Brevet FR2927503A3 — publié le 20090814

FR 2927503 A3 20090814 FR 0800734 A 20080212 Arrière-plan technologique de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de commande de guirlande lumineuse avec une alimentation électrique tous courants, et en particulier un dispositif de commande de guirlande lumineuse qui est applicable à une guirlande lumineuse à boucles multiples, afin de commander le fonctionnement en éclairage de celle-ci, et qui est capable de recevoir une large gamme d'alimentation en courant alternatif à partir par exemple d'un secteur électrique. 2. Arts apparentés Les guirlandes lumineuses sont très largement utilisées pendant les célébrations des fêtes de fin d'année et les festivals. Par exemple, la guirlande lumineuse est agencée sur, par exemple, un arbre dans une rue ou le long des côtés opposés d'une route pour former un tunnel d'éclairage. Toutes ces applications nécessitent une guirlande d'éclairage extrêmement longue. En outre, ces longues guirlandes lumineuses sont alimentées par des sources de courant électrique en courant continu (CC) et ainsi les alimentations en courant CC sont nécessaires pour le fonctionnement des guirlandes lumineuses. De plus, pour commander les guirlandes lumineuses pour qu'elles s'éclairent suivant un motif ou un mode souhaité, un dispositif de commande est nécessaire pour commander la MARCHE/ARRET de l'éclairage des guirlandes lumineuses. A cet égard, les alimentations électriques et les dispositifs de 2 commande sont d'une importance vitale pour le fonctionnement des guirlandes lumineuses. Traditionnellement, la guirlande lumineuse n'est pas soumise à une limitation quelconque en matière de 5 consommation d'électricité, de telle sorte que la guirlande lumineuse peut se d'éclairage total pendant une temps. Ceci consomme une grande si bien qu'une alimentation 10 capacité est requise pour d'électricité requise pour trouver en condition très longue période de quantité d'électricité, électrique de grande assurer la quantité faire fonctionner la guirlande lumineuse dans une condition d'éclairage total pendant une longue période de temps. Ceci augmente la consommation globale d'électricité de 15 l'alimentation électrique, ce qui n'est pas simplement du gaspillage, mais ce qui porte atteinte également à l'environnement. De plus, une telle alimentation électrique de grande capacité nécessite un transformateur qui a souvent une dimension très 20 encombrante, qui occupe un grand espace et qui provoque des problèmes d'installation, en particulier pour les consommateurs qui souhaitent agencer de manière dynamique la guirlande lumineuse dans n'importe quel site souhaité. 25 En outre, du fait qu'un transformateur devient plus grande, ce qui s'oppose à l'intégration 30 dans le dispositif de commande. Ainsi, dans le système est requis pour l'alimentation électrique capacité utilisée pour les guirlandes connues, la taille globale de l'alimentation encombrant de grande lumineuses électrique 3 de guirlande lumineuse classique, le dispositif de commande et l'alimentation électrique doivent être agencés séparément. Ceci provoque des problèmes et des inconvénients pour l'installation de la guirlande lumineuse. De plus, une grande longueur de fil électrique est nécessaire pour faire les connexions entre l'alimentation électrique et le dispositif de commande et ceci augmente le risque que l'alimentation électrique et le dispositif de commande soient soumis à une interférence électromagnétique haute fréquence et ainsi influencent la qualité et la stabilité de la commande de la guirlande lumineuse. Ceci est particulièrement vrai lorsque l'alimentation électrique et le dispositif de commande sont placés à l'extérieur. Pour surmonter ce problème d'interférence électromagnétique, traditionnellement, un dispositif anti-interférence ou un filtre haute fréquence est agencé entre l'alimentation électrique et le dispositif de commande. Ceci augmente le coût global de fabrication et d'installation et rend la taille globale de la combinaison de l'alimentation électrique et du dispositif de commande encombrante. Ceci est en outre un inconvénient pour un fonctionnement et une installation à l'extérieur. En outre, le système de commande de la guirlande lumineuse classique doit être installé en coopération avec l'alimentation électrique et l'installation de celle-ci est soumise à des contraintes imposées par l'environnement. Par exemple, la guirlande lumineuse peut être agencée sur une tour et le dispositif de 4 commande ne fournit qu'un contrôle uniforme sur le fonctionnement de la guirlande lumineuse comme par exemple un éclairage total, ou un arrêt total et un clignotement. Ceci empêche l'utilisateur de commander l'éclairage de la guirlande lumineuse de quelque manière souhaitée ou de quelque combinaison de différents modes d'éclairages que ce soit. Il en résulte que l'éclairage de la guirlande lumineuse devient très uniforme et triste. Ainsi, on souhaite avoir un dispositif de commande de guirlande lumineuse qui surmonte les problèmes et les inconvénients mentionnés ci-dessus. Définition générale de l'invention Un objectif de la présente invention consiste à fournir un dispositif de commande de guirlande lumineuse qui comprend un circuit d'alimentation électrique qui est composé d'un circuit abaisseur d'impédance, afin d'étendre la plage de tension d'une puissance d'alimentation en courant alternatif qui l'alimente de telle sorte que l'élimination d'un transformateur employé dans le système classique soit réalisée et que la taille globale soit réduite. Un autre objectif de la présente invention consiste à fournir un dispositif de commande de guirlande lumineuse comprenant un dispositif intégré qui combine un circuit d'alimentation électrique et un dispositif de commande, de telle sorte que la longueur de la connexion électrique entre le circuit d'alimentation électrique et le dispositif de commande soit réduite, et un circuit résonant est en outre fourni dans le circuit d'alimentation électrique pour éliminer l'interférence électromagnétique haute fréquence induite dans le circuit. Un autre objectif de la présente invention 5 consiste à fournir un dispositif de commande de guirlande lumineuse comprenant un circuit de commande d'affichage qui fait fonctionner la guirlande lumineuse dans plusieurs modes de fonctionnement, y compris la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif et qui commute automatiquement et/ou cycliquement entre ces modes de fonctionnement. Encore un autre objectif de la présente invention consiste à fournir un dispositif de commande de guirlande lumineuse comprenant un circuit de commande d'affichage qui est mis en fonctionnement par un commutateur de commande ou une commande à distance pour régler les modes de fonctionnement de la guirlande lumineuse commandés par le circuit de commande d'affichage. Pour atteindre les objectifs mentionnés ci-dessus, selon la présente invention, un dispositif de commande de guirlande lumineuse est fourni, comprenant un circuit d'alimentation électrique qui convertit une alimentation en courant alternatif (AC) en une sortie en courant continu (CC) et inclut un circuit abaisseur d'impédance, afin d'étendre la plage de tensions applicables de l'alimentation en courant AC et de fournir une alimentation en courant CC stable à un 6 circuit de commande d'affichage, un circuit de pilotage et au moins une guirlande lumineuse. Le circuit de commande d'affichage fait fonctionner la guirlande lumineuse par l'intermédiaire du circuit de pilotage et le circuit de commande d'affichage contrôle la période de temps pendant laquelle la guirlande lumineuse est en condition d'éclairage totale pour permettre à une guirlande lumineuse qui a une consommation de courant élevée d'éclairer totalement pendant une brève période de temps. Le circuit de commande d'affichage fonctionne également pour commander les modes de fonctionnement de la guirlande lumineuse, y compris la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif, et peut être commandé par un commutateur de commande ou une commande à distance pour commuter entre les modes de fonctionnement. En tant que tel, un dispositif de commande de guirlande lumineuse sans transformateur et qui est de taille compacte est réalisé. Brève description des dessins La présente invention apparaîtra évidente aux spécialistes de la technique à la lecture de la description suivante des modes de réalisation préférés de celle-ci, et en faisant référence aux dessins joints, sur lesquels : la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande de guirlande lumineuse conçu selon un mode de réalisation de la présente invention ; 7 la figure 2 est un schéma de circuit détaillé du dispositif de commande de la guirlande lumineuse représenté sur la figure 1 ; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande de guirlande lumineuse conçu selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 4 est un diagramme de circuit détaillé du dispositif de commande de guirlande lumineuse représenté sur la figure 3. Description détaillée des modes de réalisation préférés En faisant référence aux dessins et en particulier à la figure 1, un dispositif de commande de guirlande lumineuse 100 conçu selon un premier mode de réalisation de la présente invention caractérise une alimentation électrique tous courants. Le dispositif de commande de guirlande lumineuse 100 comprend un circuit d'alimentation électrique 10, qui convertit un courant alternatif (AC) provenant par exemple d'un secteur électrique en un courant continu (CC) afin de fournir une alimentation en courant de service à d'autres circuits ou d'autres charges. Le circuit d'alimentation électrique 10 comprend un circuit abaisseur d'impédance 11 et un circuit de redressement/variation de tension 12. Le circuit abaisseur d'impédance 11 convertit une tension AC provenant du secteur électrique en une alimentation en courant AC basse tension 111. Le circuit de redressement/variation de tension 12 est connecté au circuit abaisseur d'impédance 11 pour convertir l'alimentation en courant 8 AC basse tension 111 provenant du circuit abaisseur d'impédance 11 en une alimentation en courant de service CC stable, de telle sorte que l'alimentation en courant AC provenant du secteur électrique peut avoir une plage étendue de tensions, telle que entre 90 V AC et 240 V AC. Un circuit de commande d'affichage 20 fournit des fonctions de commande et d'affichage des modes de fonctionnement y compris la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif, et ainsi de suite, de la guirlande lumineuse. Les fonctions d'affichage et de commande peuvent être mises en fonctionnement de manière automatique et cyclique par le circuit lui-même ou être mises en fonctionnement manuellement ou par une commande à distance. Comme le montre la figure 1, le circuit de commande d'affichage 20 est connecté à un commutateur de commande 21 et la mise en fonctionnement du commutateur de commande 21 fait commuter le circuit de commande d'affichage 20 entre les différents modes de fonctionnement de la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif. Un circuit de pilotage 30 est connecté à, et piloté par, le circuit de commande d'affichage 20, afin d'actionner de manière sélective les modes de fonctionnement de la MARCHE/ARRET de l'éclairage, 9 l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif. Le circuit de pilotage 30 est alimenté par une source de courant électrique provenant du circuit d'alimentation électrique 10. Au moins une guirlande lumineuse 40 est connectée à, et pilotée par, le circuit de pilotage 30, afin de fonctionner de manière sélective dans différents modes y compris la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif. La guirlande lumineuse 40 est alimentée par une alimentation en courant électrique provenant du circuit d'alimentation électrique 10. Si l'on fait également référence à la figure 2, le circuit du dispositif de commande de guirlande lumineuse 100 de la figure 1 est représenté en détail et on peut remarquer que le circuit détaillé de la figure 2 montre un exemple de la présente invention et n'impose en aucun cas une limitation quelconque à l'étendue de la présente invention. Dans le circuit de l'alimentation électrique 10 représenté sur la figure 1, le circuit abaisseur d'impédance 11 est composé d'un condensateur Cl et d'une résistance R1 qui forment une impédance amortisseuse pour l'alimentation électrique AC, de telle sorte que la tension AC provenant du secteur électrique est abaissée à un niveau correspondant à la source d'alimentation électrique AC basse tension 1.11. Le circuit de redressement/variation de tension 12 est composé d'un 10 redresseur en pont 121, d'un condensateur C2, d'une diode Zener 122 et d'un transistor Q1. Le redresseur en pont 121 a des sorties B1, B2 respectivement connectées au condensateur Cl et à la résistance R1 du circuit abaisseur d'impédance 11 et aux sorties B3, B4 respectivement qui servent d'électrodes positive et négative de l'alimentation électrique CC pour fournir une source d'alimentation CC régulée et stable. Le condensateur C2, la diode Zener 122 et le transistor Q1 sont connectés en parallèle l'un avec l'autre entre les bornes positive et négative de l'alimentation électrique CC. Le condensateur C2 et la diode Zener 122 fournissent une variation de la tension. Le transistor Q1 a une base Q11 et un émetteur Q12 auquel la base Q11 est couplée, de telle sorte que le courant inversé et le bruit induits dans l'alimentation électrique puissent être éliminés. Dans le circuit détaillé représenté sur la figure 2, le circuit de commande d'affichage 20 est représenté sous la forme d'un circuit intégré à puce unique, mais il apparaît que d'autres circuits équivalents peuvent remplacer le circuit intégré à puce unique. Le circuit d'affichage de commande 20 a des bornes d'alimentation VCC et VDD, qui sont respectivement connectées aux bornes positives et négatives CC des bornes de sortie B3, B4 du redresseur en pont 121 du circuit d'alimentation électrique 10 afin de recevoir l'alimentation en courant de service provenant du circuit d'alimentation électrique 10. Le circuit d'affichage de commande 20 a une pluralité de 11 bornes de commande de sortie T:1, T2, T3, et T4, qui fournissent des signaux de commande d'affichage du circuit de pilotage 30, et une borne de commande de commutateur CS, qui reçoit un signal de commutation provenant du commutateur de commande 21. De plus, ou selon une autre solution, la borne de commande de commutateur CS fonctionne également pour commuter (de préférence de manière cyclique) entre les différents modes de fonctionnement du circuit de commande d'affichage 20 mentionnés ci-dessus par la répétition de l'actionnement (appui) sur le commutateur de commande 21. Un exemple du fonctionnement en commutation est le moment où le commutateur de commande 21 est actionné la première fois, la guirlande lumineuse 40 est réglée en mode MARCHE/ARRET de l'éclairage, et lorsque le commutateur de commande 21 est actionné la seconde fois, la guirlande lumineuse 40 est réglée par exemple sur le mode éclairage intermittent, et ainsi de suite. Comme le montre la figure 2, le circuit de pilotage 30 est composé d'un grand nombre de thyristors Gl, G2, G3, et G4, qui sont réalisés sous la forme de redresseurs de commande au silicium (SCR) dans le mode de réalisation illustré. Les thyristors G1, G2, G3, et G4 ont des grilles qui sont respectivement connectées aux bornes de commande de sortie Tl, T2, T3, et T4 du circuit de commande d'affichage 20 pour la commande de déclenchement de phases de celui-ci pour piloter la condition d'éclairage de la guirlande lumineuse 40. La guirlande lumineuse 40, comme le montre la figure 2, comprend des éléments d'éclairage qui sont agencés en quatre boucles L1, L2, L3 et L4 et ainsi chaque boucle d'éclairage L1, L2, L3, L4 est composée d'un certain nombre d'éléments d'éclairage tels que des diodes électroluminescentes et/ou des ampoules connectées les unes aux autres dans un agencement approprié. Les boucles d'éclairage L1, L2, L3, L4 sont respectivement pilotées par les thyristors G1, G2, G3, G4 du circuit de pilotage 30 pour obtenir un éclairage commandé selon les différents modes d'éclairage traités ci-dessus, y compris la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif. Avec un tel agencement, la consommation d'électricité par les éléments d'éclairage et les autres composants peut être effectivement contrôlée. En faisant également référence aux figures 3 et 4, un dispositif de commande de guirlande lumineuse selon un autre mode de réalisation de la présente invention, qui est différent de celui représenté sur les figures 1 et 2, est fourni, et est également désigné par le numéro de référence 100, aux fins de simplicité. Dans le dispositif de commande de la guirlande lumineuse 100 du second mode de réalisation, un circuit de commande d'affichage 20, qui fonctionne sensiblement de la même manière que la contrepartie du mode de réalisation précédent, a une borne de commande de commutation CS qui est connectée à un récepteur de 13 commande à distance sans fil 22. Le récepteur 22 coopère avec une commande à distance sans fil 23. La commande à distance sans fil 23 fonctionne pour délivrer un signal de commande à distance pour commander au récepteur de commande à distance sans fil 22 de générer un signal de commande de commutation en direction de la borne de commande de commutation CS afin de commander les modes de fonctionnement de quatre boucles d'éléments d'éclairage L1, L2, L3, L4 incluant la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif. Un circuit de pilotage 30 comprend des thyristors Gl', G2', G3', G4' qui sont représentés par des éléments de transistor et sont applicables à des applications de pilotage à faible courant pour les boucles d'éléments d'éclairage Li., L2, L3, L4. Bien que la présente invention ait été décrite en faisant référence aux modes de réalisation préférés de celle-ci, il apparaîtra évident aux spécialistes de la technique qu'une grande variété de modifications et de changements peuvent être apportés sans qu'on s'éloigne de l'étendue de la présente invention qui doit être définie par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de guirlande lumineuse comprenant : un circuit d'alimentation électrique (10) qui est conçu pour être connecté à une source de courant extérieure et comprend un circuit abaisseur d'impédance (11) qui comporte une entrée provenant de la source de courant extérieure et une sortie d'alimentation en courant alternatif basse tension, et un circuit de redressement/variation de tension (12) qui est connecté au circuit abaisseur d'impédance (11) pour convertir l'alimentation en courant alternatif basse tension en une alimentation en courant continu qui sert de courant de service ; un circuit de commande d'affichage (20) qui fonctionne pour commander les modes de fonctionnement, qui est connecté à un commutateur de commande pour recevoir un signal de commande de commutateur, afin de commuter entre les modes de fonctionnement, et qui comporte une pluralité de bornes de commande de sortie qui fournissent des signaux de commande d'affichage ; un circuit de pilotage (30) qui est connecté aux bornes de commande de sortie du circuit de commande d'affichage (20) pour recevoir les signaux de commande d'affichage afin d'être réglé, de manière sélective, dans les modes de fonctionnement ; et au moins une guirlande lumineuse (40) qui est connectée au circuit de pilotage (30) pour être pilotée par ledit circuit de pilotage pour fonctionner dansl'un, sélectionné, des modes de fonctionnement dans lequel le circuit de pilotage a été réglé, de manière sélective, par le circuit de commande d'affichage. 2. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel le circuit abaisseur d'impédance (11) du circuit d'alimentation électrique (10) comprend un condensateur (Cl) et une résistance (Ri). 3. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel le circuit de redressement/variation de tension (12) du circuit d'alimentation électrique (10) comprend : un redresseur en pont (121) qui a deux bornes connectées au circuit abaisseur d'impédance (11) et deux bornes servant de bornes positive et négative du circuit d'alimentation électrique (10) pour fournir l'alimentation en courant continu ; un condensateur (C2) et une diode Zener (122) qui sont connectés en parallèle l'un à l'autre et entre les bornes positive et négative du circuit d'alimentation électrique (10) pour effectuer une variation de tension ; et un transistor (Q1) qui est connecté entre les bornes positive et négative du circuit d'alimentation électrique et qui a une base et un émetteur couplé à la base pour éliminer le courant inversé et le bruit. 4. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel le circuit de commande d'affichage (20) comprend un circuit intégré à une seule puce. 16 5. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel la borne de commande de commutation du circuit de commande d'affichage (20) est connectée à un commutateur de commande (21). 6. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel la borne de commande du commutateur (21) du circuit de commande d'affichage (20) est connectée à un récepteur de commande à distance sans fil (22). 7. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel le circuit de pilotage (30) comprend une pluralité de thyristors. 8. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 7, dans lequel les thyristors comprennent des redresseurs de commande au silicium. 9. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 7, dans lequel les thyristors comprennent des transistors. 10. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel au moins une guirlande lumineuse (40) comprend des boucles multiples d'éléments d'éclairage. 11. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 10, dans lequel les éléments d'éclairage comprennent des diodes électroluminescentes. 12. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 10, dans lequel les éléments d'éclairage comprennent des ampoules. 17 13. Dispositif de commande de guirlande lumineuse selon la revendication 1, dans lequel les modes de fonctionnement de la guirlande lumineuse (40) pouvant être réglés par le circuit de commande d'affichage (20) comprennent la MARCHE/ARRET de l'éclairage, l'éclairage intermittent, l'avivage/atténuation progressifs, l'éclairage cyclique, et le clignotement en boucle alternatif.