Brevet FR2009014A1 — publié le 19700130

On. utilise de plus en plus des générateurs de Hall dans les circuits de commande pour déclencher des opérations de commutation en fonction d'un champ magnétique pilote. Pour cela, les électrodes de .commande sont alimentées avec un courant de commande constant. 5 On sait que la tension de Hall recueillie est proportionnelle à la fois au courant et au champ de commande. Pour des raisons d'échauf-fement, il n'est pas possible, dans le "but d'obtenir une tension de Hall plus élevée, d'augmenter autant qu'on le voudrait le courant de commande ; une augmentation de l'intensité du champ de com-10 mande n'est également pas possible, en particulier quand on utilise des aimants permanents pour l'excitation, de sorte qu'on est obligé en règle générale d'amplifier la tension de Hall avant de s'en servir, pour effectuer les opérations de commutation avec la sécurité voulue. Les amplificateurs à courant continu sont non seule-15 ment coûteux mais posent d'autres problèmes, tels que la stabilité du zéro, etc... On peut cependant obtenir une tension de Hall sensiblement plus élevée si l'on fait réagir momentanément un courant&Le commande plus élevé, e1est-à-dire si l'on applique le courant de commande 20 sous forme d'impulsions. Dans ce cas, le courant de commande peut atteindre un multiple du courant de commande nominal, pour autant que la durée des impulsions reste suffisamment courte. Le coût relativement élevé des dispositifs pour la mise sous forme d'impulsions du courant de commande s'oppose jusqu'à présent à l'utilisa-25 tion pratique de ce procédé. L'invention se propose de réaliser un circuit électrique au . moyen duquel on peut, facilement et avec des dispositifs simples, mettre sous forme d'impulsions le courant de commande d'un générateur de Hall. Suivant l'invention, ce problème est résolu en pla-30 çant le circuit du courant de commande du générateur de Hall dans le circuit base-émetteur d'un transistor unijonction monté comme générateur d'impulsions. Comme générateur d*impulsions on peut utiliser un circuit déjà connu, dans lequel la résistance de la base 1 est remplacée par l'intervalle de commande du générateur de Hall. 35 Au moyen de cette commande par impulsions du générateur de Hall, on dispose sur les électrodes de Hall d'une tension de sortie d'une valeur telle que l'on peut attaquer directement, sans autre amplification, des thyristors, des basculeurs, des circuits de décLenche-ment, etc... 40 Comme il existe entre les électrodes de commande et les élec- 69 16379 2 200*5014 trodes de la tension de Hall tme liaison conductrice, il faut, quand on utilise les circuits déjà connus comme générateur d'impulsions, procéder à une séparation des potentiels entre le circuit de commande et le circuit de la tensior^ie Hall. Suivant un autre mode 5 de réalisation de 1*invention, on obtient une solution avec séparation complète des potentiels, en reliant la base 1 du transistor unijonction au condensateur qui détermine la fréquence des impulsions du générateur par l'intermédiaire des électrodes de commande et tous les deux, par 1*intermédiaire d,une électrode de Hall, au 10 pôle négatif de la source de tension. Pour l'étage suivant, on Peut ainsi utiliser le mime potentiel, ce qui donne tme économie importante» Suivant une autre proposition, l'électrode de Hall est reliée au pôle négatif de la source de tension par l'intermédiaire d'une diode connectée dans le sens de conduction. On peut ainsi 15 relever la tension de Hall d'environ 0,7 volt, de sorte qu'on peut se contenter, pour l'attaque du transistor qui suit, d'une tension de Hall plus faible. Il est en outre possible de connecter en parallèle plusieurs générateurs de Hall pour la commande d'un transistor, l'invention va être expliquée en détail au moyen de plusieurs 20 exemples de réalisation représentés sur le dessin annexé, sur lequel: la fig. 1 montre un circuit pour la mise sous forme d'impulsions du courant de commande d'un générateur de Hall au moyen d'un générateur d'impulsions équipé d'un transistor unijonction ; la fig. 2 représente les impulsions du courant de commande en 25 fonction du temps ; la fig. 3 représente les impulsions du courant de commande quand on utilise une tension alternative redressée ; la fig. 4 représente les impulsions du courant de commande avec redressement des deux alternances ; 30 la fig. 5 montre un circuit sans séparation des potentiels; la fig. 6 montre l'utilisation du circuit de la fig. 5 pour la commande d'un moteur pas à pas ; la fig. 7 représente un circuit semblable à celui de la fig. 6 mais pour plusieurs générateurs de ®all. 35 Sur la. fig. 1, on a raccordé aux bornes A, B du réseau, par l'intermédiaire d'une diode D, un générateur d'impulsions équipé d'un transistor unijonction T et des résistances Rg ainsi que d'un condensateur C. lia base 1 est reliée, par l'intermédiaire de l'intervalle de commande d'un générateur de Hall H, au 40 pôle négatif B d'une source de tension. La tension de Hall est 69 5 10 15 20 25 30 35 40 1b-v prélevée aux bornes E et F. Grâce à la diode D, le circuit peut être raccordé aussi bien à un réseau à courant continu qu'à un réseau à courant alternatif. Quand on dispose d'un réseau à courant continu, on peut supprimer la diode D. Si l'on applique aux bornes A et B une tension continue, le condensateur 0 se charge, par l'intermédiaire de la résistance R-^ suivant tme loi exponentielle. Le transistor unijonction T est bloqué de sorte qu'aucun courant ne passe dans le générateur de Hall. Cependant, si la tension aux bornes du condensateur C continue à augmenter, le transistor unijonction devient conducteur et un courant important, fourni par le condensateur C, passe^ par l'intervalle émetteur-base 1 du transistor unijonction, à travers le générateur de Hall» Le condensateur se décharge et le transistor "unijonction est de nouveau bloqué. La fig. 2 représente les impulsions de courant en fonction du temps. L'écart entre les impulsions ou période t^ est déterminé par la résistance et le condensateur C, tandis que la largeur tg des impulsions est déterminée par le condensateur et la résistance interne du générateur de Hall. Si le circuit, réalisé d'une manière adéquate, est raccordé à une tension alternative, le courant de commande du générateur de Hall se présente sous la forme d'impulsions représentées par la fig. 3. Comme la tension d'amorçage de l'émetteur forme un rapport constant avec la tension entre bases, la tension de charge du condensateur C se trouve dans le premier quadrant de l'alternance, au moment où la tension augmente au cours de la période, en restant en dessous de la tension d'amorçage. Ce n'est que quand on atteint la valeur de crête de la tension alternative, que le transistor unijonction peut s'amorcer. Les amorçages suivants se font plus rapidement, car la tension entre bases diminue. Avec ce circuit, on obtient par des moyens simples une synchronisation par le réseau. La fig. 4 montre les conditions de fonctionnement quand on utilise un redressement des deux alternances sans lissage» Par suite de la valeur élevée des impulsions de commande, on peut, en présence d'un champ de commande, prélever sur les électrodes de Hall E et F une tension de Hall relativement élevée, qui peut être utilisée directement pour la commande de thyristors, de basculeurs, de circuits de déclenchement, etc... La fig. 5 représente un circuit dans lequel, contrairement à la fig. 1, il n'est pas nécessaire de séparer les potentiels. Les mêmes éléments portent les mêmes repères que sur la fig. 1. Dans ce 69 16379 4 2009014 circuit, la base 1 du transistor unijonction est reliée au condensateur C par l'intermédiaire des électrodes de commande du générateur de Hall et les deux sont raccordés au pôle négatif de la source de tension par l'intermédiaire d'une électrode de Hall. Le fonc-5 tionnement du circuit se fait en deux phases. La première phase est la charge du condensateur, ce qui n'a pas d'importance pour le circuit suivant, car le courant qui passe par une borne de commande et tme borne de Hall est trop faible. Au cours de la seconde phase, le condensateur est déchargé par l'intermédiaire de l'intervalle de 10 commande du générateur de Hall et l'impulsion de la tension de Hall commande le transistor par l'intermédiaire de la résistance R^. Dans l'exemple de réalisation de la fig. 6, on veut faire avancer un moteur pas à pas sous la dépendance d'un aimant de commande tournant. On n'a représenté que les deux bobines L^ et Lg 15 du moteur, bobines qui, de la manière habituelle, sont décalées spatialement de 90°. Ces bobines agissent sur un rotor constitué par un aimant permanent qui tourne en fonction du raccordement successif des bobines L^ et Lg. les bobines 1^ et 1g sont raccordées à la sortie d'un étage commutateur bistable qui est constitué par 20 les deux transistors et et les résistances R^ à Rg. A cause des impulsions du courant de commande, on obtient une tension de Hall de forme pulsatoire qui déclenche l'étage baseuleur bistable en fonction de l'aimantation du générateur de Hall. On peut encore perfectionner le circuit de la fig. 5 en inter-25 calant dans le circuit de la tension de Hall une diode D^ connectée dans le sens de conduction, comme le montre la fig. 7. La tension de Hall peut être relevée ainsi d'environ 0,7 volt, ce qui fait qu'une tension de Hall plus faible suffit pour attaquer un transistor. Il est ainsi possible de raccorder un grand nombre de généra-30 teurs de Hall à un.circuit de déclenchement. On peut prélever la tension de commande adéquate aux bornes de la résistance R^. La base est reliée au pôle positif par l'intermédiaire d'une résistance fig. Le circuit peut également être établi de telle manière que . les impulsions d'amorçage sont déclenchées dans la branche ascen-35 dante de la courbe de la tension alternative, comme on l'a indiqué en pointillé sur la fig:. 4. 69 16379 2009014 - KBTONPICJICIOHS - 1.- Circuit pour la mise sous forme d'impulsions du courant de commande d'un générateur de Hall, en particulier pour des capteurs de position pilotés par l'intensité du champ magnétique, 5 caractérisé en ce que le circuit de commande du générateur de Hall est intercalé dans le circuit "base-émetteur d'un transistor unijonction monté comme générateur d'impulsions 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la "base 1 du transistor unijonction et le condensateur, qui 10 détermine la fréquence des impulsions du générateur, sont reliés entre eux: par l'intermédiaire des électrodes de commande et en ce que tous les deux sont raccordés au pôle négatif de la source de tension par l'intermédiaire d'une électrode de Hall. 3«- Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé 15 en ce que l'autre électrode du générateur de Hall est reliée à la "base d'un transistor de commutation. 4.- Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'autre électrode du générateur de Hall est reliée à l'électrode de commande d'un thyristor. 20 5.- Dispositif suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le générateur de Hall déclenche un baseuleur bistable dont les sorties sont raccordées aux enroulements d'un moteur pas à pas, de préférence du type polarisé. 6.- Dispositif suivant une ou plusieurs des revendications 25 1 à 4, caractérisé en ce que le générateur de Hall est relié à un baseuleur monostable.' 7.- Dispositif suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tension entre bases est une tension alternative redressée et non lissée. 30 8.- Dispositif suivant une ou plusieurs dès revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'électrode de Sali est reliée au pôle négatif de la source de tension par l'intermédiaire d'une diode connectée dans le sens de conduction.