Brevet FR2808963A1 — publié le 20011116

Etat de la technique L'invention concerne un circuit de commande d'une lampe à décharge de gaz comprenant: - une première partie de circuit fournissant une tension d'alimentation, cette partie de circuit ayant un élément interrupteur pour générer une tension de sortie découpée, et - une seconde partie de circuit fournissant une tension d'alimentation et ensuite une tension de fonctionnement pour la lampe à décharge de gaz. On connaît déjà un circuit de commande de ce type selon le document DE 197 09 966 Ai. Le circuit connu pour faire fonctionner une lampe à décharge de gaz d'un projecteur de véhicule automobile comporte un transformateur continu/continu (DC/DC) et une partie de circuit en aval qui est un pont complet relié à la lampe à décharge de gaz. Pour l'opération d'amorçage pour laquelle de telles lampes à décharge de gaz nécessitent en général une tension d'allumage de l'ordre de 20 kV, il faut un circuit distinct avec un enroulement d'allumage et des éléments de circuit coopérant avec celui-ci. De tels moyens complémentaires pour générer la tension d'allumage se traduisent par une mise en ouvre de moyens supplémentaires par rapport aux circuits nécessaires au fonctionnement une fois allumés et ont en général un encombrement non négligeable. Le circuit de commande selon le document EP 0 825 807 A2 pour une lampe à décharge de gaz comporte un circuit complémentaire avec un enroulement particulier et des éléments du circuit pour créer la tension d'allumage. La présente invention a pour but de développer un circuit de commande d'une lampe à décharge de gaz correspondant au type défini ci-dessus, dont la construction soit différente et qui nécessite relativement peu de moyens, notamment pour créer la tension d'allumage. A cet effet l'invention concerne un circuit du type défini ci-dessus caractérisé en ce que: - la tension de sortie découpée est transmise par un enroulement primaire monté à la sortie de la première partie de circuit, à des premier et second enroulements secondaires montés en série à l'entrée de la seconde partie de circuit, - le premier enroulement secondaire est branché en parallèle à un premier condensateur auquel est branché en parallèle à un interrupteur, et le second enroulement secondaire est branché en parallèle à un second condensateur lui-même branché en parallèle à un autre interrupteur, les deux interrupteurs faisant partie d'un demi-pont, et - la lampe à décharge de gaz est en série d'un côté avec le secondaire d'un transformateur d'allumage, fournissant la tension d'allumage, dans une branche transversale entre l'interrupteur et l'autre interrupteur, et de l'autre côté avec les premier et second condensateurs, - en parallèle au premier et au second enroulements secondaires, ceux-ci réunissent en commun un montage en série formé d'un condensateur d'allumage et d'une résistance de charge, le condensateur étant ainsi chargé sensiblement à la somme des tensions secondaires fournies par les deux enroulements secondaires, et - le condensateur d'allumage se décharge brusquement essentiellement dans l'enroulement primaire du transformateur d'allumage lorsqu'il atteint la tension somme, cet enroulement étant relié par un élément de courtcircuit entre le condensateur d'allumage et la résistance d'allumage, alors que pour l'allumage, un seul interrupteur du montage en pont, associé au transformateur d'allumage devient passant, l'autre interrupteur étant ouvert. En créant deux fois la tension secondaire, par exemple deux fois 175 V, avec le condensateur d'allumage et l'élément de commutation, on génère dans le circuit d'allumage une tension d'excitation suffisamment élevée dans le primaire du transformateur d'allumage pour que son secondaire induise une forte tension d'allumage, par exemple kV. Pour le fonctionnement permanent (allumage) qui s'ensuit, le circuit en demi-pont suffit; les deux éléments de commutation (interrupteurs) du montage ou circuit en demi- pont sont alternativement ouverts ou fermés. La seconde partie du circuit de commande avec les deux enroulements secondaires, le demi-pont et le segment de circuit créant la tension d'allumage ont une construction relativement simple5 et compacte malgré le second circuit secondaire, pour créer la double tension secondaire, vis-à-vis d'un montage en pont complet. Un développement avantageux prévoit que l'élément de commutation est un chemin avec arc électrique. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans l'unique figure annexée montrant un circuit de commande d'une lampe à décharge de gaz. Selon la figure, l'invention concerne un circuit de commande d'une lampe à décharge de gaz comme celle équipant par exemple les projecteurs de véhicules automobiles. Ce circuit comprend une première partie Sl pour générer une tension continue découpée à partir d'une tension d'alimentation UB et une seconde partie de circuit pour allumer la lampe à décharge de gaz LA qui fonctionne ensuite en phase de combustion. En parallèle à la source de tension d'alimentation, la première partie de circuit Si comporte un condensateur primaire et en parallèle à celui-ci un enroulement primaire L et en série avec cet enroulement un P interrupteur sous la forme d'un transistor T1. La tension continue découpée induit dans deux enroulements secondaires Lsi, Ls2 à l'entrée de la seconde partie de circuit S2, des tensions secondaires Usi, Us2 par exemple d'environ 75 V. Les deux enroulements secondaires Lsi' Ls2 du transformateur continu/continu (transformateur DC-DC) ainsi constitués sont montés en série, ce qui donne la double tension de secondaire aux bornes des deux enroulements secondaires Lsi, Ls2. En parallèle à la première borne Lsl du secondaire, il y a un premier condensateur et. en parallèle à celui-ci, un premier interrupteur sous la forme d'un transistor de commutation T en parallèle au second enroulement secondaire Ls2, on a un second condensateur C2 et en parallèle à celui-ci un autre interrupteur sous la forme d'un autre transistor de commutation T3. Les deux interrupteurs T2, T3 forment un demi-pont. La branche transversale du pont, comporte entre le premier et le second condensateurs C1, C2 d'une part et les deux interrupteurs T2, T3 d'autre part, la lampe à décharge de gaz LA; la lampe est en série avec un enroulement secondaire Tr d'un zs transformateur d'allumage Tr. Entre les deux enroulements secondaires Lsl, Ls2 et les premier et second condensateurs C1, C2 on a une liaison sans interposition d'un composant. L'autre côté des deux enroulements secondaires LSl, Ls2 est relié à des diodes redresseuses D1, D2; la première diode redresseuse D est reliée à l'anode du premier enroulement de secondaire Lsl et sa cathode est reliée au premier condensateur C1 ainsi qu'à l'élément interrupteur du demi- pont; la seconde diode redresseuse D2 est reliée par sa cathode à l'autre borne du second enroulement secondaire L 2 et par son anode au second condensateur C2 ou aussi à l'autre interrupteur T3 du demi-pont. En parallèle aux deux enroulements secondaires Ls,, LS2, on a le montage en série commun formé d'un condensateur d'allumage Cz et une résistance d'allumage Rz; le condensateur d'allumage C est relié à la cathode de la diode redresseuse D1 et la résistance d'allumage R est z reliée à l'anode de la diode redresseuse D2. Entre le condensateur d'allumage Cz et la résistance d'allumage Rz, on a un élément de court-circuit sous la forme d'un chemin à arc électrique FS relié par son autre extrémité à l'enroulement primaire Trzp et à l'interrupteur T2 situé du côté opposé à la branche transversale. Pour l'opération d'allumage, on ferme l'inter- rupteur T2. Par la commande cadencée du transistor T1, on charge les deux condensateurs C1, C2. En même temps on charge le condensateur C à travers la résistance R à une tension zz double de la tension du secondaire. Cette tension doublée est alors également appliquée au chemin à étincelles FS. Ce chemin FS devient passant pratiquement lorsqu'on atteint le double de la tension du secondaire qui est par exemple d'environ 1.000 V, de sorte que le transformateur d'allumage Tr permet d'appliquer la tension d'allumage à la lampe à décharge de gaz LA. Après une courte phase transitoire, les deux interrupteurs T2, T3 peuvent être commandés de façon5 cadencée à une fréquence de fonctionnement de par exemple 400 Hz. La tension d'allumage est générée avec les moyens décrits sans enroulements supplémentaires et autres semi- conducteurs; un demi-pont suffit, ce qui représente une10 économie de pièces et de coût. R E V E N D I CATIONS 1 ) Circuit de commande d'une lampe à décharge de gaz (LA) comprenant: une première partie de circuit (Si) fournissant une tension d'alimentation, cette partie de circuit ayant un élément interrupteur (T1) pour générer une tension de sortie découpée, et - une seconde partie de circuit (S2) fournissant une tension d'alimentation et ensuite une tension de fonctionnement pour la lampe à décharge de gaz (LA), caractérisé en ce que - la tension de sortie découpée est transmise par un enroulement primaire (Lp) montée à la sortie de la première partie de circuit (Si), à des premier et second enroulements secondaires (Lsl, Ls2) montés en série à l'entrée de la seconde partie de circuit (S2), - le premier enroulement secondaire (Lsl) est branché en parallèle un premier condensateur (Cl) auquel est branché en parallèle à un interrupteur (T2), et le second enroulement secondaire (L s2) est branché en parallèle à un second condensateur (C2) lui-même branché en parallèle à un autre interrupteur (T3), les deux interrupteurs (T2, T3) faisant partie d'un demi-pont, et la lampe à décharge de gaz (LA) est en série d'un côté avec le secondaire (Trzs) d'un transformateur d'allumage (Tr) fournissant la tension d'allumage, dans une branche transversale entre l'interrupteur (T2) et l'autre interrupteur (T3), et de l'autre côté avec le premier et le second condensateurs (Ci, C2), - en parallèle au premier et au second enroulements secondaires (Lsl, Ls2), ceux-ci réunissent en commun un montage en série formé d'un condensateur d'allumage (Cz) et d'une résistance de charge (Rz), le condensateur (Cz) étant ainsi chargé sensiblement à la somme des tensions secondaires fournies par les deux enroulements secondaires (Lsl, Ls2), et - le condensateur d'allumage (Cz) se décharge brusquement essentiellement dans l'enroulement primaire (Trzp) du transformateur d'allumage (Tr) lorsqu'il atteint la tension somme, cet enroulement étant relié par un élément de court-circuit (FS) entre le condensateur d'allumage (Cz) et la résistance d'allumage (Rz), alors que pour l'allumage, un seul interrupteur (T2) du montage en pont, associé au transformateur d'allumage (Tr) devient passant, l'autre interrupteur (T3) étant ouvert. 2 ) Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de court-circuit (FS) est un chemin à arc électrique.