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WO2017021609A1 - Circuit optoelectronique a diodes electroluminescentes - Google Patents

Circuit optoelectronique a diodes electroluminescentes Download PDF

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WO2017021609A1
WO2017021609A1 PCT/FR2016/051842 FR2016051842W WO2017021609A1 WO 2017021609 A1 WO2017021609 A1 WO 2017021609A1 FR 2016051842 W FR2016051842 W FR 2016051842W WO 2017021609 A1 WO2017021609 A1 WO 2017021609A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
voltage
optoelectronic circuit
phase
elementary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2016/051842
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric MERCIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aledia
Original Assignee
Aledia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aledia filed Critical Aledia
Priority to US15/750,171 priority Critical patent/US10299325B2/en
Priority to EP16750975.1A priority patent/EP3332607A1/fr
Publication of WO2017021609A1 publication Critical patent/WO2017021609A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present disclosure relates to a circuit ⁇ opto electronics, in particular an optoelectronic circuit comprising light emitting diodes.
  • an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes with an alternating voltage, in particular a sinusoidal voltage, for example the mains voltage.
  • FIG. 1 shows an exemplary optoelectronic circuit 10 comprising input terminals IN] _ and I3 ⁇ 4 between which is applied an AC voltage V j ⁇ .
  • the optoelectronic circuit 10 further comprises a rectifying circuit 12 comprising a diode bridge 14, receiving the voltage VJ and supplying a rectified voltage V ⁇ LIM which supplies the light-emitting diodes 16, for example connected in series with a resistor 15. called I LIM ⁇ e ⁇ current flowing through the light emitting diodes 16.
  • FIG. 2 is a timing diagram of the supply voltage V V LIM and the supply current I V LIM for an example in which the AC voltage V i corresponds to a sinusoidal voltage.
  • a disadvantage is that as long as the voltage V ⁇ LIM is less than the sum of the threshold voltages of the light-emitting diodes 16, no light is emitted by the optoelectronic circuit 10. An observer can perceive this absence of light emission when the duration of each OFF phase between two phases ON is too important. One possibility for increasing the duration of each ON phase is to reduce the number of light-emitting diodes 16. A disadvantage is that the electrical power lost in the resistor 15 is important.
  • optoelectronic circuits comprising a switching device of the light-emitting diodes adapted to progressively increase the number of light-emitting diodes receiving the supply voltage V ⁇ LIM during a phase of growth of the power supply voltage LIM and to gradually decrease. the number of light-emitting diodes receiving the supply voltage V ⁇ LIM during a phase of decrease of the supply voltage ⁇ J - This makes it possible to reduce the duration of each OFF phase of absence of light emission.
  • Publication US 2012/0056559 describes an example of such an optoelectronic circuit.
  • a disadvantage of the optoelectronic circuit described in the publication US 2012/0056559 is that the power supply current of the light emitting diodes does not vary continuously, that is to say that there are sudden interruptions of the current during the variation of the supply voltage. This causes variations in the time of the luminous intensity provided by the light-emitting diodes which can be perceived by an observer. This also causes a deterioration in the harmonic distortion rate of the current supplying the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit.
  • a current limiting circuit may be interposed between the rectifier circuit and the light emitting diodes to maintain the power supply current of the light emitting diodes at a substantially constant level.
  • the structure of the optoelectronic circuit can then be relatively complex and the size of the optoelectronic circuit can be important.
  • maintaining the supply current at a constant level results in a degradation of the power factor of the optoelectronic light-emitting diode circuit.
  • An object of an embodiment is to overcome all or some of the disadvantages of optoelectronic circuits with light-emitting diodes comprising a switching device of the light-emitting diodes described above.
  • Another object is to increase the power factor of the optoelectronic circuit.
  • Another object of an embodiment is to reduce the duration of the phases of absence of light emission by the optoelectronic circuit.
  • Another object of an embodiment is that the current supplying the light-emitting diodes does not exhibit sudden interruptions.
  • an embodiment provides an optoelectronic circuit for receiving a variable voltage containing an alternation of increasing and decreasing phases, the optoelectronic circuit comprising:
  • a switching device adapted to control or interrupt the flow of a current in each set and adapted to vary the intensity of said current as a function of the number of sets traversed by said current during at least one increasing or decreasing phase .
  • the optoelectronic circuit comprises a current source adapted to supply said current whose intensity depends on at least one control signal, the switching device being adapted to control or interrupt the flow of said current in each set. and adapted to provide said at least one control signal for varying the intensity of said current as a function of the number of sets traversed by said current during at least one increasing or decreasing phase.
  • the current source is adapted to supply a current whose intensity varies among several distinct intensity values as a function of the number of sets traversed by said current during at least one increasing or decreasing phase.
  • the current source comprises elementary current sources connected in parallel and adapted to be activated and deactivated independently of one another.
  • the elementary current sources are adapted to provide currents having the same intensity or different intensities.
  • the switching device is adapted to activate at least one of the elementary current sources during at least one increasing phase and is adapted to disable at least one of the elementary current sources during at least one decreasing phase.
  • one of the elementary current sources is adapted to supply a current having a given intensity and the other elementary current sources are adapted to each provide a current having an intensity equal to a power of two different from said given intensity.
  • the switching device is adapted to connect the sets of light-emitting diodes according to a plurality of connection configurations successively in a first order during each increasing phase of the variable voltage and a second order during each decreasing phase of the variable voltage and is adapted to activate the elementary current sources in a third order during each increasing phase of the variable voltage and to disable the elementary current sources in a fourth order during each increasing phase of the variable voltage.
  • the optoelectronic circuit comprises a memory in which are stored several values of the control signal of the current source each corresponding to the supply by the current source of a current whose intensity varies among said several values. intensity.
  • the optoelectronic circuit comprises means for modifying the evolution profile of the intensity of said current as a function of the number of assemblies crossed by said current during at least one increasing or decreasing phase.
  • the light-emitting diode assemblies are connected in series and the switching device comprises, for each set of light-emitting diodes, at least one switch connecting said assembly to the power source, the switching device being adapted to transmit binary control signals for opening or closing switches according to said connection patterns.
  • One embodiment also provides a method of controlling a plurality of sets of light-emitting diodes of an optoelectronic circuit receiving a variable voltage containing an alternation of increasing and decreasing phases, the optoelectronic circuit comprising, in addition, a current source providing a current whose intensity depends on at least one control signal and a switching device.
  • the switching device controls or interrupts the flow of said current in each set and provides said at least one control signal to vary the intensity of said current as a function of the number of sets traversed by said stream.
  • the current source provides a current whose intensity varies among several distinct intensity values as a function of the number of sets traversed by said current during at least one increasing or decreasing phase.
  • the current source comprises at least two elementary current sources connected in parallel and at least one of the elementary current sources is activated during at least one increasing phase and at least one of the Elementary current sources are deactivated during at least one decreasing phase.
  • the current source comprises at least three elementary current sources connected in parallel.
  • the number of activated elementary current sources increases from the beginning to the end of the increasing phase and the number of activated elementary current sources decreases from the beginning to the end of the decreasing phase or the number of activated elementary current sources increases and then decreases from beginning to end of the increasing phase and the number of activated elementary current sources increases and then decreases from the beginning to the end of the decreasing phase.
  • FIG. 1, previously described, is an electrical diagram of an example of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes
  • FIG. 2 previously described, is a timing diagram of the voltage and the supply current of the light-emitting diodes of the optoelectronic circuit of FIG. 1;
  • FIG. 3 represents an electrical diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes and a switching device for light-emitting diodes;
  • FIG. 4 represents a circuit diagram of one embodiment of the current source of the optoelectronic circuit of FIG. 3;
  • FIGS. 5A and 5B are chronograms of voltages and currents of the optoelectronic circuit of FIG. 3 for two control embodiments of the current source of the optoelectronic circuit;
  • FIGS 6 to 10 show further embodiments of the current source of the optoelectronic circuit of Figure 3;
  • FIG. 11 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes and a switching device for light-emitting diodes;
  • Fig. 12 is a circuit diagram of a more detailed embodiment of a portion of the optoelectronic circuit of Fig. 11;
  • FIG. 13 is a timing diagram of voltages and the current of the optoelectronic circuit of FIG. 11;
  • FIG. 14 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes and a switching device for light-emitting diodes;
  • Fig. 15 is a circuit diagram of a more detailed embodiment of a portion of the optoelectronic circuit of Fig. 14;
  • FIG. 16 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes and a switching device for light-emitting diodes;
  • FIGS. 17 and 18 show electrical diagrams of embodiments of a current sensor of the electronic circuit of FIG. 16;
  • FIGS. 19 and 20 show evolution curves, obtained by simulation, of voltages and currents of the optoelectronic circuit of FIG. 3 for two control embodiments of the current source of the optoelectronic circuit;
  • FIG. 21 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit comprising light-emitting diodes and a switching device for light-emitting diodes.
  • the term "power factor" of an electronic circuit is the ratio between the active power consumed by the electronic circuit and the product of the effective values of current and voltage supplying the electronic circuit.
  • FIG. 3 represents a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit 20 comprising a switching device for light-emitting diodes.
  • the elements of the optoelectronic circuit 20 common with the optoelectronic circuit 10 are designated by the same references.
  • the optoelectronic circuit 20 includes the rectifier circuit 12 receiving the supply voltage Vj ⁇ between the terminals IN] _ and I3 ⁇ 4 and supplying the rectified voltage V J between nodes A] _ and A2.
  • the circuit 20 can directly receive a rectified voltage, the rectifier circuit may then not be present.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises N series sets of elementary light-emitting diodes, called global light-emitting diodes Dj_ in the following description, where i is an integer ranging from 1 to N and where N is an integer between 2 and 200.
  • each global emitting diode D] _ 3 ⁇ 4 comprises at least one elementary emitting diode and is preferably composed of the series connection and / or in parallel at least two elementary light emitting diodes.
  • N diodes electro ⁇ Dj_ overall luminescent are connected in series, the cathode of the overall Dj_ emitting diode being connected to the anode of the overall light emitting diode Dj_ +] _, for i varying from 1 to
  • the anode of the overall light-emitting diode D] _ is connected to the node A] _.
  • the global light-emitting diodes Dj 1, i ranging from 1 to N, may comprise the same number of elementary light emitting diodes or different numbers of elementary light-emitting diodes.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises a current source 22, one terminal of which is connected to the node A2 and the other terminal of which is connected to a node A3.
  • the current flowing between the nodes A ] _ and A2 is called ICg.
  • the circuit 20 comprises a device 24 for switching the global light-emitting diodes D-i, i varying from 1 to N.
  • the device 24 comprises N controllable switches SW ] _ to Sl%.
  • Each switch SW-j, i ranging from 1 to N is mounted between the node A3 and the cathode of the global light emitting diode D-j.
  • Each switch SW-j, i varying from 1 to N is controlled by a signal Sj_ supplied by a control module 26.
  • the current source 22 is also controlled by the control module 26.
  • the control module 26 can, in in whole or in part, be realized by a dedicated circuit or may comprise a microprocessor or a microcontroller adapted to execute a sequence of instructions stored in a memory.
  • the signal Sj_ is a binary signal and the switch SW-j_ is open when the signal Sj_ is in a first state, for example the low state, and the switch SW-j_ is closed when the signal Sj_ is in a second state, for example the high state.
  • Each switch SW-j_ is, for example, a switch based on at least one transistor, in particular a metal oxide oxide or MOS transistor field effect transistor, enriched (normally closed) or depleted (normally open).
  • each switch SW-j corresponds to a MOS transistor, for example N-channel, whose drain is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_, the source of which is connected to the node A3 and whose gate receives the signal Sj_.
  • the optoelectronic circuit 20 comprises one or more sensors connected to the control module 26. It can be a single sensor, for example a sensor adapted to measure the voltage V " ALIM OR the current flowing between the terminals IN ] _ and I3 ⁇ 4, or of several sensors, each sensor being able to be associated with an overall light-emitting diode D.sub.-By way of example, there is shown a single sensor 28 in FIG.
  • the control module 26 is adapted to control the closing or opening of the SW-j switches, i varying from 1 to N, as a function of the value of the voltage V V LIM in a sequence from the measurement of a physical parameter, for example at less a current or a voltage.
  • the opening and closing of the switches SW-j can be controlled by the control module 26 from the signals supplied by the sensor 28 or the sensors.
  • the opening and closing of the SW-j switches can be controlled from the measurement of the cathode voltage of each overall light emitting diode D 1.
  • the number of switches SW ] _ to Sl% may vary according to the opening and closing sequence implemented by the control module 26. For example, the switch Sl% may not be present .
  • the current source 22 is a current source controlled by the control module 26 and adapted to provide a current Icg that remains uninterrupted as the supply voltage V ⁇ LIM is greater than the threshold voltage of the global light emitting diode D ] _.
  • the current source 22 is adapted to provide a variable current at different levels depending on the number of global light emitting diodes that are passing.
  • the current source 22 provides a current Icg whose intensity increases as the number of global light emitting diodes, which are busy, increases. This advantageously makes it possible to increase the power factor of the optoelectronic circuit 20 with respect to the case where the current is constant.
  • the optoelectronic circuit 20 may comprise a circuit, not shown, for supplying a reference voltage, possibly obtained from the voltage Vp j ⁇ M, for supplying the current source.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the current source 22 in which the current source 22 comprises M controllable elementary current sources CS ] _ CS [ where M is an integer ranging from 1 to N. Preferably , M is equal to N.
  • the elementary current sources CSj, j varying from 1 to M are connected in parallel between the node A3 and the node A2.
  • Each elementary current source CSj is activated or deactivated by the control module 26 by a control signal C ⁇ .
  • the signal Cj is a binary signal and the elementary current source CSj is off when the signal Cj is in a first state, for example the low state, and the current source CSj is activated when the signal Cj is in a second state , for example the high state.
  • the C] _ signal may not be present and the current source CS] _ can be activated automatically, that is to say, it provides a current when energized by a voltage sufficient.
  • the current source 22 is adapted to supply a current I g having an intensity at one of several constant levels and the level of which depends on the number of global light emitting diodes that are on.
  • the currents provided by the elementary current sources CSj of the current source 22 may be the same or different.
  • each elementary current source CSj is adapted to supply a current of intensity 1 * 23 ⁇ 1.
  • the current source 22 is then adapted to provide a current Icg whose intensity can, depending on the signals control Cj, take any value k * I, k ranging from 0 to 2 ⁇ -1.
  • the sequence of activation of the current sources CSj during the evolution of the voltage V ⁇ J depends in particular on the operating properties of the optoelectronic circuit that is to be preferred.
  • FIG. 5A illustrates an embodiment of an activation sequence of the current sources which makes it possible to increase the power factor of the optoelectronic circuit.
  • Figure 5A shows the signals S of evolution curves] _, S2 and S3, signals of evolution curves C] _, C2, C3 and C4, and the current iQ5 when the opto-electronic circuit 20 comprises four light emitting diodes global and four current sources CSj in parallel, during a cycle of the voltage V " ALIM in the case where the voltage VJN is a sinusoidal voltage .
  • the signals S.sub.i, i varying from 1 to N.sub.1 are initially at "1" so that the switches SW.sub.-1_
  • the signal C 1 is set to "1" so that the current source CS 1 is turned on
  • the switches SW1, SW2 and SW3 are successively open at times a1, a2 and a3 as the voltage V ⁇ J is raised so that the diodes D2, D3 and D4 are successively supplied with current, while the current sources CS2, CS3 and CS4 are activated successively at times a] _, a2 and a3 as the voltage V ⁇ JM is raised so that the intensity of the supply current Icg is successively equal to I2, I3 and I4.
  • the switches SW3, SW2 and SW] _ are closed successively at times aq., A5 and ag to successively short-circuit the global light emitting diodes D4, D3 and D2.
  • the current sources CS4, CS3 and CS2 are successively deactivated at times a4, a5 and ag so that the intensity of the supply current Icg is successively equal to I3, I2 and I] _.
  • the current Icg is canceled.
  • the current sources are activated so that the supply current I sg follows as well as possible the general shape of a sinusoid, that is to say the shape of the voltage V V LIM in phase with this one.
  • the power factor of the optoelectronic circuit is then increased.
  • FIG. 5B is similar to FIG. 5A and illustrates an embodiment of the current source activation sequence which makes it possible to reduce the flicker perceived by an observer.
  • the curves of FIG. 5B were obtained with the optoelectronic circuit used to obtain the curves of FIG. 5A with the difference that the activation sequence of the current sources is modified.
  • the C] _ and C2 signals are initially at "1” and the signals C3 and C4 are initially "0" so that the current sources CS] _ and CS2 are enabled and at time ag , the intensity of the current Ic through the global light emitting diode D ] _ is equal to 3 ⁇ 4.
  • the signal C3 is set to "1" so that the current IQ5 current flowing through the global light emitting diodes D1 and D2 is equal to I3.
  • the signal C3 is set to "0” so that the current intensity ICG through the overall light-emitting diodes D] _, D2 and D3 is equal to I2.
  • the signal C2 is set to "0” so that the current intensity ICG through the overall light-emitting diodes D] _, D2, D3 and D4 is equal to I] _.
  • a symmetrical activation sequence is performed at the instants a / [ , 35, ag and 3. ⁇ . The intensity of the current is controlled so that the emission light power of the optoelectronic circuit is close to the average luminous power emitted on an alternation of the voltage.
  • the values of the control signals Cj can be stored in a memory of the control module 26 for each switching configuration of the switches.
  • the control of the current source 22 by the control module 26 can be modified during the operation of the optoelectronic circuit, for example according to whether it is desirable to increase the power of the optoelectronic circuit or reduce the flicker perceived by an observer.
  • the current source 22 comprises elementary current sources CSj
  • the activation sequence of the elementary current sources CSj can be modified during the operation of the optoelectronic circuit.
  • the optoelectronic circuit may be implemented in the form of an integrated circuit comprising a dedicated pin to which a control signal of the control module 26 representative of the desired control of the current source 22 is applied.
  • the control module 26 comprises a memory programmable by a user and in which are stored data used by the control module 26 for the desired control of the current source 22 by the control module 26.
  • FIG. 6 shows a circuit diagram of another embodiment of the current source 22.
  • the current source 22 comprises a current mirror 30.
  • the current mirror 30 comprises two MOS transistors 32. and 34, for example N channel.
  • the sources of the MOS transistors 32 and 34 are connected to the node A2.
  • the transistor 32 is diode-mounted.
  • the gate of the MOS transistor 32 is connected to the drain of the MOS transistor 32 and to the gate of the MOS transistor 34.
  • the drain of the MOS transistor 34 is connected to the node A3.
  • the current source 22 further comprises the current sources CS ] _ CS j [ which are connected in parallel between a source of a reference potential VREF and the drain of the transistor 32.
  • the reference potential VREF can be supplied from the voltage VALIM- It can be constant or vary depending on the voltage ⁇ LIM.
  • the MOS transistor 34 may be duplicated for each switch SW-j, i ranging from 1 to N.
  • FIG. 7 represents a circuit diagram of another embodiment of the current source 22 in which the current source 22 comprises the same elements as the embodiment represented in FIG. 6 and in which each source current CSj, j varying from 1 to M, comprises a resistor 35j mounted in series with a MOS transistor 36j, for example P-channel, between the source of the reference potential VREF and the drain of the transistor 32.
  • the gate of each transistor 36j receives the control signal Cj or an image of this signal.
  • the MOS transistor 36j operates in a saturated state and acts as a current source.
  • the current supplied by the current source CSj is then defined by the ratio between the potential difference across the resistor 35j divided by the value of the resistor 35j.
  • each transistor 36j is located on the side of the transistor 32 while each resistor 35j is located on the source side of the reference potential VREF.
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of another embodiment of the current source 22 in which the current source 22 comprises the same elements as the embodiment shown in FIG. 4 and in which each current source CSj, j varying from 1 to M, comprises a resistor 37j connected in series with a MOS transistor 38j, for example N-channel, between the node A3 and the node A2.
  • the gate of each transistor 38j receives the control signal Cj or an image of this signal.
  • the MOS transistor 38 operates in a saturated state and acts as a current source.
  • the current supplied by the current source CSj is then defined by the ratio between the potential difference across the resistor 37j divided by the value of the resistor 3.
  • each transistor 38j is located on the side of the node A3 while each resistor 37 is preferably located on the side of the node A2.
  • FIG. 9 represents a circuit diagram of another embodiment of the current source 22 in which the current source 22 comprises a MOS transistor 40, for example an N-channel transistor, whose drain is connected to the node A3 and whose source is connected to a terminal of a resistor 42, the other terminal of the resistor 42 being connected to the node A2.
  • the current source 22 comprises an operational amplifier 44 whose non-inverting input (+) is connected to a terminal of a voltage source 46 controllable by the control module 26 and whose inverting input (-) is connected to the midpoint between the transistor 40 and the resistor 42.
  • the other terminal of the voltage source 46 is connected to the node A2.
  • the output of the operational amplifier 44 is connected to the gate of the transistor 40.
  • the voltage source 46 can be controlled by the control module 26.
  • Fig. 10 shows a circuit diagram of another embodiment of the current source 22 in which the power source 22 comprises a current source 48 having a terminal connected to the source of the reference potential VREF.
  • the other terminal of the current source 48 is connected to the drain of a transistor 50 MOS, for example N-channel, diode-mounted.
  • the source of the MOS transistor 50 is connected to the node A2.
  • the gate of the MOS transistor 50 is connected to the drain of the MOS transistor 50.
  • the current source 22 further comprises M MOS transistors 52j, j varying from 1 to M, for example to an N channel.
  • the source of each transistor 52j is connected to the node A2.
  • the drain of each transistor 52j is connected to the node A3.
  • each transistor 52j is connected to the gate of the transistor 50 via a switch 54j.
  • Each switch 52j is controlled by the control signal Cj provided by the control module 16. Alternatively, the switch 54 ] _ may not be present.
  • Each transistor 52j forms with the transistor 50 a current mirror.
  • the current intensity Icg depends on the number of switches 54j that are closed. According to one embodiment, each transistor 52j is identical to the transistor 50. When the switch 54j is closed, the transistor 52j is traversed by a current having the same intensity as the current supplied by the current source 48 and is equivalent to the elementary current source CSj.
  • the dimensions of the transistors 52j may be different from those of the transistor 50 and may be different between the transistors 52 so that the intensity of the current flowing through each transistor 52j, when the associated switch 54j is closed, is different from the intensity of the current supplied by the current source 48.
  • FIG. 11 represents a more detailed electrical diagram of an embodiment of an optoelectronic circuit 60.
  • the elements common between the optoelectronic circuit 60 and the optoelectronic circuit 20 are designated by the same references.
  • the voltage between the cathode of the global light emitting diode Dj_ and the node A2 and Vcg is called the voltage between the nodes A3 and A2. In the remainder of the description, unless otherwise indicated, the voltages are referenced with respect to the node A2.
  • the optoelectronic circuit 60 further comprises N comparison modules COMP-j, i ranging from 1 to N, each adapted to receive the voltage VQ-J_ and each to provide a signal H-j_ and a signal L-j_.
  • the control module 26 receives the signals L ] _ to and H ] _ to the control module 26 corresponds, preferably, to a dedicated circuit.
  • the control module 26 is adapted to control the closing or opening of the SW-j switches, i varying from 1 to N, as a function of the value of the voltage VQ-J_ to the cathode of each global light-emitting diode D-j_ .
  • each COMP comparison module i i ranging from 1 to N, is adapted to compare the voltage VQ -J_ to the cathode of the global light emitting diode D-j_ to at least two thresholds Vhigh-j_ and
  • the signal L-j_ is a binary signal which is at a first state when the voltage VQ -J_ is lower than the threshold Vlow-j_ and which is at a second state when the voltage VQ -J_ is greater than threshold Vlow-j_.
  • the signal H-j_ is a binary signal which is in a first state when the voltage
  • FIG. 12 represents a circuit diagram of a more detailed embodiment of a portion of the optoelectronic circuit 60.
  • each comparator COMP-j_ comprises a first operational amplifier 62, functioning as a comparator.
  • the inverting input (-) of the operational amplifier 62 is connected to the cathode of the global light-emitting diode D-j_, for i ranging from 1 to N.
  • the non-inverting input (+) of the operational amplifier 62 receives the voltage threshold Vhigh-j_ which is provided by a module 64, which may comprise a memory.
  • the operational amplifier 62 provides the H-j signal.
  • Each comparator COMP-j_ further comprises a second operational amplifier 66 operating as a comparator.
  • the inverting input (-) of the operational amplifier 66 is connected to the cathode of the global light-emitting diode D-j for i varying from 1 to N.
  • the non-inverting input (+) of the operational amplifier 66 receives the voltage threshold Vlow-j_ which is provided by a module 68, which may include a memory. Operational amplifier 66 provides the L-j signal.
  • FIG. 13 shows timing diagrams of the supply voltage V ⁇ J and VC-j_ voltages measured by each comparator COMP j _, i varying from 1 to N, illustrating the operation of the optoelectronic circuit 60 according to the embodiment shown FIG. 13 corresponds to the case where N and M are equal to 4.
  • each global light-emitting diode Dj_ comprises the same number of elementary light-emitting diodes arranged in the same configuration, and therefore has the same threshold voltage Vled .
  • the current source 22 comprises M current sources CSj in parallel, each current source CSj being adapted, when activated, to supply a constant current of the same intensity I.
  • the voltage V The LIM supplied by the rectifier bridge 12 is a rectified sinusoidal voltage comprising a succession of cycles in each of which the voltage V ⁇ LIM increases from the null value, passes through a maximum and decreases to the value nothing.
  • two successive cycles of the voltage V " ALIM are shown in FIG. 13. Successive instants are called tg at t20.
  • the switch SW] _ is closed and all the switches SW-j_, i varying from 2 to N, are open.
  • the voltage V ⁇ J rises from the zero value by dividing between the global light emitting diode D] _, the switch SW ] _ and the current source 22.
  • the voltage V ⁇ J being lower than the threshold voltage Vled of the global light-emitting diode D] _, there is no light emission (phase P Q ) and the voltage Vc] remains substantially equal to zero.
  • the current Içg is zero.
  • the voltage across the global light emitting diode D] _ exceeds the threshold voltage Vled, the overall light emitting diode D] _ becomes on (phase P ] _).
  • the voltage across the global light-emitting diode D1 then remains substantially constant and the voltage V1 continues to increase with the voltage L1.
  • the current I c 1 whose intensity is equal to 1 flows in the global light-emitting diode D 1 which emits light.
  • the voltage Vcg is preferably substantially constant when the power source 22 is in operation.
  • the module 26 successively controls the closing of the switch SW2 and the activation of the current source CS2 and the opening of the switch SW ] _.
  • the voltage V ⁇ J is then distributed between the global light-emitting diodes D1 and D2, the switch SW2 and the current source 22.
  • the threshold Vhigh] _ is chosen substantially equal to the sum of the threshold voltage of the global light-emitting diode D2 and of the operating voltage Vcg of the current source 22 so that, when the switch SW2 is closed, the global light-emitting diode D2 is traversed by the current IQ5 whose intensity is equal to 21 and emits light.
  • Phase P2 corresponds to a light emitting phase by the overall light-emitting diodes D] _ and D2.
  • the module 26 successively controls the closing of the switch SW-j _ +] _, activation of the current source CSj__
  • the voltage V ⁇ J is then distributed between the global light-emitting diodes D ] _ to D-j_ +] _, the switch SW-j_ +] _ and the current source 22.
  • the threshold Vhigh-j_ is chosen substantially equal to the sum of the threshold voltage of the overall light-emitting diode D-j_ +] _ and VCG operating voltage of the current source 22 so that, on closing of the switch SW-j_ +] _, the overall light emitting diode D-j_ +] _ is crossed by the ICG current whose intensity is equal to i + 1 times I and emits light.
  • Pi + i phase corresponds to the light emission from the overall light-emitting diodes D] _ D-j_ +] _.
  • the fact that the switch SW-j _ +] _ is closed before the opening of the switch SW-j_ ensures the absence of interruption of the current flow in the overall light-emitting diodes D] _ to Dj_.
  • phase P3 corresponds to the light emission from the overall light-emitting diodes D] _, D2 and D3.
  • the module 26 controls the closing of the switch SW4, the activation of the current source CS4 and the opening of the switch SW3.
  • Phase P4 corresponds to the light emission from the overall light-emitting diodes D] _, D2, D3 and D4.
  • the power supply voltage LIM reaches its maximum value at time t5 during phase P4 in FIG. 13 and initiates a downward phase.
  • the module 26 successively controls the closing of the switch SW3, the deactivation of the current source CS4 and the opening of the switch SW4.
  • the voltage V ⁇ LIM is then distributed between the global light emitting diodes D] _, D2 and D3, the switch SW3 and the current source 22.
  • the global light emitting diodes D] _, D2 and D3 are traversed by the current Icg of which the intensity is equal to 31.
  • the threshold VI0W4 is chosen substantially equal to the sum of the operating voltage Vcg of the current source 22 and the minimum operating voltage of the switch SW4 so that, at closing switch SW3, there is no interruption of the current flow.
  • the module 26 in a general manner, during a downward phase of the supply voltage V ⁇ LJJ ⁇ , for i varying from 2 to N, when the voltage VQ-J_ decreases below the threshold Vlow-j_, the module 26 successively controls the closing the switch SW-1, deactivating the current source CS 1 and opening the switch SW j .
  • the voltage V ⁇ J is then distributed between the global light emitting diodes D 1 to D 1, the switch SW 1 and the current source 22.
  • the overall light emitting diodes D 1 to D 1 _ are traversed by the current Içg whose intensity is equal to i-1 times I.
  • the threshold Vlow-j_ is chosen substantially equal to the sum of the voltage Vçg of operation of the current source 22 and the the minimum operating voltage of the switch SW-j so that on closing of the switch SW, there is no interruption of the flow of current.
  • the module 26 controls the closing of the switch SW2, the deactivation of the current source CS3, and the opening of the switch SW3.
  • the module 26 controls the closing of the switch SW] _, the deactivation of the current source CS2, and the opening of the switch SW2.
  • the voltage Vc ] _ is canceled so that the global light-emitting diode D ] _ is no longer conducting and the current Icg is zero.
  • the voltage V ALIM is canceled and a new cycle starts again.
  • the instants t] _i to t20 are similar respectively to the instants t] _ to t] _g.
  • the comparator COMP ] _ may have a simpler structure than the comparators COMP -j_, i varying from 2 to N, since the threshold Vlow ] _ is not used.
  • each comparator COMP-j_ of the optoelectronic circuit 60 only supplies the signal L-j_.
  • An advantage of this embodiment is that the structure of the comparator COMP-j can be simplified. Indeed, the comparator COMP-j may not include the operational amplifier 62.
  • the operation of the optoelectronic circuit according to this other embodiment is then identical to what has been previously described except that the switches SW-j, i ranging from 1 to N1 are initially closed and that, in an increasing phase of the voltage supply V ⁇ LJ ⁇ , the switch SWj__] _ is opened and the CSj_ current source is activated when the VQ-j_ voltage is above the threshold Vlow-j_. Indeed, this means that current begins to flow through the switch SW-j.
  • the module 26 controls the opening of the switch SW-j __] _ and the activation of the current source CSj_.
  • an increase in the voltage Vc-j_ means that the voltage across the light emitting diode D-j_ becomes greater than the threshold voltage of the light emitting diode D-j_ and that it becomes conductive.
  • FIG. 14 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit 70. All the elements common to the optoelectronic circuit 60 are designated by the same references. Unlike the optoelectronic circuit 60, the optoelectronic circuit 70 does not include the switch Sl%. In addition, unlike the optoelectronic circuit 60, for i varying from 1 to N1, the optoelectronic circuit 70 comprises a resistor 72 provided between the node A3 and the switch SW-j_, and the optoelectronic circuit 70 comprises a resistor 12- ⁇ provided between the node A3 and the cathode of the global light emitting diode 3 ⁇ 4.
  • Bj_ is a node between the resistor 72-j_ and the switch SW-j_, for i varying from 1 to Nl, and
  • each comparator COMP-j i varying from 1 to N, receives the voltage at node B-1.
  • the signal H j is then a binary signal which is in a first state when the voltage at the node B j is lower than a threshold MIN j and which is at a second state when the voltage at the node B j j is greater than threshold MIN-j_.
  • FIG. 15 represents a circuit diagram of a more detailed embodiment of a part of the optoelectronic circuit 70.
  • the comparator COMP-j comprises all the elements of the comparator COMP-j represented in FIG. 12 with the difference that the operational amplifier 66 is replaced by a hysteresis comparator 74 receiving the voltage across the resistor 72_ and providing the signal H-j_.
  • the operation of the optoelectronic circuit 70 may be identical to the operation of the optoelectronic circuit 60 described above except that, in an increasing phase of the supply voltage V ⁇ LIM, the switch SW-j_ is open and the current source CSj_ +] _ is activated when the current starts to flow in the resistor 72-j_ +] _.
  • the switches SW-1 i ranging from 1 to N1, are initially closed.
  • the light emitting diodes D] _ D-j __] _ are conductive and the light emitting diodes to% Dj_ blocked, when the voltage across the light-emitting diode Dj_ becomes greater than the threshold voltage of the light emitting diode D-j_, the latter becomes conductive and a current begins to flow in the resistor 72j_.
  • the module 26 controls the opening of the switch SW-1 and the activation of the current source CS j .
  • the operation of the optoelectronic circuit 70 in a decreasing phase of the supply voltage V.sub.LIM may be identical to that previously described for the optoelectronic circuit 60.
  • the optoelectronic circuit 70 has the advantage that the thresholds MIN-j and Vlow-j may be independent of the characteristics of the light-emitting diodes D-1. In particular, they do not depend on the threshold voltage of each light-emitting diode D-j.
  • FIG. 16 represents a circuit diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit 80.
  • the set of elements common to the optoelectronic circuit 60 are designated by the same references.
  • the optoelectronic circuit 80 does not include the COMP-j_ comparators.
  • the optoelectronic circuit 80 does not include the switch Sl%. However, the switch Sl% may be present.
  • the optoelectronic circuit 80 comprises a current sensor 82 provided between the node A3 and the switch SW-j_, supplying a signal CUR1_ to the control module 26 and the optoelectronic circuit 80 comprises a current sensor 82M provided between the node A3 and the cathode of the global light emitting diode DM and supplying a CURM signal to the control module 26.
  • the optoelectronic circuit 80 further comprises a voltage sensor 84 provided between the source of the current 22 and the node A3 and supplying a signal VOLT to the control module 26.
  • the current source 22 can be made according to any of the previously described embodiments.
  • each current sensor 82-j_ is adapted to supply the control module 26 with a signal CUR 1 representing the intensity of the current flowing in the global light-emitting diode Dj 2.
  • each current sensor 82-j_ is adapted to supply the control module 26 with a signal CUR1_ indicating whether the intensity of the current flowing in the global light-emitting diode D-j_ is greater than a current threshold.
  • the voltage sensor 84 is adapted to supply a signal VOLT to the control module 26 representative of the voltage Vcg. According to another embodiment, the voltage sensor 84 is adapted to transmit a signal VOLT to the control module 26 indicating whether the voltage Vg is greater than a voltage threshold.
  • the voltage sensor 84 may then comprise an operational amplifier mounted as a comparator providing the signal VOLT, the non-inverting input of which is connected to the node A3 and whose inverting input receives the voltage threshold.
  • the operation of the optoelectronic circuit 80 may be as follows. At the start of an ascending phase of the voltage ALIM ⁇ 'l es SW-j_ switches, i varying from 1 to N, are closed. In a rising phase, for i varying from 2 to N, while the overall light-emitting diodes D] _ D-j __] _ are conductive and that the overall light emitting diodes D-j_ to DM blocked when the voltage across the global electroluminescent diode Dj_ becomes greater than the threshold voltage of the global light-emitting diode Dj_, this becomesriere and a current begins to flow in the global light emitting diode Dj_. The passage of the current is detected by the current sensor 82 The module 26 then controls the opening of the switch SW-j __] _.
  • the switches SW.sub.j At the beginning of a downward phase of the supply voltage V.sub.LIM, the switches SW.sub.j, i ranging from 1 to N.sub.l, are open and when the voltage V.sub.Vg decreases below a voltage threshold, the switch Sl% _ ] _ is closed.
  • SW-j_ switches Sl% _] _ being closed while the switches SW] _ SW-j __] _ are open, when the VCG voltage decreases below a threshold voltage, the SW-switch is closed.
  • each switch SW-j_ is produced by an N-channel MOS transistor whose drain is connected to the cathode of the global light-emitting diode Dj_ and whose source is connected to the current sensor 82 when the supply voltage V
  • the voltage between the drain of the switch SW-j and the node A2 decreases.
  • the transistor SW-j is initially in saturation mode. During the decrease of the voltage between the drain of the switch SW-j and the node A2, the transistor SW-j passes from the saturation regime to the linear regime. This causes an increase in the voltage between the gate and the source of the transistor SW-j and thus a decrease in the voltage V sg.
  • the switch SW is closed.
  • the current source 22 may be controlled according to any one of the previously described embodiments.
  • FIG. 17 shows an embodiment of the current sensor 82-j in which the current sensor 82 includes a resistor 86 connected in series between the node A3 and the switch SW-j, represented in FIG. MOS, and an operational amplifier 88-j_ mounted in a comparator providing the signal CUR-j_, whose non-inverting input (+) is connected to a terminal of the resistor 86-j_ and whose inverting input (-) is connected at the other terminal of the resistance 86j_.
  • the amplifier 88 comprises a terminal for adjusting the voltage offset V 0 ff se -
  • the amplifier 88 supplies the signal CUR 1 to a first state when the voltage between the terminals of the resistor 86 is greater than the offset voltage QFFSET and a second state when the voltage between the terminals of the resistor 86 is less than the offset voltage V 0FFS ET-
  • FIG. 18 shows another embodiment of the current sensor 82 in which the current sensor 82 comprises a resistor 90 and a diode 92 connected in series between the node A3 and the switch SW. j_, represented in FIG. 18 by a MOS transistor, the cathode of the diode 92_ being connected to the resistor 90-j_.
  • the current sensor 82-j_ further comprises a bipolar transistor 94j_ whose base is connected to the anode of the diode 92 whose collector supplies the signal CUR_ and whose emitter is connected to the node A3 by a resistor 96. -j_.
  • the collector of the bipolar transistor 94 is connected to a terminal of a source of a reference current CREF whose other terminal is connected to a source of a reference voltage VREF.
  • the maximum voltages applied to the electronic components remain low compared to the maximum value that can take the voltage ⁇ LIM. It is then not necessary to provide, for the current sensors 82 and the voltage sensor 84, electronic components that can withstand the maximum value that the voltage can assume.
  • FIGS. 19 and 20 show evolution curves, obtained by simulation during a cycle of the voltage V ⁇ J in the case where the voltage VJN is a sinusoidal voltage, of the supply voltage Vp j ⁇ M, current I sg and a voltage equal to the sum of the voltages at the terminals of the global electroluminescent diodes which are conducting, when the optoelectronic circuit 20 comprises eight global light emitting diodes and eight current sources elementary CSj in parallel. Each elementary current source CSj is adapted to supply a constant current of the same intensity.
  • FIG. 19 was obtained with an activation sequence of the elementary current sources of the current source 22 similar to what has been described previously with reference to FIG. 5A.
  • the average active power consumed by the optoelectronic circuit is 10.55 W, the power factor is substantially equal to 1 and the flicker index IF is substantially equal to 33.
  • the optoelectronic circuit further satisfies the constraints concerning the harmonic currents provided for class D and class C lighting equipment by standard NF EN 61000-3-2, version of November 2014, on electromagnetic compatibility.
  • FIG. 20 was obtained for an activation sequence of the elementary current sources of the current source 22 similar to that previously described in connection with Figure 5B.
  • the average active power consumed by the optoelectronic circuit is 10.58 W, the power factor is 0.89 and the flicker index IF is substantially equal to 22.
  • the flicker index is reduced compared to the illustrated case.
  • FIG. 19 The optoelectronic circuit furthermore satisfies the constraints concerning the harmonic currents provided for class D lighting equipment, that is to say receiving an active power of less than 25 W, by the NF standard. EN 61000-3-2, November 2014 version, on electromagnetic compatibility.
  • FIG. 21 represents an electrical diagram of another embodiment of an optoelectronic circuit 100. All the elements common to the optoelectronic circuit 20 are designated by the same references.
  • the optoelectronic circuit 100 comprises, for each global light-emitting diode D-j, a current source 102-i, i varying from 1 to N, associated with the global light-emitting diode Dj_.
  • One terminal of the current source 102-i, i varying from 1 to N is connected to the node A2 and the other terminal is connected to the cathode of the global light-emitting diode D-j.
  • Each current source 102-i, i varying from 1 to N is controlled by a signal S'j_ supplied by the control module 26.
  • the signal S'j_ is a binary signal and the source of current 102 is activated when the signal S'j_ is in a first state and the current source 102-j_ is inactivated when the signal S'j_ is in a second state.
  • the current intensities provided by the current sources 102-j are different.
  • the optoelectronic circuit 100 further comprises N comparison modules COMP-j, i varying from 1 to N, each adapted to receive the voltage at the cathode of the global light-emitting diode D-j and each to provide a signal H-j. and a signal L-j_ to the control module 26.
  • the control module 26 is adapted to control the closing or opening of the switches SW-j_, i varying from 1 to N, as a function of the value of the voltage at the cathode of each global light-emitting diode D-j_.
  • each COMP comparison module-i, i varying from 1 to N is adapted to compare the voltage at the cathode of the global light emitting diode D-j_ to at least two thresholds Vhigh-j_ and Vlow-j_.
  • the signal L-j_ is a binary signal which is at a first state when the voltage VQ -J_ is lower than the threshold Vlow-j_ and which is at a second state when the voltage VQ -J_ is greater than threshold
  • the signal H j is a binary signal which is in a first state when the voltage V Q is lower than the threshold V hi-j and which is at a second state when the voltage V Q is greater than threshold Vhigh-j_.
  • the first states of the binary signals Hj_ and Lj_ may be equal or different and the second states of the binary signals H 1 and L 1 may be equal or different.
  • the operation of the optoelectronic circuit 100 may be identical to the operation of the optoelectronic circuit 20 described above except that the opening and closing steps of the switches SW-j of the optoelectronic circuit 20 are replaced respectively by activation and de-energizing steps. deactivation of current sources 102-j_.
  • the module 26 controls successively the activation of the current source 102-j] + then _ the deactivation of the current source 102-j_ when the voltage VQ-J_ exceeds the threshold Vhighj_.
  • the voltage V LIM is then distributed between the total light-emitting diodes D] _ D-j_ +] _ and the current source 102j __) _] _.
  • the threshold Vhigh-j_ is chosen substantially equal to the threshold voltage of the global light emitting diode D-j_ + ] _ so that at the activation of the current source 102j_ + ] _, the global light emitting diode D-j_ +] _ is crossed by the ICG current and emits light.
  • the fact that the current source 102-j_ +] _ is turned on before the current source 102 is deactivated -j_ ensures the absence of interruption of the current flow in the overall light-emitting diodes D] _ to Dj_.
  • each current source 102 -j_ is adapted to supply a current whose intensity can be modified so that the evolution profile of the intensity of the current flowing through the global electroluminescent diodes Dj_ during increasing and decreasing phases successive can be modified.

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Abstract

L'invention concerne un circuit optoélectronique (20) destiné à recevoir une tension variable (VALIM) contenant une alternance de phases croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant une pluralité d'ensembles (Di) de diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation (24) adapté à commander ou interrompre la circulation d'un courant dans chaque ensemble et adapté à faire varier l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.

Description

CIRCUIT OPTOELECTRONIQUE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES
La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR15/57478 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.
Domaine
La présente description concerne un circuit opto¬ électronique, notamment un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes.
Exposé de 1 ' art antérieur
Il est souhaitable de pouvoir alimenter un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes avec une tension alternative, notamment une tension sinusoïdale, par exemple la tension du secteur.
La figure 1 représente un exemple de circuit optoélectronique 10 comprenant des bornes d'entrée IN]_ et I¾ entre lesquelles est appliquée une tension alternative Vj^. Le circuit optoélectronique 10 comprend, en outre, un circuit redresseur 12 comportant un pont de diodes 14, recevant la tension VJ et fournissant une tension V^LIM redressée qui alimente des diodes électroluminescentes 16, par exemple montées en série avec une résistance 15. On appelle I^LIM ^e courant traversant les diodes électroluminescentes 16. La figure 2 est un chronogramme de la tension d'alimentation V^LIM et du courant d'alimentation I^LIM pour un exemple dans lequel la tension alternative Vj^ correspond à une tension sinusoïdale. Lorsque la tension V^J est supérieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes 16, les diodes électroluminescentes 16 deviennent passantes. Le courant d'alimentation I^LIM suit alors la tension d'alimentation V"ALIM- Il y a donc une alternance de phases OFF d'absence d'émission de lumière et de phases ON d'émission de lumière.
Un inconvénient est que tant que la tension V^LIM est inférieure à la somme des tensions de seuil des diodes électroluminescentes 16, aucune lumière n'est émise par le circuit optoélectronique 10. Un observateur peut percevoir cette absence d'émission de lumière lorsque la durée de chaque phase OFF entre deux phases ON est trop importante. Une possibilité pour augmenter la durée de chaque phase ON est de diminuer le nombre de diodes électroluminescentes 16. Un inconvénient est alors que la puissance électrique perdue dans la résistance 15 est importante.
Il existe des circuits optoélectroniques comprenant un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes adapté à augmenter progressivement le nombre de diodes électroluminescentes recevant la tension d'alimentation V^LIM lors d'une phase de croissance de la tension d'alimentation ^LIM et à diminuer progressivement le nombre de diodes électroluminescentes recevant la tension d'alimentation V^LIM lors d'une phase de décroissance de la tension d'alimentation ^J - Ceci permet de réduire la durée de chaque phase OFF d'absence d'émission de lumière .
La publication US 2012/0056559 décrit un exemple d'un tel circuit optoélectronique. Un inconvénient du circuit optoélectronique décrit dans la publication US 2012/0056559 est que le courant d' alimentation des diodes électroluminescentes ne varie pas de façon continue, c'est-à-dire qu'il y a de brusques interruptions du courant au cours de la variation de la tension d'alimentation. Ceci entraîne des variations dans le temps de l'intensité lumineuse fournie par les diodes électroluminescentes qui peuvent être perçues par un observateur. Ceci entraîne, en outre, une dégradation du taux de distorsion harmonique du courant alimentant les diodes électroluminescentes du circuit optoélectronique.
Un circuit de limitation de courant peut être interposé entre le circuit redresseur et les diodes électroluminescentes pour maintenir le courant d'alimentation des diodes électroluminescentes à un niveau sensiblement constant. La structure du circuit optoélectronique peut alors être relativement complexe et l'encombrement du circuit optoélectronique peut être important. En outre, il peut être difficile de réaliser, au moins en partie, le circuit redresseur et le circuit de limitation de courant de façon intégrée avec les diodes électroluminescentes pour réduire encore davantage l'encombrement du circuit optoélectronique. De plus, le fait de maintenir le courant d'alimentation à un niveau constant entraîne une dégradation du facteur de puissance du circuit optoélectronique à diodes électroluminescentes .
Résumé
Un objet d'un mode de réalisation est de palier tout ou partie des inconvénients des circuits optoélectroniques à diodes électroluminescentes comprenant un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes décrits précédemment.
Un autre objet est d'augmenter le facteur de puissance du circuit optoélectronique.
Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduire la durée des phases d'absence d'émission de lumière par le circuit optoélectronique .
Un autre objet d'un mode de réalisation est que le courant alimentant les diodes électroluminescentes ne présente pas d'interruptions brusques.
Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduire l'encombrement du circuit optoélectronique. Ainsi, un mode de réalisation prévoit un circuit optoélectronique destiné à recevoir une tension variable contenant une alternance de phases croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant :
une pluralité d'ensembles de diodes électro¬ luminescentes ; et
un dispositif de commutation adapté à commander ou interrompre la circulation d'un courant dans chaque ensemble et adapté à faire varier 1 ' intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
Selon un mode de réalisation, le circuit optoélectronique comprend une source de courant adaptée à fournir ledit courant dont l'intensité dépend d'au moins un signal de commande, le dispositif de commutation étant adapté à commander ou interrompre la circulation dudit courant dans chaque ensemble et adapté à fournir ledit au moins un signal de commande pour faire varier 1 ' intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
Selon un mode de réalisation, la source de courant est adaptée à fournir un courant dont 1 ' intensité varie parmi plusieurs valeurs d'intensité distinctes en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
Selon un mode de réalisation, la source de courant comprend des sources de courant élémentaires montées en parallèle et adaptées à être activées et désactivées indépendamment l'une de 1 ' autre .
Selon un mode de réalisation, les sources de courant élémentaires sont adaptées à fournir des courants ayant la même intensité ou des intensités différentes.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commutation est adapté à activer au moins l'une des sources de courant élémentaires au cours d'au moins une phase croissante et est adapté à désactiver au moins l'une des sources de courant élémentaires au cours d'au moins une phase décroissante.
Selon un mode de réalisation, l'une des sources de courant élémentaires est adaptée à fournir un courant ayant une intensité donnée et les autres sources de courant élémentaires sont adaptées à fournir chacune un courant ayant une intensité égale à une puissance de deux différente de ladite intensité donnée .
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commutation est adapté à connecter les ensembles de diodes électroluminescentes selon plusieurs configurations de connexion successivement selon un premier ordre au cours de chaque phase croissante de la tension variable et un deuxième ordre au cours de chaque phase décroissante de la tension variable et est adapté à activer les sources de courant élémentaires selon un troisième ordre au cours de chaque phase croissante de la tension variable et à désactiver les sources de courant élémentaires selon un quatrième ordre au cours de chaque phase croissante de la tension variable .
Selon un mode de réalisation, le circuit optoélectronique comprend une mémoire dans laquelle sont stockées plusieurs valeurs du signal de commande de la source de courant correspondant chacune à la fourniture par la source de courant d'un courant dont l'intensité varie parmi lesdites plusieurs valeurs d'intensité.
Selon un mode de réalisation, le circuit optoélectronique comprend des moyens pour modifier le profil d'évolution de l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
Selon un mode de réalisation, les ensembles de diodes électroluminescentes sont reliés en série et le dispositif de commutation comprend, pour chaque ensemble de diodes électroluminescentes, au moins un interrupteur reliant ledit ensemble à la source de courant, le dispositif de commutation étant adapté à transmettre des signaux de commande binaires pour 1 ' ouverture ou la fermeture des interrupteurs en fonction desdites configurations de connexion.
Un mode de réalisation prévoit également un procédé de commande d'une pluralité d'ensembles de diodes électroluminescentes d'un circuit optoélectronique recevant une tension variable contenant une alternance de phases croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant, en outre, une source de courant fournissant un courant dont l'intensité dépend d'au moins un signal de commande et un dispositif de commutation. Au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante, le dispositif de commutation commande ou interrompt la circulation dudit courant dans chaque ensemble et fournit ledit au moins un signal de commande pour faire varier l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant.
Selon un mode de réalisation, la source de courant fournit un courant dont l'intensité varie parmi plusieurs valeurs d'intensité distinctes en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante .
Selon un mode de réalisation, la source de courant comprend au moins deux sources de courant élémentaires montées en parallèle et au moins l'une des sources de courant élémentaires est activée au cours d'au moins une phase croissante et au moins l'une des sources de courant élémentaires est désactivée au cours d'au moins une phase décroissante.
Selon un mode de réalisation, la source de courant comprend au moins trois sources de courant élémentaires montées en parallèle. Pour au moins des phases croissante et décroissante successives, le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente du début à la fin de la phase croissante et le nombre de sources de courant élémentaires activées diminue du début à la fin de la phase décroissante ou le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente puis diminue du début à la fin de la phase croissante et le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente puis diminue du début à la fin de la phase décroissante.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1, décrite précédemment, est un schéma électrique d'un exemple d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes ;
la figure 2, décrite précédemment, est un chronogramme de la tension et du courant d'alimentation des diodes électroluminescentes du circuit optoélectronique de la figure 1 ;
la figure 3 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes ;
la figure 4 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation de la source de courant du circuit optoélectronique de la figure 3 ;
les figures 5A et 5B sont des chronogrammes de tensions et de courants du circuit optoélectronique de la figure 3 pour deux modes de réalisation de commande de la source de courant du circuit optoélectronique ;
les figures 6 à 10 représentent d'autres modes de réalisation de la source de courant du circuit optoélectronique de la figure 3 ;
la figure 11 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes ;
la figure 12 est un schéma électrique d'un mode de réalisation plus détaillé d'une partie du circuit optoélectronique de la figure 11 ; la figure 13 est un chronogramme de tensions et du courant du circuit optoélectronique de la figure 11 ;
la figure 14 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes ;
la figure 15 est un schéma électrique d'un mode de réalisation plus détaillé d'une partie du circuit optoélectronique de la figure 14 ;
la figure 16 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes ;
les figures 17 et 18 représentent des schémas électriques de modes de réalisation d'un capteur de courant du circuit électronique de la figure 16 ;
les figures 19 et 20 représentent des courbes d'évolution, obtenues par simulation, de tensions et de courants du circuit optoélectronique de la figure 3 pour deux modes de réalisation de commande de la source de courant du circuit optoélectronique ; et
la figure 21 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes et un dispositif de commutation des diodes électroluminescentes.
Description détaillée
Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Dans la suite de la description, sauf indication contraire, les termes
"sensiblement", "environ" et "de l'ordre de" signifient "à 10 % près". Dans la suite de la description, on appelle "facteur de puissance" d'un circuit électronique le rapport entre la puissance active consommée par le circuit électronique et le produit des valeurs efficaces du courant et de la tension alimentant le circuit électronique.
La figure 3 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 20 comprenant un dispositif de commutation de diodes électroluminescentes. Les éléments du circuit optoélectronique 20 communs avec le circuit optoélectronique 10 sont désignés par les mêmes références. En particulier, le circuit optoélectronique 20 comprend le circuit redresseur 12 recevant la tension d'alimentation Vj^ entre les bornes IN]_ et I¾ et fournissant la tension V^J redressée entre des noeuds A]_ et A2. A titre de variante, le circuit 20 peut recevoir directement une tension redressée, le circuit redresseur pouvant alors ne pas être présent.
Le circuit optoélectronique 20 comprend N ensembles en série de diodes électroluminescentes élémentaires, appelés diodes électroluminescentes globales Dj_ dans la suite de la description, où i est un nombre entier variant de 1 à N et où N est un nombre entier compris entre 2 et 200. Chaque diode électroluminescente globale D]_ à ¾ comprend au moins une diode électroluminescente élémentaire et est, de préférence, composée de la mise en série et/ou en parallèle d'au moins deux diodes électroluminescentes élémentaires. Dans le présent exemple, les N diodes électro¬ luminescentes globales Dj_ sont connectées en série, la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ étant reliée à l'anode de la diode électroluminescente globale D-j_+]_, pour i variant de 1 à
N-l. L'anode de la diode électroluminescente globale D]_ est reliée au noeud A]_ . Les diodes électroluminescentes globales Dj_, i variant de 1 à N, peuvent comprendre le même nombre de diodes électroluminescentes élémentaires ou des nombres différents de diodes électroluminescentes élémentaires.
Le circuit optoélectronique 20 comprend une source de courant 22 dont une borne est reliée au noeud A2 et dont l'autre borne est reliée à un noeud A3 . On appelle Içg le courant circulant entre les noeuds A]_ et A2. Le circuit 20 comprend un dispositif 24 de commutation des diodes électroluminescentes globales D-j_, i variant de 1 à N. A titre d'exemple, le dispositif 24 comprend N interrupteurs commandables SW]_ à Sl%. Chaque interrupteur SW-j_, i variant de 1 à N, est monté entre le noeud A3 et la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_. Chaque interrupteur SW-j_, i variant de 1 à N, est commandé par un signal Sj_ fourni par un module de commande 26. La source de courant 22 est également commandée par le module de commande 26. Le module de commande 26 peut, en totalité ou en partie, être réalisé par un circuit dédié ou peut comprendre un microprocesseur ou un microcontrôleur adapté à exécuter une suite d'instructions stockées dans une mémoire. A titre d'exemple, le signal Sj_ est un signal binaire et l'interrupteur SW-j_ est ouvert lorsque le signal Sj_ est dans un premier état, par exemple l'état bas, et l'interrupteur SW-j_ est fermé lorsque le signal Sj_ est dans un deuxième état, par exemple l'état haut.
Chaque interrupteur SW-j_ est, par exemple, un interrupteur à base d'au moins un transistor, notamment un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde ou transistor MOS, à enrichissement (normalement fermé) ou à appauvrissement (normalement ouvert) . Selon un mode de réalisation, chaque interrupteur SW-j_ correspond à un transistor MOS, par exemple à canal N, dont le drain est relié à la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_, dont la source est reliée au noeud A3 et dont la grille reçoit le signal Sj_.
Le circuit optoélectronique 20 comprend un ou plusieurs capteurs reliés au module de commande 26. Il peut s'agir d'un capteur unique, par exemple un capteur adapté à mesurer la tension V"ALIM OU le courant circulant entre les bornes IN]_ et I¾, ou de plusieurs capteurs, chaque capteur pouvant être associé à une diode électroluminescente globale Dj_. A titre d'exemple, on a représenté un seul capteur 28 en figure 3.
Le module de commande 26 est adapté à commander la fermeture ou l'ouverture des interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N, en fonction de la valeur de la tension V^LIM selon une séquence à partir de la mesure d'un paramètre physique, par exemple au moins un courant ou une tension. A titre d'exemple, l'ouverture et la fermeture des interrupteurs SW-j_ peuvent être commandées par le module de commande 26 à partir des signaux fournis par le capteur 28 ou les capteurs. A titre de variante, l'ouverture et la fermeture des interrupteurs SW-j_ peuvent être commandées à partir de la mesure de la tension à la cathode de chaque diode électroluminescente globale D-j_ . Le nombre d'interrupteurs SW]_ à Sl% peut varier en fonction de la séquence d'ouverture et de fermeture mise en oeuvre par le module de commande 26. A titre d'exemple, l'interrupteur Sl% peut ne pas être présent.
La source de courant 22 est une source de courant commandée par le module de commande 26 et adaptée à fournir un courant Içg qui reste ininterrompu tant que la tension d'alimentation V^LIM est supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale D]_ . La source de courant 22 est adaptée à fournir un courant variable à des niveaux différents en fonction du nombre de diodes électroluminescentes globales qui sont passantes. De préférence, la source de courant 22 fournit un courant Içg dont l'intensité augmente lorsque le nombre de diodes électroluminescentes globales, qui sont passantes, augmente. Ceci permet, de façon avantageuse, d'augmenter le facteur de puissance du circuit optoélectronique 20 par rapport au cas où le courant serait constant. Le circuit optoélectronique 20 peut comprendre un circuit, non représenté, de fourniture d'une tension de référence, éventuellement obtenue à partir de la tension Vpj^ M, pour l'alimentation de la source de courant.
La figure 4 représente un mode de réalisation de la source de courant 22 dans lequel la source de courant 22 comprend M sources de courant élémentaires commandables CS]_ à CSj[ où M est un nombre entier pouvant varier de 1 à N. De préférence, M est égal à N. Dans le présent mode de réalisation, les sources de courant élémentaires CSj , j variant de 1 à M, sont montées en parallèle entre le noeud A3 et le noeud A2. Chaque source de courant élémentaire CSj est activée ou désactivée par le module de commande 26 par un signal de commande C^ . A titre d'exemple, le signal Cj est un signal binaire et la source de courant élémentaire CSj est éteinte lorsque le signal Cj est dans un premier état, par exemple l'état bas, et la source de courant CSj est activée lorsque le signal Cj est dans un deuxième état, par exemple l'état haut. A titre de variante, le signal C]_ peut ne pas être présent et la source de courant CS]_ peut être activée automatiquement, c'est-à-dire qu'elle fournit un courant dès qu'elle est alimentée par une tension suffisante.
Plus le nombre de sources de courant CSj qui sont activées est important, plus l'intensité du courant Içg est élevée. Selon un mode de réalisation, le nombre de sources de courant élémentaires CSj qui sont activées dépend du nombre de diodes électroluminescentes globales D-j_ qui sont passantes. Selon un mode de réalisation, la source de courant 22 est adaptée à fournir un courant I g ayant une intensité à un niveau parmi plusieurs niveaux constants et dont le niveau dépend du nombre de diodes électroluminescentes globales qui sont passantes. Les courants fournis par les sources de courant élémentaires CSj de la source de courant 22 peuvent être identiques ou différents. Selon un mode de réalisation, chaque source de courant élémentaire CSj est adaptée à fournir un courant d'intensité 1*23 ~1. La source de courant 22 est alors adaptée à fournir un courant Içg dont l'intensité peut, en fonction des signaux de commande Cj , prendre n'importe quelle valeur k*I, k variant de 0 à 2^-1.
La séquence d' activâtion des sources de courant CSj au cours de l'évolution de la tension V^J dépend notamment des propriétés de fonctionnement du circuit optoélectronique que l'on souhaite privilégier.
La figure 5A illustre un mode de réalisation de séquence d' activâtion des sources de courant qui permet d'augmenter le facteur de puissance du circuit optoélectronique. La figure 5A représente des courbes d'évolution des signaux S]_, S2 et S 3 , des courbes d'évolution des signaux C]_, C2 , C3 et C4 , et du courant IQ5 lorsque le circuit optoélectronique 20 comprend quatre diodes électroluminescentes globales et quatre sources de courant élémentaires CSj en parallèle, au cours d'un cycle de la tension V"ALIM dans le cas où la tension VJN est une tension sinusoïdale. On appelle aQ à Άη des instants successifs et ±2, I3 et I4 des valeurs d'intensité croissantes du courant les- Selon un mode de réalisation, au début d'une phase ascendante de la tension V^LIM, les signaux Sj_, i variant de 1 à N-l, sont initialement à "1" de sorte que les interrupteurs SW-j_ sont passants. Le signal C]_ est à "1" de sorte que la source de courant CS]_ est activée. A l'instant aQ, la diode électroluminescente globale D]_ devient passante et est traversée par le courant Içg dont l'intensité est égale à I]_. Les interrupteurs SW]_, SW2 et SW3 sont ouverts successivement aux instants a]_, a2 et a3 au fur et à mesure de l'élévation de la tension V^J pour que les diodes électroluminescentes globales D2, D3 et D4 soient successivement alimentées en courant. Parallèlement, les sources de courant CS2, CS3 et CS4 sont activées successivement aux instants a]_, a2 et a3 au fur et à mesure de l'élévation de la tension V^JM pour que l'intensité du courant d'alimentation Içg soit successivement égale à I2, I3 et I4. Lors d'une phase descendante de la tension V^LJ^, les interrupteurs SW3, SW2 et SW]_ sont fermés successivement aux instants aq., a5 et ag pour court-circuiter successivement les diodes électroluminescentes globales D4, D3 et D2. Parallèlement, lors d'une phase descendante de la tension V^LJ^, les sources de courant CS4, CS3 et CS2 sont désactivées successivement aux instants a4, a5 et ag pour que l'intensité du courant d'alimentation Içg soit successivement égale à I3, I2 et I]_. A l'instant Άη , lorsque la tension d'alimentation devient inférieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale D]_, le courant Içg s'annule.
Dans ce mode de réalisation, les sources de courant sont activées pour que le courant d'alimentation Içg suive le mieux possible la forme générale d'une sinusoïde, c'est-à-dire l'allure de la tension V^LIM en phase avec celle-ci. De façon avantageuse, le facteur de puissance du circuit optoélectronique est alors augmenté .
La figure 5B est analogue à la figure 5A et illustre un mode de réalisation de séquence d'activation des sources de courant qui permet de réduire le scintillement perçu par un observateur. Les courbes de la figure 5B ont été obtenues avec le circuit optoélectronique utilisé pour l'obtention des courbes de la figure 5A à la différence que la séquence d'activation des sources de courant est modifiée. En effet, les signaux C]_ et C2 sont initialement à "1" et les signaux C3 et C4 sont initialement à "0" de sorte que les sources de courant CS]_ et CS2 sont activées et que, à l'instant ag, l'intensité du courant Içg traversant la diode électroluminescente globale D]_ est égale à ¾. A l'instant a]_, le signal C3 est mis à "1" de sorte que l'intensité du courant IQ5 traversant les diodes électroluminescentes globales D]_ et D2 est égale à I3. A l'instant a2, le signal C3 est mis à "0" de sorte que l'intensité du courant Içg traversant les diodes électroluminescentes globales D]_, D2 et D3 est égale à I2. A l'instant a^, le signal C2 est mis à "0" de sorte que l'intensité du courant Içg traversant les diodes électroluminescentes globales D]_, D2, D3 et D4 est égale à I]_. Une séquence d'activation symétrique est réalisée aux instants a/[, 35, ag et 3.η . L'intensité du courant est commandée pour que la puissance lumineuse d'émission du circuit optoélectronique soit proche de la puissance lumineuse moyenne émise sur une alternance de la tension ^J -
Les variations de la puissance lumineuse perçue par l'observateur sont alors réduites.
Selon un mode de réalisation, les valeurs des signaux de commande Cj peuvent être stockées dans une mémoire du module de commande 26 pour chaque configuration de commutation des interrupteurs .
Selon un autre mode de réalisation, la commande de la source de courant 22 par le module de commande 26 peut être modifiée au cours du fonctionnement du circuit optoélectronique, par exemple selon qu'il est souhaitable d'augmenter le facteur de puissance du circuit optoélectronique ou de réduire le scintillement perçu par un observateur. Dans le cas où la source de courant 22 comprend des sources de courant élémentaires CSj, ceci signifie que la séquence d'activation des sources de courant élémentaires CSj peut être modifiée au cours du fonctionnement du circuit optoélectronique. A titre d'exemple, le circuit optoélectronique peut être réalisé sous la forme d'un circuit intégré comprenant une broche dédiée sur laquelle est appliqué un signal de commande du module de commande 26 représentatif de la commande souhaitée de la source de courant 22. Selon un autre exemple, le module de commande 26 comprend une mémoire programmable par un utilisateur et dans laquelle sont stockées des données utilisées par le module de commande 26 pour la commande souhaitée de la source de courant 22 par le module de commande 26.
La figure 6 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation de la source de courant 22. Dans le présent mode de réalisation, la source de courant 22 comprend un miroir de courant 30. Le miroir de courant 30 comprend deux transistors MOS 32 et 34, par exemple à canal N. Les sources des transistors MOS 32 et 34 sont reliées au noeud A2. Le transistor 32 est monté en diode. La grille du transistor MOS 32 est reliée au drain du transistor MOS 32 et à la grille du transistor MOS 34. Le drain du transistor MOS 34 est relié au noeud A3. La source de courant 22 comprend, en outre, les sources de courants CS]_ à CSj[ qui sont montées en parallèle entre une source d'un potentiel de référence VREF et le drain du transistor 32. Le potentiel de référence VREF peut être fourni à partir de la tension VALIM- Il peut être constant ou varier en fonction de la tension ^LIM. A titre de variante, le transistor MOS 34 peut être dupliqué pour chaque interrupteur SW-j_, i variant de 1 à N.
La figure 7 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation de la source de courant 22 dans lequel la source de courant 22 comprend les mêmes éléments que le mode de réalisation représenté en figure 6 et dans lequel chaque source de courant CSj , j variant de 1 à M, comprend une résistance 35j montée en série avec un transistor MOS 36j, par exemple à canal P, entre la source du potentiel de référence VREF et le drain du transistor 32. La grille de chaque transistor 36j reçoit le signal de commande Cj ou une image de ce signal . Selon un mode de réalisation, le transistor MOS 36j fonctionne en régime saturé et agit comme une source de courant. Le courant fourni par la source de courant CSj est alors défini par le rapport entre la différence de potentiel aux bornes de la résistance 35j divisé par la valeur de la résistance 35j . Selon un mode de réalisation, chaque transistor 36j est situé du côté du transistor 32 tandis que chaque résistance 35j est située du côté de la source du potentiel de référence VREF.
La figure 8 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation de la source de courant 22 dans lequel la source de courant 22 comprend les mêmes éléments que le mode de réalisation représenté en figure 4 et dans lequel chaque source de courant CSj, j variant de 1 à M, comprend une résistance 37j montée en série avec un transistor MOS 38j, par exemple à canal N, entre le noeud A3 et le noeud A2. La grille de chaque transistor 38j reçoit le signal de commande Cj ou une image de ce signal. Selon un mode de réalisation, le transistor MOS 38 fonctionne en régime saturé et agit comme une source de courant. Le courant fourni par la source de courant CSj est alors défini par le rapport entre la différence de potentiel aux bornes de la résistance 37j divisé par la valeur de la résistance 3 . Selon un mode de réalisation, chaque transistor 38j est situé du côté du noeud A3 tandis que chaque résistance 37 est, de préférence, située du côté du noeud A2.
La figure 9 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation de la source de courant 22 dans lequel la source de courant 22 comprend un transistor MOS 40, par exemple à canal N, dont le drain est relié au noeud A3 et dont la source est reliée à une borne d'une résistance 42, l'autre borne de la résistance 42 étant reliée au noeud A2. La source de courant 22 comprend un amplificateur opérationnel 44 dont l'entrée non inverseuse (+) est reliée à une borne d'une source de tension 46 commandable par le module de commande 26 et dont l'entrée inverseuse (-) est reliée au point milieu entre le transistor 40 et la résistance 42. L'autre borne de la source de tension 46 est reliée au noeud A2. La sortie de l'amplificateur opérationnel 44 est reliée à la grille du transistor 40. La source de tension 46 peut être commandée par le module de commande 26.
La figure 10 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation de la source de courant 22 dans lequel la source de courant 22 comprend une source de courant 48 dont une borne est reliée à la source du potentiel de référence VREF. L'autre borne de la source de courant 48 est reliée au drain d'un transistor 50 MOS, par exemple à canal N, monté en diode. La source du transistor MOS 50 est reliée au noeud A2. La grille du transistor MOS 50 est reliée au drain du transistor MOS 50. La source de courant 22 comprend, en outre, M transistors MOS 52j, j variant de 1 à M, par exemple à canal N. La source de chaque transistor 52j est reliée au noeud A2. Le drain de chaque transistor 52j est relié au noeud A3. La grille de chaque transistor 52j est reliée à la grille du transistor 50 par l'intermédiaire d'un interrupteur 54j . Chaque interrupteur 52j est commandé par le signal de commande Cj fourni par le module de commande 16. A titre de variante, l'interrupteur 54]_ peut ne pas être présent. Chaque transistor 52j forme avec le transistor 50 un miroir de courant. L'intensité du courant Içg dépend du nombre d'interrupteurs 54j qui sont fermés. Selon un mode de réalisation, chaque transistor 52j est identique au transistor 50. Lorsque l'interrupteur 54j est fermé, le transistor 52j est traversé par un courant ayant la même intensité que le courant fourni par la source de courant 48 et est équivalent à la source de courant élémentaire CSj . Selon un autre mode de réalisation, les dimensions des transistors 52j peuvent être différentes de celles du transistor 50 et peuvent être différentes entre les transistors 52 de sorte que l'intensité du courant traversant chaque transistor 52j, lorsque l'interrupteur 54j associé est fermé, est différente de 1 ' intensité du courant fournie par la source de courant 48.
La figure 11 représente un schéma électrique plus détaillé d'un mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 60. Les éléments communs entre le circuit optoélectronique 60 et le circuit optoélectronique 20 sont désignés par les mêmes références. On appelle Vçj_ la tension entre la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ et le noeud A2 et Vçg la tension entre les noeuds A3 et A2. Dans la suite de la description, sauf indication contraire, les tensions sont référencées par rapport au noeud A2 .
Le circuit optoélectronique 60 comprend, en outre, N modules de comparaison COMP-j_, i variant de 1 à N, adaptés à recevoir chacun la tension VQ-J_ et à fournir chacun un signal H-j_ et un signal L-j_. Le module de commande 26 reçoit les signaux L]_ à et H]_ à Le module de commande 26 correspond, de préférence, à un circuit dédié.
Le module de commande 26 est adapté à commander la fermeture ou l'ouverture des interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N, en fonction de la valeur de la tension VQ-J_ à la cathode de chaque diode électroluminescente globale D-j_ . Dans ce but, chaque module de comparaison COMP-j_, i variant de 1 à N, est adapté à comparer la tension VQ -J_ à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_ à au moins deux seuils Vhigh-j_ et
Vlow-j_. A titre d'exemple, le signal L-j_ est un signal binaire qui est à un premier état lorsque la tension VQ -J_ est inférieure au seuil Vlow-j_ et qui est à un deuxième état lorsque la tension VQ -J_ est supérieure au seuil Vlow-j_ . A titre d'exemple, le signal H-j_ est un signal binaire qui est à un premier état lorsque la tension
Vç-j_ est inférieure au seuil Vhigh-j_ et qui est à un deuxième état lorsque la tension VQ -J_ est supérieure au seuil Vhigh-j_. Les premiers états des signaux binaires Hj_ et Lj_ peuvent être égaux ou différents et les deuxièmes états des signaux binaires Hj_ et L-j_ peuvent être égaux ou différents. La figure 12 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation plus détaillé d'une partie du circuit optoélectronique 60. Selon le présent mode de réalisation, chaque comparateur COMP-j_ comprend un premier amplificateur opérationnel 62, fonctionnant en comparateur. L'entrée inverseuse (-) de l'amplificateur opérationnel 62 est reliée à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_, pour i variant de 1 à N. L'entrée non inverseuse (+) de l'amplificateur opérationnel 62 reçoit le seuil de tension Vhigh-j_ qui est fourni par un module 64, pouvant comprendre une mémoire. L'amplificateur opérationnel 62 fournit le signal H-j_ . Chaque comparateur COMP-j_ comprend, en outre, un deuxième amplificateur opérationnel 66, fonctionnant en comparateur. L'entrée inverseuse (-) de l'amplificateur opérationnel 66 est reliée à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_ pour i variant de 1 à N. L'entrée non inverseuse (+) de l'amplificateur opérationnel 66 reçoit le seuil de tension Vlow-j_ qui est fourni par un module 68, qui peut comprendre une mémoire. L'amplificateur opérationnel 66 fournit le signal L-j_ .
La figure 13 représente des chronogrammes de la tension d' alimentation V^J et des tensions Vç-j_ mesurées par chaque comparateur COMP-j_, i variant de 1 à N, illustrant le fonctionnement du circuit optoélectronique 60 selon le mode de réalisation représenté en figure 11. La figure 13 correspond au cas où N et M sont égaux à 4. En outre, chaque diode électroluminescente globale Dj_ comprend le même nombre de diodes électroluminescentes élémentaires agencées dans la même configuration, et a donc la même tension de seuil Vled. De plus, la source de courant 22 comprend M sources de courant CSj en parallèle, chaque source de courant CSj étant adaptée, lorsqu'elle est activée, à fournir un courant constant de même intensité I. A titre d'exemple, la tension V^LIM fournie par le pont redresseur 12 est une tension sinusoïdale redressée comprenant une succession de cycles dans chacun desquels la tension V^LIM augmente depuis la valeur nulle, passe par un maximum et diminue jusqu'à la valeur nulle. A titre d'exemple, deux cycles successifs de la tension V"ALIM sont représentés en figure 13. On appelle tg à t20 des instants successifs.
A l'instant tg, au début d'un cycle, l'interrupteur SW]_ est fermé et tous les interrupteurs SW-j_, i variant de 2 à N, sont ouverts. La tension V^J s'élève depuis la valeur nulle en se répartissant entre la diode électroluminescente globale D]_, l'interrupteur SW]_ et la source de courant 22. La tension V^J étant inférieure à la tension de seuil Vled de la diode électroluminescente globale D]_, il n'y a pas émission de lumière (phase PQ) et la tension Vç]_ reste sensiblement égale à zéro. Le courant Içg est nul.
A l'instant t]_, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente globale D]_ dépasse la tension de seuil Vled, la diode électroluminescente globale D]_ devient passante (phase P]_) . La tension aux bornes de la diode électroluminescente globale D]_ reste alors sensiblement constante et la tension Vç]_ continue à augmenter avec la tension ^LIM. Dès que la tension d'alimentation Vç]_ est suffisamment élevée pour permettre l'activation de la source de courant 22, le courant Içg dont l'intensité est égale à I circule dans la diode électroluminescente globale D]_ qui émet de la lumière. A titre d'exemple, la tension Vçg est de préférence sensiblement constante lorsque la source de courant 22 est en fonctionnement.
A l'instant t2, lorsque la tension Vç]_ dépasse le seuil
Vhigh]_, le module 26 commande successivement la fermeture de l'interrupteur SW2 et l'activation de la source de courant CS2 puis l'ouverture de l'interrupteur SW]_ . La tension V^J se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_ et D2, l'interrupteur SW2 et la source de courant 22. De préférence, le seuil Vhigh]_ est choisi sensiblement égal à la somme de la tension de seuil de la diode électroluminescente globale D2 et de la tension Vçg de fonctionnement de la source de courant 22 de sorte que, à la fermeture de l'interrupteur SW2, la diode électroluminescente globale D2 est traversée par le courant IQ5 dont l'intensité est égale à 21 et émet de la lumière. Le fait que l'interrupteur SW2 est fermé avant l'ouverture de l'interrupteur SW]_ assure l'absence d'interruption de la circulation du courant dans la diode électroluminescente globale D]_ . La phase P2 correspond à une phase d'émission de lumière par les diodes électroluminescentes globales D]_ et D2.
De façon générale, lors d'une phase ascendante de la tension d'alimentation Vpj^ M, pour i variant de 1 à N-l, alors que l'interrupteur SW-j_ est fermé et que les autres interrupteurs sont ouverts, le module 26 commande successivement la fermeture de l'interrupteur SW-j_+]_, l'activation de la source de courant CSj__|_]_ et puis l'ouverture de l'interrupteur SW-j_ lorsque la tension Vçi dépasse le seuil Vhigh-j_ . La tension V^J se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j_+]_, l'interrupteur SW-j_+]_ et la source de courant 22. De préférence, le seuil Vhigh-j_ est choisi sensiblement égal à la somme de la tension de seuil de la diode électroluminescente globale D-j_+]_ et de la tension Vçg de fonctionnement de la source de courant 22 de sorte que, à la fermeture de l'interrupteur SW-j_+]_, la diode électroluminescente globale D-j_+]_ est traversée par le courant Içg dont l'intensité est égale à i+1 fois I et émet de la lumière. La phase Pi+i correspond à l'émission de lumière par les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j_+]_ . Le fait que l'interrupteur SW-j_+]_ est fermé avant l'ouverture de l'interrupteur SW-j_ assure l'absence d'interruption de la circulation du courant dans les diodes électroluminescentes globales D]_ à Dj_ .
Ainsi, à l'instant t3, le module 26 commande la fermeture de l'interrupteur SW3, l'activation de la source de courant CS3 et l'ouverture de l'interrupteur SW2. La phase P3 correspond à l'émission de lumière par les diodes électroluminescentes globales D]_, D2 et D3. A l'instant t/[, le module 26 commande la fermeture de l'interrupteur SW4, l'activation de la source de courant CS4 et l'ouverture de l'interrupteur SW3. La phase P4 correspond à l'émission de lumière par les diodes électroluminescentes globales D]_, D2, D3 et D4. La tension d'alimentation ^LIM atteint sa valeur maximale à l'instant t5 au cours de la phase P4 en figure 13 et amorce une phase descendante.
A l'instant tg, lorsque la tension Vç4 diminue en dessous du seuil VI0W4, le module 26 commande successivement la fermeture de l'interrupteur SW3, la désactivation de la source de courant CS4 et l'ouverture de l'interrupteur SW4. La tension V^LIM se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_, D2 et D3, l'interrupteur SW3 et la source de courant 22. Les diodes électroluminescentes globales D]_, D2 et D3 sont traversées par le courant Içg dont l'intensité est égale à 31. De préférence, le seuil VI0W4 est choisi sensiblement égal à la somme de la tension Vçg de fonctionnement de la source de courant 22 et de la tension minimale de fonctionnement de l'interrupteur SW4 de sorte que, à la fermeture de l'interrupteur SW3, il n'y a pas d'interruption de la circulation du courant.
De façon générale, lors d'une phase descendante de la tension d' alimentation V^LJJ^, pour i variant de 2 à N, lorsque la tension VQ-J_ diminue en dessous du seuil Vlow-j_, le module 26 commande successivement la fermeture de l'interrupteur SW-j__]_, la désactivation de la source de courant CSj_ et l'ouverture de l'interrupteur SWj_ . La tension V^J se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_, l'interrupteur SW-j__]_ et la source de courant 22. Les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_ sont traversées par le courant Içg dont l'intensité est égale à i-1 fois I. De préférence, le seuil Vlow-j_ est choisi sensiblement égal à la somme de la tension Vçg de fonctionnement de la source de courant 22 et de la tension minimale de fonctionnement de 1 ' interrupteur SW-j_ de sorte qu' à la fermeture de l'interrupteur SW-j__]_, il n'y a pas d'interruption de la circulation du courant.
Ainsi, à l'instant -η , le module 26 commande la fermeture de l'interrupteur SW2, la désactivation de la source de courant CS3, et l'ouverture de l'interrupteur SW3. A l'instant tg, le module 26 commande la fermeture de l'interrupteur SW]_, la désactivâtion de la source de courant CS2, et l'ouverture de l'interrupteur SW2. A l'instant tg, la tension Vç]_ s'annule de sorte que la diode électroluminescente globale D]_ n'est plus passante et le courant Içg est nul. A l'instant t]_Q, la tension VALIM s'annule et un nouveau cycle recommence. Les instants t]_i à t20 sont analogues respectivement aux instants t]_ à t]_g. Dans le présent mode de réalisation, le comparateur COMP]_ peut avoir une structure plus simple que les comparateurs COMP-j_, i variant de 2 à N, dans la mesure où le seuil Vlow]_ n'est pas utilisé.
Selon un autre mode de réalisation du circuit optoélectronique 60 , chaque comparateur COMP-j_ du circuit optoélectronique 60 ne fournit que le signal L-j_ . Un avantage de ce mode de réalisation est que la structure du comparateur COMP-j_ peut être simplifiée. En effet, le comparateur COMP-j_ peut ne pas comprendre l'amplificateur opérationnel 62 .
Le fonctionnement du circuit optoélectronique selon cet autre mode de réalisation est alors identique à ce qui a été décrit précédemment à la différence que les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N-l sont initialement fermés et que, dans une phase croissante de la tension d'alimentation V^LJ^, l'interrupteur SWj__]_ est ouvert et la source de courant CSj_ est activée lorsque la tension VQ-J_ est supérieure au seuil Vlow-j_. En effet, ceci signifie que du courant commence à circuler au travers de 1 ' interrupteur SW-j_ .
Plus précisément, dans une phase croissante de la tension d'alimentation Vpj^ M, pour i variant de 1 à N-l, alors que les diodes électroluminescentes D]_ à D-j__]_ sont passantes et que les diodes électroluminescentes Dj_ à % sont bloquées, lorsque la tension VQ -J_ passe au-dessus du seuil Vlow-j_, le module 2 6 commande l'ouverture de l'interrupteur SW-j__]_ et l'activation de la source de courant CSj_. En effet, une élévation de la tension Vç-j_ signifie que la tension aux bornes de la diode électroluminescente D-j_ devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente D-j_ et que celle-ci devient passante. Le fonctionnement du circuit optoélectronique selon cet autre mode de réalisation dans une phase décroissante de la tension d'alimentation V^LIM peut être identique à ce qui a été décrit précédemment pour le circuit optoélectronique 60.
La figure 14 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 70. L'ensemble des éléments communs avec le circuit optoélectronique 60 sont désignés par les mêmes références. A la différence du circuit optoélectronique 60, le circuit optoélectronique 70 ne comprend pas l'interrupteur Sl%. De plus, à la différence du circuit optoélectronique 60, pour i variant de 1 à N-l, le circuit optoélectronique 70 comprend une résistance 72-j_ prévue entre le noeud A3 et l'interrupteur SW-j_, et le circuit optoélectronique 70 comprend une résistance 12-^ prévue entre le noeud A3 et la cathode de la diode électroluminescente globale ¾. On appelle Bj_ un noeud entre la résistance 72-j_ et l'interrupteur SW-j_, pour i variant de 1 à N-l, et
Figure imgf000025_0001
et la cathode de la diode électroluminescente globale En outre, chaque comparateur COMP-j_, i variant de 1 à N, reçoit la tension au noeud B-j_ . Le signal H-j_ est alors un signal binaire qui est à un premier état lorsque la tension au noeud B-j_ est inférieure à un seuil MIN-j_ et qui est à un deuxième état lorsque la tension au noeud B-j_ est supérieure au seuil MIN-j_ .
La figure 15 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation plus détaillé d'une partie du circuit optoélectronique 70. Dans le présent mode de réalisation, le comparateur COMP-j_ comprend l'ensemble des éléments du comparateur COMP-j_ représenté en figure 12 à la différence que l'amplificateur opérationnel 66 est remplacé par un comparateur 74 à hystérésis recevant la tension aux bornes de la résistance 72_ et fournissant le signal H-j_ .
Le fonctionnement du circuit optoélectronique 70 peut être identique au fonctionnement du circuit optoélectronique 60 décrit précédemment à la différence que, dans une phase croissante de la tension d'alimentation V^LIM, l'interrupteur SW-j_ est ouvert et la source de courant CSj_+]_ est activée lorsque du courant commence à circuler dans la résistance 72-j_+]_.
Plus précisément, les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N-l, sont initialement fermés. Dans une phase croissante de la tension d'alimentation Vpj^ M, pour i variant de 2 à N-l, alors que les diodes électroluminescentes D]_ à D-j__]_ sont passantes et que les diodes électroluminescentes Dj_ à % sont bloquées, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente Dj_ devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente D-j_, celle-ci devient passante et un courant commence à circuler dans la résistance 72j_. Ceci se traduit par une élévation de la tension au noeud B-j_ . Dès que la tension au noeud B-j_ s'élève au- dessus du seuil MIN-j_, le module 26 commande l'ouverture de l'interrupteur SW-j__]_ et l'activation de la source de courant CSj_.
Le fonctionnement du circuit optoélectronique 70 dans une phase décroissante de la tension d'alimentation V^LIM peut être identique à ce qui a été décrit précédemment pour le circuit optoélectronique 60.
Le circuit optoélectronique 70 présente l'avantage que les seuils MIN-j_ et Vlow-j_ peuvent être indépendants des caractéristiques des diodes électroluminescentes D-j_. En particulier, ils ne dépendent pas de la tension de seuil de chaque diode électroluminescente D-j_ .
La figure 16 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 80. L'ensemble des éléments communs avec le circuit optoélectronique 60 sont désignés par les mêmes références. A la différence du circuit optoélectronique 60, le circuit optoélectronique 80 ne comprend pas les comparateurs COMP-j_ . De plus, le circuit optoélectronique 80 ne comprend pas l'interrupteur Sl%. Toutefois, l'interrupteur Sl% peut être présent. De plus, à la différence du circuit optoélectronique 60, pour i variant de 1 à N-l, le circuit optoélectronique 80 comprend un capteur de courant 82 prévu entre le noeud A3 et l'interrupteur SW-j_, fournissant un signal CURj_ au module de commande 26 et le circuit optoélectronique 80 comprend un capteur de courant 82M prévu entre le noeud A3 et la cathode de la diode électroluminescente globale DM et fournissant un signal CURM au module de commande 26. Le circuit optoélectronique 80 comprend, en outre, un capteur de tension 84 prévu entre la source de courant 22 et le noeud A3 et fournissant un signal VOLT au module de commande 26. La source de courant 22 peut être réalisée selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits précédemment.
Selon un mode de réalisation, chaque capteur de courant 82-j_ est adapté à fournir au module de commande 26 un signal CURj_ représentatif de l'intensité du courant circulant dans la diode électroluminescente globale Dj_. Selon un autre mode de réalisation, chaque capteur de courant 82-j_ est adapté à fournir au module de commande 26 un signal CURj_ indiquant si l'intensité du courant circulant dans la diode électroluminescente globale D-j_ est supérieure à un seuil de courant.
Selon un mode de réalisation, le capteur de tension 84 est adapté à fournir un signal VOLT au module de commande 26 représentatif de la tension Vçg. Selon un autre mode de réalisation, le capteur de tension 84 est adapté à transmettre un signal VOLT au module de commande 26 indiquant si la tension Vçg est supérieure à un seuil de tension. Le capteur de tension 84 peut alors comprendre un amplificateur opérationnel monté en comparateur fournissant le signal VOLT, dont l'entrée non inverseuse est reliée au noeud A3 et dont l'entrée inverseuse reçoit le seuil de tension.
Le fonctionnement du circuit optoélectronique 80 peut être le suivant. Au début d'une phase ascendante de la tension ^ALIM' les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N-l, sont fermés. Dans une phase ascendante, pour i variant de 2 à N-l, alors que les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_ sont passantes et que les diodes électroluminescentes globales D-j_ à DM sont bloquées, lorsque la tension aux bornes de la diode électroluminescente globale Dj_ devient supérieure à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale Dj_, celle-ci devient passante et un courant commence à circuler dans la diode électroluminescente globale Dj_. Le passage du courant est détecté par le capteur de courant 82 Le module 26 commande alors l'ouverture de l'interrupteur SW-j__]_.
Au début d'une phase descendante de la tension d'alimentation V^LIM, les interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N-l, sont ouverts et lorsque la tension Vçg diminue en dessous d'un seuil de tension, l'interrupteur Sl%_]_ est fermé. De façon générale, dans une phase descendante, les interrupteurs SW-j_ à Sl%_]_ étant fermés alors que les interrupteurs SW]_ à SW-j__]_ sont ouverts, lorsque la tension Vçg diminue en dessous d'un seuil de tension, l'interrupteur SW-j__]_ est fermé. Dans le cas où chaque interrupteur SW-j_ est réalisé par un transistor MOS à canal N dont le drain est relié à la cathode de la diode électroluminescente globale Dj_ et dont la source est reliée au capteur de courant 82 lorsque la tension d'alimentation V^J baisse, la tension entre le drain de l'interrupteur SW-j_ et le noeud A2 diminue. Le transistor SW-j_ est initialement en régime de saturation. Au cours de la diminution de la tension entre le drain de 1 ' interrupteur SW-j_ et le noeud A2 , le transistor SW-j_ passe du régime de saturation au régime linéaire. Ceci entraîne une augmentation de la tension entre la grille et la source du transistor SW-j_ et donc une diminution de la tension Vçg. Lorsque la tension Vçg diminue en dessous d'un seuil de tension, l'interrupteur SW-j__]_ est fermé.
La source de courant 22 peut être commandée selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits précédemment.
La figure 17 représente un mode de réalisation du capteur de courant 82-j_ dans lequel le capteur de courant 82-j_ comprend une résistance 86j_ montée en série entre le noeud A3 et l'interrupteur SW-j_, représenté en figure 17 par un transistor MOS, et un amplificateur opérationnel 88-j_ monté en comparateur fournissant le signal CUR-j_, dont l'entrée non inverseuse (+) est connectée à une borne de la résistance 86-j_ et dont l'entrée inverseuse (-) est reliée à l'autre borne de la résistance 86j_. L'amplificateur 88 comprend une borne de réglage de la tension de décalage V0ffse-|- de l'amplificateur. L'amplificateur 88 fournit le signal CURj_ à un premier état lorsque la tension entre les bornes de la résistance 86-j_ est supérieure à la tension de décalage QFFSET et à un deuxième état lorsque la tension entre les bornes de la résistance 86-j_ est inférieure à la tension de décalage V0FFSET-
La figure 18 représente un autre mode de réalisation du capteur de courant 82-j_ dans lequel le capteur de courant 82-j_ comprend une résistance 90-j_ et une diode 92-j_ montées en série entre le noeud A3 et l'interrupteur SW-j_, représenté en figure 18 par un transistor MOS, la cathode de la diode 92_ étant reliée à la résistance 90-j_ . Le capteur de courant 82-j_ comprend, en outre, un transistor bipolaire 94j_ dont la base est reliée à l'anode de la diode 92 dont le collecteur fournit le signal CURj_ et dont l'émetteur est relié au noeud A3 par une résistance 96-j_ . Le collecteur du transistor bipolaire 94 est relié à une borne d'une source d'un courant de référence CREF dont l'autre borne est reliée à une source d'une tension de référence VREF.
De façon avantageuse, dans les modes de réalisation décrits précédemment en relation avec les figures 16 à 18, les tensions maximales appliquées aux composants électroniques, notamment les transistors MOS, des capteurs de courant 82-j_ et du capteur de tension 84 restent faibles par rapport à la valeur maximale que peut prendre la tension ^LIM. Il n'est alors pas nécessaire de prévoir, pour les capteurs de courant 82_ et le capteur de tension 84, des composants électroniques pouvant supporter la valeur maximale que peut prendre la tension ^LIM.
Les figures 19 et 20 représentent des courbes d'évolution, obtenues par simulation au cours d'un cycle de la tension V^J dans le cas où la tension VJN est une tension sinusoïdale, de la tension d'alimentation Vpj^ M, du courant Içg et d'une tension égale à la somme des tensions aux bornes des diodes électroluminescentes globales qui sont passantes, lorsque le circuit optoélectronique 20 comprend huit diodes électroluminescentes globales et huit sources de courant élémentaires CSj en parallèle. Chaque source de courant élémentaire CSj est adaptée à fournir un courant constant de même intensité .
En appelant P]_um la puissance lumineuse instantanée fournie par le circuit optoélectronique et P]_umMOY ^a moyenne de la puissance lumineuse sur un cycle de la tension Vpj^ M, l'indice de scintillement FI (en anglais flicker index) est défini par la relation (1) suivante :
Figure imgf000030_0001
La figure 19 a été obtenue avec une séquence d'activation des sources de courant élémentaires de la source de courant 22 analogue à ce qui a été décrit précédemment en relation avec la figure 5A. La puissance active moyenne consommée par le circuit optoélectronique est de 10,55 W, le facteur de puissance est sensiblement égal à 1 et l'indice de scintillement IF est sensiblement égal à 33. De façon avantageuse, le circuit optoélectronique satisfait, en outre, les contraintes concernant les courants harmoniques prévues pour les équipements d'éclairage de classe D et de classe C par la norme NF EN 61000-3-2, version de novembre 2014, sur la compatibilité électromagnétique.
La figure 20 a été obtenue pour une séquence d'activation des sources de courant élémentaires de la source de courant 22 analogue à ce qui a été décrit précédemment en relation avec la figure 5B. La puissance active moyenne consommée par le circuit optoélectronique est de 10,58 W, le facteur de puissance est de 0,89 et l'indice de scintillement IF est sensiblement égal à 22. L'indice de scintillement est réduit par rapport au cas illustré sur la figure 19. Le circuit optoélectronique satisfait, en outre, les contraintes concernant les courants harmoniques prévues pour les équipements d'éclairage de classe D, c'est-à- dire recevant une puissance active inférieure à 25 W, par la norme NF EN 61000-3-2, version de novembre 2014, sur la compatibilité électromagnétique . La figure 21 représente un schéma électrique d'un autre mode de réalisation d'un circuit optoélectronique 100. L'ensemble des éléments communs avec le circuit optoélectronique 20 sont désignés par les mêmes références. Le circuit optoélectronique 100 comprend, pour chaque diode électroluminescente globale D-j_, une source de courant 102-j_, i variant de 1 à N, associée à la diode électroluminescente globale Dj_ . Une borne de la source de courant 102-j_, i variant de 1 à N, est reliée au noeud A2 et l'autre borne est reliée à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_. Chaque source de courant 102-j_, i variant de 1 à N, est commandée par un signal S'j_ fourni par le module de commande 26. A titre d'exemple, le signal S'j_ est un signal binaire et la source de courant 102-j_ est activée lorsque le signal S'j_ est dans un premier état et la source de courant 102-j_ est inactivée lorsque le signal S'j_ est dans un deuxième état. Les intensités des courants fournis par les sources de courant 102-j_ sont différentes. Le circuit optoélectronique 100 comprend, en outre, N modules de comparaison COMP-j_, i variant de 1 à N, adaptés à recevoir chacun la tension à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_ et à fournir chacun un signal H-j_ et un signal L-j_ au module de commande 26. Le module de commande 26 est adapté à commander la fermeture ou l'ouverture des interrupteurs SW-j_, i variant de 1 à N, en fonction de la valeur de la tension à la cathode de chaque diode électroluminescente globale D-j_ . Dans ce but, chaque module de comparaison COMP-j_, i variant de 1 à N, est adapté à comparer la tension à la cathode de la diode électroluminescente globale D-j_ à au moins deux seuils Vhigh-j_ et Vlow-j_. A titre d'exemple, le signal L-j_ est un signal binaire qui est à un premier état lorsque la tension VQ -J_ est inférieure au seuil Vlow-j_ et qui est à un deuxième état lorsque la tension VQ -J_ est supérieure au seuil
Vlow-j_. A titre d'exemple, le signal H-j_ est un signal binaire qui est à un premier état lorsque la tension VQ -J_ est inférieure au seuil Vhigh-j_ et qui est à un deuxième état lorsque la tension VQ -J_ est supérieure au seuil Vhigh-j_. Les premiers états des signaux binaires Hj_ et Lj_ peuvent être égaux ou différents et les deuxièmes états des signaux binaires H-j_ et L-j_ peuvent être égaux ou différents .
Le fonctionnement du circuit optoélectronique 100 peut être identique au fonctionnement du circuit optoélectronique 20 décrit précédemment à la différence que les étapes d'ouverture et de fermeture d'interrupteurs SW-j_ du circuit optoélectronique 20 sont remplacées respectivement par des étapes d' activation et de désactivation des sources de courant 102-j_.
Plus précisément, dans une phase croissante de la tension d'alimentation Vpj^ M, pour i variant de 1 à N-l, alors que la source de courant 102j_ est activée et que les autres sources de courant sont désactivés, le module 26 commande successivement l' activation de la source de courant 102-j_+]_ puis la désactivation de la source de courant 102-j_ lorsque la tension VQ-J_ dépasse le seuil Vhighj_ . La tension V^LIM se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j_+]_ et la source de courant 102j__)_]_. De préférence, le seuil Vhigh-j_ est choisi sensiblement égal à la tension de seuil de la diode électroluminescente globale D-j_+]_ de sorte qu'à l' activation de la source de courant 102j_+]_, la diode électroluminescente globale D-j_+]_ est traversée par le courant Içg et émet de la lumière. Le fait que la source de courant 102-j_+]_ est activée avant que la source de courant 102 -j_ ne soit désactivée assure l'absence d'interruption de la circulation du courant dans les diodes électroluminescentes globales D]_ à Dj_ .
De façon générale, dans une phase décroissante de la tension d' alimentation V^LJJ^, pour i variant de 2 à N, lorsque la tension VQ-J_ diminue en dessous du seuil Vlow-j_, le module 26 commande successivement l' activation de la source de courant 102-j__]_ puis la désactivation de la source de courant 102-j_. La tension VALIM se répartit alors entre les diodes électroluminescentes globales D]_ à D-j__]_ et la source de courant 102-j__]_. Le fait que la source de courant 102-j__]_ est activée avant que la source de courant 102-j_ ne soit désactivée assure l'absence d' interruption de la circulation du courant dans les diodes électroluminescentes globales D]_ à Dj__]_. De préférence, chaque source de courant 102 -j_ est adaptée à fournir un courant dont l'intensité peut être modifiée de sorte que le profil d'évolution de l'intensité du courant traversant les diodes électroluminescentes globales Dj_ au cours de phases croissante et décroissante successives peut être modifié.
Divers modes de réalisation avec diverses variantes ont été décrits ci-dessus. On note que l'homme de l'art peut combiner divers éléments de ces divers modes de réalisation et variantes sans faire preuve d'activité inventive. En particulier, les modes de réalisation de la source de courant 22 décrits précédemment en relation avec les figures 4 et 6 à 10 peuvent être mis en oeuvre avec chacun des circuits optoélectroniques 20, 60 et 70.

Claims

REVENDICATIONS
1. Circuit optoélectronique (20 ; 60 ; 70 ; 80 ; 100) destiné à recevoir une tension variable (^PJ^ M) contenant une alternance de phases croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant :
une pluralité d'ensembles (Dj_) de diodes électroluminescentes ;
une source de courant (22) adaptée à fournir un courant (I g) dont l'intensité dépend d'au moins un signal de commande (Cj), la source de courant (22) comprenant des sources de courant élémentaires (CSj) montées en parallèle et adaptées à être activées et désactivées indépendamment l'une de l'autre ; et
un dispositif de commutation (24) adapté à commander ou interrompre la circulation dudit courant dans chaque ensemble et adapté à fournir ledit au moins un signal de commande pour faire varier l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
2. Circuit optoélectronique selon la revendication 1, dans lequel la source de courant (22) est adaptée à fournir un courant dont l'intensité varie parmi plusieurs valeurs d'intensité distinctes en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
3. Circuit optoélectronique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les sources de courant élémentaires (CSj) sont adaptées à fournir des courants ayant la même intensité ou des intensités différentes.
4. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de commutation (24) est adapté à activer au moins l'une des sources de courant élémentaires au cours d'au moins une phase croissante et est adapté à désactiver au moins l'une des sources de courant élémentaires au cours d'au moins une phase décroissante.
5. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'une des sources de courant élémentaires (CSj) est adaptée à fournir un courant ayant une intensité donnée et les autres sources de courant élémentaires sont adaptées à fournir chacune un courant ayant une intensité égale à une puissance de deux différente de ladite intensité donnée .
6. Circuit optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de commutation (24) est adapté à connecter les ensembles (Dj_) de diodes électroluminescentes selon plusieurs configurations de connexion successivement selon un premier ordre au cours de chaque phase croissante de la tension variable ( ^LIM) et un deuxième ordre au cours de chaque phase décroissante de la tension variable et est adapté à activer les sources de courant élémentaires (CSj ) selon un troisième ordre au cours de chaque phase croissante de la tension variable et à désactiver les sources de courant élémentaires selon un quatrième ordre au cours de chaque phase décroissante de la tension variable.
7. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une mémoire dans laquelle sont stockées plusieurs valeurs du signal de commande de la source de courant (22) correspondant chacune à la fourniture par la source de courant (22) dudit courant dont l'intensité varie parmi lesdites plusieurs valeurs d'intensité.
8. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant des moyens pour modifier le profil d'évolution de l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
9. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les ensembles (D-j_) de diodes électroluminescentes sont reliés en série et dans lequel le dispositif de commutation (24) comprend, pour chaque ensemble (D-j_) de diodes électroluminescentes, au moins un interrupteur (SW-j_) reliant ledit ensemble à la source de courant (22), le dispositif de commutation étant adapté à transmettre des signaux de commande binaires (Sj_) pour l'ouverture ou la fermeture des interrupteurs en fonction desdites configurations de connexion.
10 . Procédé de commande d'une pluralité d'ensembles (D-j_) de diodes électroluminescentes d'un circuit optoélectronique ( 20 ; 60 ; 70 ; 8 0 ; 1 00 ) recevant une tension variable ( ALIM) contenant une alternance de phases croissantes et décroissantes, le circuit optoélectronique comprenant, en outre, une source de courant ( 22 ) fournissant un courant (IQS) dont l'intensité dépend d'au moins un signal de commande (Cj) et un dispositif de commutation ( 24 ) , dans lequel, au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante, le dispositif de commutation commande ou interrompt la circulation dudit courant dans chaque ensemble et fournit ledit au moins un signal de commande pour faire varier l'intensité dudit courant en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant, dans lequel la source de courant ( 22 ) comprend des sources de courant élémentaires (CSj) montées en parallèle et adaptées à être activées et désactivées indépendamment 1 ' une de 1 ' autre .
11 . Procédé selon la revendication 10 , dans lequel la source de courant ( 22 ) fournit ledit courant dont l'intensité varie parmi plusieurs valeurs d'intensité distinctes en fonction du nombre d'ensembles traversés par ledit courant au cours d'au moins une phase croissante ou décroissante.
12 . Procédé selon la revendication 10 ou 11 , dans lequel la source de courant ( 22 ) comprend au moins deux sources de courant élémentaires (CSj) montées en parallèle et dans lequel au moins l'une des sources de courant élémentaires est activée au cours d'au moins une phase croissante et au moins l'une des sources de courant élémentaires est désactivée au cours d'au moins une phase décroissante.
13 . Procédé selon la revendication 12 , dans lequel la source de courant ( 22 ) comprend au moins trois sources de courant élémentaires (CSj) montées en parallèle, dans lequel, pour au moins des phases croissante et décroissante successives, le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente du début à la fin de la phase croissante et le nombre de sources de courant élémentaires activées diminue du début à la fin de la phase décroissante ou dans lequel le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente puis diminue du début à la fin de la phase croissante et le nombre de sources de courant élémentaires activées augmente puis diminue du début à la fin de la phase décroissante.
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