Brevet FR2891106A1 — publié le 20070323

- 1 - Méthode de connexion et d'alimentation de diodes électroluminescentes pour la réalisation de lampes. Les progrès effectués ces dernières années sur la qualité et le rendement des diodes électroluminescentes ont permis de réaliser des lampes utilisant ce type de diodes. Les diodes électroluminescentes ont une tension directe maximale de quelques volts (1 à 5 volts environ, suivant la puissance et la couleur). Pour réaliser une telle lampe, afin d'obtenir une puissance lumineuse suffisante et bien répartie, il est nécessaire d'utiliser un nombre impertant de diodes électroluminescentes. Pour des tensions d'alimentation assez faibles, telles que les lampes automobiles, les diodes électroluminescentes sont connectées en plusieurs branches parallèles comportant des diodes électroluminescentes en série. Chaque branche série comporte un régulateur de courant ou un moyen électronique de limitation de courant. Le fait de connecter un grand nombre de diodes électroluminescentes en série dans une branche à l'inconvénient majeur d'éteindre toutes les diodes électroluminescentes de la branche en cas de défaut d'une seule diode électroluminescente de ladite branche. Néanmoins pour des tension d'alimentation supérieures, il est nécessaire de convertir la tension, soit par un transformateur ou un moyen électronique pour obtenir une tension faible et ensuite alimenter les branches. Par exemple, comme illustré dans la figure 1, si l'on veut réaliser une lampe composée de dix branches de dix diodes électroluminescentes rouges (B1 à B10), nous avons une tension par branche (U2) de 25 volts et un moyen limiteur de courant (2) par branche. Le fait de vouloir alimenter cette lampe avec une tension élevée (Ul), 230 volts par exemple, oblige à utiliser un moyen de conversion de tension (3). Ledit moyen de conversion de tension est souvent un transformateur encombrant et coûteux. De plus les courants mis en jeux sont importants car ils résultent de la somme des courants de chaque branche. - 2 - L'invention concerne ce type de lampe et permet de simplifier la mise en oeuvre de ces diodes électroluminescentes. La figure 2 décrit, dans un exemple de réalisation de l'invention, le schéma d'alimentation de ces diodes électroluminescentes pour une tension alternative élevée. Le principe général consiste en la connexion de toutes les diodes électroluminescentes en série réalisant de ce fait une seule branche. Chaque diode électroluminescente, selon l'invention, est complétée par une diode zener (8) en parallèle sur ladite diode électroluminescente (7). La valeur de tension zener de cette diode zener est supérieure à la tension de la diode électroluminescente alimentée par le régulateur de courant (6). En cas de défaillance d'une diode électroluminescente, sa diode zener associée devient passante et le courant dans toute la branche est maintenu. L'alimentation de la lampe devient relativement simple car le courant mis en jeu est faible et ne correspond qu'au courant nominal d'une diode électroluminescente. La tension alternative (U1), est limitée en courant par le circuit (1) et (2), puis redressé par le pont de diodes (3). Un condensateur (5) assure le filtrage de la tension (U2) issue du pont de diode. Une résistance (4) limite l'appel de courant lors de la charge dudit condensateur (5). La tension (U2) est directement appliquée aux diodes électroluminescentes via un régulateur de courant (6). Pour des raisons de coût, il est possible, comme décrit dans la figure 3, de ne pas disposer une diode zener en parallèle sur toutes les diodes électroluminescentes mais seulement par groupe de diodes électroluminescentes. Dans ce cas, la défaillance d'une diode électroluminescente d'une branche provoquera l'extinction de toutes les diodes électroluminescentes de la branche, mais le reste des diodes électroluminescentes restera alimenté. Il est également possible de supprimer l'organe de régulation (6) car le circuit 2) joue déjà un rôle régulation de courant. - 3 - Dans une application particulière, telle que les lampes de signalisation routière, il est nécessaire de signaler la défaillance de la lampe. Lors de l'utilisation de lampes classiques à filament, un contrôleur de feux de signalisation mesure en permanence le courant consommé par la lampe. Pour simuler une lampes à filament, les lampes à diodes électroluminescentes doivent s'éteindre lorsqu'un nombre déterminé de diodes électroluminescentes sont défectueuses. La mise en oeuvre des diodes électroluminescentes selon l'invention rend cette fonction facilement réalisable car la tension aux bornes de la branche unique de diodes électroluminescentes est directement proportionnelle au nombre de diodes électroluminescentes défectueuses. En effet, lors de la défaillance d'une diode électroluminescente, la tension aux borne de celle-ci augmente, car la diode zener à une tension supérieure à ladite diode défectueuse. La figure 4 montre de façon schématique une forme de réalisation de ce moyen de détection. Un circuit électronique (1) mesure et calcule la différence de tension entre les deux entrées (U2) et (U3). Ces tensions sont reprises de la figure 2 et représentent respectivement la tension d'alimentation de la branche et la tension de régulation. La différence entre (U2) et (U3) résultante est directement proportionnelle au nombre de diodes électroluminescentes défectueuses. Lorsqu'un nombre déterminé de diodes électroluminescentes sont défectueuse, le circuit électronique (1) peut, dans cet exemple de réalisation, agir sur le moyen de commutation (2). Ledit moyen de commutation (2) permet de couper la régulation et par exemple d'éteindre la lampe en désolidarisant la lampe de son alimentation afin d'indiquer que celle-ci est défectueuse. - 4 - REVENDICATIONS 1) Méthode de connexion et d'alimentation de diodes électroluminescentes pour la réalisation de lampes caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes sont toutes connectées en série associées à des diodes zener en parallèle sur chaque ou plusieurs diodes électroluminescentes pour en assurer la continuité électrique en cas de défaillance d'une ou plusieurs diodes électroluminescentes. 2) Méthode de connexion et d'alimentation de diodes électroluminescentes pour la réalisation de lampes selon la revendication 1 caractérisée en ce que la tension des diodes zener est supérieure à la tension normale de fonctionnement des diodes électroluminescentes auxquelles elles sont associées. 3) Méthode de connexion et d'alimentation de diodes électroluminescentes pour la réalisation de lampes selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'un circuit électronique mesure la tension aux borne des diodes électroluminescentes pour en déduire le nombre de diodes électroluminescentes défectueuse. 4) Méthode de connexion et d'alimentation de diodes électroluminescentes pour la réalisation de lampes selon la revendication 3 caractérisée en ce que le circuit électronique agit sur un moyen de commutation pour éteindre la lampe.