistance équivalente du système de commande: Req en ohms (# Req du multivibrateur). Quantité d'électricité consommée pour le flash initial: Qi = Cl * Vc. Quantité d'électricité consommée pour un flash en régime permanent: Qp = Cl * [ Vc-Vf]. Temps de fonctionnement partiel sans le dispositif: Ts Nfpi = Qa / Qi t nombre de flashes et Ts = Nfpi * T. A ce temps de fonctionnement, il faut déduire le temps qu'utilisera une électronique de commande indépendante pour faire fonctionner le système.30 Temps de fonctionnement partiel avec le dispositif: Tip (on néglige la décharge initiale) Nfpp = Qa / Qp i = Vcc /Req en A/Heure => Qej = i * 3600 * 60. -5- Temps de fonctionnement global avec le dispositif: Ti (on néglige la décharge initiale) Nfgp = [Qa-( Qej * Tip)] / Qp ≤ nombre de flashes et Ti = Nfgp * T. Suite aux calculs du temps théorique du fonctionnement du dispositif, on déduit que Ti > Ts. Ce qui est logique, car sans l'invention, cela reviendrait à consommer, à chaque charge, la quantité d'électricité utilisée pour la charge initiale, ce qui augmenterait la dépense énergétique. Sans10 le dispositif, le temps de fonctionnement serait plus court. L'invention est susceptible d'avoir une application industrielle, par exemple, dans le domaine de la décoration de sapin de Noël. Pour cet exemple d'application, l'invention est la partie centrale du dispositif de15 décoration. D'autres éléments sont associés à l'invention pour répondre à la spécificité de l'application, comme par exemple un cabochon diffuseurs pour la source lumineuse. Ce dispositif selon l'invention est, à titre d'exemple non limitatif destiné à être inséré dans une boule pour sapin de20 Noël, qui deviendra alors, une boule lumineuse autonome et clignotante, de faible consommation d'énergie. De plus ce système permet d'éviter le contact avec le réseau secteur du pays, ce qui garantie une protection totale de l'utilisateur sur les risques d'électrocution et d'incendie. -6- REVENDICATIONS 1)Dispositif lumineux, clignotant, autonome, comportant une source lumineuse (SL), notamment une diode électroluminescente, une source d'énergie électrique (SE), un condensateur (C) adapté à être chargé par la source d'énergie électrique (SE) à travers un premier interrupteur (K1), et à se décharger au moins partiellement à travers la source lumineuse (SL) à travers un second interrupteur (K2), caractérisé en ce que la source lumineuse (SL) est choisie de manière à avoir une tension de seuil relativement10 importante par rapport à la tension de la source d'énergie (SE), en ce que le dispositif comporte des moyens formant base de temps (SC) adaptés à commander le fonctionnement des interrupteurs (K1) et (K2) pour décharger le condensateur (C) à travers la source lumineuse (SL) et le recharger selon un cycle prédéterminé, la décharge du condensateur (C) étant stoppé lorsque la tension aux bornes dudit condensateur (C) atteint la tension de seuil. 2)Dispositif lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant base de temps sont constitués par un multivibrateur. 3)Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le multivibrateur est un multivibrateur classique à transistors à effet de champs MOS à grande impédance l'entrée.25 4)Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un adaptateur impédance. )Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens formant base de temps sont agencés de manière à ouvrir l'interrupteur (K2) au bout d'un30 temps de fermeture prédéterminé suffisamment long pour produire un effet de flash mais suffisamment court pour que la tension aux bornes du condensateur soit encore supérieure à la tension de seuil de la source lumineuse (SC). 6)Dispositif selon l'une des quelconques revendications précédentes, caractérisé en ce que les interrupteurs (K1) et -7- (K2) sont des interrupteurs électroniques pilotés par les moyens formant base de temps.