Brevet FR3051620A1 — publié le 20171124

ALIMENTATION ELECTRIQUE DE SOURCES LUMINEUSES D'UN VEHICULE AUTOMOBILE A FAIBLE TENSION AVEC LIMITATION DE COURANT L'invention a trait au domaine de l'alimentation électrique de sources lumineuses, 5 notamment pour véhicule automobile. Un véhicule automobile est équipé de projecteurs, ou phares, destinés à illuminer la route devant le véhicule, la nuit ou en cas de luminosité réduite. Il est connu d'utiliser des sources lumineuses aptes à émettre de la lumière cohérente dans des projecteurs pour véhicules 10 automobiles. Il s'agit par exemple d'éléments semi-conducteurs tels que des diodes électroluminescentes. De manière connue, des sources lumineuses à éléments semiconducteurs sont alimentées en électricité dans de tels dispositifs par le biais de convertisseurs DC/DC faisant partie de moyens de pilotage de l'alimentation électrique des sources lumineuses. Un tel convertisseur est apte à convertir un courant d'une première 15 intensité, fourni par exemple par une batterie du véhicule automobile, en un courant d'une deuxième intensité différente de la première, et adapté à alimenter les éléments semiconducteurs en électricité. Il existe des cas de figures ou des tensions basses de l'ordre de moins de 10V sont utilisées 20 au sein du véhicule automobile et en entrée des moyens de pilotage de l'alimentation électrique des sources lumineuses. Ceci implique que, à puissance égale de convertisseurs, le courant électrique augmente proportionnellement à la diminution en tension, ce qui peut engendrer des situations de sur-échauffement et même d'endommagement des composants électroniques impliqués. Différents constructeurs d'automobiles imposent pour cette raison 25 une limitation du courant électrique à disposition de l'ordre de moins de 2 A. Des solutions visant à limiter la consommation électrique pour des dispositifs de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses dans un véhicule automobile existent afin de pouvoir opérer dans ces limites, mais ces solutions connues nécessitent en général des circuits électroniques complexes et onéreux. 30 L'invention a pour objectif de pallier à au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif permettant de contrôler l'intensité du courant électrique lorsque des moyens de pilotage de l'alimentation 3051620 2 électrique de sources lumineuses d'un véhicule automobile opèrent à des niveaux de tension bas, et ce moyennant des moyens permettant une mise en oeuvre simple. L'invention a pour objet un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique d'une source lumineuse. Le dispositif comprend un circuit de pilotage configuré pour contrôler l'intensité du courant électrique de charge fourni par le dispositif en fonction de la valeur d'une tension électrique appliquée à une entrée dédiée du circuit de pilotage, et un circuit de contrôle du circuit de pilotage, configuré pour fournir un signal VREF à ladite entrée du circuit de pilotage. Le dispositif est remarquable en ce que le circuit de contrôle comprend un unique composant actif, et en ce que ledit signal VREF est une fonction croissante de la tension d'entrée VIN appliquée au dispositif de pilotage jusqu'à une valeur seuil déterminée, et une fonction constante pour des tensions d'entrée supérieures à ladite valeur seuil. De préférence, ledit composant actif peut être un transistor. Il s'agit par exemple d'un transistor à effet de champ à grille isolée, MOSFET (« metal oxide semiconductor field effect transistor ») Le circuit de contrôle peut de préférence comprendre au moins un pont diviseur de tension. Avantageusement, le circuit de contrôle peut comprendre deux ponts diviseurs de tension. 20 Le ou les ponts diviseurs de tension peuvent de préférence comprendre un montage de trois composants résistifs, tels que des résistances. De préférence, le composant actif peut être monté en charge d'un pont diviseur de tension. 25 Le circuit de pilotage peut préférentiellement comprendre un élément microcontrôleur ayant une patte qui réalise ladite entrée, à laquelle le signal VREF est appliqué. De manière préférée, le circuit de pilotage peut être configuré pour limiter l'intensité du courant électrique de charge fourni par le dispositif en fonction du signal VREF. 30 La limitation de l'intensité du courant électrique de charge fourni peut de préférence être croissante avec les valeurs du signal VREF. 3051620 3 De préférence, le courant électrique de charge limité fourni par le dispositif peut être inférieur à 1.3 A. De préférence la valeur seuil est comprise entre 8 et 10V. L'invention a également pour objet un module lumineux pour un véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse et un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique des sources lumineuses. Le module est remarquable en ce que le dispositif de pilotage de l'alimentation est conforme à l'invention. La source lumineuse peut de préférence comprendre une diode électroluminescente, LED, une diode électroluminescente organique, OLED, ou une diode Laser, une diode électroluminescente de type RVB (pour rouge, vert et bleu). 15 En utilisant les mesures de l'invention, il devient possible de contrôler l'intensité du courant électrique lorsqu'un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses d'un véhicule automobile opère sur une plage de tensions d'entrée basses. L'avantage apporté par rapport à des solutions connues consiste dans la simplicité du montage selon l'invention, qui n'implique d'un seul transistor unique D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un dispositif selon l'invention dans un mode de réalisation préféré ; - la figure 2 montre l'évolution du signal VREF en fonction du niveau de la tension d'entrée VIN ; - la figure 3 montre un montage réalisant un circuit de contrôle selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinés aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif. 5 10 3051620 4 La figure 1 montre un dispositif de l'alimentation électrique 100 d'une source lumineuse. Le fonctionnement et la structure de moyens bien connus d'un tel dispositif, par exemple des convertisseurs impliqués de manière connue dans de tels dispositifs, ne seront pas décrits en détail dans le cadre de la présente invention, à des fins de clarté de l'exposé. Le dispositif 5 reçoit une tension électrique VIN en entrée et il est configuré pour fournir une tension de sortie ainsi qu'un courant de sortie aptes à alimenter une source lumineuse branchée en charge du dispositif. A titre exemplaire, une branche de charge 10 est montrée, comprenant une pluralité de sources lumineuses élémentaires 12 de type diode électroluminescente, LED. 10 D'une part, le dispositif 100 comprend un circuit de pilotage 110 en soi connu dans l'art, faisant intervenir en outre des circuits convertisseurs DC/DC. Le circuit de pilotage 110 comprend une entrée 112 spécifique. Le circuit de pilotage est configuré pour contrôler l'intensité du courant électrique de charge fourni en fonction de la valeur d'une tension 15 électrique appliquée à l'entrée 112. Selon un mode de réalisation préféré, le circuit de pilotage 110 comprend un élément microcontrôleur ayant une entrée 112 de type ADIM, « analog dimming », qui implémente le contrôle requis. En plus du circuit de pilotage 110, le dispositif 100 comprend un circuit de contrôle 120 du 20 circuit de pilotage. Le circuit de contrôle 120 est configuré pour générer, à partir du niveau de tension d'entrée VIN, un signal de contrôle VREF qui est appliqué sur l'entrée 112 du circuit de pilotage 110. De cette manière, le circuit de contrôle a un impact direct sur le contrôle de l'intensité du courant de charge, qui devient une fonction du signal de contrôle I=f(VREF), le signal de contrôle lui étant une fonction de la tension d'entrée. 25 Afin de garantir une limitation du courant de charge pour des niveaux de tension d'entrée bas, le circuit de contrôle 120 est configuré pour générer le signal VREF de façon à ce que ce dernier ait une allure croissante en fonction de la tension d'entrée VIN jusqu'à une valeur seuil déterminée, et une allure constante pour des tensions d'entrée supérieures à la valeur 30 seuil. La figure 2 montre un exemple du signal VREF, la valeur seuil prédéterminée étant indiquée par une ligne pointillée. De préférence, le seuil se situe entre 8 et 10 V. 3051620 5 La figure 3 donne un exemple de réalisation non limitatif du circuit de contrôle 120 tel qu'il intervient dans le dispositif selon l'invention. Le circuit de contrôle 120 ne fait intervenir qu'un seul composant actif, montré par le transistor Ql. Un premier pont diviseur de tension R3, R4 alimente le transistor Q1. Grâce au transistor, la tension sur le pont diviseur de 5 tension R1, R2 est réduite. De manière spécifique, la tension appliquée à la base du transistor Q1 s'exprime comme suit pour l'exemple montré : viN.R4.(R1+R2)+vQtbe.R3.R4 VQ1.b = R4.(R1+R2)+R3.(R1+R2)+R3.R4 Le signal de sortie VREF s'exprime comme suit : \ R2 VREF = (VQ1.b VQ1.be) R1-ER2. 10 VQI be indique la tension entre la base et l'émetteur du transistor. Donc, lorsque le niveau de tension d'entrée VIN augmente, la tension à la base du transistor suit cette évolution. Cependant, comme le transistor présente une jonction P-N entre la base et le collecteur, la tension à la base sera limitée lorsque le niveau de tension d'entrée sera suffisamment élevé : VQ1 b = Vcc+ VQ1 bc. Le pont diviseur R1, R2 permet de diminuer le niveau du signal VREF de 15 manière proportionnelle par rapport à VQ1 b, si cela est nécessité par l'application visée. Il va de soi que le montage illustré pourra être dimensionné par l'homme du métier en fonction des niveaux de tension et/ou valeurs seuils requis par des applications concrètes, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. En appliquant le signal ainsi généré 20 à l'entrée 112 du circuit de pilotage 110 montré sur la Figure 1, le courant de charge est limité de manière linéaire pour des niveaux de tension d'entrées VIN en dessous de la valeur seuil prédéterminée. Pour des tensions d'entrée supérieures à la valeur seuil, la limitation du courant de sortie est constante. A titre exemplaire, l'intensité du courant de sortie sur la plage constante peut être dimensionnée de sorte à ce que la source lumineuse produise un 25 flux lumineux se situant entre 70 et 100% de sa capacité d'émission maximale. A l'aide de la description qui vient d'être donnée, l'homme du métier saura réaliser d'autres implémentations amenant l'effet qui vient d'être décrit, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est déterminé par l'étendue des revendications ci-jointes. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif de pilotage de l'alimentation électrique (100) d'une source lumineuse (12), comprenant un circuit de pilotage (110) configuré pour contrôler l'intensité du courant électrique de charge fourni par le dispositif en fonction de la valeur d'une tension électrique appliquée à une entrée dédiée (112) du circuit de pilotage (110), et un circuit de contrôle (120) du circuit de pilotage, configuré pour fournir un signal VREF à ladite entrée du circuit de pilotage, caractérisé en ce que le circuit de contrôle (120) comprend un unique composant actif, et en ce que ledit signal VREF est une fonction croissante de la tension d'entrée VIN appliquée au dispositif de pilotage (100) jusqu'à une valeur seuil déterminée, et une fonction constante pour des tensions d'entrée supérieures à ladite valeur seuil. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composant actif est un transistor (Q1). 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de contrôle comprend au moins un pont diviseur de tension. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant actif est monté en charge d'un pont diviseur de tension. 5. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de pilotage (110) comprend un élément microcontrôleur ayant une patte qui réalise ladite entrée, à laquelle le signal VREF est appliqué. 6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit de pilotage (110) est configure pour limiter l'intensité du courant électrique de charge fourni par le dispositif en fonction du signal VREF. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la limitation de l'intensité du courant électrique de charge fourni est croissante avec les valeurs du signal VREF. 3051620 7 8. Dispositif selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le courant électrique de charge limité fourni par le dispositif est inférieur à 1.3 A. 9. Dispositif selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la valeur seuil est 5 comprise entre 8 et 10V. 10. Module lumineux pour un véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse (12) et un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique (100) des sources lumineuses, caractérisé en ce que le dispositif de pilotage de l'alimentation 10 est conforme à une des revendications 1 à 9. 11. Module lumineux selon la revendication 10, caractérisé en ce que la source lumineuse (12) comprend une diode électroluminescente, LED, une diode électroluminescente organique, OLED, ou une diode Laser. 15