Brevet FR2028321A1 — publié le 19701009

La présente invention est relative à des appareils d'essai pour régulateurs de tension du type qui est utilisé dans les dispositifs chargeurs de batterie sur des véhicules routiers et comportant deux bornes d'entrée destinées à la connexion au géné-5 rateur du véhicule, une borne de champ destinée à la connexion au bobinage de champ du générateur, et des moyens de commutation sensibles à la tension de sortie du générateur pour fournir à ladite borne de champ une sortie sous forme d'ondes carrées dont la largeur varie en fonction de la tension de sortie du générateur 10 de manière à faire varier le courant dans ledit bobinage de champ et de maintenir ainsi la tension de sortie du générateur à peu près constante. L'invention a pour objet un appareil d'essai pour régulateurs de tension du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce qu'il 15 comprend un dispositif ayant des bornes de sortie pour la connexion aux bornes d'entrée du régulateur de tension, une borne d'entrée pour la connexion à la borne de champ du régulateur de tension, un simulateur pour produire auxdites bornes de sortie un signal qui simule le signal reçu par le régulateur de tension en prove- 20 nance du générateur en cours de fonctionnement, un compteur destiné à compter un nombre prédéterminé»d'ondes carrées reçues et par ledit dispositif à partir de la borne de champ/donnant une indication lorsque le nombre prédéterminé a été reçu, et des moyens faisant partie dudit dispositif pour empêcher des pannes 25 de ce dernier provoquées par des défauts du régulateur de tension. L'invention a également pour objet un procédé pour essayer un régulateur de tension du type mentionné dans lequel un signal simulant le signal que reçoit le régulateur du gérârateur au cours de l'utilisation est appliqué au régulateur, et des ondes carrées 3 0 reçues à ladite borne de champ sont comptées, une indication que le régulateur fonctionne convenablement étant donnfe après qu'un nombre prédéterminé d'ondes carrées ont été comptées. D'autres caractéristiques et avantages de 1'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. 35 Aux dessins annexés donnés uniquement a titre d'exemple : la Fig. est un circuit représentant un régulateur de tension d'un type connu qui peut être essayé suivant l'invention et la Fig. 2 est un circuit d'un exemple d'appaïreil suivant l'invention. 40 En se référant tout d'abord à la Fig. 1, le régulateur de 12389 2 2028321 tension comporte des bornes d'entrée 11 et 12 qui en fonctionnement sont connectées aux bornes positive et négative d'une batterie de véhicule qui est chargée par un générateur, de préférence un alternateur et un redresseur à double alternance associé. Le 5 générateur comprend un enroulement de champ qui est connecté entre une borne.de champ 13 faisant partie du régulateur et la borne 11. Une chaîne de résistance 14, 15, 16 est connectée entre les bornes 11 et 12, un curseur de la résistance variable 15 10 étant connecté par 1'intermédiaire d'une diode Zener 17 à la base d'un transistor n-p-n 18, dont l'émetteur est connecte à la borne 12 et le collecteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance 19 à la borne 11. Le collecteur du transistor 18 est en outre connecté à la base d'un transistor n-p-n 20, dont 15 l'émetteur est connecté à la borne 12 et le collecteur est connecté à la borne 13. La borne 13 est connectée à la base du transistor 18 par l'intermédiaire d'un condensateur 21 et d'une résistance 22 en série, et est en outre connectée à la borne 11 à travers une diode 23. Dn condensateur 24 est connecté entre la base et le 20 collecteur du transistor 18 pour diminuer les parasites radio-électriques. En fonctionnement, lorsque la tension de sortie du générateur est inférieure à une valeur prédéterminée, la diode Zener 17 ne conduit pas et le transistor 18 est bloqué, de sorte que le courant 25 circulant à travers la résistance 19 rend le transistor 20 conducteur qui-fournit du courant à l'enroulement de champ. Lorsqu'une tension prdéterminée est atteinte, la diode Zener 17 conduit et rend le transistor 18 conducteur, de sorte que le courant circulant à travers la résistance 19 est dévié à travers le transistor 18. 30 La boucle de réaction à travers le condensateur 21 et la résistance 22 fait osciller le circuit entre un état dans lequel le transistor 20 est complètement bloqué et le transistor 18, complètement conducteur et un deuxième état dans lequel le transistor 20 est complètement conducteur et le transistor 18 est complètement 35 bloqué, la largeur de ces oscillations étant déterminée par le courant traversant la diode Zener 17, qui a son tour est déterminée par la tension aux bornes 11, 12. Ainsi, une onde carrée est produite dans l'enroulement de champ, le niveau moyen du courant étant risé régula/par 1'intensité du courant traversant la diode Zener 17 40 pour maintenir la tension de sortie du générateur à peu près cons 69 12389 3 2028321 tante. La diode 23 est prévue"pour conduire la force contre~élec-tro mottice engendrée par l'enroulement de champ. En se référant maintenant à la Fig. 2, l'appareil d'essai comporte une source 30 de courant alternatif redressé fournissant 5 de l'énergie à une borne positive 31 et à une borne négative 32. L'appareil comprend en outre des bornes lia, 12a, 13a, qui en fonctionnement seront connectées aux bornes 11, 12 et 13 de la Fig. 1. La borne 32 est connectée à la borne 12a, et avantageusement mise à la masse, et tandis que la borne 31 est connectée 10 à travers une résistance 34 à une ligne d'alimentation 35, les bornes 31 et 32 sont reliées par un condensateur de filtrage33. Une résistance 36 et le trajet collecteur-émetteur d'un transistor n-p-n 37 sont connectés est connectée à travers une résistance 47 à la basé d'un transistor n-p-n 48, dont l'émetteur est connecté à la borne 32 et le collecteur est connecte à la ligne 35 à travers une résistance 49, Le collecteur du transistor 48 est en outre connecté à travers 30 une diode 51 et une diode Zener 52 à la base du transistor 37. La base du transistor 43 est connectée au collecteur d'un transistor n-p-n 53, dont le collecteur est en outre connecté à travers une résistance 54 au collecteur du transistor 43. L'émetteur du transistor 53 est connecté à travers deux diodes 55 35 et 56 en série à la borne 32, tandis que sa base est connectée à travers une résistance 57 à la borne 13a qui est en outre connectée à travers une résistance 58 à la jonction de la diode 45 et du condensateur 46. Une connexion supplémentaire de la borne 13a est réalisée a travers une résistance 59 et un condensa-40 teur 61 en série à la cathode d'une diode 63 et l'anode d'une 69 12389 4 2028321 diode 62, l'anode de la diode 63 étant connectée à la borne 32 et la cathode de la diode 62 étant connectée à la jonction de la résistance 64 d'un condensateur 65 connecté en série entre la base d'un transistor n-p-n 66 et.la borne 32. Le transistor 5 66 a son émetteur connecté à la borne 32 et son collecteur connecté à travers une résistance 67 et une lampe témoin 68 en série à la borne 31, qui est également connectée à travers un interrupteur 69 à actionnement manuel et un relais 71 en série à la borne 32. Le relais 71 est mis en dérivation par une diode 72 et actionne 10 deux contacts 71a et 71b. Lorsque le relais n'est pas excité, le contact 71b relie la borne lia à la cathode de la diode 45 et le contact 71a branche un appareil de mesure 73 entre la borne 12a et la borne lia. L'excitation du relais 71 provoque le déplacement des contacts 7la, 71b de sorte que la borne lia est reliée 15 à la borne 12a et l'appareil de mesure 73 est branché' entre la borne 12a et la cathode de la diode 45. L'appareil fonctionne de manière à fournir entre la cathode de la diode 45 et la borne 32 un signal qui simule l'effet d'un générateur. Ce signal est appliqué au régulateur de tension 20 qui siil fonctionne correctement produit une onde carrée à sa bone 13, qui est renvoyée par la borne 13a dans l'appareil, qui compte un nombre prédéterminé d'impulsions après quoi la lampe 68 est allumée pour indiquer que le régulateur fonctionne de manière satisfaisante. Un autre essai est alors effectué pour 25 vérifier que la diode 23 du régulateur fonctionne correctement cet essai étant décrit ci-après. En se référant aux détails du circuit, le condensateur 33 filtre la sortie de la source 3 0 qui lorsqu'il est nécessaire utilise des fusibles anti-transitoires pour absorber le courant 3 0 de charges initial d'intensité élevée lors du branchement de l'appareil. Les transistors 37, 42, la diode Zener 39 et lès résistances 41 ,40, 38 et 36 forment un régulateur de tension d'un type connu qui détermine la tension entrela ligne 35 et la borne 32. Le transistor 42 reçoit le courant de base par l'inter-35 mëdiaire de la résistance 36, et si la tension de la ligne 35 dépasse une valeur prédéterminée qui est choisie en faisant varier le point de réglage de la résistance 40, alors la diode Zener 3 9 conduit pour fournir un courant de base au transistor 37, dont la conduction supprime le courant de base 'du transistor 42. 40 Le simulateur d'alternateur comporte les: diodësr55, 56 et 69 12389 5 2028321 45, les transistors 53 et 43, les résistances 57, 58 et 54 et le condensateur 46. Les diodes 55 et 56 forment un parcours non linéaire entre l'émetteur du transistor 53 et la borne 32, et maintiennent le potentiel d'émetteurs du transistor 53 à 5 peu près constant chaque fois que le transistor 53 conduit. Le transistor 53 agit comme un amplificateur à courant continu à un seul étage dont le courant base émetteur est dérivé de la borne 13a et est ainsi dirigé proportionnellement au courant de champ délivré par le régulateur en cours d'essai. Le tran-10 sistor 53 assure un déphasage de 180°, et sa sortie commande le transistor 43 pour délivrer une sortie à . la cathode de la diode 45 vers la borne lia. Si le régulateur de tension est utilisé sur un véhicule avec un alternateur, le potentiel entre les bornes lia et 12a varie du fait du courant circulant dans 15 le bobinage de champ. Dans le simulateur, aucun courant n'est appliqué au bobinage de champ, mais il circule au contraire par l'intermédiaire des bornes 13 et 13a de manière à commander le transistor 53, qui à son tour commande la sortie du transistor 43, de sorte que la sortie entre les bornes lia et 12a est risée 20 régula/ de la même manière que lorsque le régulateur de tension est utilisé avec un alternateur. Il est essentiel de remédier aux diverses pannes pouvant se produire dans le régulateur,de manière que ces pannes n'endommagent pas l'appareil d'essai. Lorsque l'appareil d'essai 25 et connecté'pour la première fois, la sortie de la source 30 augmente rapidement jusqu'à son niveau de fonctionnement normal et la résistance 34 protège le condensateur 46, la diode 45 et les transistors 43, 42. Lorsque l'appareil est déconnecté, les divers condensateurs du circuit de décharge, et la diode 45 30 sont incorporés pour empêcher que la décharge du condensateur 46 n'endommage le transistor 43. Le transistor 48, les résistances 47 et 49, la diode 51 et la diode Zener 52 sont incorporés pour empêcher une panne lorsque le régulateur en cours d'essai contient un court-circuit» 35 Lorsqu'il n'y a pas de panne de ce type, la tension aux bornes du condensateur 46 est toujours supérieure à un niveau prédéterminé, et la résistance 47 est choisie de telle manière que dans ces conditions le transistor 48 soit pleinement conducteur. La résistance 49 limite le courant a travers le transistor 48 à une 40 valeur de sécurité. A ce moment la diode Zener 52 ne conduit pas. 69 12389 6 2028321 Si pour une raison quelconque les bornes 11 et 12 du régulateur sont interconnectées, le condensateur 46 se décharge rapidement lorsque l'appareil d'essai est connecté au régulateur, et le transistor 48 est bloqué. La diode Zener 52 conduit maintenant 5 de manière à rendre le transistor 37 conducteur et de réduire ainsi le courant de sortie du transistor 42 à un niveau auquel l'appareil d'essai peyt fonctionner de manière satisfaisante malgré le court-circuit. Comme expliqué précédemment, le fonctionnement correct 10 du régulateur est indiqué en comptant un nombre prédéterminé d'impulsions d'ondes carrées. Il est important d'essayer le régulateur de cette manière plutôt que de détecter seulement le courant circulant dans la borne 13a, car si les impulsions d'ondes carrées ne sont pas comptées, l'appareil d'essai peut 15 indiquer qu'un régulateur est satisfaisant alors qu'en réalité le régulateur fournit une sortie à l'enroulement de champ tout le temps, sans commutation telle qu'elle est nécessaire. La résistance 59, le condensateur 61 et les diodes 62 et 63 constituent un circuit de pompage à diodes classiques destinées à 20 charger le condensateur 65, et une fois qu'un nombre prédéterminé d'impulsions a été reçu' , la tension aux bornes du condensateur 65 atteint un niveau auquel le transistor 66 devient conducteur, de manière à allumer la lampe 68 . Ainsi, tout ce qui est nécessaire afin d'essayer le régulateur consiste à connecter 25 l'appareil d'essai au régulateur, à le mettre en marche, à observer que l'appareil de mesure 73 indique une tension comprise dans une plage prédéterminée, et à noter l'allumage de la lampe 68. Le fait que la lampe 68 ne s'allume pas indique que le régulateur est défectueux. Un nombre convenable d'impulsions 30 à ondes carrées est vingt. Pendant l'opération d'essai mentionnée ci-dessus, l'appareil de mesure 73 indique la sortie du simulateur de l'alternateur. Cet appareil demesure est également utilisé pour assurer un autre essai qui est nécessaire pour assurer que le régulateur 35 est satisfaisant. Pendant l'opération d'essai décrite jusqu'ici, aucun essai n'a été fait sur ladiode 23, du fait que la diode 23 n'intervient que lorsque l'enroulement de champ est connecté, et conduit la tension inverse aux bornes de l'enroulement de champ. Un deuxième essai est alors effectué pour assurer que la diode 40 23 fonctionne d'une manière satisfaisante, et à cet effet l'ope 69 12389 7 2028321 rateur ferme le commutateur "69 pour exciter le relai 71, gui actionne lescontacts 71a et 71b de manière à connecter la borne lia à la borne 12a et la cathode de la diode 45 à l'appareil de mesure 73. Le courant du simulateur de1'alternateur passe 5 maintenant à travers l'appareil de mesure 73 vers la borne 12a, et un trajet parallèle est fermé au moyen de la résistance 58, des bornes 13a, 13 de la diode 23 des bornes 11 et 11 a et du contact 71b. Si la diode fonctionne de manière satisfaisante, le transistor 53 est bloque et le transistor 43". conduit pleine-10 ment, de sorte que l'appareil de mesure montre une\aleur très élevée qui est choisie de manière à être supérieure à la valeur correspondante à la pleine échelle, mais insuffisante pour endommager l'appareil demesure 73. Ainsi le mouvement de l'appareil de mesure 73 vers sa déviation à pleine échelle indique 15 une diode satisfaisante. Si la diode n'est pas satisfaisante, le transistor 53 conduit fortement, et un courant beaucoup plus faible circule à travers le transistor 43 et l'appareil de mesure 73 montre une valeur extrêmement faible, qui est choisie de manière à sa trouver hors de l'autre extrémité de l'échelle. 20 Certains régulateurs de tension du type général représen té à la Fig. 1 comprennent quatre bornes de sortie, l'une d'elles étant destinée à la connexion à une lampe témoin. Deux de ces bornes sont en effet des bornes positives et de tels régulateurs peuvent être essayés exactement de la même manière que décrit 25 ci-dessus. D'une manière classique l'appareil d'essai comporte un jeu de trois bornes comme représenté destiné' à la connexion â un régulateur à trois bornes, et un deuxième jeu dé quatre bornes destiné à la connexion à un régulateur à quatre bornes, le jeu de quatre bornes étant connecté intérieurement au jeu 30 de trois bornes de manière que le fonctionnement ne soit pas affecté, que l'on essaie un régulateur à quatre bornes ou un régulateur à trois bornes. 69 12389 8 2028321 REVENDICATIONS 1/ Appareil pour essayer un régulateur de tension du type mentionné caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ayant des bornes de sortie destinées à la connexion aux bornes d'entrée du régulateur de tension, une borne d'entrée destinée 5 à la connexion à la borne de champ du régulateur de tension, un simulateur destiné à produite auxdites bornes de sortie un signal qui simule le signal reçu par le régulateur de tension à partir du générateur utilisé, un compteur destiné à compter un nombre prédéterminé d'ondes carrées reçues par ledit dis-10 positif à partir des bornes de champ et donnant une indication lorsque le nombre prédéterminé a été reçu, et des moyens internes au dispositif destinés à empêcher les pannes de ce dernier provoquées par des défauts du régulateur de tension. 2/ Appareil pour essayer un régulateur de tension sui-15 vant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une diode connectée entre l'une des bornes d'entrée et la borne de champ, denanière à être connecte aux bornes de l'enroulement de champ en fonctionnement de manière à conduire 1'énergie emmagasinée dans l'enroulement de champ, l'appareil comportant 20 en outre des moyens de commutation actionnables de manières à polariser ladite diode dans le sens direct, et des moyens indicateurs pour montrer que la diode conduit. 3/ Procédé pour essayer un régulateur de tension du type mentionné, caractérisé en ce qu'un signai" simulant le 25 signal- que reçoit le régulateur d'un générateur en cours de fonctionnement est envoyé dans le régulateur, et les ondes carrées reçues à ladite borne de champ sont comptées, une indication que le régulateur fonctionne de manière satisfaisante étant donné après qu'un nombre prédéterminé d'ondes 30 carrées a été compté.