Brevet FR2001754A1 — publié le 19691003

i 2001754 La présente invention est relative d'une façon générale, à des dispositifs de commande de puissance et plus particulièrement à des dispositifs de commande comprenant un oscillateur à relaxation thermique peur commander une puissance de sortie, par exemple, 5 en relation avec un appareil de chauffage électrique. On connaît déjà un certain nombre de dispositifs de commande de puissance, l'appareillage utilisé dans un dispositif étant plus ou moins compliqué, et l'effet de commande requis ayant un degré de précision qui dépend de la qualité de cet appareillage. 10 A cet égard, un facteur essentiel est le coût de l'appareilla ge utilisé et pour cette raison le choix doit toujours être bien équilibré entre la complexité de l'appareillage et le degré de précision de la commande requis dans la pratique. La présente invention fournit un dispositif de commande simple 15 et d'un prix de revient avantageux qui donne des possibilités de commande satisfaisantes. En principe, le dispositif comprend un amplificateur et un circuit de puissance dont la conception et la coopération donnent un degré élevé de la précision de commande. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de 20 la description qui va suivre. Au dessin annexé la Fig. unique montre à titre d'exemple un mode de réalisation préféré du dispositif de commande suivant l'invention, destiné à être utilisé pour commander un dispositif de chauffage. On notera toutefois, que l'invention n'est pas limitée 25 à cette application particulière et qu'elle peut être appliquée à d'autres usages de commande. En se référant au dessin le dispositif de commande présente deux parties distinctes, une partie amplificatrice à la gauche de la ligne A-A et un circuit de puissance à la droite de cette 30 ligne. L'amplificateur comprend deux diviseurs de tension dont l'un comprend des résistances R^, une thermistance et des potentiomètres et P^. Ce diviseur peut être considéré comme fixe après que les potentiomètres aient été réglés en fonction de la température désirée, déterminant le niveau de température J5 et étant un potentiomètre de réglage fin pour étalonner le réglage de la température. La thermistance R.^K est utilisée er. pratique pour compenser 1'échauffement du dispositif lui-même, si le capteur de température est situé près de l'amplificateur c'est-à-dire logé sous le capot hQ de ce dernier. Sinon, la thermistance peut être remplacée par 69 03258 d. une résistance ordinaire. L'autre diviseur de tension comprend des résistances Rk, H,-, M D R.- et une thermistance R^ qui .fonctionne comme capteur de tempe- A.i 4- rature dù dispositif de commande. La thermistance est connectée 5 aux bernes d'entrée '+ de l'amplificateur par l'intermédiaire de fiches 21, 22. Le dessin montre la thermistance comme ne faisant par proprement partie de l'amplificateur mais devant être considérée comme un composant extérieur enfichable, bien que dans certains cas, il soit possible de placer la thermistance sous le capot de 1C l'amplificateur, auquel cas elle doit être mise à la masse. Quand elle est montée tout à fait indépendamment, par exemple dans une canalisation de ventilation ou similaire, on doit utiliser un câble de connexion blindé comme indiqué sur le dessin. Les diviseurs de tension sont explorés par — un circuit de 15 relaxation comprenant deux transistors et Tg» dont les bases sont connectées respectivement à des diviseurs, tandis que leurs collecteurs sont connectés aux diviseurs respectifs opposés, les émetteurs étant reliés l'un à l'autre. De plus, un élément de chauffage R^ est placé voisinage du transistor î_. ^ d. 2C "n circuit comprenant la jonction collecteur-émetteur d'un transistor TL., une diode D et une résistance Rv, est monté en oarallele aux diviseurs de tension de même que l'une des diagonales redresseur d'un pont/à double alternance L, dont l'autre diagonale est connectée à l'entrée de puissance 1, 2 de l'amplificateur. Un thyristor 25 dont l'électrode de commande est connectée au pointde jonction de la diode D et de la résistance Rv, est monté en parallèle au pont redresseur et; le court-circuite le cas échéant. Le circuit de puissance comprend un transformateur Tr, dont le secondaire est relié à l'entrée de puissance 1, 2 de l'amplifi-~0 cateur par les bornes '15 et 16. Il conrorend également un triac T,_ qui, avec une résistance R-, est relie au primaire du tranformateur et entre ce dernier et une borne 11 du secteur. L'autre borne 12 du secteur est reliée à une borne 1J d'un dispositif de chauffage dont la sortie de puissance doit être commandée, par l'.intermé-75 diaire d'un fusible S. L'autre borne 1- du dispositif de chauffage est reliée au point de jonction d'une extrémité du primaire et du triac T_. L'électrode de commande de ce dernier est reliée au ooint ~ et de jonction de l'autre extrémité du primaire/le la résistance R-. L'amplificateur est ainsi alimenté par l'intermédiaire du ^•0 redresseur L pour une onde dont les deux alternances sont redres 69 03258 2001754 sées mais non lissées, délivrée par le transformateur du circuit de puissance. Les diviseurs de tension sont continuellement explorés par les transistors T. et T0 et les conditions "Marche" et „ ^ „ sont obtenues. 1 , Arrêt /suivant que 1 un ou 1 autre de ces deux transistors devient 5 conducteur en premier, lorsque la tension passe par zéro (ce choix se fait au commencement de chaque alternance), ces conditions é-tant liées au circuit de puissance, c'est-à-dire suivant que l'élément de chauffage B est connecté au circuit de puissance de telle manière que la chaleur désirée est fournie. Ainsi, si le transistor 10 devient conducteur au commencement d'une alternance, les transistors TL, ét le thyristor deviennent conducteurs, ce qui court-circuite le pont redresseur L, cette situation étant la condition de "Marche". D'autre part, si le transistor devient conducteur au début d'une alternance, l'étage suivant est bloqué, le thy-15 ristor est bloqué et le pont L n'est pas court-circuité, ce qui entraîne la condition "Arrêt" et le chauffage du transistor au moyen de la résistance R^. Le but de la diode D est de servir de seuil de tension pour empêcher l'allumage intempestif du thyristor T^. A l'état conducteur le thyristor court-circuite l'amplifi-20 cateur entter pendant une alternance pourvu qu'il soit déclenché et qu'un nouveau signal de déclenchement soit appliqué à chaque nouvelle alternance. Afin d'obtenir une sortie puisée avec une période applicable en pratique,soit d'environ 10 secnndes^et un rapport "Marche-Arrêt" proportionnel aux valeurs de la résistance du cap-25 teur R^ dans la plage de proportionnalité, c'est-à-dire une plage de variations de la thermistance R.^ entre des limites de 100$ "Marche" et de 100$ "Arrêt", la résistance R^ est utilisée pour chauffer le transistor T2 pendant les intervalles d'"Arrêt" (une plage appropriée de variations est de 4°C, ce qui implique l'uti-30 lisation d'un thermistance ayant un coefficient de température de par degré c). Cela confère au transistor un niveau de déclenchement plus bas et après un certain temps, la varja tion de la thermistance est compensée et le dispositif de commande décale ses conditions de fonctionnement. Alors, le transistor Tg commence à 35 se refroidir et le dispositif de commande décale de nouveau ses conditions de fonctionnement de sorte qu'un fonctionnement périodique est obtenu. Dans le mode de réalisation représenté, le circuit de puissance à la fois isole l'amplificateur de la tension du secteur et com-^0 mande la puissance du dispositif de chauffage 5, le transformateur 69 03258 2001754 fournissant la fcension à l'amplificateur et transmettant les impulsions de déclenchement au triac T^. L'allumage de ce dernier est provoqué par la mise en court-eircuit de l'amplificateur qui a lieu dans la condition "Marche" (transistor Tg conducteur); le thyristor est alors déclenché et allumé, ee qui, en principe, implique la mise en court-circuit du secondaire du transformateur T.r par- l'intermédiaire du pont redresseur L0 Son inductance est a-lors réduite rapidement et il en résulte une augmentation très rapide du courant dans le primaire du transformateur. Par suite, la tension atœ bornes de la résistance Bp augmenta rapidement jusqu'au niveau d'allumage du triac qui, après allumage* agît comme eourt-oircu.it et connecte ainsi le secteur au -dispositif de sliauffage pendant une alternance» Pendant ce temps, le transformateur ne reçoit pas de tension, du fait que son primaire est connecté en parallèle au triac T5. 69 03258 2001754 REVENDICATIONS 1)Dispositif de commande comprenant un amplificateur et un circuit de charge, caractérise en ce que l'amplificateur comprend un circuit en pont comprenant un capteur de température et un oscil- 5 iateur à relaxation thermique connecté audit circuit en pont pour être soumis à l'action de ce dernier, l'amplificateur étant également connecté au circuit de charge, et coopérant avec ce dernier monté entre 1 Amplificateur ët le secteur, de telle manière que le circuit de charge alimente simultanément le dispositif de commande 10 dans son ensemble. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'amplificateur comprend deux diviseurs de tension et un oscillateur thermique qui est monté en multivibrateur et agencé entre les diviseurs pour explorer l'équilibre de ces diviseurs, l'état dudit 15 oscillateur étant variable en fonction du capteur, des moyens é-tant prévus pour court-circuiter le circuit de charge pendant un état de l'oscillateur afin de commander le fonctionnement dudit circuit. 3) Dispositif de commande suivant la revendication 2 caracté-20 risé en ce que lesdits moyens comprennent un thyristor et un circuit en parallèle avec ce dernier pour commander l'état de conduction dudit thyristor sous l'influence dudit oscillateur thermique.