Brevet FR2922077A1 — publié le 20090410

Lampe électrique portative à diodes électroluminescentes, protégées en température par une résistance à coefficient thermique variable Domaine technique de l'invention L'invention est relative à une lampe électrique portative comportant au moins une diode électroluminescente connectée en série avec un interrupteur 10 électronique, aux bornes d'une source d'énergie, une électrode de commande de l'interrupteur électronique étant connectée à une sortie d'un circuit électronique de traitement, une résistance à coefficient thermique variable étant disposée à proximité de la diode électroluminescente pour contrôler l'interrupteur électronique en fonction de la température de la diode 15 électroluminescente. État de la technique 20 La durée de vie des diodes électroluminescentes (LEDs) est fortement dépendante de leur température d'utilisation. Pour éviter une dégradation accélérée des diodes électroluminescentes, leur puissance de travail est adaptée à leur température d'utilisation. 25 Il est connu de protéger une diode électroluminescente en température en plaçant une résistance à coefficient thermique positif (CTP) à proximité immédiate de la diode afin que sa température soit la plus représentative de celle de la diode. 30 Comme illustré à la figure 1, la résistance à coefficient thermique positif peut être connectée en série avec la diode (2) et un interrupteur de commande5 (S), aux bornes d'une source d'énergie (3), classiquement constituée par une pile ou une batterie. Ainsi, lorsque la température de la résistance à coefficient thermique positif (CTP) augmente, sa résistance électrique augmente et il en résulte une diminution du courant délivré à la diode (2). Le courant délivré à la diode est ainsi régulé en fonction de sa température. Ce type de montage, dans lequel la résistance à coefficient thermique variable est située sur le passage du courant d'alimentation de la diode, présente deux inconvénients majeurs. La résistance à coefficient thermique variable doit être capable de supporter les courants élevés qui sont utilisés dans l'alimentation des diodes, ce qui a pour effet de rendre le montage onéreux. De plus, lors du passage d'un courant important à travers la résistance, l'auto-échauffement de la résistance fait que sa température n'est plus vraiment représentative de celle de la diode. Avec ce type de montage, il est impossible d'obtenir une puissance d'alimentation optimale en fonction de la température. Dans un autre type de montage, illustré à la figure 2, la résistance à coefficient thermique variable (CTP) est toujours située à proximité de la diode électroluminescente (2), mais elle n'est plus placée dans le circuit d'alimentation de la diode. Dans ce montage, la diode (2) est connectée en série avec un interrupteur électronique de puissance constitué par un transistor T et, de préférence, une résistance R1, aux bornes de la source d'énergie (3). Une électrode de commande du transistor est connectée à une sortie d'un circuit électronique de traitement 4, par exemple, un microcontrôleur (�C). Le circuit 4 comporte une entrée de commande numérique connectée à la source d'énergie (3) par l'intermédiaire d'un interrupteur de commande S, de préférence, constitué par une touche. Le circuit 4 comporte, de plus, une entrée de type analogique connectée au point milieu d'un diviseur de tension comportant une CTP et une résistance R2 connectées en série aux bornes de la source d'énergie 3. Ainsi, la résistance à coefficient thermique variable (CTP) module en fonction de sa température, représentative de celle des diodes (2), la tension appliquée à l'entrée analogique du microcontrôleur, celui-ci contrôle alors en conséquence la puissance appliquée à la diode. Ce montage permet d'utiliser une résistance à coefficient thermique variable travaillant à faible puissance, mais il nécessite la présence d'un microcontrôleur ayant une entrée analogique et d'un algorithme de traitement correspondant de type comparateur à seuil ou de type proportionnel/intégral/dérivé (PID). Cette approche est, comme la précédente, onéreuse. Objet de l'invention L'invention a pour objet une lampe électrique portative à diode électroluminescente protégée en température de manière simple et économique. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la résistance à coefficient thermique variable est disposée dans un circuit connecté entre la sortie du circuit électronique de traitement et l'électrode de commande de l'interrupteur électronique. 20 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 25 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : les figures 1 et 2 représentent, de manière schématique, deux modes de 30 réalisation d'une lampe électrique portative selon l'art antérieur,15 les figures 3 et 4 représentent, de manière schématique, deux modes de réalisation d'une lampe selon l'invention. Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention Comme illustré à la figure 3, la lampe électrique portative 1 comporte, comme sur la figure 2, au moins une diode électroluminescente 2 connectée en série avec l'interrupteur électronique de puissance, constitué de préférence par un transistor T à effet de champ de type MOS, aux bornes de la source d'énergie 3. Avantageusement, la résistance R1 est connectée entre la diode 2 et le transistor de commande T. La lampe se distingue de la lampe selon la figure 2 par le fait que le circuit de traitement 4 ne comporte pas d'entrée analogique et présente une sortie numérique, de préférence 0/5V. Elle comporte un diviseur de tension résistif qui connecte la sortie de commande du circuit électronique de traitement 4, et une des bornes de la source d'énergie 3 (la masse sur la figure 3). Le diviseur de tension est constitué d'une résistance à coefficient thermique variable (CTP sur la figure 3) ou thermistor et d'une résistance R4. Le point milieu du diviseur de tension est connecté directement à l'électrode de commande du transistor T. Ainsi, au moyen du diviseur de tension, la tension appliquée sur l'électrode de commande est fonction de la température de la diode électroluminescente 2. Comme précédemment, la résistance à coefficient thermique variable est disposée à proximité immédiate de la diode électroluminescente 2, de manière à ce que sa température soit représentative de celle de la diode 2. Comme sur la figure 2, la résistance à coefficient thermique variable CTP n'étant pas disposée dans le circuit d'alimentation des diodes, elle est soumise à une faible puissance électrique et son auto-échauffement est limité. Ce montage permet de s'affranchir de l'utilisation d'un microcontrôleur analogique ayant des fonctions analogiques car la modulation de la puissance délivrée aux diodes est directement réalisée par la résistance à coefficient thermique variable CTP. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3 la résistance est à coefficient thermique variable positif, c'est-à-dire que la valeur ohmique augmente quand la température augmente. Cette résistance à coefficient thermique positif CTP est connectée entre la sortie du circuit électronique de traitement 4 et l'électrode de commande du transistor T, tandis que la résistance R4 est connectée entre l'électrode de commande et une des bornes de la source d'énergie 3. En variante, la résistance à coefficient thermique variable peut avoir un coefficient négatif, c'est-à-dire que la valeur ohmique diminue quand la température augmente. Une telle résistance à coefficient thermique négatif ou CTN est alors connectée entre l'électrode de commande du transistor T et une borne de la source d'énergie 3, tandis que la résistance R4 est connectée entre la sortie du circuit 4 et l'électrode de commande du transistor T. Sur la figure 3, le transistor T est un transistor bipolaire de type n et le diviseur de tension résistif est connecté à la masse. L'invention s'applique de manière analogue avec un diviseur de tension résistif connecté à la borne positive de la source d'énergie 3.30 Dans tous les cas, la puissance appliquée à la diode électroluminescente 2 diminue lorsque la température de la diode augmente, protégeant ainsi la diode électroluminescente 2 en température. Ceci permet de ne pas dégrader la durée de vie de la diode électroluminescente. En variante, l'interrupteur électronique T peut également être un transistor bipolaire. Le reste du circuit peut alors rester le même que sur la figure 3. Cependant, comme illustré à la figure 4, le montage peut aussi être légèrement modifié. Dans ce cas, la résistance R4 est éliminée et les variations de la résistance à coefficient thermique variable se répercutent sur le courant de base du transistor bipolaire. Ainsi, dans tous les modes de réalisation, la résistance à coefficient thermique variable CTP est disposée dans un circuit connecté entre la sortie du circuit électronique de traitement 4 et l'électrode de commande de l'interrupteur électronique (T). De cette manière, l'interrupteur électronique (T) est contrôlé en fonction de la température de la diode électroluminescente (2).20 Revendications 1. Lampe électrique portative comportant au moins une diode électroluminescente (2) connectée en série avec un interrupteur électronique (T), aux bornes d'une source d'énergie (3), une électrode de commande de l'interrupteur électronique (T) étant connectée à une sortie d'un circuit électronique de traitement (4), une résistance à coefficient thermique variable (CTP) étant disposée à proximité de la diode électroluminescente (2) pour 1 o contrôler l'interrupteur électronique (T) en fonction de la température de la diode électroluminescente (2), lampe caractérisée en ce que la résistance à coefficient thermique variable (CTP) est disposée dans un circuit connecté entre la sortie du circuit électronique de traitement et l'électrode de commande de l'interrupteur électronique (T). 15 2. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interrupteur électronique (T) est constitué par un transistor à effet de champ de type MOS. 20 3. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la résistance à coefficient thermique variable (CTP) est disposée dans un diviseur de tension résistif (CTP, R4) connecté entre la sortie du circuit électronique de traitement (4) et une des bornes de la source d'énergie (3), un point milieu du diviseur de tension étant connecté à la borne de 25 commande du transistor. 4. Lampe selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit coefficient thermique étant positif, la résistance à coefficient thermique variable (CTP) est disposée entre la sortie du circuit électronique de traitement (4) et 30 l'électrode de commande de l'interrupteur électronique (T). 7 5. Lampe selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit coefficient thermique étant négatif, la résistance à coefficient thermique variable (CTN) est disposée entre l'électrode de commande de l'interrupteur électronique (T) et ladite borne de la source d'énergie (5). 6. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interrupteur de commande étant constitué par un transistor bipolaire, la résistance à coefficient thermique variable (CTP) est directement connectée entre la sortie du circuit électronique de traitement et l'électrode de commande du ~o transistor bipolaire.