Patent EP-2842393-A2 (EP)
Inventor: RUS ADRIAN IOAN
IPC: H05B44/00
Filed: 2013-04-19
Abstract: Un appareil d'éclairage satisfaisant la norme EN61000-3-2 dimensionné pour des critères de facteur de crête minimal ou pour une efficacité maximale, qui absorbe à partir du réseau des impulsions de courant rectangulaires à haute fréquence AM, des PWM haute fréquence, PWM intrinsèques ou modulés de manière aléatoire, constitué d'un pont redresseur, d'une source de courant constant reliée en série à une séquence de [N x M] DEL à haute puissance [HP] et haute luminosité [HB], reliée en série et organisée en DEL à segments N fois M chaque, segments qui peuvent être introduits ou retirés du circuit par court-circuitage de ceux-ci par un commutateur individuel, à l'exception du segment jusqu'à la source de courant, d'un diviseur de tension à résistance définissant les seuils de commutation de tension auxquels les segments de DEL sont introduits ou retirés du circuit et une référence de tension modulée ou non par un signal non corrélé à la tension du réseau. Lors de la connexion de la grille aux bornes d'entrée A et B du circuit affiché dans la Figure 5, la tension de grille alternative est redressée pleine onde par le pont redresseur et est appliquée à la chaîne de diodes luminescentes N x M (LED) connectée en série à la source de courant constant. Lors de l'augmentation de la tension U AB  entre 0 et jusqu'à atteindre la valeur de conduction du segment présentant le paramètre <sb /> le plus élevé qui est présent en permanence dans le circuit, en série avec la source de courant constant, le courant est dissipé par l'appareil. Suite à l'augmentation de la tension au niveau des bornes AB, le courant traversant le segment S N  et traversant la source de courant constant augmente de manière exponentielle jusqu'à la valeur th définie par la source de courant constant, par l'intermédiaire de la commutation effectuée par des segments de dérivation S N-1 ...S 1  du transistor Q N-1 . S1. Par observation de la présence sérielle de la source de courant constant, la chute de tension dans le segment SN est limité et cohérent avec le courant constant défini par la source de courant. Pour des tensions U AB  inférieures à la chute de tension maximale sur une série de DEL alimentées avec ce courant constant, la tension d'entrée pleine chute aux bornes du segment S N ; lorsque les tensions d'entrée dépassent la tension de chute maximale susmentionnée, l'équilibre chute au niveau de la source de courant constant. Lorsque la tension d'entrée dépasse les valeurs de seuil définies par l'intermédiaire des diviseurs résistifs R 1 , R 2 +...+R N , le commutateur constitué du transistor Q N-1  et commandé par le comparateur correspondant, est éteint, ce qui permet d'introduire le segment S N-1  dans le circuit, en série avec S N . Le courant absorbé chute à une valeur définie une tension U AB , quadruplée à un nombre de diodes M N +M N-1  à partir de segments S N  à S N-1  sont présents en série et leur courbe de tension-courant. Ensuite, lorsque la tension U AB  dépasse successivement les valeurs de seuil définies par les diviseurs résistifs R 1 , R 2 , R N , le schéma est introduit successivement dans le circuit, en série avec les segments déjà existants, segments supplémentaires qui exécutent des chutes de tension à partir de la source de courant constant. Lors de la diminution de tension U AB  au niveau des bornes AB, le procédé est mis en oeuvre dans un sens inverse, c'est-à-dire à chaque chute de tension UAB, au-dessous des niveaux de seuil établis par les diviseurs résistifs constitués de R 1 , R 2 ,... R N , le schéma est successivement éliminé du circuit et dans un ordre inverse tel que ci-dessus, les segments de DEL sont éliminés, en les court-circuitant avec le commutateur approprié. L'efficacité de conversion de puissance et le facteur de crête ont été définies par simple fixation du N [le nombre de segments] et des niveaux de seuil de commutation. Après le commutateur successif susmentionné, on s'assure qu'une séquence d'impulsions de courant d'amplitude constante, approximativement rectangulaire, commençant à approximativement 0,2mS et durant jusqu'approximativement 9,8ms à partir du passage par zéro de la tension de grille se dissipe dans les DEL. Pour satisfaire la norme EN61000 -3 -2, le courant absorbé est modulé en amplitude, HF-PWM, PWM intrinsèque LF ou de manière aléatoire, de telle sorte que l'enveloppe du courant de dissipation moyenne ou en temps réel suit le profil trapézoïdal "trapézoïde i", indiqué dans la Figure 4. Si le circuit d'attaque est réglé pour obtenir une efficacité maximale, le spectre harmonique du courant absorbé ne satisfait pas la norme EN61000 -3 -2, ses amplitudes harmoniques sont comprises entre approximativement 1 kHz et 3 kHz, environ 3 % supérieures à la limite. Pour satisfaire la norme EN61000 -3 -2, le spectre du courant absorbé est diffusé par modulation de la tension de référence à l'aide de la basse fréquence non corrigée à la grille. La diffusion de spectre au moyen d'un tel procédé réduit l'amplitude des composantes harmoniques de quelques 8 dB, offrant ainsi une marge de sécurité jusqu'à la limite. Lorsqu'on compare les performances théoriques maximales pouvant être obtenues au moyen des différents procédés de modulation, on remarque que pour une structure donnée de 10 x 10 DEL, elles sont groupées. Dans ces circonstances, le choix du procédé de modulation est technique et basé sur le prix. En réalité, le rendement est affecté par les pertes de puissance dans la source de courant, dans les commutateurs et sur le pont redresseur. Un calcul superficiel définit ces pertes supplémentaires dans la zone des 1,5%, ce qui affecte l'efficacité théorique d'approximativement 92%. Néanmoins les pertes d'efficacité peuvent être décalées par simple glissement des seuils de commutation jusqu'au point où les harmoniques entre 1kHz et 3kHz chutent en-dessous de la limitede 3%.