Brevet FR2022659A1 — publié le 19700807

L'invention concerne un disjoncteur de protection par courant de défaut avec un transformateur de courant totalisateur, dont le courant secondaire est redressé et amené à un condensateur d'accumulation, et avec un relais de déclenchement connecte au au condensateur précité par un circuit de commutation bistable comprenant deux transistora complémentaires entre eux. Âvec un tel disjoncteur de protection par courant de défaut un condensateur est chargé lors de l'apparition d'un courant de défaut. Lorsque la tension du condensateur atteint une certaine valeur le circuit de commutation bistable de valeur oblique élevée à l'état de repos bascule dans l'état de faible valeur oblique et l'énergie accumulée est brusquement mise à la disposition d'un relais de déclenchement. Des exigences élevés sont imposées au circuit de commutation bistable. D'une part, la tension de réponse doit outre très stable et indépendante de la température. D'autre part, on demande que le circuit de commutation bistable ait une valeur oblique très élevée à l'état de non fonctionnement pour que la faible énergie fournie par le transformateur de courant totalisateur soit réellement accumulée dans le condensateur et non pas détruite dans le circuit de commutation bistable. Les disonc- teurs de protection par court de défaut connus ne remplissent Ces exigences que d'une façon non satisfaisante. On connaît gn particulier un disJonoteur de prote-ction par courant de défaut avec lequel le circuit de commutation bistable est constitué par deux transistors complémentaires entre eux. La base de l'un des transistórs est relié. au collecteur de l'autre transister et entre les deux bases se trouve une diode de Zoner. A cause de la caractéristique de claquage rampante de la diode de Zener, le courant passant dans le circuit de commutation bistable augmente fortement Juste avant d'atteindre le point de basculement, de sorte qu'une partie de l'énergie accumulée se transforme en chaleur et est perdue pour le relais de déclenche- ment. De plus, à la suite de la caractéristique de claquage ram- pante de la diode de Zener la stabilité du point de basculement du circuit de commutation bistable nrest pas satisfaisante. Les inconvénients des disJoneteurs de protection par courant de défaut connus sont supprimés suivant l'invention en branchant en parallèle sur le circuit "émetteur-collecteur1 de l'un des deux transistors, complémentaires entre eux, une ou plusieurs jonctions "émetteur-base", branchées en série et fonctionnant en inverse, d'autres transistors du type planar au silicium. On expliquera de pius prés ci-après en regard d'un dessin un exemple de réalisation de l'invention. Sur le dessin, 1 indique un transformateur de courant totalisateur dont l'enroulement primaire 2 est parcouru par des courants des conducteurs 3 d'un réseau à courant alternatif et dont l'enroulement secondaire + est connecté à un condensateur d'accumulation 8 par un circuit de redresseur et de doublage de tension comprenant des diodes 5, 6 et un condensateur 7. Sur le condensateur d'accumulation 8 est branché en parallèle un circuit série comprenant un relais de declenchement 9 et un circuit de commutation bistable 10. Ce dernier comporte des bornes de connexion il et 12. La borne 11 est reliée à l'émetteur d'un transistor pnp 13 et la borne 12 - à l'émetteur d'un transistor npn 14. La base de l'un des transistors 13 ou 14 est connectée au collecteur de l'autre transistor 14 ou 13. Sur le circuit ou Jonction "base-éietteur1 du transistor 13 ou 14 est branchée en parallèle une résistance 15 ou t6. Sur la jonction "émetteur-collecteur" de l'un des deux transistors 13, t4 - (du dessin c'est le transistor t4) - est branché en parallèle le circuit-sdrie de deux Jonctions "émetteur-base", fonctionnant en inverse des transistors au silicium 17, 18 fabriqués d'après le procédé planar. Le montage électrique que l'on vient de décrire fonctionne comme suit lors de l'apparition d'un courant de défaut, une tension est induite dans ltenroulement secondaire 4 du transfor- mateur de courant totalisateur 1. Il s'ensuit le chargelent du condensateur d'accumulation 8.Pour une faible tension de celui-ci, il ne passe qu'un très faible courant par ltenroule- ment d'excitation du relais de déclenchement 9 et par le circuit de commutation bistable et ce courant est déterminé surtout par le courant de blocage des diodes ou jonctions wémetteur-base" des transistors au silicium 17, 18. Dés que la tension du condensateur d'accumulation 8 atteint la somme des tensions de déblocage des transistors au silicium t7 et 18, le courant qui les traverse augmente brusquement, le transistor 13 devient conducteur et le circuit de commutation bascule dans l'état conducteur, de sorte que l'énergie accumulée dans le condensateur d'accumulation 8 est brusquement mise à la disposition du relais de déclenchement 9. La caractéristique tension-courant de la diode "émetteur-base", fonctionnant en inverse d'un transistor au sili- cium fabriquS d'après le procédé planar comporte dans la zone de débiocage un coude très marqué À l'état de non fonctionnement le circuit de commutation bistable décrit ci-dessus a donc une valeur ohmique très élevée. Sa tension de réponse est très stable et indépendante de la température, car la tension de déblocage des transistors au silicium 17, 18 est définie avec précision, de sorte que des variations de paramètre dgs aptres parties de construction peuvent à peine influencer/de réponse du-circuit de commutation bistable. Sur le circuit d'émetteur-base du transistor 14 est branché avantageusement en parallèle un condensateur t9 empêchant le basculement régénératif du circuit de commutation bistable 10 avec de forts courants de défaut avant que soit atteint son seuil de réponse statique. - REVENDICÂTIONS 1, Disjoncteur de protection par courant de défaut avec un transformateur de courant totalisateur, dont le courant secondaire est redressé et amené à un condensateur d'accumu lation, et avec un relais de déclenchement connecté au conden sateur d'accumulation par un circuit de commutation bistable comprenant deux transistors complémentaires entre eux, carac térisé en ce qutune ou plusieurs jonctions wbase-dmetteur" de transistors planar au silicium, branchée en série et en inver se, est branchée en parallèle sur le circuit émetteur-eollec- teur de l'un des deux transistors complémentaires. 2. Disjoncteur de protection par courant de défaut selon la revendication 1, caractérisé en ce qutun condensateur est branché en parallèle sur la jonction "émetteur-base" de l'un des deux transistors complémentaires.