EP0933755A1 - Dispositif à module d'affichage à cristaux liquides, protégé, notamment pour tableau de commande d'une installation de véhicule automobile - Google Patents
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- G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
- G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
Definitions
- the invention relates to the field of control panels with liquid crystal display ("Liquid Crystal Display” in English), especially for motor vehicles.
- This invention relates more particularly to devices for such control panels, which include a display module with multiple inputs connected parallels, via a multiplicity of lines of command, to a multiplicity of outputs of a module control powered by an electrical source, the output of the display module and the electrical source being connected to an electrical ground.
- the control module mainly consists of electronic switches, usually made from of semiconductors which do not support discharges electrostatic above about 2 kV. Now, it happens frequently that discharges well above 2 kV, typically 20 or 25 kV, are generated at the module level liquid crystal display, in particular due to surface constraints that it can undergo.
- the invention provides for this purpose a device of the type described in the introduction, and in which at least one branch line provided, on the one hand, with a connected input to the electrical source, and secondly, to an output connected directly to the output of said display module, the bypass line having a significantly impedance less than that of each pair formed by a line of command and the associated command module output.
- the relationship between the impedance of a couple and the impedance of a bypass line is at least greater than 10. More preferably, this ratio is at less than 100, and even more preferably at less than 1000.
- the output of the display module is preferably connected to ground via a coupling resistor.
- the invention is particularly applicable to devices intended to be part of a control panel of a vehicle heating and / or air conditioning system automobile.
- Figure 1 We first refer to Figure 1 to describe the block diagram of a device according to the invention in non-limiting application to a control panel an air conditioning system for a motor vehicle.
- the device includes a current supply source 1 connected to earth M, for example that of the vehicle, and intended to supply an electronic module 2 comprising a control module 3 and a crystal display module liquids 4.
- Each 5-i command line is itself connected to an output 6-i among N outputs of the control module 3, which constitutes a switch intended manage the power supply of the N parts of the display module 4.
- this control module 3 is capable, on the order of an installation management unit, to supply one or more parts of the display module, or other words to connect the selected 6-i outputs to the circuit supplied by the power source 1.
- control module 3 is produced from semiconductors known to those skilled in the art, that it is therefore unnecessary to describe here.
- the display module 4 includes an output 7 which is connected to a floating mass MF, which is itself connected to earth M via a coupling resistor 8.
- the device comprises a line of bypass 9 mounted in parallel with the electronic module 2 so that its input 10 is connected to the source supply 1, while its output 11 is connected to the floating mass MF at output 7 of the module display 4.
- the device therefore comprises two parallel branches, one comprising the electronic module 2, the other the branch line 9, connected on one side to the source electric 1 and on the other side to the floating mass MF.
- the branch line 9 (or ground line), is chosen so that viewed from the side of the ground, it has an impedance Z M significantly less than an impedance Z A representative of the sum of the impedance of a line of control and output impedance of the switch to which it is connected, viewed from the ground side.
- the expression “output of a switch” is understood here to mean an output 6-i of the control module 3.
- the impedance Z A of the branch containing the electronic module 2 is at least 10 times greater than the value of the impedance Z M of the branch branch 9. More preferably, this value of Z A is at least a hundred times greater than that of Z M , and even more preferably, at least a thousand times greater.
- branch line 9 it is possible, when an electrostatic discharge occurs at the terminals of the display module 4, for example in the event of pressure generated by a user, to evacuate to ground M, via branch line 9, the high voltage generated this discharge.
- the display module 4 and the display module control 3 are produced in the form of an integrated circuit.
- the branch line 9 can be directly connected to a grounding zone 12 formed on the surface of the printed circuit forming the module display 4 and itself connected to output 7. This simplifies the device, since the lines of 5-i and bypass 9 control can be performed from the same way, i.e. in the form of conductors semi-rigid electrics (e.g. metal legs conductive), and together form a connection sheet, as illustrated in Figure 3.
- the control module 3 must include an output of bypass 14 connected directly to its connected input 15 to power source 1, so that input 10 of the branch line 9 can be easily connected to this same source 1.
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Abstract
Un dispositif, notamment pour tableau de commande de
véhicule automobile, comprend un module d'affichage à
cristaux liquides (4) comportant une multiplicité d'entrées
parallèles raccordées, via une multiplicité de lignes de
commande (5-i), à une multiplicité de sorties (6-i) d'un
module de commande (3) alimenté par une source électrique
(1). La sortie (7) du module d'affichage (4) et la source
électrique (1) sont reliées à une masse électrique (M). Une
ligne de dérivation (9-i), d'une part, comprend une entrée
(10) raccordée à la source électrique (1) et une sortie (11)
raccordée directement à la sortie (7) du module d'affichage
(4), et d'autre part, présente une impédance (ZM) notablement
inférieure aux impédances (ZA) respectives de chaque
couple formé d'une ligne de commande (5-i) et de la sortie
(6-i) du module de commande (3) associée. Le dispositif est
ainsi protégé contre les décharges électrostatiques.
Description
L'invention concerne le domaine des tableaux de commande à
affichage à cristaux liquides ("Liquid Crystal Display" en
anglais), notamment de véhicule automobile.
Cette invention concerne plus particulièrement les dispositifs
pour de tels tableaux de commande, qui comprennent un
module d'affichage comportant une multiplicité d'entrées
parallèles raccordées, via une multiplicité de lignes de
commande, à une multiplicité de sorties d'un module de
commande alimenté par une source électrique, la sortie du
module d'affichage et la source électrique étant reliées à
une masse électrique.
Le module de commande est principalement constitué de
commutateurs électroniques, généralement fabriqués à partir
de semi-conducteurs qui ne supportent pas des décharges
électrostatiques supérieures à environ 2 kV. Or, il arrive
fréquemment que des décharges bien supérieures à 2 kV,
typiquement 20 ou 25 kV, soient générées au niveau du module
d'affichage à cristaux liquides, en raison, notamment, des
contraintes surfaciques qu'il peut subir.
Il en résulte que certains commutateurs du module de
commande peuvent être endommagés, voire détruit.
Pour remédier à cet inconvénient, l'homme de l'art a proposé
de placer sur chaque sortie du module de commande un
composant d'écrêtage de tension, comme par exemple une diode
Zener, de sorte que les décharges puissent être bloquées,
absorbées, puis dissipées sous forme de chaleur. Cependant,
plus le nombre de segments d'affichage devient grand, plus
le nombre de sorties à équiper devient grand, et par
conséquent plus le coût du dispositif et ses dimensions
deviennent importants.
En conséquence, un but de l'invention est de procurer un
dispositif à module d'affichage à cristaux liquides qui ne
présente pas l'inconvénient précité.
L'invention propose à cet effet un dispositif du type décrit
en introduction, et dans lequel on prévoit au moins une
ligne de dérivation munie, d'une part, d'une entrée raccordée
à la source électrique, et d'autre part, d'une sortie
raccordée directement à la sortie dudit module d'affichage,
la ligne de dérivation présentant une impédance notablement
inférieure à celle de chaque couple formé d'une ligne de
commande et de la sortie du module de commande associée.
De la sorte, du fait que l'impédance d'une ligne de dérivation,
vue par rapport à la masse, est notablement plus
petite que l'impédance de chacune des lignes de commande
additionnée à celle de la sortie du module de commande qui
lui est associée, la haute tension d'une décharge issue du
module d'affichage, est spontanément évacuée par la ligne de
dérivation en direction de la masse.
Préférentiellement, le rapport entre l'impédance d'un couple
et l'impédance d'une ligne de dérivation est au moins
supérieur à 10. Plus préférentiellement, ce rapport est au
moins supérieur à 100, et encore plus préférentiellement au
moins supérieur à 1000.
Par ailleurs, la sortie du module d'affichage est de
préférence reliée à la masse via une résistance de couplage.
L'invention s'applique tout particulièrement aux dispositifs
destinés à faire partie d'un tableau de commande d'une
installation de chauffage et/ou climatisation de véhicule
automobile.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se
réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif à module d'affichage à cristaux liquides selon l'invention;
- la figure 2 est une variante du schéma de principe de la figure 1; et
- la figure 3 illustre un module d'affichage muni de ses lignes de commande et de dérivation.
On se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire le
schéma de principe d'un dispositif selon l'invention dans
une application, non limitative, à un tableau de commande
d'une installation de climatisation d'un véhicule automobile.
Le dispositif comprend une source d'alimentation en courant
1 reliée à la masse M, par exemple celle du véhicule, et
destinée à alimenter un module électronique 2 comprenant un
module de commande 3 et un module d'affichage à cristaux
liquides 4.
Le module d'affichage 4 est subdivisé en une multiplicité N
de zones, par exemple N = 7, munies de cristaux liquides
dont les propriétés optiques peuvent être modifiées par un
champ électrique, comme cela est bien connu de l'homme de
l'art. Chacune de ces parties est raccordée à une ligne de
commande 5-i (i = 1 à N). Chaque ligne de commande 5-i est
elle-même raccordée à une sortie 6-i parmi N sorties du
module de commande 3, qui constitue un commutateur destiné
à gérer l'alimentation des N parties du module d'affichage
4. En d'autres termes, ce module de commande 3 est capable,
sur ordre d'une unité de gestion de l'installation, d'alimenter
une ou plusieurs parties du module d'affichage, ou en
d'autres termes de raccorder les sorties 6-i sélectionnées
au circuit alimenté par la source d'alimentation 1.
De préférence, le module de commande 3 est réalisé à partir
de semi-conducteurs connus de l'homme de l'art, qu'il est
par conséquent inutile de décrire ici.
Le module d'affichage 4 comprend une sortie 7 qui est
raccordée à une masse flottante MF, laquelle est elle-même
raccordée à la masse M via une résistance de couplage 8.
Selon l'invention, le dispositif comprend une ligne de
dérivation 9 montée en parallèle avec le module électronique
2 de telle sorte que son entrée 10 est raccordée à la source
d'alimentation 1, tandis que sa sortie 11 est raccordée à la
masse flottante MF au niveau de la sortie 7 du module
d'affichage 4.
Le dispositif comprend par conséquent deux branches parallèles,
l'une comportant le module électronique 2, l'autre la
ligne de dérivation 9, raccordées d'un côté à la source
électrique 1 et de l'autre côté à la masse flottante MF.
La ligne de dérivation 9 (ou ligne de masse), est choisie de
sorte que vue du côté de la masse, elle présente une impédance
ZM notablement inférieure à une impédance ZA représentative
de la somme de l'impédance d'une ligne de commande et
de l'impédance de sortie du commutateur auquel il est
raccordé, vue du côté de la masse. On entend ici par sortie
d'un commutateur, une sortie 6-i du module de commande 3.
De préférence, l'impédance ZA de la-branche contenant le
module électronique 2 est au moins 10 fois supérieure à la
valeur de l'impédance ZM de la branche de dérivation 9. Plus
préférentiellement, cette valeur de ZA est au moins cent
fois supérieure à celle de ZM, et encore plus préférentiellement,
au moins mille fois supérieure. A titre d'exemple,
on pourra choisir une impédance ZA ≃ 10 kΩ, et une impédance
ZM ≃ 1 Ω.
Il est important de préciser que les éléments ZA et ZM
représentés sur la figure 1 ne constituent pas des composants,
mais qu'ils représentent l'impédance de la branche du
circuit dans laquelle ils se trouvent placés respectivement.
Grâce à une telle ligne de dérivation 9, il est possible,
lorsque survient une décharge électrostatique aux bornes du
module d'affichage 4, par exemple en cas de contrainte de
pression générée par un utilisateur, d'évacuer vers la masse
M, via la ligne de dérivation 9, la haute tension que génère
cette décharge.
Cela permet, sans faire appel à des moyens d'écrêtage tels
que des diodes Zener, et par conséquent sans rajouter de
composants au niveau de chaque sortie 6-i du module de
commande 3, d'assurer une bonne protection des composants
semi-conducteurs formant ce module de commande 3.
De préférence, le module d'affichage 4 et le module de
commande 3 sont réalisés sous la forme d'un circuit intégré.
Egalement de préférence et comme cela est illustré sur la
figure 2, plutôt que d'être raccordée à la sortie 7 du
module d'affichage 4, la ligne de dérivation 9 peut être
directement raccordée à une zone 12 de mise à la masse
formée en surface du circuit imprimé formant le module
d'affichage 4 et elle-même raccordée à la sortie 7. Cela
permet de simplifier le dispositif, puisque les lignes de
commande 5-i et de dérivation 9 peuvent être réalisées de la
même façon, c'est à dire sous la forme de conducteurs
électriques semi-rigides (par exemple des pattes métalliques
conductrices), et former ensemble une nappe de connexion,
comme illustré sur la figure 3. Dans ce cas, il est clair
que le module de commande 3 doit comprendre une sortie de
dérivation 14 reliée directement sur son entrée 15 connectée
à la source d'alimentation 1, de sorte que l'entrée 10 de la
ligne de dérivation 9 puisse être facilement raccordée à
cette même source 1.
Le dispositif selon l'invention pourra comprendre, comme
illustré sur la figure 3, plusieurs lignes de dérivation du
type de celle décrite précédemment. Un tel agencement peut
s'avérer utile lorsque le module d'affichage 4 est de
dimensions réduites. En effet, dans ces conditions, le
circuit imprimé sur lequel se trouvent implantés les
cristaux liquidés est très encombré, si bien qu'il est
difficile de raccorder une ligne de dérivation à une zone
prévue en surface du circuit pour le raccordement à la masse
flottante MF (sortie 7). Plusieurs zones surfaciques 12-j
(j=1 à 3, par exemple) de mise à la masse peuvent ainsi être
formées sur le circuit imprimé formant le module d'affichage
4.
C'est notamment le cas dans l'exemple illustré sur la figure
3, où trois lignes de dérivation 9-1 à 9-3 sont respectivement
connectées à trois zones surfaciques 12-1 à 12-3 de
mise à la masse. Dans cet exemple, les différentes zones 12-j
sont raccordées à la sortie 7 (non représentée) du module
d'affichage, et par conséquent à la masse flottante-MF. Il
est clair que le module de commande 3 devra présenter autant
de sorties de dérivation 14-j qu'il y aura de lignes de
dérivation prévues au niveau du module d'affichage 4.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit
ci-avant, mais elle englobe toutes les variantes que pourra
développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications
ci-après.
Claims (9)
- Dispositif à module d'affichage à cristaux liquides, notamment pour tableau de commande de véhicule automobile, du type comprenant un module d'affichage (4) comportant une multiplicité d'entrées parallèles raccordées, via une multiplicité de lignes de commande (5-i), à une multiplicité de sorties (6-i) d'un module de commande (3) alimenté par une source électrique (1), la sortie (7) dudit module d'affichage (4) et ladite source électrique (1) étant reliées à une masse électrique (M), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une ligne de dérivation (9-i) munie d'une entrée (10) raccordée à ladite source électrique (1) et d'une sortie (11) raccordée directement à la sortie (7) dudit module d'affichage (4), ladite ligne de dérivation (9-i) présentant une impédance (ZM) notablement inférieure aux impédances (ZA) respectives de chaque couple formé d'une ligne de commande (5-i) et de la sortie (6-i) du module de commande (3) associée.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre l'impédance d'un couple (ZA) et l'impédance d'une ligne de dérivation (ZM) est au moins supérieur à 10.
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rapport est au moins supérieur à 100, et en particulier au moins supérieur à 1000.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ligne de commande (5-i) est un élément de raccordement conducteur électriquement.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ligne de dérivation (9-i) est un élément de raccordement conducteur électriquement.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le module d'affichage (4) comprend une zone (12-j) de mise à la masse raccordée à sa sortie (7) et à laquelle est raccordée la ligne de dérivation (9-j).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module de commande (3) comprend une sortie de dérivation (14) raccordée à son entrée (15) alimentée par la source électrique (1) et agencée pour être raccordée à l'entrée (10) de la ligne de dérivation (9).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la sortie (7) du module d'affichage (4) est reliée à la masse (M) via une résistance de couplage (8).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un tableau de commande d'une installation de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile.
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| FR9800997 | 1998-01-29 | ||
| FR9800997A FR2774203B1 (fr) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | Dispositif a module d'affichage a cristaux liquides, protege, notamment pour tableau de commande d'une installation de vehicule automobile |
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|---|---|
| EP0933755A1 true EP0933755A1 (fr) | 1999-08-04 |
| EP0933755B1 EP0933755B1 (fr) | 2010-03-10 |
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