Brevet FR2936927A1 — publié le 20100409

CIRCUIT ELECTRIQUE COMPRENANT DES CELLULES LUMINEUSES A DIODE ELECTROLUMINESCENTE L'invention concerne le domaine des circuits électriques comprenant des cellules lumineuses a diode électroluminescente. Ce circuit électrique à diode électroluminescente est utilisé préférentiellement dans un dispositif d'éclairage, avantageusement dans un bloc optique de véhicule automobile, par exemple un projecteur ou un feu. Il s'agit de pouvoir afficher un motif d'éclairage particulier à l'aide de ces cellules lumineuses et non pas d'avoir un éclairage uniforme comme pour certains blocs optiques de l'art antérieur. Selon un art antérieur, par exemple décrit dans la demande de brevet américaine US 2005/0168162, il est connu un éclairage 1s d'intérieur de véhicule automobile, dans lequel le circuit électrique comprend soit une succession de diodes électroluminescentes disposées en parallèle les unes des autres et associées à des résistances différentes entre elles, premier mode de réalisation de la figure 2, soit une succession 20 de diodes électroluminescentes disposées en série les unes des autres et associées à des résistances différentes entre elles, deuxième mode de réalisation de la figure 3, de manière à ce qu'un courant différent traverse ces diodes électroluminescentes de sorte que celles-ci émettent une 25 intensité d'éclairage différente d'une diode à l'autre. Cet art antérieur, propose un éclairage d'intérieur de véhicule automobile lequel présente un motif d'éclairage très simple pouvant se contenter d'un système avec un faible nombre de diodes électroluminescentes, donc avec un faible nombre de 30 cellules lumineuses. L'invention s'intéresse à des motifs d'éclairage plus riches, notamment pour blocs de véhicule automobiles. Ces motifs d'éclairage plus riches vont nécessiter plus de cellules lumineuses pour pouvoir être réalisés. Avec un nombre plus important de cellules lumineuses, les modes de réalisation de l'art antérieur vont présenter des inconvénients. En effet, pour conserver une souplesse d'implémentation permettant d'obtenir un motif d'éclairage relativement riche, le premier mode de réalisation de l'art antérieur va présenter l'inconvénient de nécessiter la fourniture d'un courant important de la part l'alimentation électrique commune aux cellules lumineuses. De façon similaire, pour conserver une io souplesse d'implémentation permettant d'obtenir un motif d'éclairage relativement riche, le deuxième mode de réalisation de l'art antérieur va présenter l'inconvénient de nécessiter la fourniture d'une tension importante de la part de l'alimentation électrique commune aux cellules lumineuses. 15 Pour conserver la souplesse d'implémentation pour obtenir un motif d'éclairage riche, en continuant dans l'esprit de l'art antérieur, il faut dupliquer les systèmes de l'art antérieur, en associant une alimentation électrique par système. L'invention se propose de changer d'esprit pour pouvoir avec 20 une même alimentation électrique commune aux différentes cellules lumineuses, tout à la fois d'une part conserver une souplesse d'implémentation permettant d'obtenir un motif d'éclairage relativement riche, et d'autre part sans nécessiter de la part de l'alimentation électrique commune aux cellules 25 lumineuses la fourniture ni d'un courant trop important, ni d'une tension trop importante. Afin de réaliser cela, l'invention se propose de disposer des cellules lumineuses parcourues par un courant différent, à la fois pour des cellules lumineuses disposées en série l'une de l'autre et pour des cellules 30 lumineuses disposées en parallèle l'une de l'autre. Cette façon plus concentrée de disposer les cellules lumineuses devant être parcourues par un courant différent permet de réaliser un bon compromis au niveau de l'alimentation électrique commune de ces cellules lumineuses, aussi bien du point de l'intensité du courant demandé que du point de vue du niveau de tension demandé. Le compromis réalisé est meilleur que celui réalisé soit par une disposition tout en série, soit par une disposition tout en parallèle, et ce compromis devient d'autant meilleur que le nombre de cellules lumineuses devant être parcourues par des courants distincts augmente, et que les variations locales du motif d'éclairage augmentent. Selon l'invention, il est prévu un circuit électrique comprenant des cellules lumineuses à diode électroluminescente qui sont io reliées à une même alimentation électrique, caractérisé en ce qu'au moins deux cellules lumineuses connectées en série l'une de l'autre sont traversées par un courant différent, et en ce qu'au moins deux cellules lumineuses connectées en parallèle l'une de l'autre sont traversées par un courant 15 différent. De préférence, pour améliorer la richesse du motif d'éclairage en ce qui concerne le nombre des niveaux d'intensité d'éclairage, au moins trois cellules lumineuses en série les unes des autres sont traversées par un courant différent, et au moins trois cellules lumineuses en parallèle les 20 unes des autres sont traversées par un courant différent. De préférence, pour répondre à une variation locale accrue du motif d'éclairage, pour au moins quatre cellules lumineuses distinctes entre elles et chacune directement connectée à une résistance, soit en série de manière à être traversée par le 25 même courant que ladite résistance, soit en parallèle de manière à présenter à ses bornes la même tension que ladite résistance, lesdites cellules lumineuses sont disposées de manière à ce que, la première et la deuxième cellules lumineuses sont connectées en série l'une de l'autre, la 30 troisième et la quatrième cellules lumineuses sont connectées en série l'une de l'autre, la première et la troisième cellules lumineuses sont connectées en parallèle l'une de l'autre, la deuxième et la quatrième cellules lumineuses sont connectées en parallèle l'une de l'autre, la première cellule lumineuse est traversée par un courant à la fois différent de celui qui traverse la deuxième cellule lumineuse et de celui qui traverse la troisième cellule lumineuse, la quatrième cellule lumineuse est traversée par un courant à la fois différent de celui qui traverse la deuxième cellule lumineuse et de celui qui traverse la troisième cellule lumineuse. Pour conserver une souplesse d'implémentation importante dans l'obtention d'un motif d'éclairage relativement riche, de préférence, les cellules lumineuses sont, pour au moins la io moitié d'entre elles, chacune directement connectée à une résistance, soit en série de manière à être traversée par le même courant que ladite résistance, soit en parallèle de manière à présenter à ses bornes la même tension que ladite résistance. Avantageusement, pour la conservation d'une is grande souplesse d'implémentation dans l'obtention d'un motif d'éclairage très riche, toutes les cellules lumineuses sont chacune directement connectée à une résistance, soit en série de manière à être traversée par le même courant que ladite résistance, soit en parallèle de manière à présenter à ses 20 bornes la même tension que ladite résistance. Pour rendre encore plus concentrée la disposition des cellules lumineuses devant être parcourues par un courant différent, tout en diminuant la longueur de fil électrique de câblage, de préférence, les cellules lumineuses sont réparties en une 25 matrice de plusieurs lignes et de plusieurs colonnes, les cellules lumineuses d'une même colonne étant en série les unes des autres et les cellules lumineuses d'une même ligne étant en parallèle les unes des autres. Pour améliorer la richesse du motif d'éclairage, de préférence, 30 toutes les cellules lumineuses en série les unes des autres sont traversées par un courant différent et / ou toutes les cellules lumineuses en parallèle les unes des autres sont traversées par un courant différent. Dans une réalisation optionnelle, une cellule lumineuse comprend plusieurs diodes électroluminescentes. On ne peut alors donc faire varier le courant traversant les diodes électroluminescentes, et partant l'intensité d'éclairage émise par les diodes électroluminescentes, que paquet de diodes électroluminescentes par paquet de diodes électroluminescentes. Pour obtenir au contraire un motif d'éclairage plus fin, et pour pouvoir faire varier le courant traversant les diodes électroluminescentes, et partant io l'intensité d'éclairage émise par les diodes électroluminescentes, diode électroluminescente par diode électroluminescente, de préférence, une cellule lumineuse comprend une seule diode électroluminescente. Chaque cellule lumineuse ne comprend alors qu'une seule diode is électroluminescente. De préférence, toutes les cellules lumineuses d'une même ligne sont identiques entre elles et / ou toutes les cellules lumineuses d'une même colonne sont identiques entre elles. Ainsi, sur chaque colonne ou sur chaque ligne, voire sur 20 l'ensemble du dispositif d'éclairage, l'effet visuel obtenu est meilleur. De préférence, toutes les cellules lumineuses sont disposées de manière à pouvoir être alimentées simultanément par ladite alimentation électrique. En effet, l'application préférentielle 25 reste un motif d'éclairage riche où les différentes cellules lumineuses s'éclairent simultanément, même si un éclairage alterné de plusieurs motifs plus simples reste possible pour obtenir un effet global relativement riche. Dans un premier mode de réalisation préférentiel, ensuite 30 décrit au niveau de la figure 1, une résistance est directement connectée en parallèle de chaque cellule lumineuse. Les différentes branches du circuit électrique sont indépendantes entre elles, ce qui lors d'une défaillance d'un élément, résistance ou diode électroluminescente, dans une branche, peut éteindre toute la branche concernée mais n'entraîne aucune perturbation même légère pour les autres branches non concernées. L'extinction de l'éclairage est notable mais reste localisée. De préférence, une résistance est disposée en série de chaque succession de cellules lumineuses en série les unes des autres. Ainsi, le courant envoyé dans chaque branche peut lui aussi être rendu différent d'une branche à l'autre plus facilement, ou bien au contraire maintenu identique malgré les valeurs différentes des résistances associées aux io diodes électroluminescentes. C'est un facteur supplémentaire de souplesse. Dans un deuxième mode de réalisation préférentiel, ensuite décrit au niveau de la figure 2, une résistance est directement connectée en série de chaque cellule lumineuse, et plusieurs is ensembles respectivement constitués d'une cellule lumineuse et de la résistance qui lui est directement connectée en série ont leurs deux bornes qui sont communes aux dits ensembles. Les différentes branches du circuit électrique sont reliées entre elles et donc dépendantes les unes des autres, ce qui 20 lors d'une défaillance d'un élément, résistance ou diode électroluminescente, dans une branche, ne peut éteindre aucun autre élément que l'élément défaillant. Par contre, une légère perturbation peut être entraînée au niveau des autres branches non concernées. L'extinction de l'éclairage peut se 25 trouver largement diffusée dans le circuit mais reste peu perceptible. De préférence, une résistance est disposée en parallèle de chaque succession de cellules lumineuses en parallèle les unes des autres. Ainsi, le courant envoyé dans chaque ligne peut lui aussi être rendu différent d'une ligne à 30 l'autre plus facilement. C'est également un facteur supplémentaire de souplesse. Le circuit électrique de cellules lumineuses à diode électroluminescente selon l'invention est de préférence utilisé dans un dispositif d'éclairage et avantageusement dans un bloc optique de véhicule automobile, par exemple un projecteur disposé à l'avant du véhicule ou un feu disposé à l'arrière du véhicule. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures ci-après, données à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, où : - la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de circuit électrique selon l'invention ; io - la figure 2 représente schématiquement un deuxième exemple de circuit électrique selon l'invention. Les cellules lumineuses sont ici chacune constituées d'une seule diode électroluminescente à laquelle s'ajoute une 15 résistance, dite résistance de diode. Toutes les diodes électroluminescentes sont identiques entre elles et présentent à leurs bornes une tension Vak. Seulement six diodes électroluminescentes sont représentées par figure pour des raisons de clarté. Un nombre différent et même bien plus 20 grand peut être utilisé, tout dépend du motif d'éclairage que l'on cherche à obtenir. La figure 1 représente schématiquement un premier exemple de circuit électrique selon l'invention. La résistance R12 est directement connectée en parallèle à la diode 25 électroluminescente 12, car la même tension est à leurs bornes. Les diodes électroluminescentes 12 et 13 sont connectées en série l'une de l'autre, une partie du courant ayant traversée l'une traversera ensuite l'autre. Les diodes électroluminescentes 12 et 22 sont connectées en parallèle 30 l'une de l'autre, toute partie du courant passant dans l'une ne passe pas dans l'autre. Le circuit électrique comprend une matrice de diodes électroluminescentes 12, 22, 32, 13, 23, 33 qui sont alimentées par une même alimentation électrique V. Le circuit électrique comprend trois branches indépendantes entre elles qui sont les colonnes de la matrice. La première colonne contient les diodes électroluminescentes 12 et 13, la deuxième colonne les diodes électroluminescentes 22 et 23, la troisième colonne les diodes électroluminescentes 32 et 33. La première ligne contient les diodes électroluminescentes 12, 22 et 32, la deuxième ligne les diodes électroluminescentes 13, 23 et 33. Chaque branche contient successivement une résistance de branche suivie en série de deux diodes électroluminescentes, io chaque diode électroluminescente ayant une résistance de diode qui lui est directement connectée en parallèle. La tension d'alimentation V se répartit en une tension VR1 aux bornes de la résistance de branche suivie de deux fois la tension Vak aux bornes des diodes électroluminescentes. En is choisissant de manière adaptée des valeurs distinctes aux trois résistances de branches R1, R2 et R3, on peut envoyer dans les trois branches le même courant 11, malgré les différentes valeurs des résistances de diode ou bien on pourrait aussi envoyer des courants différents dans chacune 20 des branches. Ainsi, chacune des diodes électroluminescentes 12 à 33 peut être parcourue par un courant distinct et émettre une intensité d'éclairage distincte, si par exemple les valeurs des résistances R12 à R33 sont choisies distinctes entre elles. Il est aussi possible de choisir les valeurs de certaines de ces 25 résistances identiques entre elles : on peut ainsi obtenir des motifs d'éclairage présentant par exemple une périodicité spatiale pour certaines intensités d'éclairage. La figure 2 représente schématiquement un deuxième exemple de circuit électrique selon l'invention. La résistance R1 est 3o directement connectée en série à la diode électroluminescente 1, car le même courant les traverse tous deux. Les diodes électroluminescentes 1 et 4 sont connectées en série l'une de l'autre, une partie du courant ayant traversée l'une traversera ensuite l'autre. Les diodes électroluminescentes 1 et 2 sont connectées en parallèle l'une de l'autre, toute partie du courant passant dans l'une ne passe pas dans l'autre. Les valeurs des résistances R1, R2 et R3 de la figure 2 peuvent être différentes des valeurs de celles de la figure 1. Le circuit électrique comprend une matrice de diodes électroluminescentes 1, 2, 3, 4, 5, 6 qui sont alimentées par une même alimentation électrique V. Le circuit électrique comprend trois branches dépendantes entre elles qui sont les colonnes de la matrice. La première colonne contient les io diodes électroluminescentes 1 et 4, la deuxième colonne les diodes électroluminescentes 2 et 5, la troisième colonne les diodes électroluminescentes 3 et 6. La première ligne contient les diodes électroluminescentes 1, 2 et 3, la deuxième ligne les diodes électroluminescentes 4, 5 et 6. Chaque ligne is contient successivement une résistance de ligne disposée en parallèle de trois diodes électroluminescentes en parallèle les unes des autres, chaque diode électroluminescente ayant une résistance de diode qui lui est directement connectée en série. Tous les éléments d'une ligne, la résistance de ligne ainsi que 20 les ensembles diode électroluminescente et résistance associée, ont la même tension à leurs bornes car leurs bornes sont communes. L'une des bornes communes des éléments de la première ligne est raccordée à la tension d'alimentation électrique V tandis que l'autre borne commune est raccordée 25 au noeud commun NC. L'une des bornes communes des éléments de la deuxième ligne est raccordée à la masse tandis que l'autre borne commune est raccordée au noeud commun NC. La tension d'alimentation V se répartit en une tension VR aux bornes communes des éléments de la première ligne et en 30 une tension VR' aux bornes communes des éléments de la deuxième ligne. En choisissant de manière adaptée des valeurs distinctes aux deux résistances de ligne R et R', on peut répartir la tension de manière inégale entre les deux lignes. La tension de première ligne VR se répartit entre une Io tension VR2 de résistance de diode et une tension Vak de diode électroluminescente. La tension de deuxième ligne VR' se répartir entre une tension VR3 de résistance de diode et une tension Vak de diode électroluminescente. Ainsi, chacune des diodes électroluminescentes 1 à 6 peut être parcourue par un courant distinct 11 à 16 et émettre une intensité d'éclairage distincte, si par exemple les valeurs des résistances R1 à R6 sont choisies distinctes entre elles. Il est aussi possible de choisir les valeurs de certaines de ces résistances identiques io entre elles : on peut ainsi obtenir des motifs d'éclairage présentant par exemple une périodicité spatiale pour certaines intensités d'éclairage. REVENDICATIONS1) Circuit électrique comprenant des cellules lumineuses à diode électroluminescente (12, 22, 32, 13, 23, 33, 1, 2, 3, 4, 5, 6) qui sont reliées à une même alimentation électrique (V), s caractérisé en ce qu'au moins deux cellules lumineuses connectées en série l'une de l'autre sont traversées par un courant différent, et en ce qu'au moins deux cellules lumineuses connectées en parallèle l'une de l'autre sont traversées par un courant différent. 10 2) Circuit électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins trois cellules lumineuses en série les unes des autres sont traversées par un courant différent, et en ce qu'au moins trois cellules lumineuses en parallèle les unes des is autres sont traversées par un courant différent. 3) Circuit électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cellules lumineuses sont, pour au moins la moitié d'entre elles, chacune 20 directement connectée à une résistance (R12, R22, R32, R13, R23, R33, R1, R2, R3, R4, R5, R6), soit en série de manière à être traversée par le même courant que ladite résistance, soit en parallèle de manière à présenter à ses bornes la même tension que ladite résistance. 25 4) Circuit électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que toutes les cellules lumineuses sont chacune directement connectée à une résistance, soit en série de manière à être traversée par le même courant que ladite résistance, soit en 30 parallèle de manière à présenter à ses bornes la même tension que ladite résistance. 5) Circuit électrique selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que, pour au moins quatre cellules lumineuses (1, 2, 3, 4) distinctes entre elles et chacune directement connectée à une résistance (R1, R2, R4, R5), soit en série de manière à être traversée par le même courant que ladite résistance, soit en parallèle de manière à présenter à ses bornes la même tension que ladite résistance, lesdites cellules lumineuses sont disposées de manière à ce que, la première (R1) et la deuxième (R4) cellules lumineuses sont connectées en série l'une de l'autre, la troisième (R2) et la quatrième (R5) cellules lumineuses sont connectées en série l'une de l'autre, la première (R1) et la troisième (R2) cellules lumineuses sont connectées en parallèle l'une de l'autre, la deuxième (R4) et la quatrième (R5) cellules lumineuses sont is connectées en parallèle l'une de l'autre, la première cellule lumineuse (R1) est traversée par un courant à la fois différent de celui qui traverse la deuxième cellule lumineuse (R4) et de celui qui traverse la troisième cellule lumineuse (R2), la quatrième cellule lumineuse (R5) est traversée par un courant 20 à la fois différent de celui qui traverse la deuxième cellule lumineuse (R4) et de celui qui traverse la troisième cellule lumineuse (R2). 6) Circuit électrique selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que les cellules lumineuses sont réparties en une matrice de plusieurs lignes et de plusieurs colonnes, les cellules lumineuses d'une même colonne étant en série les unes des autres et les cellules lumineuses d'une même ligne étant en parallèle les unes des 30 autres. 7) Circuit électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, toutes les cellules lumineuses en série les unes des autres sont traversées parun courant différent et / ou toutes les cellules lumineuses en parallèle les unes des autres sont traversées par un courant différent. 8) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une cellule lumineuse comprend plusieurs diodes électroluminescentes. 9) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une cellule lumineuse comprend une seule diode électroluminescente. 10) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les cellules lumineuses d'une même ligne sont identiques entre elles et / ou toutes les cellules lumineuses d'une même colonne sont identiques entre elles. 11) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les cellules lumineuses sont disposées de manière à pouvoir être alimentées simultanément par ladite alimentation électrique (V). 12) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce qu'une résistance (R12, R22, R32, R13, R23, R33) est directement connectée en parallèle de chaque cellule lumineuse (12, 22, 32, 13, 23, 33). 13) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une résistance (R1, R2,R3) est disposée en série de chaque succession de cellules lumineuses en série les unes des autres (12, 22, 32, 13, 23, 33). 14) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce qu'une résistance (R1, R2, R3, R4, R5, R6) est directement connectée en série de chaque cellule lumineuse (1, 2, 3, 4, 5, 6), et en ce que plusieurs ensembles respectivement constitués d'une cellule lumineuse et de la résistance qui lui est directement connectée en série ont leurs deux bornes qui sont communes aux dits ensembles. 15) Circuit électrique de diodes électroluminescentes selon la is revendication 14, caractérisé en ce qu'une résistance (R, R') est disposée en parallèle de chaque succession de cellules lumineuses en parallèle les unes des autres (1, 2, 3, 4, 5, 6). 16) Bloc optique de véhicule automobile comprenant un circuit 20 électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes.