Brevet FR2000253A1 — publié le 19690905

"7 2000253 1* invention se rapporte à tin dispositif de réglage de courant alternatif comportant une ou plusieurs entrées pour le réglage manuel et/ou automatique du courant effectif* On sait que le courant alternatif effectif pas-5 sant par une charge déterminée peut être réglé au moyen d'un élément de couplage pour courants alternatifs qui est constitué par un semi-conducteur aménagé comme triode et couplé au réseau d* é-olairage, m série arec la susdite charge. L'amorçage d'un élément de couplage de ce type, dénommé oi-après "triac", est réalisé en 20 général au moy«i d'un {Liment de oouplage pour courants alternatifs qui est constitué par un semi-oonduoteur aménagé comme diode (et dénommé oi-après "dlao", oe dernier élément étant relié & la porte &A triac et al in enté par un circuit à résistance et à condm-sateur par lequel le triac est shunt é* *5 La figure 1 représente oe montage connu sous sa forme la plus simple* Le triae ï, monté en série arec la charge L, est relié en paraLlèle ai réseau d'éclairage* Le diao D est alimenté par le oondvisateur chargé par l'intermédiaire de la résistance trias est shunt é par la combinaison de oe oondwi-20 satear et de cette résistance montés en série* Conformément & l'art connu» on peut ajouter une deuxième combinaison RO, représ«itée sur la figure 1 par et couplée* par 11 intermédiaire d'une résistance soi point'de jonction de la première combinaison afin d'augmenter la stabilité de ce dispositif d'amorçage pmidant 29 son démarrage, et d'éviter alors un effet d'hystérésis* Voir sa sujet de triac s la publication sur des trensiirons dans General Siectrio SOH. Hanual, 4ke édition* L'amorçage peut ttre réglé par régLage des résistances R|» Bg et/ou B^» Il est égal ment possible de stan-ter l'un des oondmsateurs 0^ ou 0g par une résistance variable et 30 de ralwtir le chargement de-G^ ou-de Og m moym de cette résistance, oe qui retarde dans le mom«it d'amorçage* Si on veut réaliser une eoamende automatique, la susdite résistance peut, & cet effet, ttre 4a type photosensible (LER) à très grande résistance dans l'obscurité et à très faible résistance dans la olarté* 35 Dans le cas d'élémmt de réglage présentant une. plus faible variation de résistance qu'une 1ER, oe montage oennu est trop peu sensible pour réaliser un réglage automatique sur l'onde sinusoïdale entière» far exemple, une résistance thermosensible wnî_G!N$tGiNAL. 69 00507 2000253 MSO ou PIC présente seulement une différence de résistance de 1 i 2 pour une très grande variation de température* Dans le montage venant d'fctre décrit, oette différence est beaucoup trop faible pour un réglage complet de O jusqu'au courant maximum» 5 L*invention a pour objet un montage dans lequel oe dispositif de réglage a line entrée extrimement sensible, et gui, lorsque oette entrée est shuntée par une résistance NTG, produit une sensibilité à la température assurant une exactitude le 1* 0. Ce montage ne demande pas d'ajustage, parce qu'il comporte une 10 compensation automatique d'inégalités des aemi-oonduateurs appliqués» Sur la figure 2a on voit une fone de réalisation d'un éléasnt de réglage selon l'invention, «aéiagé oonase triode et comportant deux branches composées chacune d'un transistor 15 et d'un diode, lesdites branches permettant le passsge Au courant en directions opposées, alors que leurs transistors ont une base commune. Cet élément fonctionne comme un transistor bilatéral et est particulièrement propre à servir de circuit intégré* Xoutefols^ s'est précisément dans oe dernier «as qu'il faudra tenir ooeipte de 20 la grai.de possibilité que les transistors KIK et m? aient des propriétés inégales (facteurs d'amplification et autres)* L'Invention prévoit des moyens évitant ces inégalités» La figure 2b représente uns variante du montage selon la figure 2a* Cette variante comporte m outre deux diodes 25 et D4 qui produisent un effet zéner pendant le démarrage* La figure 2e représ«its une autre variante, qol comporte les diodes zéier et 2^, qui sont reliés eux émetteurs pour renforoer encore ledit -effet# Ge montage est cependant en néral plus coûteux et l'égalité des branches gauohe et droite est 30 encore plus difficile à réaliser* Si égard à oéla, la construction slmjle représentée sur la figure 2a est préférable* La figura 3 représente une application du montage selon la figure 1 j le condensateur 0^ est sixunté par l'élé-35 ment de réglage en triode ÏH représenté sur la figure 2« Par sa borne de réglage* cet élément SR est relié au sommet d'un diviseur de tension monté, lui aussi., en parallèle avec le con BAD ORIGINAL 69 00507 densateur G^» iih faisant varier l'une des résistances R^ ou Rç» on peut modifier la vitesse de chargement du condensateur 0^, se qui mène à un déplacement du moment d'amorçage» La sensibilité à cette variation est cependant très grande» en&orte que l'une des résistances R^ ou R^ peut être une résistance MÏC, alors que l'autre peut servir de moyen de préajustage à commande manuelle» ÎJaxs ce cas-là» la sensibilité à la température est très grande et» par conséquent, un réglage basé sur cette uèmiore peut être effectué facilement avec une exactitude de 1*0. Toutefois» ce montage ne permet pas de réaliser un réglage automatique sur une gamme de valeurs correspondant à une onde sinusoïdale complète» Ainsi qu'il a été exposé plus haut» l'inégalité des transistors et de l^élénent de réglage ÏR mène également à des déplacements inégaux du moment d'a.orçage» Surtout pour le réglage de moteurs à courant alternatif et à oage d'écureuil» et notamment de ventilateurs de ce type» cela est un inconvénient important * Pour les problèmes sus-mentionnés, l'invention constitue line solution surprenant*, qui consiste ai 11 application d'un condensateur couplé en série avec l'élément de réglage ÏR, et un diviseur de tension monté en parallèle avec cet ilémentj on obtient ainsi une compensation automatique de l'inégalité susmentionnée et» en outre,, la gamme de valeurs sur laquelle le réglage est possible correspond à une onde sinusoïdale complète» ï>e montage selon la figure 4 résulte d'une élaboration de cette idée» Maintenant» le condensateur 0^ est couplé en série avec l'élément de réglage 'l'R et le diviseur de tension R^ Rg monté en parallèle avec ledit élément* 0e montage fonctionne oomme suit t Lorsqu'à un ajustage déterminé du diviseur de tension R^R^, 1 ' élément de réglage ÏR devient conducteur pendant une période de tension positive» le condensateur Cj se charge* La tension ainsi produite sur le condensateur Cj reste conservée pendent la période suivante de tension négative# jusqu'au moment où le dispositif de réglage £R redevient oonducteur» La tension sur b'ajoute alors & la tension sur Cj» oe qui augmente donc la tension sur la combinaison formée par ÏR et R^R^* Il s'ensuit que» si ÏR BAD ORIGINAL 69 00507 2000253 était moins sensible dans cette direction, cela serait compensé ai— tomr.trqueiûeut par la tension plut, élevée» Il est évident qu'il e: Ce montage selon l'invention mène à une compensation surprenant® des inégalités des semi-conducteurs de l'élément de r&jlage ÏR* Cette compensation est très importante si ÎR est fabriqué sous la forme d'un circuit intégré, dans lequel une égalité, surtout l'égalité des transistors, est difficile à réaliser et peut être obtenue seulement par sélection, ce qui augmenta considérablement le prix de revient* L'interoalation de la résistance Rg entre le diviseur de tension R^ R^ et la combinaison aVasac® 1® fonction-» nement du dispositif de réglage ÏR et confère une sensibilité enooy® plus grande au montage* La figure 5 représente le même montage à oeoi près que l'élément de réglage ÏR se trouve en position inverse* variation des résistances R^ et Rg on obtient alors un déplacement du moment d'amorçage dans le sens opposé au déplacement réalisé aveo le montage selon la figure 4* La figure 6 représaate le montage selon la figure 4 aménagé pour une charge inductive L* On a ajouté la combinaison connue R*^, destinée à éviter l'oscillation du trLac I, ainsi que le filtre conposé de la bobine de réactanoe 3, du condensateur 0^ et, éventuellement, du condensateur Cg, ce filtre étant destiné à éviter que le réseau d'éclairage ne soit exposé à des impulsions perturbatrices et à améliorer l'impédance de charge imposée audit réseau» 3i la résistance Rç est exécutée sous la forme d'un élément de commande à distance, il est reoommandable selon l'invention (voir aussi la demande de brevet néerlandaise N* 67» 17591) que le oonducteur neutre soit maintaiu directement à la résistance Rg, et, conséquemment, que ce oonducteur ne contienne paB de bobine de réactance* Si R^ est couplée à des conducteurs plus longs, ces derniers ne produiront donc pas de radiation* Si l'on applique un long oonducteur neutre, le point neutre du monBAD ORIGINAL 69 00507 -s- 2000253 tage pourrait encore Stre mis à la terre aveo interposition d'une capaoité» Une exécution analogue du montage selon la figure 5 mène à des possibilités correspondantes, le réglage de R. 5 sortant un effet opposé, ce qui est importent pour un réglage automatique de la température à l'aide d'éléments de chauffage» Bien qu' en cas d'éléaents de ohauffage» un amorçage égal dans les sens négatif et positif soit moins essentiel* le condensateur C, a enoore sa mftme valeur pour l'équilibrage de la charge du 10 * réseau de oourant alternatif, équilibrage qui, oar suite de 1'application croissante de thyri store et de triacB, est de plus en plus important pour les centrales électriques» Si le montage eelln la figure 6 est appliqué . pour la commande automatique de ventilateurs & courant alternatif, 15 il peut ttre désirable de disposer d'un réglage minimum et aussi» dans certains «as» d'un réglage maximum» Oes réglages peuvent ttre réalisés de façon oonnue par l'application d'un deuxième réseau d' amorçage pourvu d'un diac se déchargeant sur le mime triac» réglage maximum est réalisé de façon simple OQ par variation d'une deB résistances Rj» Rg ou Un montage de ce type est représenté nur la figure 7» Un deuxième diac d'amorçage est alimenté par la combinaison RgR^ et stabilisé éventuellement par la oombinaison couplée à la susdite combinaison par la résistance R1Q» Selon l'invention» le passage de la fonction d'amor-çeur bu deuxième diac est amélioré conBidGràblemwit eu moym des résistances de couplage Rj ^ et R^ 2» qui aasurmt en outre une diminution importante de 1'effet d'hystérésis produit par oe passage» Au lieu des résistances réglables» on peut appliquer égal an «ît d'autres éléments de régLage dont la résistance va- 30 rie asses pour commander le dispositif de réglage» La partie représentée par les figures du cOié droit de la ligne interrompue sert surtout à améliorer le démarrage du régLage mais n'est pas essentielle pour le rëste de oe dernier* La résistance B* augmente la sensibilité d'entrée» 35 La tension de travail de la résistance Rg est très faible et est m plus égale à la tension «itre la hase et l'énetteur des transistors à silicium» qu'on applique de préférant y bad grigînm. 69 00507 2000253 oe* Par opposition à d'autres montâge8 dans ce domain* de la technique, il ne se produit donc presque pas de perte d'énergie dans oette résistance réglable, ce qui est important lorsqu'on applique de très faibles résistances réglable* & peu de capacité calori-5 que qui ne sont ail ors guère chauffées* Bien que leur sécurité de travail n'ait pai encore été démontrée de façon tout à fait satisfaisante, on vend déjà des éléments de couplage destinés à des courants alternatifs de taasion élevée, éléments qui sont constitués par un semi-oon-10 dueteur améiagé oomme diode et qui peuvent ttre amoroée à l'aide de bobines d'amorçage, la partie de leur dispositif d'amorçage qui se trouve en amont de ladite bobine pouvant ttre réalisée de la même façon qu'un dispositif d'amorçage & triac* Il va sans dire que les trlao» peuvent ttre remplacés par la susdite oombinaison d'éLéaents de couplage en diode et d'une bobine d'amorçage (Voir J&ectronio Woxld, 1965, Page 42, figure l/I)» 3AD ORIGiMÂL 69 00507 "7" 2000253 REVENDICATIONS 1") - Dispositif de réglage de courant alternatif comportant un clément de couplage pour cour, nts alternatif s 5 qui est constitué oar un semi-conducteur aménagé comme triode (triao ï) et monté en série avec une change, ainsi qu'un dispositif d'amorçage pourvu d'un circuit à résistance et à condensateur monté an parallèle avec le susdit élément de couplage C-E).,circuit dont le point de jonction situé entre la ré-IÛ sistance (Rj) et le condensateur (C^) est relié à la porte de cet élément -de couplage par l'intermédiaire d'un élément de couplage pour courants alterna: :fs qui est constitué par un semi-conduota -• aménagé comme dicde (diaoD) t oe dispositif de réglage était caractérisé en ce qu'un condensateur (Gj) est intercalé 15 entre le susdit point de jonction de la résistance (Rj) et du condensateur (0^)» d'une part, et un circuit de régLage en soi connu (ÏR), d'autre part, et en oe que, de ce circuit de réglage (SR), la borne d'entrée des signaux de oommande est couplé au branchement d'un diverseur de tension (R^Rg) monté en parallèle 20 avec le circuit de rtglage sus-mentionné (ÏR) • 2#) - Dispositif de réglage selon la revandi- « « cation 1, dais lequel un deuxième circuit à résistaioe et à condensateur est monté en parallèle avec le susdit élément de couplage constitué par un semi-cénducteur améiagé comme tri-«25 ode (X), et dais lequel le point de jonction sus-mentionné de la résistance (Rj) et du condensateur (0^) est relié au point de jonction de la résistance (Rg) et du condensateur (0^), par l'intermédiaire d'une résistaioe (Hj), ce dispositif de-régLage étant caractérisé en oe que le bran oh eau ent sus-mentionné du di-30 viseur de tension est relié au susdit point de jonction de la résistance (R^) et du condensateur (Cg)» par l'intermédiaire d'une résistance variable (Rg)* BAD ORIGINE-