Brevet FR3018987A1 — publié le 20150925

« Système d'éclairage par dispositifs lumineux de type diode led, notamment.» L'invention concerne un système d'éclairage par dispositifs lumineux de type diodes led, notamment, système formé d'au moins un assemblage d'éclairage comportant au moins un desdits dispositif lumineux, chacun desdits assemblages étant muni de bornes de connexion. On trouve ce genre de système avec un ballast externe à raccorder à un grand nombre de ces assemblages d'éclairage qui se présentent sous la forme de spots. Cette technique est également intégrée dans un luminaire complet incorporant les dispositifs lumineux série, parallèle, série parallèle, en tête bêche, alimentés par le ballast à condensateurs directement connecté sur la source alternative. L'invention concerne aussi un assemblage d'éclairage convenant à un tel système. Ce genre de système est d'un emploi largement répandu et l'utilisation de dispositifs lumineux de type led, bien connus, présente un grand intérêt pour obtenir des économies d'énergie et une lumière satisfaisante. Un tel système est décrit dans le document de brevet US 2012/0242239. Ce système connu montre un montage en parallèle des différents assemblages. il s'ensuit l'inconvénient suivant. Le grand nombre d'assemblages entraîne que le câblage devient lourd, puisque il faut deux fils au moins pour relier chacun des assemblages. La présente invention propose un système du genre déjà mentionné dans le préambule qui propose d'alléger le câblage de tels assemblages. Pour cela, un tel système est remarquable en ce que lesdits assemblages sont câblés en série en vue d'être alimentés par une source de tension alternative présentant une alternance positive et une alternance négative par ladite source de tension. Les mesures proposées par l'invention s'appliquent d'une manière avantageuse pour simplifier ou réduire les coûts de câblage liés à l'éclairage. La description suivante accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans les dessins : la figure 1 montre un schéma d'un système conforme à l'invention, La figure 1 montre un système conforme à l'invention, ce système comporte une pluralité d'assemblages d'éclairage Ai, A2,..., An se présentant en pratique sous la forme de spots lumineux ou constituant la source de lumière d'un luminaire complet. Une source d'alimentation 10 de tension alternative fournit l'énergie nécessaire à ces différents assemblages. Ces assemblages utilisent des dispositifs lumineux de type diodes led ou groupes de led connectées en série, en parallèle ou en série/parallèle. Ces dispositifs portent relativement à l'assemblage Al les références D1, D'1, D"1, D"i, ... , Dp...D'p. Les différents assemblages sont munis respectivement de deux connexions d'alimentation Ci, C'1, C2, C'2, ..., Cn, C'n pour être alimentés à partir du courant alternatif provenant de la source d'alimentation 10. Conformément à un aspect important de l'invention, les assemblages d'éclairage sont câblés en série. C'est-à-dire que la connexion Cl est connectée à la connexion C2 et la connexion C'2 à la connexion C3, non représentée. en final, la connexion C'n est reliée à la source de tension 10 et la connexion Cl à l'autre borne de tension de la source 10 via un circuit ballast 20. Avantageusement ces diodes led sont montées en série, parallèle ou série/parallèle et regroupées en tête-bêche, Elles sont mises en couples de branches de diodes de sorte qu'à une alternance de la tension fournie par la source 10, une branche s'illumine et qu'à l' autre alternance c'est une autre branche. Ainsi, une branche B1 de diodes s'illumine à une alternance et qu'à l'autre alternance, c'est la branche B'l de diodes du couple qui s'illumine à son tour. La branche B'l est un doublon de la branche Bi. En effet, Les branche B1 et B'l ont une structure semblable mais de polarisation inverse de sorte à présenter la même impédance à la source de tension 10 pour chaque alternance. Une autre mesure préconisée par l'invention est d'optimiser la position physique des led dans les assemblages pour éviter en grande partie l'effet de papillotement de l'éclairage. La figure 1 montre en détail la structure de l'assemblage d'éclairage Ai. cet assemblage comporte une pluralité de diodes led regroupées sous l'appellation D1 ..D'1, ... , Dp..D'p montées en couple tête bêche ou en couples de branches Bi, B'l . A chaque couple, on associe une résistance R1,..., Rp, qui permet d'évaluer le courant qui parcourt les diodes. Cette résistance permet aussi d'équilibrer et de répartir le courant entre les différents couples. La mesure du courant est exploitée par un circuit de sécurité SC qui reprend la détection de la ou de toutes les branches de diodes. Dans chaque assemblage, le circuit de sécurité est formé d'un interrupteur électronique qui peut être un triac TR dont le trajet principal anodel -anode2 AA1, AA2 est raccordé en parallèle avec les branches de diodes. la broche de commande de l'interrupteur électronique (ex : gâchette pour un triac) est reliée aux résistances shunt R1..Rp au travers des résistances RCC1...RCCp de sorte que si le courant débité par les diodes led devient trop important, la tension aux bornes de la résistance shunt R1..Rp devient aussi élevée de sorte à générer un courant de déclenchement dans un circuit de déclenchement se comportant comme un interrupteur électronique (ex : gâchette pour un triac) qui devient conducteur. Donc, pour résumer, lorsque le courant augmente d'une façon trop importante l'interrupteur électronique (ex : triac) s'amorce et court-circuite toutes les diodes led pour les protéger en dérivant le courant de surcharge. À la fin de la surcharge qui survient à la fin de l'alternance, l'interrupteur électronique se désamorce et le fonctionnement normal se rétablit. On peut limiter les déclenchements trop rapides de la protection SC, par un circuit de sensibilité formé d'une résistance RC et un condensateur CC1. Ils sont en parallèle sur la commande de l'interrupteur électronique (ex : gâchette du triac). De même pour sécuriser le fonctionnement de l'interrupteur électronique (ex : triac), un condensateur CC2 est placé entre ses deux broches de puissance ayant pour rôle d'absorber des parasites rapides provenant de la source alternative, et de faciliter sa phase de blocage en fin d'alternance. Les assemblages (spot) sont homogènes en nombre de diodes led pour fonctionner sous le même courant dans un câblage en liaison série. Le nombre d'assemblages peut être différent d'une installation électrique à une autre, selon les besoins en éclairement. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de ballast 20 est constitué au minimum par un condensateur 31 ou plus, et dans le cas de condensateurs multiples 31...32 associés à un commutateur sélecteur 35 de sorte qu'il est possible de changer la valeur de la capacité présentée par ce circuit ballast 20. Ainsi, lors de l'installation du système de l'invention, il est possible de commuter 10 la puissance de l'éclairage. Ce circuit de ballast peut être adjoint à la source de tension ou être disposé à l'extérieur de celle-ci. On notera que le circuit de sécurité (SC) assure la protection des dispositifs lumineux contre les surcharges, lors de la détection d'un courant excessif provenant de la source d'alimentation, il est en outre muni d'un circuit 15 de déclenchement pour dériver la surcharge de courant pour protéger lesdits dispositifs. Il est prévu aussi un circuit d'ajustage de sensibilité formé par des résistances (RC) et condensateurs (CC1, CC2) connectés aux bornes du circuit de déclenchement. 20 Une mesure proposée par l'invention consiste en ce que les dispositifs lumineux des couples tête-bêche ayant une polarisation complémentaire sont positionnés au plus proche, pour éviter le papillotement On notera finalement que les assemblages d'éclairage peuvent comporter des dispositifs lumineux de type led montés en série, parallèle, série parallèle, 25 couplés en tête bêche, et comportent au moins un circuit de sécurité basé sur la mesure de courant traversant lesdits dispositifs de préférence. 30 REVENDICATIONS. 1) - Système d'éclairage par dispositifs lumineux (D1, Dl '..., Dp D'p) de type diodes led, notamment, système formé d'au moins un assemblage d'éclairage (Ai, A2,.., An) comportant au moins un desdits dispositif lumineux, chacun desdits assemblages étant muni de bornes de connexion (Cl, C'1, C2, C'2, ... Cn, C'n) caractérisé en ce que lesdits assemblages sont câblés en série en vue d'être alimentés par une source de tension alternative (10) présentant une alternance positive et une alternance négative par ladite source de tension (10). 2) - Système d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les assemblages d'éclairages comportent des couples constitués d'une première branche (B1) de dispositifs lumineux montés en série, ou parallèle ou série-parallèle, et de leur doublon identique en tête-bêche formant la seconde branche (B'1) du couple, pour être soumise chacune à une des alternances de la source d'alimentation. 3) - Système selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que ledit assemblage d'éclairage comporte un circuit de sécurité (SC) pour assurer la protection des dispositifs lumineux contre les surcharges, lors de la détection d'un courant excessif provenant de la source d'alimentation, et en ce que ce circuit de sécurité muni d'un circuit de déclenchement dérive la surcharge de courant pour protéger lesdits dispositifs. 4) - Système selon la revendication 3 caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte un circuit d'ajustage de sensibilité formé par des résistances (RC) et condensateurs (CC1, CC2) connectés aux bornes du circuit de déclenchement. 5) - Système selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les dispositifs lumineux des couples tête-bêche ayant une polarisation complémentaire sont positionnés au plus proche, pour éviter le papillotement. 6) - Système d'éclairage selon les revendication 1 à 5 caractérisé en ce qu'un circuit ballast (20) est inséré dans la mise en série desdits assemblages d'éclairage (ai, a2,..an), constitué par au moins un condensateur (31,... 32). 7) - Système d'éclairage selon revendication 6 caractérisé en ce que ledit circuit ballast est adjoint à la source de tension 8) - Système d'éclairage selon revendication 6 caractérisé en ce que ledit circuit ballast est externe à la source de tension. 9) - Système selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que le circuit ballast (20) peut être complété de plusieurs condensateurs (31,..., 32) auxquels est adjoint un sélecteur (35), en vue de commuter le courant de la source d'alimentation desdits assemblages d'éclairage (Ai, A2,.. .,An). 10) - Assemblage d'éclairage destiné à un système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs lumineux de type led montés en série, parallèle, série parallèle, couplés en tête bêche, et comportant au moins un circuit de sécurité basé sur la mesure de courant traversant lesdits dispositifs de préférence.