Brevet FR2806247A1 — publié le 20010914

"Procédé de commande d'un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge" L'invention concerne un procédé de commande d'un dispositif d'alimentation d'une lampe du type à décharge. invention concerne plus particulièrement un procédé de commande d'un dispositif d'alimentation en courant alternatif d'une lampe du type à décharge, notamment de projecteur de véhicule automobile, du type dans lequel le dispositif d'alimen tation alimenté en tension continue et comporte un conver tisseur tension continue en tension alternative comportant des interrupteurs qui sont pilotés par une unité électronique qui, dans un premier temps, commande le fonctionnement du dispositif d'alimentation dans une phase dite d'amorçage de la lampe et qui, dans un deuxième temps, commande le fonctionnement du dispositif d'alimentation dans une phase dite de régime stabilisé comportant un premier point de fonctionnement pour lequel la lampe produit une intensité moyenne de flux lumineux déterminee, ou flux nominal, en vue de réaliser une première prestation, par exemple du type feu de route, et du type dans lequel la tension d'alimentation en régime stabilisé comporte alternativement une impulsion de tension positive une impulsion de tension négative. On rappelle qu'une lampe du type à décharge se caractérise notamment par son absence de filament. arc électrique de lumière est créé à partir d'une différence de potentiel importante produite aux bornes de deux électrodes distantes, par exemple de quatre millimètres, dans une ampoule. L'ampoule peut être réalisée en verre de quartz clair elle contient par exemple du xénon à pression élevée et des sels métalliques, ainsi que des halogénures à l'état solide. L'arc électrique provoqué dans le xénon par l'action de commande d'éclairage fournit l'énergie nécessaire à l'évaporation des sels métalliques et des halogénures. La lampe à décharge est alimentée grâce à un dispositif d'alimentation, ou ballast, qui réalise l'amorçage de la lampe et qui permet ensuite son fonctionnement en régime stabilisé à un point fonctionnement déterminé par les caractéristiques de la lampe la prestation que celle-ci doit réaliser. Le document FR-A-2.775.155 décrit un exemple d'un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge. Un inconvénient des systèmes d'éclairage de véhicule comportant de tels dispositifs d'alimentation de lampes à décharge est leur encombrement. En effet, si l'on a besoin de réaliser plusieurs prestations d'éclairage, il est nécessaire de disposer de plusieurs lampes à décharge équipées chacune d'un dispositif d'alimentation associé. De plus, ces systèmes d'éclairage absorbent une puissance électrique importante. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de commande du dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge qui permet de réaliser plusieurs prestations d'éclairage avec la même lampe à décharge. Dans ce but, l'invention propose un procède de commande du type décrit précédemment, caractérisé en ce la phase de régime stabilisé comporte au moins un deuxieme point de fonctionnement pour lequel l'intensité moyenne flux lumineux est différente du flux nominal en vue de réaliser une deuxième prestation, par exemple du type feu de jour, et ce que, pour commuter d'un point de fonctionnement à l'autre, l'unité électro nique modifie la durée de chaque intervalle de temps entre une impulsion de tension positive et une impulsion de tension négative, et/ou modifie la durée de chaque impulsion de tension si elles sont séparées par un intervalle de temps non nul. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - pour commuter du premier point de fonctionnement à un autre point de fonctionnement, l'unité électronique augmente la durée de chaque intervalle de temps et/ou diminue la durée de chaque impulsion de tension, de manière que la lampe produise une intensité moyenne de flux lumineux inférieure au flux nominal ; - l'unité électronique modifie la durée des intervalles temps et/ou la durée des impulsions de tension en modifiant la de pilotage des interrupteurs ; - l'unité électronique modifie de manière égale la durée chaque intervalle de temps et/ou modifie de manière égale durée de chaque impulsion de tension. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est un schéma qui représente un dispositif d'alimentation d'une lampe à décharge pour la mise en oeuvre du p rocédé selon l'invention ; figure 2 est diagramme qui représente la tension alternative d'alimentation du dispositif d'alimentation de la figure 1 fonction du temps ; - la figure 3 est un diagramme similaire au précédent qui illustre deux points de fonctionnement du dispositif d'alimentation de la figure 1 ; - la figure 4 est un diagramme qui représente l'intensité du flux lumineux de la lampe en fonction du temps, selon les points de fonctionnement de la figure 3 ; - figure 5 est un diagramme similaire à celui de la figure 2 dans le cadre d'une variante du procédé selon l'invention. a représenté schématiquement sur la figure 1 un dispositif d'alimentation 10 d'une lampe à décharge 12 qui est commandé par un procédé conforme aux enseignements l'invention. Comme on l'a représenté sur la figure 1, le dispositif d'alimentation 10 de la lampe 12 comporte, montés en série, convertisseur 14 de tension continue en une autre tension continue ou convertisseur continu/continu, un convertisseur 16 de tension continue en tension alternative, ou convertisseur continulalternatif, et un étage d'amorçage 18 de la lampe 12 qui sont pilotés par une unité électronique de commande 20. convertisseur continu/continu 14, alimenté à la tension de la batterie du véhicule, ou tension d'entrée U., comprend par exemple un transformateur qui augmente la valeur de la tension d'entrée U.. condensateur (non représenté) est généralement monté en série a la sortie du convertisseur continu/continu 14. Le convertisseur continu/alternatif 16 comprend par exemple un pont en H de quatre interrupteurs (non représentés) à semi-conducteurs qui sont pilotés par l'unité électronique de commande 20. L'étage d'amorçage 18 permet notamment de produire une impulsion haute tension au cours d'une phase dite d'amorçage Pa de la lampe 12 qui précède une phase de fonctionnement en régime stabilisé P, Pour plus de précisions sur la structure le fonctionnement du dispositif d'alimentation on pourra se reporter au document FR-A-2.775.155. phase de régime stabilisé Ps, les interrupteurs sont pilotés manière à produire alternativement, aux bornes des électrodes de la lampe à décharge 12, une impulsion de tension positive et une impulsion de tension négative de même valeur efficace impulsions de tension forment une tension alternative d'alimentation U., symétrique carrée qui est représentée à la figure 2. La figure 2 représente la valeur de la tension d'alimentation Ua en fonction du temps en régime stabilisé La tension d'alimentation U. en régime stabilisé se caractérise par les paramètres suivant : une valeur efficace un intervalle de temps IT entre deux impulsions de signes opposés, et une durée impulsion D. L'intensité 1 flux lumineux de la lampe 12 dépend de la forme de la tension alternative d'alimentation Ua. On suppose pour une valeur U,ff de la tension d'alimentation U,, donnée, l'intensité 1 du flux lumineux est égale à une valeur instantanée lillst donnée. On note que pendant les intervalles de temps IT la tension d'alimentation Ua est nulle et donc l'intensité 1 du flux lumineux est nulle. Néanmoins, les intervalles de temps IT sont suffisamment courts pour que l'utilisateur du véhicule ne perçoive pas l'interruption du flux lumineux, grâce à l'effet de pertinence rétinienne. Par conséquent, pendant une période de temps donnée comportant plusieurs impulsions de tension et plusieurs intervalles de temps IT on peut définir l'intensité moyenne IMOY du flux lumineux qui correspond au rapport de la somme des intensités instantanées pendant la période de temps donnée. Conformément enseignements de l'invention, on modifie l'intervalle de temps IT, sans intervenir sur les autres paramètres, pour modifier l'intensité moyenne Imoy du flux lumineux. Ainsi, pour valeur efficace Ueff et une durée d'impulsion D données, l'augmentation de la valeur de l'intervalle de temps IT provoque une diminution de l'intensité moyenne ',,y du flux lumineux. En effet, pendant une même période de temps donnée, la lampe 12 sera alimentée moins longtemps si l'on augmente la valeur de l'intervalle de temps IT. Ainsi, deux intervalles de temps IT différents corres pondent à deux intensités moyennes I.,y de flux lumineux différentes en phase de régime stabilisé P, On a représenté, respectivement sur les figures 3 et 4, la tension alternative d'alimentation U,, et l'intensité 1 du flux lumineux lorsque le dispositif d'alimentation 10 selon l'invention fonctionne en régime stabilisé Ps et comporte deux points de fonctionnement qui sont associés à deux intervalles de temps IT,, IT2 différents. Au premier point de fonctionnement, qui correspond à une valeur nominale d'intervalle de temps IT,, la lampe 12 produit une intensité moyenne nominale de flux lumineux, ou flux nominal, qui réalise une première prestation réglementaire, par exemple une prestation du type de route. Lorsqu'une instruction commande C donne l'ordre à l'unité électronique 20 de realiser une deuxième prestation réglementaire, par exemple du type feu de jour, l'unité électronique 20 modifie la durée de l'intervalle de temps IT pour obtenir un deuxième point de fonctionnement. Au deuxième point de fonctionnement, qui correspond à une deuxième valeur d'intervalle de temps IT2 supérieure à la valeur nominale IT,, la lampe 12 produit une deuxième intensité moyenne 1,,,y2 de flux lumineux qui est inférieure à la valeur nominale 1,,,yl. On note que la prestation type feu de jour correspond à un fonctionnement dans lequel projecteurs avant du véhicule sont allumés de jour pour améliorer la signalisation du véhicule vis-à-vis des autres véhicules. Cette prestation réglementaire fait appel à une valeur moyenne d'intensité lumineuse qui est supérieure à celle d'un feu avant de position et inferieure à celle d'un feu de croisement. Conformément aux enseignements de l'invention, l'unité électronique 20 modifie la valeur de l'intervalle de temps IT en modifiant la loi de pilotage des interrupteurs du convertisseur continu/alternatif 16. Lorsque l'utilisateur transmet à l'unité électronique une instruction commande C qui donne l'ordre du passage la prestation feu de route à la prestation de feu de jour, ou l'inverse, l'unité électronique 20 modifie les instants de fermeture et d'ouverture des interrupteurs de manière à obtenir la valeur d'intervalle de temps IT associée à la prestation demandée. On note que l'unité électronique 20, ou bien l'ensemble du dispositif d'alimentation 10, peut être commune à plusieurs lampes à décharge 12. Selon une variante de réalisation (non représentee) de l'invention, dispositif d'alimentation 10 de la lampe peut comporter plus de deux points de fonctionnement de maniere à réaliser plus deux prestations réglementaires distinctes. De preférence, les points de fonctionnement supplemen- taires correspondent à des valeurs moyennes IMOY flux lumineux inférieures au flux nominal 1,,,,yl de manière à pas diminuer la durée de vie de la lampe 12. On a représenté sur la figure 5 une autre variante de réalisation de l'invention dans laquelle on modifie l'intensité moyenne du flux lumineux en modifiant la durée D de chaque impulsion tension, sans intervenir sur les autres paramètres de la tension d'alimentation Ua. De préférence, on modifie de manière égale la durée D de chaque impulsion de tension en vue de répartir l'usure de manière égale sur chaque électrode de la lampe 12. Au premier point de fonctionnement, qui correspond a une valeur nominale Dl de la durée d'impulsion, la lampe 12 produit une intensité moyenne nominale Irnoy, de flux lumineux, ou flux nominal, qui réalise une première prestation réglementaire, par exemple une prestation du type feu de route. L'instruction de commande C provoque le passage au deuxième point de fonctionnement, qui correspond à une deuxième valeur D2 de la durée d'impulsion, dans lequel la lampe 12 produit une intensité moyenne 1,,,y2 de flux lumineux inférieure au flux nominal pour réaliser une deuxième prestation réglementaire, par exemple une prestation du type de jour. L'unité électronique 20 modifie ici la loi pilotage des interrupteurs du convertisseur continu/alternatif de manière à diminuer la durée d'impulsion D en vue de diminuer l'intensité moyenne Ir,0y du flux lumineux. On note que l'intervalle de temps IT entre deux impulsions tension ne doit pas être nul sinon la modification de la durée impulsion D n'a pas d'influence sur l'intensité moyenne lmoy du flux lumineux. Selon encore une variante de réalisation (non représentée) l'invention, on peut modifier à la fois la durée D des impulsions tension et la durée des intervalles de temps IT pour modifier intensité moyenne Im,,y du flux lumineux. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un dispositif d'alimentation (10) en courant alternatif d'une lampe (12) du type à décharge, notamment de projecteur de véhicule automobile, type dans lequel le dispositif d'alimentation (10) est alimente en tension continue (Ue) et comporte un convertisseur de tension continue en tension alternative (16) comportant des interrupteurs qui sont pilotés par une unité électronique (20) qui, dans un premier temps, commande le fonctionnement du dispositif d'alimentation (10) dans une phase dite d'amorçage (Pa) de la lampe (12) et qui, dans un deuxième temps, commande le fonctionnement du dispositif d'alimentation (10) dans une phase dite de régime stabilisé (Ps) comportant un premier point de fonctionnement pour lequel la lampe (12) produit une intensité moyenne (Imoyl) de flux lumineux déterminée, ou flux nominal, en vue de réaliser une première prestation, par exemple du type feu de route et du type dans lequel la tension d'alimentation (Ua) en régime stabilisé (Ps) comporte alternativement une impulsion de tension positive et une impulsion de tension négative, caractérisé en ce que la phase de régime stabilisé (Ps) comporte au moins un deuxième point de fonctionnement pour lequel l'intensité moyenne (Imoy2) du flux lumineux différente du flux nominal (Imoyl) en vue de réaliser deuxième prestation, par exemple du type feu de jour, et en ce que, pour commuter d'u n point d e fonctionnement à l'autre, l'unité électronique (20) modifie la durée de chaque intervalle de temps (IT) entre une impulsion de tension positive et une impulsion de tension négative, et/ou modifie la durée (D) de chaque impulsion de tension si elles sont séparées par un intervalle de temps (IT) non Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce pour commuter du premier point de fonctionnement à un autre point de fonctionnement, l'unité électronique (20) augmente la durée de chaque intervalle de temps (IT) et/ou diminue la durée (D) de chaque impulsion de tension, de manière que la lampe (12) produise une intensité moyenne (IIOY2) de flux lumineux inférieure au flux nominal (l,oyi). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l'unité électronique (20) modifie la durée des intervalles temps (IT) et/ou la durée (D) des impulsions de tension en modifiant la loi de pilotage des interrupteurs. 4.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en l'unité électronique (20) modifie de manière égale la durée chaque intervalle de temps (IT) et/ou modifie de manière égale la durée (D) de chaque impulsion de tension.