INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’onduleur 112 comporte par exemple un module de commutation 114 comportant des bras de commutation conçu pour respectivement fournir les tensions alternatives U1, V1, W1, U2, V2, W2. Chaque bras de commutation comporte en particulier deux interrupteurs commandables connectés l’un à l’autre en un point milieu où la tension alternative est fournie, la tension continue d’entrée U étant appliquée à l’ensemble des deux interrupteurs commandables. Les points milieux sont respectivement connectés aux bobinages pour fournir à ces derniers les tensions alternatives.
Les interrupteurs commandables sont de préférence des interrupteurs à semi-conducteur, comme par exemple (de manière non-limitative) des transistors tels que des transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFET, de l’acronyme anglais de « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ») ou bien des transistors bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’acronyme anglais de « Insulated Gate Bipolar Transistor »).
L’onduleur 112 comporte en outre un dispositif 116 de commande des interrupteurs commandables.
L’installation 100 comporte en outre au moins un composant électrique enfoui (de l’anglais « embedded ») dans un des bobinages statoriques. En particulier, une fois enfoui, le composant électrique n’est plus accessible. Dans l’exemple illustré, l’installation 100 comporte un composant électrique TR1 enfoui dans le bobinage statorique A1, et un composant électrique TR2 enfoui dans le bobinage statorique C2.
Chaque composant électrique TR1, TR2 est connecté à un dispositif 116 1 , 116 2 de mesure d’une caractéristique de la machine électrique 102 autre que la présence de décharges partielles.
Chaque composant électrique TR1, TR2 est par exemple conçu pour mesurer une température du bobinage statorique dans lequel il est enfoui. Dans ce cas, le composant électrique est par exemple une thermistance dont la résistance varie avec la température. Alternativement, il pourrait s’agir de thermocouples.
L’installation électrique comporte par exemple en outre, pour chaque système de bobinages S1, S2, un dispositif (non représenté) de mesure de tensions différentielles U1-V1, V1-W1 et W1-U1 entre les bobinages statoriques de ce système.
Afin de détourner les composants électriques TR1, TR2 de leur utilisation primaire (la mesure de température par exemple), l’installation 100 comporte en outre, pour chaque composant électrique TR1, TR2, un filtre passe haut 118 1 , 118 2 de filtrage d’un signal capté par le composant électrique TR1, TR2 par couplage capacitif avec le bobinage statorique dans lequel il est enfoui.
De préférence, l’installation 100 comporte un câble coaxial 120 1 , 120 2 connectant le composant électrique TR1, TR2 au filtre passe haut 118 1 , 118 2 . Dans ce cas, le composant électrique TR1, TR2 est connecté à une âme du câble coaxial, tandis qu’un blindage entourant l’âme est connecté à une masse électrique.
L’installation comporte en outre, pour chaque composant électrique TR1, TR2, un dispositif d’acquisition et d’affichage du signal filtré, pour permettre à une personne d’analyser le signal filtré pour y détecter un pic représentatif d’une décharge partielle. Chaque dispositif d’acquisition et d’affichage comporte par exemple un oscilloscope. Dans l’exemple illustré, un dispositif d’acquisition et d’affichage est prévu pour chaque composant électrique TR1, TR2, mais un seul commun pourrait être utilisé à la place.
Chaque filtre passe haut 118 1 , 118 2 présente une fréquence de coupure d’au moins 100 MHz et le dispositif d’acquisition et d’affichage présente une bande passante d’au moins 1 GHz et une vitesse d’échantillonnage d’au moins 1 GS/s (GS vaut 1 milliard d’échantillons).
Par ailleurs, l’installation 100 comporte en outre de préférence, pour chaque composant électrique TR1, TR2, un interrupteur 124 1 , 124 2 de court-circuit de ce composant électrique TR1, TR2. L’interrupteur 124 1 , 124 2 est par exemple un MOSFET ou bien un IGBT mais pourrait être tout type de composant commandable à base de Silicium (Si), de Carbure de Silicium (SiC), de Nitrure de Gallium (GaN), …
L’exemple de configuration de circuit de pilotage 300 comprend aussi un autre circuit 320 qui peut généralement comprendre un ou plusieurs autres composants électroniques qui sont électriquement couplés au régulateur d’amplification 302. Par exemple, l’autre circuit 320 peut comprendre une DEL d’éclairage, un circuit de pilotage, et/ou n’importe quel autre composant électronique convenable, ou leurs combinaisons. Comme l’illustre la , l’autre circuit 320 peut aussi être électriquement couplé à la masse 316, de façon que tant la diode à laser vert 308 que l’autre circuit 320 reçoivent une tension de pilotage d’entrée à partir du régulateur d’amplification 302 et se déchargent dans la masse 316.
La illustre un autre exemple de configuration de circuit de pilotage 400 pour piloter une diode à laser vert 406, conformément à divers modes de réalisation de la présente invention. D’une manière similaire à l’exemple de configuration de circuit de pilotage 300 illustré sur la , la configuration 400 comprend un régulateur d’amplification 402, une diode à laser vert 406, un circuit de pilotage de laser 408, un servomécanisme d’amplification 412, un capteur de courant de laser optionnel 414, une masse 416, et un capteur de température de laser optionnel 418. De plus, l’exemple de configuration de circuit de pilotage 400 peut réaliser des fonctions d’ajustement de tension similaires à celles précédemment décrites en référence à l’exemple de configuration de circuit de pilotage 300 de la . Toutefois, la configuration 400 diffère de la configuration 300 illustrée sur la sur deux points notables : 1) la diode à laser vert 406 représente un laser à boîtier flottant sans photodiode (par exemple la photodiode 310), et 2) le circuit de pilotage de laser 408 est piloté par une boucle de régulation de courant 410 en mode de courant électrique constant au lieu d’un mode de puissance optique constante.
Dans tous les cas, l’exemple de configuration de circuit de pilotage 400 peut fournir de manière adaptative diverses sorties de tension pour piloter la diode à laser vert 406 en réponse à un changement des conditions de fonctionnement à l’intérieur de la configuration 400 afin de maintenir un courant électrique constant. L’exemple de configuration de circuit de pilotage 400 peut en gros comprendre une boucle de rétroaction temporelle discrète qui régule la tension fournie à la diode 406 d’une manière qui optimise le rendement en énergie électrique pour la diode à laser vert 406. Bien entendu, bien qu’elle soit décrite ici sous la forme d’une diode à laser vert, il convient d’apprécier que cette configuration 400 peut fournir de la tension à n’importe quelle source d’éclairage convenable (par exemple une DEL rouge) et/ou à un autre composant de circuit.
Le régulateur d’amplification 402 est configuré pour délivrer une tension d'amplification au circuit de pilotage de laser 408, à un capteur de courant 404 (également appelé ici "circuit de détection de courant"), et à la diode à laser vert 406. Le régulateur d'amplification 402 peut recevoir de l'énergie d'entrée depuis une source d'alimentation d'entrée (non représentée), et peut faire varier la tension d'amplification V BOOST en réponse à des déterminations faites par un servomécanisme d'amplification 412. Le circuit de pilotage de laser 408 peut utiliser une tension de pilotage V DRIVE pour piloter la diode à laser vert 406, le capteur de courant 404 peut utiliser une tension de détection V SENSE pour mesurer le courant circulant vers la diode à laser vert 406, et la diode à laser vert 406 peut utiliser une tension de laser V LASER pour délivrer en sortie une lumière laser verte, par exemple sous la forme d'un motif de pointage pour l'exemple de dispositif scanneur 100. La tension d'amplification peut par conséquent être définie comme indiqué par l'Eq. (1).
Par conséquent, la tension d'amplification doit être suffisamment élevée pour permettre au circuit de pilotage de laser 408 de piloter la diode à laser vert 406 sans dépasser sensiblement les exigences de tension de pilotage V DRIVE , entraînant le fait que l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 va souffrir d'un manque de performance électrique. De plus, la diode à laser vert 406 peut avoir une gamme de tensions directes qui peuvent être utilisées pour piloter efficacement la diode 406 sur la base des caractéristiques de fonctionnement (par exemple la température) de la diode 406. Par exemple, quand la diode à laser vert 406 est complètement froide (c'est-à-dire n'a pas encore commencé à fonctionner), la diode 406 peut nécessiter jusqu'à 9 V pour générer une lumière laser verte. Par contraste, quand la diode à laser vert 406 a complètement chauffé (c'est-à-dire a été en fonctionnement pendant une durée significative), la diode 406 peut nécessiter moins de 5 V pour générer une lumière laser verte. Ainsi, le régulateur d'amplification 402 et le servomécanisme d'amplification 412 peuvent activement ajuster la tension d'amplification V BOOST durant le fonctionnement de l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 afin de piloter efficacement tous les composants de la configuration 400.
En particulier, le régulateur d'amplification 402 peut avoir une sortie programmable pour permettre des ajustements de la tension d'amplification V BOOST sur la base des exigences de tension du circuit de pilotage de laser 408, de la diode à laser vert 406, et du capteur de courant 404. Il convient de noter que la tension directe V SENSE est typiquement très faible par rapport à la tension de pilotage V DRIVE et à la tension de laser V LASER , si bien qu'elle ne peut pas influencer significativement les changements apportés à la tension d'amplification V BOOST à un quelconque moment particulier. Quoi qu'il en soit, le régulateur d'amplification 402 peut initialement fournir une tension d'amplification maximale V MAX suffisante pour piloter tous les composants de l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400, et le servomécanisme d'amplification 412 peut obtenir/mesurer la tension de laser V LASER et la tension d'amplification maximale V MAX dans un but de comparaison. Le servomécanisme d'amplification 412 peut typiquement mesurer la tension de laser V LASER au niveau de la cathode de la diode à laser vert 406, toutefois, dans certains aspects, le servomécanisme d'amplification 412 peut mesurer la tension de laser V LASER au niveau de l'anode de la diode à laser vert 406.
Avec la tension de laser V LASER et la tension d'amplification maximale V MAX , le servomécanisme d'amplification 412 peut déterminer si oui ou non la différence de tension entre la tension d'amplification maximale V MAX et la tension de laser V LASER dépasse la tension de pilotage V DRIVE et, si elle ne la dépasse pas, le servomécanisme d'amplification 412 peut amener le régulateur d'amplification 402 à continuer de fournir la tension d'amplification maximale V MAX . Si le servomécanisme d'amplification 412 détermine que la différence de tension entre la tension d'amplification maximale V MAX et la tension de laser V LASER dépasse bien la tension de pilotage V DRIVE , alors le servomécanisme d'amplification 412 peut amener le régulateur d'amplification 402 à fournir une tension optimale V OPTIMUM sur la base de l'excès de tension. Par exemple, si le servomécanisme d'amplification 412 détermine que la différence de tension entre la tension d'amplification maximale V MAX et la tension de laser V LASER dépasse la tension de pilotage de 1,5 V, alors le servomécanisme d'amplification 412 peut déterminer que la tension optimale V OPTIMUM est inférieure de 1,5 V à la tension d'amplification maximale V MAX , et peut par conséquent amener le régulateur d'amplification à délivrer en sortie une tension d'amplification optimale V OPTIMUM = V MAX – 1,5 V. De cette manière, le servomécanisme d'amplification 412 amène le régulateur d'amplification 402 à délivrer en sortie une tension d'amplification V BOOST pour piloter le circuit de pilotage de laser 408 et la diode à laser vert 406 qui soit dynamique et plus performante électriquement que les systèmes conventionnels qui utilisent une tension d'amplification statique (par exemple la tension d'amplification maximale V MAX ), et par conséquent gaspillent des quantités significatives d'énergie.
De plus, dans certains aspects, la diode à laser vert 406 peut être pulsée, si bien que la diode 406 a un rapport cyclique qui est inférieur à 100 %. Dans ces aspects, d'autres composants de l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 et/ou d'autres circuits électriquement couplés (non représentés) (par exemple des composants d'éclairage additionnels, des pilotes de régulateur, etc.) peuvent nécessiter de l'énergie, en dépit du fait que la tension d'amplification V BOOST ne pilote pas la diode à laser vert 406. Le servomécanisme d'amplification 412 peut déterminer une tension faible VLOW qui est suffisante pour alimenter ces composants additionnels pendant des périodes durant lesquelles la diode à laser vert 406 est inactive (par exemple entre des impulsions de laser). Ainsi, le servomécanisme d'amplification 412 peut amener le régulateur d'amplification 402 à délivrer en sortie la tension d'amplification optimale V OPTIMUM quand la diode à laser vert 406 émet une impulsion, et peut amener le régulateur 402 à délivrer en sortie la tension faible VLOW quand la diode 406 est inactive. Par exemple, si la tension d'amplification optimale V OPTIMUM est de 7 V et la tension faible VLOW est de 4 V, alors le servomécanisme d'amplification 412 peut amener le régulateur d'amplification 402 à délivrer en sortie 7 V quand la diode à laser vert 406 est supposée émettre une impulsion de lumière, et le servomécanisme 412 peut amener le régulateur 402 à délivrer 4 V quand la diode 406 n'est pas supposée émettre une impulsion lumineuse (par exemple est inactive entre des impulsions). De cette manière, le servomécanisme d'amplification 412 et le régulateur d'amplification 402 réalisent une amélioration supplémentaire par rapport aux systèmes conventionnels qui utilisent une tension d'amplification statique (par exemple la tension d'amplification maximale V MAX ) en réduisant encore la tension d'amplification V BOOST fournie par le régulateur 402 à une tension faible VLOW durant des périodes d'inactivité de la diode, en réduisant ainsi encore l'excès de consommation énergétique des circuits à laser pulsé.
Dans certains cas, la diode à laser vert 406 peut rester inactive suffisamment longtemps pour refroidir entre des événements de pilotage subséquents (par exemple l'émission d'une impulsion de laser). Dans ces cas, la tension d'amplification optimale V OPTIMUM peut être insuffisante pour piloter la diode 406, et le servomécanisme d'amplification 412 peut avoir besoin de déterminer une tension de pilotage optimale plus élevée sur la base des conditions de fonctionnement en cours de la diode 406. En variante, la diode à laser vert 406 peut rester active suffisamment longtemps pour chauffer sensiblement, et ainsi réduire les exigences de tension pour piloter la diode 406. Dans ce cas, la tension d'amplification optimale V OPTIMUM peut dépasser celle requise pour piloter la diode 406, et le servomécanisme d'amplification 412 peut avoir besoin de déterminer une tension de pilotage optimale plus faible sur la base des conditions de fonctionnement en cours de la diode 406. Dans l'un ou l'autre cas, le servomécanisme d'amplification 412 peut activement mettre à jour la tension d'amplification optimale V OPTIMUM à une fréquence de rafraîchissement (par exemple une fois tous les x cycles de laser, une fois toutes les x millisecondes, etc.) requise pour piloter tous les composants de l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 et/ou n'importe quels composants électriquement couplés (par exemple des composants d'éclairage additionnels, des pilotes de régulateur, etc.).
En outre, dans certains aspects, le servomécanisme d'amplification 412 peut aussi revenir à la tension d'amplification maximale V MAX , après une période d'inactivité entre des impulsions de laser. Par exemple, un utilisateur peut appuyer sur la gâchette 120 de l'exemple de dispositif scanneur 100 et, pendant ce temps, le servomécanisme d'amplification 412 détermine une tension d'amplification optimale V OPTIMUM . Après que l'utilisateur a relâché la gâchette 120, l'utilisateur peut ultérieurement appuyer sur la gâchette après une durée qui dépasse la période d'inactivité, de façon que le servomécanisme d'amplification 412 amène automatiquement le régulateur d'amplification 402 à délivrer en sortie la tension d'amplification maximale V MAX avant de déterminer une tension d'amplification optimale V OPTIMUM correspondant à l'état de fonctionnement de la diode à laser vert 406 pendant l'appui en cours sur la gâchette.
L'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 comprend aussi une boucle de régulation de courant 410 qui est configurée pour maintenir un courant électrique constant circulant depuis le régulateur d'amplification 402 vers la masse 416. Le circuit de détection de courant 404 génère un signal de rétroaction de tension correspondant à la tension de laser V LASER , que la boucle de régulation de courant 410 reçoit et utilise pour maintenir un courant électrique constant. La boucle de régulation de courant 410 peut conditionner le signal de rétroaction de tension par exemple en utilisant par exemple un amplificateur d'erreur (non représenté) et une tension de référence étalonnée afin de maintenir un courant électrique constant circulant depuis le régulateur d'amplification 402 vers la masse 416. De plus, la sortie de la boucle de régulation de courant 410 peut être reçue par le servomécanisme d'amplification 412 et peut être utilisée par le servomécanisme d'amplification 412 pour qu'il détermine un ajustement à la tension fournie par le régulateur d'amplification 402, comme décrit ici.
En général, quand la diode à laser vert 406 est pilotée à un courant constant, la puissance optique de la diode 406 peut diminuer au cours du temps étant donné que la température de la diode 406 augmente durant son fonctionnement. En d'autres termes, comme les exigences de tension pour piloter la diode à laser vert 406 diminuent quand la température augmente, la sortie de puissance optique de la diode 406 diminue de façon similaire quand le courant électrique circulant à travers la diode 406 est maintenu constant. En résultat, la puissance optique de la diode à laser vert 406 peut être maximale durant le fonctionnement initial quand la diode 406 est froide.
Ainsi, dans des configurations similaires à l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 où une puissance optique constante peut ne pas être la préoccupation majeure, la boucle de courant constant 410 peut tenter de maintenir un courant ajusté au froid maximal, de façon que la puissance optique ne diminue que lorsque la température augmente durant le fonctionnement. En variante, le capteur de température de laser optionnel 318 peut être utilisé avec une table de référence de température (non représentée) servant à effectuer une correction pour la perte de puissance optique en augmentant le courant électrique circulant à travers la diode à laser vert 406.
Comme mentionné précédemment, l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 comprend aussi une masse 416 et un capteur de température de laser optionnel 418. La masse 416 peut être la masse électrique de l'exemple de configuration de circuit de pilotage 400, de façon que chacune des tensions (par exemple V BOOST , V DRIVE , V SENSE et V LASER ) puisse être mesurée par rapport à la masse 416. Le trajet de courant circulant vers la diode à laser vert 406 peut ainsi être décrit comme circulant depuis le régulateur d'amplification 402, vers le capteur de courant 404, à travers la diode à laser vert 406, à travers le circuit de pilotage de laser 408, éventuellement à travers le capteur de courant de laser 414, et finalement vers la masse 416. Le capteur de température de laser optionnel 418 peut être incorporé en tant que partie de la diode à laser vert 406 et/ou autrement connecté à la diode 406 afin de mesurer la température de fonctionnement de la diode 406 avant, pendant et après des périodes d'activité (par exemple quand elle fournit un éclairage de pointage). Dans certains aspects, le capteur de température de laser optionnel 418 peut être couplé de manière communicante avec le servomécanisme d'amplification 412, de façon que le servomécanisme d'amplification 412 puisse recevoir des températures de fonctionnement de laser depuis le capteur 418 pour déterminer un changement apporté à la tension d'amplification V BOOST fournie par le régulateur d'amplification 402.
L'exemple de configuration de circuit de pilotage 400 comprend aussi un autre circuit 420 qui peut généralement comprendre un ou plusieurs autres composants électroniques qui sont électriquement couplés au régulateur d'amplification 402. Par exemple, l'autre circuit 420 peut comprendre une DEL d'éclairage, un circuit de pilotage, et/ou n'importe quel autre composant électronique convenable, ou leurs combinaisons. Comme l'illustre la , l'autre circuit 420 peut aussi être électriquement couplé à la masse 416, de façon que tant la diode à laser vert 406 que l'autre circuit 420 reçoivent une tension de pilotage d'entrée à partir du régulateur d'amplification 402 et se déchargent dans la masse 416.
La illustre un exemple de procédé 500 pour piloter une diode à laser vert conformément à divers modes de réalisation de la présente invention. Il convient de comprendre que, dans certains modes de réalisation, n'importe lesquels des blocs du procédé 500 peut être exécuté par n'importe lesquels parmi l'exemple de dispositif scanneur 100, l'assemblage de motif de pointage 222, le contrôleur d'éclairage de pointage 222B, le ou les processeurs 202, et/ou n'importe quel autre dispositif convenable.
Dans une variante de ce mode de réalisation, la contrainte de puissance optique de pic est une puissance de pic au niveau d'un point central du motif de pointage à laser vert.
Dans un autre mode de réalisation, un imageur de code à barres comprend : un imageur configuré pour capturer des images sur un champ de vision de l'imageur de code à barres, chaque image devant être capturée pendant une durée de trame de l'imageur de code à barres ; un assemblage de pointage comprenant une source de laser vert et configuré pour générer un motif de pointage à laser vert à l'intérieur du champ de vision de l'imageur de code à barres ; et un contrôleur configuré pour commander un mode de pilotage de la source de laser vert, en réponse à un mode de fonctionnement de l'imageur de code à barres, pour générer le motif de pointage à laser vert sous la forme d'une seule impulsion de pointage pour chaque durée de trame et ayant un rapport cyclique sur chaque durée de trame qui satisfait simultanément à une condition de puissance optique d'impulsion unique minimale pour l'impulsion de pointage et une condition de puissance moyenne sur un train d'impulsions de pointage.
Dans un autre mode de réalisation, un imageur de code à barres comprend : un imageur configuré pour capturer des images sur un champ de vision de l'imageur de code à barres, chaque image devant être capturée pendant une durée de trame de l'imageur de code à barres ; un assemblage de pointage comprenant une source de laser vert et configuré pour générer un motif de pointage à laser vert à l'intérieur du champ de vision de l'imageur de code à barres ; et un contrôleur configuré pour commander un mode de pilotage de la source de laser vert, en réponse à un mode de fonctionnement de l'imageur de code à barres, pour générer le motif de pointage à laser vert sous la forme d'une seule impulsion de pointage pour chaque durée de trame et ayant un rapport cyclique sur chaque durée de trame qui est situé à l'intérieur d'une plage de tolérance prédéterminée d'un état d'optimisation représentant une intersection d'une règle de puissance optique d'impulsion unique pour l'impulsion de pointage et d'une règle de puissance moyenne sur un train d'impulsions de pointage.