Brevet FR2032372A1 — publié le 19701127

i 2032372 L'invention concerne vin circuit de protectiqn nouveau et perfectionné d'un amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable. Plus précisément, l'invention concerne tin circuit de pro-5 tection pour détecter automatiquement un courant dépassant une limite donnée tel qu'il se produirait lorsqu'un dispositif de commutation de puissance (transistor), s emi-conducteur, associé à un des sommets du pont, est court-circuité, et pour bloquer ensuite, rapidement et automatiquement, l'ensemble des quatre dispositifs de 10 commutation de puissance de l'amplificateur de puissance en pont afin d'interrompre son fonctionnement ultérieur et d'empêcher tout défaut de se propager ultérieurement dans l'amplificateur de puissance en pont. Les amplificateurs de puissance en pont à modulation par 15 impulsions de largeur variable sont, de nos jours, bien connus dans l'industrie des servo-moteurs et sont utilisés dans des applications industrielles et militaires très diverses. En bref, un amplificateur de puissance en pont se compose d'un jeu de quatre dispositifs de commutation de puissance tels que des transis-20 tors, semi-conducteurs, possédant respectivement trois bornes, deux de ces dispositifs étant amenés, par intermittence, à un état conducteur provoquant la transmission du courant électrique à une charge (moteur) branchée entre les bornes des dispositifs de commutation diamétralement opposés. L'agencement du circuit 25 est tel que la conduction dans ton jeu de dispositifs de commutation de puissance, disposés sur des sommets diagonalement opposés du pont, a pour effet de faire passer un courant à travers la charge dans un premier sens (direct), et la conduction dans l'autre jeu de dispositifs de commutation de puissance, disposés sur deux 30 autres sommets diagonalement opposés du pont, fait circuler un courant dans tin deuxième sens (inverse) . En commandant les intervalles de conduction des jeux des dispositifs de commutation de puissance disposés sur des sommets diagonalement opposés, on commande proportionnellement la largeur des impulsions de courant 35 alimentant la charge et donc son cycle d'alimentation (facteur d'impulsion). Quoique l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable soit utilisé d'une façon satisfaisante dans une grande variété d'applications industriel-40 les et militaires pour les entraînements de puissances, il 70 06548 2 2032372 possède certaines caractéristiques qui le rendent susceptible de subir des avaries qui se propagent dans le cas d'un court-circuit de l'un des dispositifs de commutation de puissance en pont. On a déterminé que dans le cas d'un court-circuit de l'un des dispo-5 sitifs de commutation de puissance du pont provoqué, par exemple, par l'intermédiaire d'un défaut caché du dispositif, le défaut peut ensuite se propager très rapidement dans le dispositif d'amplification de puissance en pont et produire une importante détérioration de l'amplificateur de puissance. La présente invention 10 a pour but d'éviter cet état de chose et elle a également pour but d'empêcher une détérioration initiale de l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable, due à un courant de charge trop important provoqué par d'autres défectuosités. 15 Un objet principal de la présente invention est de créer un circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable qui détecte automatiquement un courant dépassant une valeur donnée qui se produirait lorsqu'un ou plusieurs dispositifs de commutation de puissan-20 ce (transistors), disposés aux sommets du pont, subit un court-circuit, et qui bloque ensuite rapidement et automatiquement les quatre dispositifs de commutation de puissance de l'amplificateur de puissance en pont afin d'interrompre son fonctionnement ultérieur et d'empêcher tout défaut de se propager ultérieurement 25 dans cet amplificateur. Conformément à l'invention, un circuit de protection d'un simplificateur de puissance en pont est prévu pour mettre simultanément hors circuit les quatre sommets de l'amplificateur de puissance en pont,en réponse à une surintensité détectée par des 30 moyens de détection de surintensités branchés en série avec les dispositifs de puissance,ainsi qu'avec les bornes d'entrée et les bornes, reliées à la charge, de l'amplificateur de puissance en pont. L'amplificateur de puissance en pont se compose de dispositifs pour déduire des signaux de contrôle sensibles à la puissan-35 ce débitée aux bornes du moyen de détection de là surintensité et servant à amplifier et mettre en forme un signal de commande représentatif de l'état de surintensité. Un dispositif commun de conduction,à réponse rapide, à organe de commande est couplé et commandé par la sortie du dispositif déduisant le signal de con-40 trôle, et des moyens de connexion sont prévus aux différents 70 06548 3 2032372 soumets du pont pour connecter le dispositif commun de conduction à organe de commande, afin de contrôler le fonctionnement des différents dispositifs de coranutation de puissance du pont pour le blocage simultané des quatre dispositifs de commutation de puis-5 sance du pont, par l'intermédiaire du dispositif commun de conduction à organe de commande, à réponse rapide, rendu conducteur en réponse à un état de surintensité détecté par les moyens de détection . Les moyens de détection de surintensités se composent de 10 préférence de plusieurs dispositifs de détection de surintensités branchés en série avec les dispositifs de commutation de puissance du pont ainsi qu'avec les bornes d'entrée et les bornes, reliées à la charge, de 1'amplificateur de puissance en pont et, par ailleurs, le circuit de protection comprend de préférence m circuit 15 de sélection OU couplé entre les bornes de sortie du dispositif de dérivation des signaux de contrôle et 1'entrée du dispositif commun de conduction,à réponse rapide, à organe de commande. De préférence, on intercale un circuit de détection de seuil entre la sortie du circuit de sélection OU et l'entrée du dispositif commun 20 de conduction à organe de commande afin d'assurer que l'enclenchement du dispositif de conduction à électrode de commande a lieu uniquement lorsqu'un signal de sortie du circuit de sélection OU dépasse tin seuil prédéterminé. A titre d'exemple, on a représenté schématiquement au 25 dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif de l'invention. La Figure 1 représente un schéma de blocs d'un amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable, du type dans lequel le circuit de protection nouveau et 30 perfectionné, disponible grâce à l'invention, peut être utilisé. La Figure 2 est un schéma détaillé d'une forme de réalisation d'un circuit de protection réalisé conformément à l'invention et qui peut être utilisé en association avec 1"amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable, 35 représenté schématiquement en Figure 1. La Figure 3 est vin schéma de l'ensemble d'un amplificateur de puissance en pont, qui comprend une seconde forme de réalisation d'un circuit de protection nouveau et perfectionné conformément à l'invention, associé à cet amplificateur. 40 La Figure 4 est un schéma détaillé d'ensemble du disposi 06548 4 2032372 tif d*amplification de puissance à modulation par impulsions de largeur variable et du circuit de protection représenté schématiquement en Figure 3. La Figure 1 est un schéma de blocs de l'ensemble d'un 5 amplificateur de commutation de puissance modulé par impulsions de largeur variable, avec ses circuits de contrôle logiques à portes, ses circuits de blocage et ses circuits de commande. Pour une description détaillée de l'amplificateur de puissance en pont modulé par impulsions de largeur variable représenté schématiquement en 10 Figure 1, on peut se référer au Brevet Français n° 1.539.812 déposé le 25 Juillet 1967 au nom de la demanderesse. Cependant, en résumé, l'amplificateur de puissance en pont modulé par impulsions de largeur variable, représenté en Figure 1, est utilisé pour le contrôle d'un servo-moteur 11,dont les bornes lia et 11b sont 15 excitées par une source d'énergie fournissant -un courant continu et une tension de 28 volts par l'intermédiaire du dispositif de commutation de puissance supérieur gauche 12, et du dispositif de commutation de puissance inférieur droit 15 ou contrairement le moteur 11, peut être entraîné en sens inverse en employant les 20 dispositifs de commutation de puissance constitués par le dispositif de commutation de puissance supérieur droit 14 et le dispositif de commutation de puissance inférieur gauche 13. Les dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 14 et 15 peuvent être constitués par des transistors de commutation de puissance montés 25 en parallèle, des thyristors, etCi.'qui comportent des électrodes de commande auxquels sont transmis des signaux d'enclenchement appropriés conformément à la polarité et la grandèur d'un signal d'entrée de contrôle d'erreur utilisé pour le contrôle du fonctionnement du servo-moteur 11. Le signal de commande de la conduc-30 tion peut rendre conducteurs les dispositifs de commutation de puissance 12 et 15, les dispositifs 13 et 14 étant maintenus bloqués afin de permettre ainsi à la source de courant continu sous 28 volts d'être appliquée au moteur 11 entre la borne lia et la borne 11b. Contrairement, les dispositifs dë commutation de puis-35 sance peuvent être rendus conducteurs de façon que la source de courant continu soit appliquée au moteur 11 en sens opposé entre la borne 11b et la borne lia. Les intervalles de conduction de ces groupes de dispositifs 70 06548 5 2032372 courant fourni au moteur 11 et commander ainsi son couple, sa vitesse, etc.. Le courant fourni au moteur 11 ayant une nature impulsionnelle, il est nécessaire de prévoir des moyens pour récupérer l'énergie réactive accumulée dans les enroulements du mo-5 teur 11 pendant les intervalles de non-conduction des dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 14, 15. Dans ce but, on prévoit des diodes 16, 17, 18, 19 et on les branche avec une polarité inversée, en parallèle sur les différents semi-conducteurs à électrodes de commande formant les dispositifs de commutation de 10 puissance 12, 13, 14, 15. Dans le but de faire fonctionner l'amplificateur de puissance en pont de la manière décrite succintement ci-dessus, le circuit comprend des circuits logiques associés qui commandent chacun des dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 14, 15. 15 Les circuits logiques se composent d'un circuit logique 21 associé au sommet supérieur gauche du pont, d'un circuit logique 22 associé au sommet inférieur gauche, d'un circuit logique 23 associé au sommet supérieur droit et d'un circuit logique 24 associé au sommet inférieur droit. Ainsi qu'il est visible au dessin, le circuit 20 logique 21, associé au sommet supérieur gauche du pont, commande la conduction et le blocage du dispositif de commutation de puissance 12 associé au sommet supérieur gauche du pont, le circuit logique 22, associé au sommet inférieur gauche, commande la conduction et le.blocage du dispositif de commutation de puissance 25 13 associé au sommet inférieur gauche, le circuit logique 23, associé au sommet supérieur droit, commande la conduction et le blocage du dispositif de commutation de puissance 14 associé au sommet supérieur droit, et le circuit logique 24 associé au sommet inférieur droit commande la conduction et le blocage du dispo-30 sitif de commutation de puissance 15 inférieur droit. Le fonctionnement des circuits logiques 21 et 22, associés aux sommets supérieur et inférieur gauches, est contrôlé au moins en partie par le circuit de blocage 25 qui relie ces deux circuits logiques pour empêcher la conduction de l'un des dispositifs de commuta-35 tion de puissance supérieur ou inférieur 12 ou 13, pendant que l'autre est conducteur et vice-versa. D'une manière semblable, un circuit de blocage 26 est inséré entre les circuits logiques 23 et 24,associés au sommet supérieur et inférieur droit, pour contrôler le fonctionnement de ces deux circuits d'une manière iden-40 tique. Le blocage est réalisé de cette façon grâce à des signaux 70 06548 6 2032372 d'inhibition de retour appropriés, appliqués et développés par les circuits de blocage 25 et 26. Le générateur 33 de signaux rectangulaires excite un générateur 34 de signaux de référence à forme d'ondes triangulaires. 5 La sortie du générateur 34 de signaux de référence à forme d'ondes triangulaires est reliée à une entrée de l'amplificateur de commande 35, comportant également une entrée alimentée par le signal de contrôle d'erreur devant être utilisé pour le contrôle du fonctionnement du moteur 11. En l'absence d'un signal de contrôle 10 d'erreur d'entrée dans l'amplificateur de contrôle 35 ou avec un signal d'entrée nul, les deux dispositifs de commutation de puissance inférieurs 13 et 15 sont rendus conducteurs, mettant ainsi les bornes de sortie du servo-moteur 11 à la masse. En fonctionnement, le signal triangulaire de référence en-15 gendré par le générateur 34 est ajouté au signal d'erreur d'entrée dans l'amplificateur 35. Dans le cas d'un signal d'erreur positif, la valeur combinée du potentiel triangulaire de référence ajouté au signal d'erreur, produit une composante de commutation positive qui dépasse la valeur de seuil du circuit logique 22 associé au 20 sommet inférieur gauche. En conséquence, le dispositif de commutation de puissance 13 inférieur gauche qui lui est associé se bloque et le dispositif de commutation de puissance 12 supérieur, disposé du même côté du pont, est rendu conducteur. La conduction du dispositif de commutation de puissance 12 est retardée par le 25 circuit de blocage 25 jusqu'à ce.qu'il soit certain que le dispositif de commutation de puissance 13 inférieur est tout à fait bloqué. Le courant de charge est alors transmis au servo-moteur par l'intermédiaire du dispositif de commutation de puissance 12 associé au sommet supérieur gauche, et du dispositif de commuta-30 tion de puissance 15 associé au sommet inférieur droit. Par la suite, étant donné la nature périodique du signal triangulaire de référence, la valeur combinée du potentiel triangulaire de référence ajouté au signal d'erreur d'entrée, tombe au-dessous de la valeur de seuil du dispositif de commutation de puissance 13 35 inférieur, auquel cas le dispositif de commutation de puissance 12 se bloque et la diode de retour 17 branchée, suivant une polarité inverse, en parallèle avec le dispositif de commutation de puissance 13 inférieur devient conductrice pour laisser passer un courant de dérivation à travers le moteur 11. Si le signal d'erreur croît 40 ou décroît en valeur, la valeur combinée du signal triangulaire 70 06548 7 2032372 de référence ajouté au signal d'erreur d'entrée fait croî tre ou décroître le temps de conduction pendant lequel la source de tension fournissant un courant continu est reliée au moteur 11, la largeur des pulsations modulant ainsi le courant moyen fourni 5 au servo-moteur. Dans le cas où le signal d'erreur d'entrée ajouté au potentiel triangulaire de référence est négatif et dépasse le seuil négatif, le dispositif de conmutation de puissance 15 associé au sommet inférieur droit se bloque, et le dispositif de commutation 10 de puissance 14, associé au sommet supérieur droit, est rendu conducteur par l'intermédiaire de leurs circuits logiques associés 23 et 24. Ceci s'effectue d'une manière semblable à celle décrite ci-dessus pour un signal de contrôle d'erreur positif pour transmettre ainsi un courant modulé en fonction de la largeur des pulsa-15 tions, de sens inverse au servo-moteur 11. Pendant le fonctionnement, l'amplification de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable peut présenter les trois états suivants. Pour un signal d'erreur d'entrée nul, les deux dispositifs de commutation de puissance inférieurs 13 et 20 15 sont conducteurs et les deux dispositifs de commutation de puissance supérieurs 12 et 14 sont bloqués. L'amplificateur de puissance étant dans cet état, le courant du moteur peut circuler dans l'un ou l'autre des dispositifs de commutation de puissance inférieurs 13 ou 15 et les diodes de retour respectivement associées 25 19 ou 17 et montées en opposition. Pour un signal d'erreur d'entrée positif, les dispositifs de commutation de puissance 12 et 15 associés aux soumets supérieur gauche et inférieur droit sont conducteurs, et les dispositifs de commutation de puissance 13 et 14 supérieur droit et inférieur gauche sont bloqués. Pour un si-30 gnal d'erreur d'entrée négatif, les dispositifs de commutation de puissance 14 et 13, associés aux sommets supérieur droit et inférieur gauche, sont conducteurs et les dispositifs de commutation de puissance 12 et 15, associés aux sommets supérieur gauche et inférieur droit, sont bloqués. Dans chacun des deux derniers états 35 mentionnés, le courant du moteur peut circuler au travers d'un commutateur à. transistor supérieur et d'un commutateur à transistor inférieur ou au travers de deux diodes de retour afin de récupérer l'énergie réactive ou l'énergie électromagnétique d'inertie du moteur et la ramener à l'alimentation en courant continu 40 sous 28 volts. A partir du résumé ci-dessus, on remarque que, sans 70 06548 8 2032372 égard aux conditions de fonctionnement de l'amplificateur de puissance en pont modulé par impulsions de largeur variable, l'une ou l'autre des résistances 37 ou 38 détectant le courant sera parcourue par un courant qui est représentatif du courant de charge to-5 tal circulant dans l'amplificateur de puissance en pont. Pour le cas où ce courant dépasserait une limite prédéterminée, les conditions de surintensité seraient détectées par l'une ou l'autre des résistances 37 ou 38 sensibles au courant. Il est à noter cependant que dans le cas d'un court-circuit d'un des dispositifs de 10 commutation de puissance du pont, par exemple, le dispositif 15 associé au sommet inférieur droit, si on permet à l'amplificateur de puissance en pont de continuer à fonctionner et si les conditions de fonctionnement devenaient telles que le dispositif de commutation de puissance supérieur droit 14 était rendu conducteur, 15 ou si les conditions transitoires du pont provoquaient la conduction du dispositif de commutation de puissance 14 supérieur droit, un court-circuit franc s'ensuivrait, propageant ainsi le défaut aux autres parties de l'amplificateur de puissance en pont. Le circuit de protection, conforme à l'invention, a été imaginé afin 20 d'empêcher un tel état de chose. La Figure 2 est'vm schéma détaillé d'une forme de réalisation d'un circuit de protection établi conformément à l'invention et approprié pour l'utilisation de l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable représenté 25 schématiquement en Figure 1. En Figure 2, les deux bornes marquées X et Y sont reliées aux bornes X et Y correspondantes représentées en Figure 1. On comprend que du fait de cette connexion, le signal développé entre les bornes de la résistance de détection du courant 37 est transmis, par l'intermédiaire de la borne X, à une 30 entrée du circuit de protection et le signal développé par le courant circulant entre les bornes de la résistance de détection du courant 38 est transmis, par l'intermédiaire de la borne Y, à une seconde entrée du circuit de protection. Les deux voies correspondant respectivement à l'entrée X et à l'entrée Y du circuit de 35 protection représenté en Figure 2 étant de constitution semblable, et fonctionnant de la même manière, seule la voie correspondant à l'entrée X sera décrite en détail. Le signal d'alarme des conditions de courant détecté et développé entre les bornes de la résistance de détection 37 dans 40 l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions 70 06548 9 2032372 de largeur variable est transmis, par l'intermédiaire de la borne d'entrée X et par l'intermédiaire d'un filtre antiparasite constitué par une cellule de filtrage 39 à résistance et capacité en forme de T, à une borne d'entrée d'un amplificateur différentiel 5 40. La cellule de filtrage antiparasite 39 en forme de T se compose de deux résistances 41 et 42 dont le point de raccordement est relié, par l'intermédiaire de deux capacités 43 et 44 montées en série, à la terre, cette cellule ayant pour fonction d'éliminer les effets transitoires parasitaires de commutation, etc.. du 10 signal fourni, par la borne d'entrée X à l'entrée de l'amplificateur différentiel 40. L'amplificateur différentiel est un amplificateur différentiel à réaction en dérivation qui se compose de deux transistors 44a et 45 à jonction NPN, l'électrode de base du transistor 44a étant reliée directement à la résistance 42 du 15 filtre antiparasite 39. Le transistor 45 a son électrode de base reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 46, à la terre, les émetteurs des deux transistors 44a et 45 étant renvoyés par l'intermédiaire d'une résistance d'émetteur 47 commune et d'une résistance de filtrage de l'alimentation 48 à une source de tension de 20 polarisation de -25 volts. Le collecteur du transistor 45 est renvoyé, par l'intermédiaire d'une résistance de charge 49 du collecteur et par l'intermédiaire d'une résistance de limitation 51 commune, à une source de tension positive de 30 volts ensemble avec le collecteur du transistor 44a qui est relié directement à une 25 extrémité de la résistance de limitation 51 commune. La sortie des transistors accouplés 44a et 45 est obtenue à partir du collecteur du transistor 45 et transmise, par l'intermédiaire d'une résistance de limitation 52, à la base d'un transistor PNP de sortie 53. L'émetteur du transistor PNP 53 est relié, par l'intermédiaire 30 d'une résistance de limitation,à la source de tension de -i-30 volts et son collecteur est renvoyé, par l'intermédiaire d'une résistance de charge 54 et de la résistance de filtrage 48, à la source de tension de polarisation de -25 volts. La sortie de l'amplificateur différentiel est obtenue aux bornes de la résistance de 35 charge du collecteur du transistor PNP 53 et est transmise par l'intermédiaire d'une résistance de limitation 55 à l'entrée d'un circuit de sélection OU désigné dans son ensemble par le chiffre de référence 57, la sortie ainsi dérivée étant rétrocouplée, par l'intermédiaire d'un circuit de réaction en dérivation constitué 40 par une résistance 56, à la base du transistor d'entrée 44a. 70 06548 10 2032372 Le circuit de la voie correspondant à l'entrée Y est constitué de manière semblable et, dès lors, les éléments du circuit de la voie correspondant à l'entrée Y sont pourvus des mêmes références numériques qui sont primées. 5 En fonctionnement, lorsque la valeur du signal d'alarme de surintensité appliqué en permanence à l'une ou l'autre des bornes X ou Y dépasse une limite prédéterminée, l'amplificateur différentiel 40 est commandé de façon à commuter son état de fonctionnement à partir de conditions normales pour lesquelles le transis-10 tor 45 est conducteur sur un état de déclenchement, pour lequel le transistor 44a est conducteur et le transistor 45 est maintenu bloqué par couplage à émetteur commun par l'intermédiaire de la de la résistance 47. Lorsque le transistor 45 est bloqué, le transistor PNP 53 se bloque et produit un potentiel négatif qui 15 est appliqué au circuit OU de sélection 57. Le circuit OU de sélection 57 consiste en deux diodes semi-conductrices 58 et 59. Les anodes des diodes 58 et 59 du circuit OU sont reliées entre elles, la cathode de la diode 58 étant reliée à la résistance de limitation 55 qui, à son tour, est bran-20 chée par l'intermédiaire de la résistance de charge 54 du collecteur du transistor de sortie PNP 53 dans la voie X, et la cathode de la diode 59 est branchée, par l'intermédiaire de la résistance de limitation 55', en passant par la résistance de charge 54' du transistor de sortie PNP 53', dans la voie Y. Les anodes reliées 25 ensemble des diodes 58 et 59 du circuit OU, sont reliées directement à la base d'un transistor PNP 61 constituant une partie d'un circuit de détection de seuil 60. On verra que, grâce à ce montage, lorsque l'un ou l'autre des transistors PNP de sortie 53 de la voie X ou 53' de la voie Y est bloqué de la manière décrite 30 sommairement ci-dessus, on peut appliquer un potentiel négatif à partir de la source de -25 volts, par l'intermédiaire de l'une ou l'autre des diodes 58 ou 59 du circuit OU, à l'électrode de base du transistor PNP 61 dans le circuit de détection de seuil 60. Le circuit de détection de seuil 60 est constitué du tran-35 sistor PNP 61 dont le collecteur est relié, par l'intermédiaire de deux résistances de charge 62 et 63 du collecteur branchées en série, à un conducteur d'alimentation 64 qui, à son tour, est renvoyé par l'intermédiaire de la résistance de filtrage 48 à la source de tension de polarisation de -25 volts. L'émetteur du 40 transistor PNP 61 est relié, par l'intermédiaire d'une résistance 70 06548 ii 2032372 d'émetteur 65, au conducteur d'alimentation 64 et est également relié par l'intermédiaire d'une diode zener 66 à la terre. La diode zener 66 sert d'élément de fixation du potentiel de référence pour l'émetteur du transistor PNP 61 et a donc pour effet de le 5 faire fonctionner en détecteur de tension de seuil déterminé par la tension nominale de la diode zener 66. Lorsque la tension nominale de la diode zener 66 est dépassée par le potentiel négatif appliqué à la base du transistor PNP 61 tombant au-dessous d'une limite prédéterminée, le transistor PNP 61 sera rendu conducteur 10 et fournira une impulsion de courant d'amorçage devenant positive dans les résistances de charge 62 et 63 du collecteur. Le point de jonction des résistances de charge 62 et 63 du collecteur est relié directement à un organe de commande d'un dispositif de conduction constitué par un dispositif redresseur, com-15 mandé au silicium, ou thyristor 67 dont la cathode est reliée directement au conducteur d'alimentation 64. L'anode du thyristor redresseur contrôlé 67 est reliée, par l'intermédiaire d'un interrupteur 68, à un bouton-poussoir, normalement fermé, à plusieurs circuits de connexion des différents sommets du pont, désignés 20 dans leur ensemble par 69. Chacun des circuits de connexion 69 des différents sommets du pont se compose de diodes de séparation semi-conductrices unidirectionnelles 71a, 71b, 71c et 71d, chaque diode de séparation étant reliée en série respectivement à une résistance 72a, 72b, 72c et 72d de limitation de courant. Chacune 25 des résistances 72a, 72b, 72c, 72d de limitation de courant est respectivement rétrocouplée au circuit logique associé au soumet supérieur et inférieur gauche 21 et 22 et au circuit logique associé au sommet supérieur et inférieur droit 23 et 24 du circuit de l'amplificateur de puissance en pont modulé par impulsions de 30 largeur variable représenté en Figure 1* Plus précisément, les résistances 72a, 72b, 72c, 72d de limitation de courant sont respectivement reliées aux électrodes de base des transistors 64, 64', 64et 64"' (décrites dans le brevet français 1.539.812 déposé au nom de la demanderesse mentionné ci-dessus) pour contrôler le 35 fonctionnement des circuits logiques 21, 22, 23 et 24. Grâce à ce montage, lorsque le redresseur au silicium,commun, 67 à électrode de commande,est conducteur, il sert à fixer les électrodes de base des différents transistors de contrôle 64, 64', 64" et 64"V au potentiel du conducteur d'alimentation 64 et sert à interdire 40 la conduction de ces transistors de contrôle. De cette manière, 70 06548 12 2032372 les quatre dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 14, 15 sont tous immédiatement bloqués et il est fait obstacle à leur fonctionnement ultérieur afin d'empêcher efficacement toute propagation ultérieure du court-circuit dans l'amplificateur de puis-5 sance en pont. L'ensemble du fonctionnement du circuit de protection représenté en Figure 2 est le suivant. Lorsqu'un état de surintensité est détecté par l'une ou l'autre des résistances de détection du courant, fournissant ainsi un signal d'alarme de surintensité po-10 sitif sur l'une ou l'autre des bornes d'entrée X ou Y, l'un ou l'autre des amplificateurs différentiels 40 ou 40' est amené à commuter de son état normal à son état enclenché ou d'alarme en produisant alors tin potentiel devenant négatif qui est transmis, par l'intermédiaire de l'une ou l1autre des diodes 58 ou 59 du 15 circuit OU,à la base du transistor détecteur de seuil 61. Lorsque ce potentiel devient assez négatif, le transistor détecteur de seuil 61 devient conducteur et fournit un courant d'amorçage à l'électrode de commande,montée en commun, du redresseur au silicium 67. Lorsque le redresseur au silicium à électrode de commande 20 67 est devenu conducteur, il fixe le potentiel des différents circuits logiques associés aux sommets du pont au potentiel négatif d'inhibition transmis, par l'intermédiaire du conducteur 64, depuis la source de tension de polarisation de -25 volts. L'ensemble des opérations nécessaires pour bloquer l'ensemble des quatre 25 transistors de commutation de puissance dans l'amplificateur de puissance en pont prend moins de 25 microsecondes lorsqu'il se produit une pointe de courant de défaut dans l'amplificateur de puissance en pont, qui dépasse une limite de sécurité. Dans le but de remettre l'amplificateur de puissance en pont en fonction-30 nement, on doit actionner le bouton-poussoir 68 de remise au repos, ce qui a pour effet de connecter le redresseur au silicium à électrode de commande 67. Suivant une variante, un interrupteur principal, commandant l'alimentation de l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable, 35 peut être cycliquement ouvert puis fermé (après la dissipation du défaut initial) pour permettre au redresseur commandé au silicium de revenir à son état non conducteur normal. La Figure 3 est un schéma du circuit suivant une variante d'un circuit de protection pour un amplificateur de puissance en 40 pont à modulation par impulsions de largeur variable, réalisé 70 06548 13 2032372 conformément à l'invention. La forme de réalisation de l'invention représentée en Figure 3 est affectée à l'usage d'un amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable qui utilise une résistance de détection de courant 81, commune 5 et unique, branchée en série avec chacun des dispositifs de commutation de puissance 13 et 15 associé aux sommets inférieurs. De plus, une résistance 82 de détection du courant de charge moyen est branchée en série avec la charge 11 entre les bornes lia et 11b de la charge. Grâce à ce montage des résistances de détection 10 de courant 81 et 82, la résistance de détection de courant 81, commune et unique, détecte un état de surintensité, provoqué par tin court-circuit de l'un quelconque des dispositifs de commutation en puissance du pont 12, 13, 14 ou 15 et la résistance 82 de détection du courant de charge moyen percevra toutes les augmenta-15 tions "du courant de charge moyen,dans le moteur 11, au-dessus d'une limite de sécurité prédéterminée. Le signal d'alarme de sortie,développé aux bornes de la résistance commune 81 de détection de courant, est transmis, par l'intermédiaire de deux bornes d'entréè X et Y, à tin trigger de 20 Schmitt 83 dont la sortie alimente l'une des diodes 84 d'un circuit 57 de sélection OU. Le signal d'alarme développé aux bornes de la résistance 82 de détection du courant de charge moyen est transmis à l'entrée d'un amplificateur à contre-réaction 85 et, par l'intermédiaire d'une borne d'entrée Z,à l'entrée d'un ampli-25 ficateur inverseur 87, les deux amplificateurs 85 et 87 étant constitués par des blocs amplificateurs à circuits intégrés monolithiques habituels du type u709. La borne de sortie Z est également reliée directement à une seconde diode 86 constituant une partie du circuit de sélection OU. On voit donc que le circuit 57 30 de sélection OU est constitué par les diodes 84, 86 et 88 dont les cathodes sont reliées respectivement"à la sortie du trigger de Schmitt 83, à la borne d'entrée Z située à la sortie de l'amplificateur de courant 85 et à la sortie de l'amplificateur inverseur 87 et que les anodes de toutes les diodes 84, 86 et 88 35 du circuit OU sont reliées,par l'intermédiaire d'une résistance commune 89, à une source de tension positive de 15 volts. Les anodes reliées en commun de l'ensemble des diodes 84, 86 et 88 du circuit OU sont également reliées à la base d'un transistor PNP 61 qui constitue une partie du détecteur de ten-40 sion de seuil 60. L'électrode d'émetteur du transistor PNP 61 70 06548 14 2032372 est reliée, par l'intermédiaire d'une diode zener de tension nominale de 10 volts, à la terre et son collecteur est relié, par l'intermédiaire de deux résistances de collecteur 62 et 63, montées en série, à une source de tension de -25 volts. Le point de 5 jonction des résistances de collecteur 62 et 63 est relié e la porte de commande d'un dispositif de conduction à électrode de commande 67 qui est,de préférence, constitué par ton thyristor ou redresseur commandé au silicium. L'anode du thyristor redresseur 67 à électrode de commande au silicium est reliée à la fois à plu-10 sieurs circuits de liaison constitués respectivement par des diodes de séparation 71a, 71b, 71c, 71d montées en série avec les résistances de limitations qui leur sont respectivement associées 72a, 72b, 72c et 72d, afin de contrôler le fonctionnement de chacun des dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 14 et 15, 15 associés aux sommets du pont. Ainsi que l'indique la Figure 3, dans ce but, chacune des diodes de séparation, telle que la diode 71a et sa résistance de limitation de courant 72a reliée en série, est reliée directement à la base d'un transistor de contrôle 64 qui, à son tour, contrôle la conduction et le blocage d'un des 20 dispositifs de commutation de puissance tel que le transistor 12 de l'amplificateur de puissance en pont. Pour une description plus détaillée de la constitution et du fonctionnement du circuit logique de contrôle du pont, comprenant les transistors 64, 65 et 64a, on se référera au brevet français sus-mentionné. 25 L'ensemble du fonctionnement de la forme de réalisation représentée dans la Figure 3 est le suivant. Dans le cas d'un court-circuit de l'un quelconque des transistors 12, 13, 14 ou 15 de commutation de puissance du pont, le courant détecté par la résistance 31 de détection du courant fera passer le trigger de 30 Schmitt de son état de fonctionnement normal à un second état de fonctionnement qui transmet une tension de commande négative à la diode 84 du circuit OU. Il en résulte une chute de tension ou l'application d'une tension d'amorçage négative sur la base du transistor PNP 61 faisant partie du détecteur de seuil de tension 35 60. Par ailleurs, dans le cas où le courant de charge moyen traversant le moteur 11 dépasse une valeur limite donnée, soit dans le sens direct (polarité positive), soit dans le sens inverse (polarité négative), un signal apparaît à la sortie de l'am-40 plificateur de courant 85 qui est caractéristique d'un courant 70 06548 15 2032372 de charge moyen anormal. On remarquera que le signal d'alarme apparaissant à la sortie de l'amplificateur de courant 85 et transmis à la borne d'entrée Z peut posséder une polarité soit positive soit négative suivant que le courant de charge moyen 5 anormal circule dans le sens positif ou dans le sens inverse. Dans le cas où le courant de charge moyen dépasse la valeur limite négative inverse, un signal d'alarme de polarité négative est transmis, par l'intermédiaire de la borne d'entrée Z, directement à la diode 86 faisant partie du circuit 57 de sélection 10 OU. Dans le cas où le courant de charge moyen traversant le moteur 11 dépasse la valeur limite positive directe, un signal d'alarme de polarité positive sera transmis, par l'intermédiaire de la borne d'entrée Z et de l'amplificateur inverseur 87, à la diode 88 du circuit 57 de sélection OU. L'amplificateur inverseur 15 €7 sert à inverser ce signal d'alarme à polarité positive en un signal à polarité négative qui commande la diode SB du circuit 57 de sélection OU. Lorsque l'une ou l'autre des diodes 86 ou 08 du circuit OU est rendue conductrice de la manière décrite ci-dessus, elles peuvent également servir à appliquer une tension d'amorçage 20 négative à l'électrode de base du transistor PHP 61 dans le circuit détecteur du seuil de tension 60. Lorsque la tension d'amorçage négative, transmise à l'électrode de base du transistor PNP 61 par l'intermédiaire de l'une quelconque des diodes 84, 86 ou 88 du circuit OU, dépasse 25 une valeur limite prédéterminée imposée par la diode Zener 66, le transistor PNP 61 devient conducteur. Lorsque le transistor PNP 61 devient conducteur, tin signal d'amorçage de polarité positive est transmis à l'électrode de commande du redresseur commandé au silicium 67 commun, ce qui a pour effet d'amorcer le dispositif et de 30 relier les quatre transistors conducteurs, tels que le transistor 64, à la source de tension négative de -25- volts. De cette manière, l'ensemble des quatre dispositifs de puissance 12, 13, 14, 15 de l'amplificateur de puissance en pont sont bloqués simultanément de façon à éviter toute propagation ultérieure du court-35 circuit dans 1'amplificateur de puissance en pont. La figure 4 est un schéma détaillé de la forme de réalisation représentée dans la figure 3, illustrant les fonctions du circuit d'amplification et de dérivation de signaux, le circuit OU, le détecteur de tension et le redresseur commandé au silicium com-40 mun. Comme on l'a vu précédemment, l'amplificateur 85 représenté 70 06548 16 2032372 dans la figure 3 est constitué par un circuit intégré monolithique classique disponible dans le commerce, tel-que le circuit "micro-709" fabriqué par les Sociétés Fairchild Caméra and Instrument Company, Texas Instrument, Motorola, HT, etc.., cet amplifi-5 cateur étant branché de façon à fonctionner en tant qu'amplificateur à contre-réaction. Le signal de sortie de l'amplificateur 85 est transmis à la borne d'entrée Z et est renvoyé vers le système asservi dont font partie le circuit de protection et l'amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur 10 variable. La borne d'entrée Z est reliée, par l'intermédiaire d'un conducteur 91, à la base d'un transistor PNP 87 qui joue le rôle de l'amplificateur inverseur 87 représenté en Figure 3. Le collecteur du transistor PNP 87 est à son tour relié à la cathode d'une diode 88 du circuit OU, l'anode de cette diode étant reliée, 15 par l'intermédiaire d'une résistance commune 89, à une source de tension positive de 15 volts. En outre, la borne d'entrée Z est reliée directement, par l'intermédiaire du conducteur 91 et d'un second conducteur 92, à la cathode d'une seconde diode 86 du circuit OU puis à la résistance 89. 20 Le signal d'alarme de la surintensité détectée par la ré sistance 81 de détection du courant représentée dans la Figure 3 est transmis,par l'intermédiaire des bornes d'entrée X et Y, à tin filtre antiparasite 39 dont les bornes de sortie sont reliées aux bornes d'entrée du trigger de Schmitt 83. Le signal de sortie du 25 filtre antiparasite 39 peut être fixé ou limité entre des valeurs de sécurité prédéterminées (pour protéger le trigger de Schmitt 83) par deux diodes 93 et 94 branchées en sens inverse et en parallèle entre les bornes d'entrée du trigger de Schmitt 83. Un circuit de réglage d'amplitude de la tension, représenté dans son ensemble 30 par la référence 95, peut être branché aux bornes du filtre antiparasite 39 afin de régler la valeur de la différence de potentiel suffisante pour faire passer le trigger de Schmitt 83 de son état de fonctionnement, la diode 84 du circuit OU, reliée à la sortie du trigger, recevant une tension négative. Le trigger de Schmitt, 35 en lui-même, est constitué par un circuit intégré monolithique classique, disponible dans le commerce, tel que le circuit intégré monolithique microminiaturisé"micro 70ST fabriqué et vendu par les Sociétés Fairchild Caméra and Instrument Company, Texas Instrument, etc.., ce circuit ayant ses bornes interconnectées de façon appro-40 priée, par l'intermédiaire de branchements extérieurs ou séparés 70 06548 17 2032372 pour fonctionner en tant que trigger de Schmitt. En fonctionnement, le trigger de Schmitt 83 se trouve normalement dans un premier état par lequel aucune tension de commande n'est appliquée sur la diode 84 branchée à la sortie. Le filtre antiparasite 39 sert à 5 supprimer toutes les tensions transitoires de commutation, etc.. de façon à n'appliquer au trigger de Schmitt 83 qu'un signal d'alarme de surintensité permanent suffisant pour faire passer le trigger de Schmitt 83 de son premier état de fonctionnement normal à un second état de fonctionnement pour lequel une tension de com-10 mande négative est appliquée à la diode 84 du circuit OU branchée à la sortie. Lorsqu'une quelconque des diodes 84, 86 ou 88 du circuit OU est rendue conductrice, par l'application d'une tension de commande négative sur sa cathode, d'une quelconque des manières pré-15 cédemment décrites, la conduction de cette diode rend la tension au point 97 suffisamment négative pour bloquer une diode 98. Lorsque la diode 98 est bloquée, la tension appliquée sur la base du transistor PNP 61, faisant partie du détecteur de tension 60, devient négative de sorte que, lorsqu'elle atteint et dépasse la va-20 leur limite de 10 volts déterminée par la diode zener 66, le transistor PNP 61 devient conducteur. Ainsi, on remarquera que le circuit détecteur 60 établit un seuil de tension qui doit être dépassé avant que le transistor PNP 61 ne devienne conducteur. Lorsque le transistor PNP 61 devient conducteur, une tension de commande 25 positive est appliquée à l'électrode de commande du redresseur commandé au silicium 67. Lorsque le redresseur commandé au silicium 67 commun est commandé, il devient conducteur et fixe chacun des circuits de connexion, constitués respectivement par les diodes de séparation 30 71a, 71b, 71c, 7ld branchées en série avec les résistances de limitation 72a, 72b, 72c, 72d, à la valeur de la tension de polarisation de -25 volts. On remarquera, par conséquent, que l'amorçage du thyristor redresseur commandé au silicium 67 provoque la fixation des électrodes de base des transistors conducteurs (tels 35 que le transistor NPN 64 représenté dans la Figure 3) à la tension de la source de polarisation de -25 volts, par l'intermédiaire des circuits de connexion constitués respectivement par les diodes de séparation 71a, 71b, 71c et 71d, branchées en série avec les résistances de limitation 72a, 72b, 72c, 72d. Ceci provoque le blo-40 cage des quatre dispositifs de commutation de puissance 12, 13, 70 06548 18 2032372 14, 15, empêchant ainsi toute propagation du court-circuit dans les autres parties de l'amplificateur de puissance en pont. On remarquera, d'après la description précédente, que la présente invention fournit un circuit de protection nouveau et 5 perfectionné pour tin amplificateur de puissance en pont à modulation par impulsions de largeur variable,qui détecte automatiquement un courant supérieur à une valeur limite donnée, apparaissant par exemple lorsque un ou plusieurs dispositifs de commutation de puissance à semi-conducteur est le siège d'un court-circuit, puis 10 bloque rapidement et automatiquement les quatre dispositifs de commutation de puissance de l'amplificateur de puissance en pont afin d'interrompre son fonctionnement et d'éviter toute propagation ultérieure du défaut dans cet amplificateur. Bien que l'invention ait été, à titre d'exemple, décrite 15 à l'aide d'un montage particulier, on doit comprendre que l'étendue de l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite qui peut être modifiée sans sortir du cadrre de l'invention. 70 06548 19 2032372 REVEHDICAT IONS 1. Circuit de protection pour un amplificateur de puissance en pont servant à mettre hors circuit simultanément l'ensemble des quatre sommets du pont en réponse à m état de surintensité détecté par des moyens de détection de surintensités 5 branchés en série avec les dispositifs de commutation de puissance ainsi qu'avec une charge et les bornes d'alimentation de l'amplificateur, caractérisé par un circuit de dérivation de signaux de contrôle répondant aux signaux de sortie des moyens de détection de surintensités pour amplifier et mettre en forme 10 un signal de contrôle représentatif d'un état de surintensité, un dispositif commun de conduction à électrode de commande à réponse rapide couplé au circuit de dérivation et contrôlé par le signal de sortie de celui-ci et des circuits de liaison associés aux sommets du pont et destinés à mettre le dispositif 15 conraun de connexion à électrode de commande en circuit afin de contrôler le fonctionnement des dispositifs de puissance associés aux sommets de l'amplificateur de puissance en pont pour bloquer simultanément ces quatre dispositifs de puissance , par l'intermédiaire du dispositif commun de conduction à électrode 20 de commande qui devient conducteur, en réponse à un état de surintensité détecté par les moyens de détection de surintensités. 2. Circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un circuit de sélection OU branché entre 25 les bornes de sortie du circuit de dérivation des signaux de contrôle et la borne d'entrée du dispositif commun de conduction à électrode de commande. 3. Circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont suivant la revendication 2, caractérisé par le 30 fait qu'il comporte en outre un circuit de détection du seuil intercalé entre la sortie du circuit de sélection OU et l'entrée du dispositif commun de conduction à électrode de commande pour assurer que l'enclenchement du dispositif à électrode de commande a lieu uniquement lorsque le niveau d'un signal de sortie du 35 circuit de sélection OU dépasse un seuil prédéterminé. 4. Circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les dispositifs de détection de surintensitês se 70 06548 20 2032372 composent d'une première résistance de détection du courant reliée en commun et en série avec chacun des dispositifs de commutation de puissance du pont et d'une seconde résistance de détection du courant de charge moyen reliée en série avec les 5 bornes de la charge afin de détecter le courant moyen passant dans une charge alimentée par 1'amplificateur de puissance en pont. 5. Circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont suivant la revendication 3, caractérisé par le fait 10 que le dispositif commun à électrode de commande est constitué d'un thyristor semi-conducteur, solide, à électrode de commande reliée à la sortie du circuit de détection de seuil et dont les bornes de charge sont insérées entre une source de tension de polarisation et, par l'intermédiaire des différents circuits de 15 liaison, aux éléments de commande des différents dispositifs de puissance du pont constituant 1'amplificateur de puissance en pont et grâce auxquels, lorsque le dispositif thyristor est rendu conducteur, les quatre dispositifs de puissance du pont sont bloqués simultanément. 20 6. Circuit de protection d'un amplificateur de puis sance en pont suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les différents circuits de connexion des sommets du pont sont reliés en commun à l'une des bornes de charge du thyristor semiconducteur, solide, à électrode de commande et comprennent des 25 diodes de séparation semi-conductrices unidirectionnelles branchées en série avec des résistances de limitation de courant adaptées de façon à Être branchées aux différents éléments de commande des dispositifs de commutation de puissance constituant l'amplificateur de puissance en pont. 30 7. Circuit de protection d'un amplificateur de puis sance en pont suivant la revendication 6, caractérisa par le fait que le circuit de dérivation des signaux de contrôle comprend différents amplificateurs différentiels dont les entrées sont adaptées pour être reliées à chacune des.résistances de détec-35 tion de courant et dont les sorties sont reliées respectivement aux entrées du circuit de sélection OU. 8. Circuit de protection d'un amplificateur de puissance en pont suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le circuit est réalisé sous 40 forme de circuit intégré hybride.