Brevet FR2043772A1 — publié le 19710219

• La présente invention concerne, d'une manière générale, un dispositif de protection et vise, plus particulièrement, un dispositif de protection permettant d'ajuster sélectivement lrénergie appliquée à une charge en réponse à des variations détectées d'un 5 paramètre.d'environnement. Il est souvent désirable de disposer de dispositifs de protection convenables destinés à être utilisés avec divers types d'appareils de commande industriels, petits moteurs; appareils de chauffage , etc, pour assurer une protection contre une surintensité ou 10 une surchauffe susceptible., d'endommager certains organes de l'ap-\ : pareil. De tels dispositifs de protection doivent généralement être : relativement compacts et extrêmement fiables en service afin d'assurer une protection positive contre les surintensités et les températures excessives, tout en étant compatibles avec l'appareil 15 protégé. Antérieurement, les dispositifs de protection disponibles de cette nature souffraient d'un certain nombre de lacunes, en particulier d'un risque de déclenchement inopiné en réponse à des signaux transitoires présents dans l'appareil protégé. TJh tel déclenchement inopiné peut, dans certains cas, faire fonctionner le dis-20 positif de protection et interrompre l'alimentation alors que cela ne serait pas nécessaire, tandis que dans d'autres cas, le circuit protecteur peut être rendu inopérant et permettre l'application d'énergie dans des conditions où elle devrait être supprimée. De tels effetà sont principalement dus aux signaux parasites et aux transi-25 toires engendrés pendant l'exécution de diverses opérations de commutation dans l'appareil protégé ainsi que dans l'équipement périphérique associé. De tels signaux transitoires indésirables sont souvent extrêmement difficiles à supprimer même si l'on prévoit des circuits de filtrage supplémentaires. En outre, de tels circuits de 30 filtrage peuvent en eux-mêmes retarder le fonctionnement désiré du dispositif de protection et, dans certains cas, ils peuvent être insuffisants pour éliminer les transitoires. Ceci est particulièrement vrai du fait que le dispositif de protection est généralement excité à partir de la même source d'alimentation en courant alterna-35 tif que celle qui est utilisée pour exciter lfappareil protégé. l'invention vise notamment à créer un dispositif de protection perfectionné : - capable d'ajuster sélectivement l'application d'énergie à une charge; 40 - capable d'interrompre sélectivement l'application d'énergie 70 19371 2 2043772 à une charge en réponse à une variation d'un.paramètre d'environnement choisi à l'avance; - pratiquement insensible aux transitoires et capable d'interrompre sélectivement l'application d'énergie à une charge en répon- 5 se à une variation choisie à l'avance de la température? - capable d'interrompre sélectivement l'application d'énergie à une charge en réponse à une augmentation choisie à lravance de la température détectée, ledit dispositif étant, en outre,, extrêmement fiable en service, pratiquement insensible aux signaux transitoires 10 et d'une longue durée de vie utile. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cour si de la description qui va suivre. • Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est un schéma électrique simplifié d'un dispositif 15 de protection suivant l'invention; et - la Fig. 2 est un schéma électrique simplifié d'un autre aodej de réalisation d'un dispositif de protection suivant l'invention. ï On va maintenant examiner ce dessin et, tout d'abord, la Fig. I 1, sur laquelle est représenté un mode de réalisation préféré d'tmf 20 dispositif de protection suivant l'invention. Comme représenté, il est prévu une source d'alimentâtion 10 qui peut être du type classique à 105-120 volts, 50 Hz. Il est également prévu un commutât«m* d'alimentation en courant alternatif 12 comportant un élément de commande 14», et monté de manière à pouvoir connecter en série la 25 source d'alimentation en courant alternatif 10 avec une charge sélectivement excitable 16 lorsque le commutateur à courant alternatif 12 est dans un état conducteur, La conduction du commutateur à courant alternatif 12 est commandée par l'élément de commande 14 * qui est couplé à des moyens 18 fournissant une énergie à courant 30 continu. En outre, un moyen de commutation unidirectionnel sélectivement excitable 20 est électriquement connecté en parallèle avec l'élément de commande 14 et les moyens 18 d'alimentation e$ courant continu. Le moyen de commutation unidirectionnel 20 comprend un élément de commande 22 qui commande sa conduction et est monté de 35 manière à shunter sélectivement le signal de courant continu provenant de l'élément de commande 14 en commandant ainsi la conduction du commutateur d'énergie de courant alternatif 12. Il est prévu un détecteur 24 présentant une propriété électrique qui varie en réponse aux variations d'un paramètre d'environnement choisi à l'a— 40 vance et qui est couplé avec l'élément de commande 22 de telle ma- BAD ORIGINAL 70 19371 3 2043772 nière que des variations de ; cette propriété électrique modifient l'état de conduction du moyen de commutation unidirectionnel. En conséquence, des variations du paramètre d'environnement détectées par le détecteur 24'provoquent des variations correspondantes de-la 5 conduction 'du moyen de commutation unidirectionnel 20 et commandent l'application du signal de courant continu à l'élément de commande 14 du commutateur d'énergie de courant alternatif-12 en assurant ainsi un ajustement de l'énergie appliquée à la, charge 16. ■ Plus' précisément, le commutateur d'énergie de courant alterna-10 tif 12 est, de préférence, constitué par un triac dont l'élément de commande 14 constitue l'électrode de commande. Le triac comporte deux "bornes d'alimentation 26 et 28 qui connectent en série la source d'alimentation en courant alternatif 10 et la charge 16. En outre, un interrupteur de démarrage 30 est, de préférence, monté en 15 série entre la source d'alimentation en courant alternatif 10 et les bornes d'alimentation 26, 28 du triac 12 pour déclencher le fonctionnement du dispositif. Gomme représenté, l'interrupteur de démarrage -30 est normalement ouvert et est, de préférence, du type à bouton-poussoir qu'on.ferme momentanément pour déclencher le 20 fonctionnement mais qui reste ultérieurement ouvert pendant le " fonctionnement du montage jusqu'au moment où l'énergie appliquée à la-charge 16 est interrompue et où l'on désire déclencher à nouveau le fonctionnement du montage. Il est, de préférence, également prévu un interrupteur d'arrêt 32 constitué par un interrupteur à bou~ 25 ton-poussoir normalement fermé monté en série entre la source d'alimentation en courant alternatif 10 et les bornes d'alimentation •■.2-6, 2.8 du triac, ,de manière à permettre une interruption manuelle .. de. l'alimentation de la charge 16. , - Dans le mode de réalisation représenté, la charge 16 est cons-30 • tituée par une-bobine de relais sélectivement excitable qui peut être couplée avec un montage de commande convenable tel qu'un re- . .lais, de déclenchement dans un appareil de commande industriel extérieur . (non. représfnté).. Selon une variante, . la charge peut être constituée par un moyen de commutation convenable directement cou-35 plé avec les bornes d'alimentation de l'appareil protégé pour interrompre sélectivement son fonctionnement. Le relais 16 est couplé avec un contact de. travail 34 de relais qui se ferme en réponse à l'excitation du relais 16 lorsque de- l'énergie est appliquée à celui-ci en raison- de la conduction du triac 12. Avec cette disposi 70 19371 4 2043772 tion, lorsqufon ferme momentanément l'interrupteur de démarrage 30 pour déclencher le fonctionnement, l'excitation du relais 16 provoque la fermeture du contact 34 qui shunte alors l'interrupteur de démarrage 30, de sorte qu'un fonctionnement continu du dispositif 5 de protection et une alimentation en énergie de courant alternatif du relais 16 peuvent être assurés si une condition contraire n'est pas détectée par le détecteur 24. Dans les cas où la "bobine de relais 16 est couplée avec un appareil de commande industriel extérieur ou analogues, l'excitation du relais peut provoquer le main-10 tien, par tin montage approprié de cet appareil, du fonctionnement usuel désiré de celui-ci tandis que la coupure de l'énergie appliquée au relais 16 et l'ouverture du contact 34 qui en résultent, peuvent entraîner mie interruption correspondante du fonctionnement de l'appareil de commande industriel. Selon une variante, le relais 15 16 peut comprendre un autre type de charge approprié sélectivement excitée et désexcitée en réponse, respectivement, à la conduction et à la non-conduction du triac 12. Par exemple, les enroulements d'alimentation d'un moteur peuvent être montés en série avec les "bornes d'alimentation 26, 28 du triac 12 de façon que le fonction-20 nement du moteur puisse être directement commandé en réponse à une condition environnante défavorable détectée par le détecteur 24. le moyen 18 d'alimentation en courant continu comprend, de préférence, une diode redresseuse à .unè^ alternance couplée avec le moyen d'alimentation en courant alternatif 10 par l'intermédiai-25 re d'un moyen de commutation normalement fermé et à rétablissement automatique 36. La diode 18 fournit l'énergie d'excitation nécessaire au moyen de commutation.unidirectionnel 20 et applique, en outre, des signaux de déclenchement à l'électrode de commande 14 du triac 12 pour commander sa conduction. Dans ces conditions, suivant 30 une importante caractéristique de l'invention, l'énergie à courant continu redressée sur une alternance fournie par la diode 18 est utilisée pour commander la conduction du triac 12, de sorte qu'un signal de commande à courant continu est de son côté utilisé pour ajuster l'énergie de courant alternatif appliquée à la charge 16» 35 En outre, une commande de ce signal à courant continu est assurée en shuntant sélectivement ce signal, par l'intermédiaire du moyen de commutation unidirectionnel 20, en réponse à des variations du paramètre d'environnement détectées par le détecteur 24. Ainsi, un signal de commande à courant continu, pratiquement insensible aux 40 transitoires, est utilisé pour ajuster l'énergie de courant alter 19371 5 2043772 natif appliquée à la charge 16. Bans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 1, le moyen de commutation unidirectionnel 20 est, de préférence, constitué par un redresseur commandé au silicium dont l'élément de commande 22 5 constitue l'électrode de commande, le redresseur commandé au silicium comprend également une anode 38 et une cathode 40 définissant un circuit de shunt anode-cathode capable de shunter sélectivement le signal de commande à courant continu fourni par la diode 18, en le déviant de l'électrode de commande 14 du triac 12, de manière à 10 commander la conduction du triac. Là diode-18 est couplée avec le redresseur commandé au silicium 20, par l'intermédiaire d'une ré- /■y-, sistance chutrice de tension 42 et par l'intermédiaire d'un montage diviseur de tension 44 comprenant des résistances 46 et 48 qui définissent entre elles une jonction 49. L'anode 38 du redresseur 20 15 est couplée avec la jonction 49 du diviseur de tension et, en conséquence, le circuit anode-cathode du redresseur 20 reçoit une é-nergie d'excitation en réponse à la tension qui s'établit à cette jonction. En outre, comme représenté sur la Fig, -1, l'électrode de commande 14 du triac 12 est également couplée avec la diode redres-20 seuse à une alternance 18, par l'intermédiairè des résistances 42, 46 et 48, les résistances 46 et 48 servant à limiter le courant appliqué à l'électrode de commande 14. On voit ainsi que le circuit anode-cathode du redresseur 20 est en parallèle avec l'électrode de commande 14 du triac 12, de façon que cette électrode soit sélecti-25 vement shuntée lorsque le redresseur 20 est dans un état conducteur. La conduction du redresseur commandé au silicium 20 est essentiellement commandée par le détecteur 24. Celui-ci est disposé dans l'une.des branches d'un montage diviseur de tension 50 connecté au circuit anode-cathode du redresseur 20. Le diviseur de tension 50 30 comprend une première résistance 52 et une seconde résistance 54 entre Lesquelles est .définie une jonction commune 56. La résistance 52 est connectée à la jonction 49 cLu diviseur de tension 44 et, par conséquent, est couplée avec l'anode 38 du redresseur commandé 20. Le détecteur 24 est couplé avec l'une des résistances du diviseur 35 de tension 50 et dans le mode de réalisation représenté, il est connecté en série à la résistance 54 et, par conséquent, il est couplé avec la jonction 56, par l'intermédiaire de cette dernière résistance. En outre, le détecteur 24 est connecté à la cathode 40 du redresseur commandé au silicium 20. La jonction 56 du diviseur 40 de tension 50 est couplée avec l' électrode'de commande 22 du re 19371 2043772 dresseur 20,.de sorte que la tension établie à la jonction 56 détermine celle de l'électrode de commande 22 et, par conséquent, commande la conduction du redresseur 20. Pour assurer une commutation convenable du redresseur 20, un moyen 58 sensible à la tension 5 est de préférence interposé entre la jonction 56 et l'électrode de commande 22, de manière à remplir là fonction de détecteur de seuil. Plus précisément, le moyen sensible à la tension est, de préférence, constitué par une diode de Zener qui sert à bloquer le signal de tension provenant de la jonction 56 pour l'empêcher d'atteindre 10 l'électrode de commande 22 jusqu'à ce qu'une tension de seuil choisie à l'avance soit dépassée à la jonction 56, moment où la diode de Zener 58 est rendue conductrice et applique à l'électrode de commande 22 un signal de tension suffisant pour rendre le redresseur 20 brusquement conducteur. En outre, pour contribuer à empê-15 cher le redresseur 20 de se rétablir, un moyen de suppression de transitoires 60, de préférence constitué par une diode, est couplé entre la jonction 56 et la diode de Zener, l'ensemble étant agencé avec les polarités indiquées. La diode 60 a pour fonction d'empêcher l'application de transitoires négatifs à l'électrode de comman-20 de 22, ce qui, dans certains cas, peut être efficace pour rendre celle-ci négative et rendre non conducteur le redresseur commandé au silicium. Etant donné qu'il est important d'empêcher des signaux transitoires d'affecter le fonctionnement du dispositif de protection, il 25 peut être désirable de prévoir des filtres suppresseurs.de transitoires supplémentaires bien que, comme précédemment décrit, le dispositif soit pratiquement insensible aux transitoires étant donné qu'on utilise Tin signal à courant continu pour commander la conduction du triac 12. En conséquence, un condensateur de filtrage 62 30 est couplé avec la diode 18, par l'intermédiaire de la résistance chutrice de tension 42 et est, en outre, connecté aux bornes du diviseur de tension 50. Ce condensateur 62 a pour fonction de filtrer l'ondulation résiduelle de la tension, de courant continu redressée sur une seule alternance fournie par la diode redresseuse à une al-35 ternance 18. L'une manière analogue, un condensateur de filtrage 64 est couplé avec la branche du diviseur de tension 50 comprenant la résistance 54 et le détecteur. 24, de manière à participer à la suppression des transitoires .qui, dans certains cas, peuvent apparaître sur les ..conducteurs, extérieurs du détecteur 24. Un autre 40 condensateur de filtrage 66 est couplé avec le circuit électrode de 70 19371 7 2043772 command.e-cath.ode du redresseur 20, de manière à supprimer les transitoires de l'électrode de commande tandis qu'une résistance shunt 68 est également couplée avec le circuit électrode de commande-ca-thode .du redresseur 20 pour stabiliser les caractéristiques de dé-5 clenchement de celui-ci. Le détecteur 24 peut être constitué par l'un quelconque de toute une-.variété d'éléments détecteurs différents selon la destination du dispositif de protection représenté. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le détecteur 24 est constitué par 10 une thermistance dont la résistance varie en fonction de la température. Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, le détecteur 24 est, de préférence, une thermistance ayant un coefficient de température positif de sorte que sa résistance croît assez rapidement en réponse à une augmentation choisie à l'avance de 15 la température détectée. Dans ces conditions, la thermistance 24 peut être disposée en relation d'échange thermique avec un appareil approprié tel qu'un moteur pour protéger celui-ci contre un échauf-fement trop intense ou "bien être agencée de manière à être chauffée par un élément chauffant convenable incorporé aux conducteurs d'a-20 limentation du moteur pour protéger celui-ci contre toute surintensité. Lorsqu'une telle condition de surintensité ou d'échauffement est détectée, le triac 12 devient non conducteur, comme décrit plus loin, de manière à couper l'alimentation d'une charge elle-même a---- gencée de manière à commander l'excitation du moteur ou autre appa-25 reil protégé. Selon une variante, le détecteur 24 peut être une thermistance à coefficient de température, négatif auquel cas elle serait couplée entre la résistance 52 et la jonction de diviseur de tension 56 au lieu d'être.branchée à l'emplacement indiqué sur la Fig. 1. Si on le désire, le détecteur 24 peut également être une 30 résistance sensible à la lumière, de façon que le dispositif de protection puisse être utilisé comme dispositif avertisseur d'intrusion, compteur, ou autre type de commutateur actionné par la lumière. D'unemanière analogue, si on le désire, le détecteur 24 peut être remplacé par un certain nombre de thermistances montées en sé-35 rie et disposées de manière à détecter des variations d'un paramètre d'environnement tel que la température à différents emplacements étant donné qu'une variation choisie à l'avance de la résistance de l'une .quelconque d'un tel groupe de thermistances montées en série peut être utilisé efficacement pour commander le fonction 70 19371 8 2043772 nement du redresseur commandé au silicium 20 et, par conséquent, du triac 12» Selon une variante, un certain nombre de .thermistan-ces détèctriees montées en parallèle pourraient être agencées suivant une configuration comprenant un montage logique, à diodes con-5 venable pour maintenir l'isolement, électrique nécessaire, de manière à détecter des variations de température à plusieurs emplacements. lors du fonctionnement du dispositif de protection, représenté sur la Fig. 1, on réalise une commande de l'énergie à courant 10 alternatif transmise à une charge telle que la bobine de relais sélectivement excitable 16 qui peut être agencée de manière à interrompre sélectivement le fonctionnement d'un appareil de commande industriel extérieur ou analogues (non représenté), comme précédemment décrit. Pour assurer une telle commande, on utilise un signal 15 à courant continu pratiquement insensible aux transitoires pour commander la conduction du triac 12 en réponse à des variations de la température environnante détectées par la thermistance 24. Plus précisément, en l'absence d'une élévation de température indésirable, la thermistance 24 se trouve dans un état dans lequel elle 20 présente une valeur de résistance relativement faible et n'affecte pas le fonctionnement du redresseur 20 qui. reste, en-conséquence, dans un état non conducteur. Dans ces conditions, en réponse à la fermeture momentanée de l'interrupteur de démarrage 30, de l'énergie à courant alternatif est appliquée au triac 12 tandis que de 25 l'énergie à courant continu redressé sur une seule alternance est appliquée à l'électrode de commande 14 de ce triac pour le rendre conducteur et, par conséquent, pour transmettre de l'énergie à courant alternatif à la bobine de relais 16. Par suite de l'application d'énergie à la bobine de relais 16, son contact associé 34 30 se ferme et shunte l'interrupteur de démarrage 30, et un circuit complet est établi entre la source d'alimentation en courant alternatif -10 et les bornes d'alimentation en courant alternatif 26, 28 du triac 12, par l'intermédiaire du contadt 34 et de l'interrupteur d'arrêt normalement fermé 32. Dans ces conditions, le signal à cou-35 rant continu appliqué pour déclencher l'électrode de commande 14 est également appliqué au diviseur de tension 50, lequel est couplé avec le circuit anode-cathode du redresseur 20. Toutefois, tant que le détecteur 24 reste dans son état de faible résistance, un premier niveau de tension choisi à l'avance s'établit à la jonction 56 40 mais il est insuffisant pour rendre conductrice la diode de Zener 70 19371 9 2043772 58. En conséquence, le redresseur 20 reste non conducteur et n'affecte pas le fonctionnement du triac 12. lorsque la tJiermistance 24 qui, dans le mode de réalisation représenté, est à coefficient de température positif, détecte une élévation de température, sa 5 résistance commence à croître et atteint "brusquement une valeur relativement élevée en réponse à un niveau de température prédéterminé. Dans ces conditions, le niveau de tension régnant à la jonction 56 commence à s'élever de façon correspondante et un second niveau de tension choisi à l'avance s'établit à la jonction 56 en réponse 10 à la résistance accrue de la thermistance 24 au niveau de température prédéterminé. Ce second niveau de tension choisi à l'avance est suffisant pour rendre la diode de Zener 58 conductrice, ce qui provoque la brusque application à l'électrode de commande 22 du redresseur 20 d'un signal de tension suffisant pour rendre ce dernier 15 conducteur. En conséquence, le redresseur 20 shunte le signal à ■courant continu appliqué à l'électrode de commande 14, par l'intermédiaire de son circuit anode-cathode et le triac 12 est rendu non conducteur au moment où l'alternance suivante du courant alternatif d'alimentation appliqué passe par un niveau zéro, lorsque le triac 20 12 est rendu non conducteur, aucune énergie n'est plus appliquée à la bobine de relais 16 qui est montée en série avec les bornes d'alimentation 26, 28 du triac et le contact associé 34 est, en outre, ouvert. Dans les cas où la bobine de relais 16 est couplée avec un montage approprié d'un appareil de commande industriel ex-25 térieur ou analogues, une. coupure d'alimentation analogue peut être effectuée. Etant donné qu'un redresseur commandé au silicium (fonctionnant sur courant continu), une fois qu'il est rendu conducteur, reste généralement dans cet état même en l'absence d'un signal continu sur son électrode de commande, aucune énergie n'est appliquée 30 au relais de charge 16 tant que le redresseur commandé au silicium n'est pas bloqué. En conséquence, même si la température détectée vient à s'abaisser jusqu'à un niveau auquel.la thermistance 24 reprend son état de faible résistance, le circuit protecteur reste dans un état dans lequel aucune énergie n'est appliquée au relais 35 de charge tant que l'énergie fournie au circuit anode-^cathode du redresseur 20 n'est pas coupée pour ramener celui-ci à son état non conducteur. C'est pourquoi on a prévu un interrupteur de rétablissement manuel 36 qui peut être momentanément ouvert .pour interrompre le signal à courant continu appliqué au circuit anode-cathode 40 du redresseur 20. Celui-ci peut ainsi être rendu non conducteur de 70 19371 10 2043772 manière à préparer le dispositif de protection à un cycle de fonctionnement suivant qui est à nouveau déclenché par simple enfoncement momentané de l'interrupteur de démarrage 30 qui rend le triac 12 conducteur, comme précédemment décrit. Il est à noter que, si 5 on le désire, on peut inverser la polarité des divers composants et utiliser un signal à courant continu négatif pour déclencher le triac, étant donné que certains triacs peuvent fonctionner un peu plus efficacement, avec un tel montage. Dans les cas où. l'on désire assurer un rétablissement et une 10 préparation automatique du circuit protecteur en vue d'un cycle de fonctionnement suivant, on peut utiliser une variante de mode de réalisation telle que celle qui est représentée sur la Fig. 2. Sur la Fig. 2, une source 70 d'alimentation en courant alternatif u-suelle à 105-120 volts et 50 Hz est couplée en série avec une char-» 15 ge 72 sélectivement excitable telle qu'une bobine de relais, par l'intermédiaire d'un moyen de commutation d'énergie à courant alternatif 74, de préférence constitué par un triac comportant un élément ou électrode de commande 76 et une paire de bornes d'alimentation 78 et 80. Des moyens d'alimentation en courant oontinu 20 82 sont couplés avec l'électrode de commande 76 du triac 74, de manière à fournir les signaux de déclenchement à courant continu nécessaires pour rendre ce triac conducteur. En outre, un moyen de commutation unidirectionnel sélectivement excitable 84 est connecté en parallèle avec un moyen d'alimentation en courant eontinu 82 25 et 1 •'électrode-de commande 76 du triac 74 pour shunter sélectivement les signaux de déclenchement à courant continu lorsque le moyen de commutation unidirectionnel 84 est dans un état conducteur en réponse à des variations détectées d'un paramètre d'environnement, de manière à rendre le triac 74 non conducteur. 30 le mode de réalisation représenté sur la Fig. 2 est assez ana logue à celui de la Fig. 1 mais il est rétabli ou préparé pour un. cycle ultérieur de fonctionnement d'une manière automatique et par des moyens électroniques à la suite de la coupure de l'alimentation en courant alternatif du relais de charge 72. Dans ce mode de 35 réalisation, le relais de charge 72 est représenté comme étant couplé avec un contact de relais associé 86, à son tour couplé avec une paire de bornes d'alimentation 88 pour commander sélectivement l'état' d'excitation de l'appareil protégé. Par exemple, lors du fonctionnement normal du dispositif de protection représenté sur 40 la Fig. 2, c'est-à-dire lorsque de l'énergie est appliquée au re 70 19371 11 2043772 lais de charge 72, en raison du maintien du triac 74 dans un état conducteur, le contact de relais 86 est maintenu fermé et peut être couplé directement ou par l'intermédiaire d'une logique de relais convenable avec les bornes 88 qui peuvent commander le fonctionne-5 ment par tout ou rien d'un appareil de commande industriel ou analogue. D'une manière similaire, lorsque l'énergie à courant alternatif normalement appliquée au relais de charge 72 est coupée, le contact 86 couplé avec ce relais s'ouvre, ce qui provoque une interruption correspondante du fonctionnement de l'appareil protégé. 10 le moyen d'alimentation en courant continu 82 est, de préfé rence, constitué par une diode redresseuse à une alternance couplée avec l'électrode de commande 76 du triac 74, par l'intermédiaire d'une résistance chûtrice- de tension 90 d'une paire de résistances 92 et 94 montées en série, qui ont pour fonction de limiter le cou-15 rant appliqué à l'électrode de commande du triac 74 et, en outre, de former tin montage diviseur de tension 96 comportant une jonction commune 98. le moyen de commutation unidirectionnel sélectivement excitable 84 est, de préférence, constitué par, un transistor qui, dans le mode de réalisation représenté, est un transistor NPN com-20 portant une base 100, tin collecteur 102 et un émetteur 104. le collecteur 102 est connecté à la jonction 98 du diviseur de tension et est polarisé en fonction du niveau de tension établi à cette jonction par le moyen d'alimentation en courant continu 82. En outre, un autre diviseur de tension 106 est connecté au circuit collecteur-25 émetteur du transistor 84 et comprend une première résistance 108 et une seconde résistance 110 avec une jonction commune 112 entre elles. la commande de la conduction du.transistor 84 est assurée par un détecteur 114. Celui-ci présente une résistance qui varie en ré-30 ponse à un paramètre d'environnement tel que la température, comme exposé à propos de la Fig. 1.et, dans le mode de réalisation représenté, le détecteur 114 est couplé avec la résistance 110. la base 100 du transistor 84 est couplée avec la jonction 112 du diviseur de tension, de préférence par l'intermédiaire d'un moyen sensible 35 à la tension 116, de manière à détecter la tension qui s'établit à la jonction 112 et qui varie en fonction de la résistance du détecteur 114 afin de commander la tension appliquée à la base 100 et, par conséquent, de commander la conduction du transistor 84. le détecteur 114 peut être ï*-un quelconque de toute une variété d'élé-40 ments différents tels qu'une thermistance à coefficient de tempéra 70 19371 12 2043772 ture positif ou négatif, une résistance sensible à la lumière, etc, mais dans le mode de réalisation préféré, c'est une thermistance à coefficient de température positif, de sorte que sa résistance croît en réponse à une augmentation détectée de la température en-5 vironnante. In conséquence, le circuit protecteur, représenté sur la Fig. 2, convient également très bien pour la détection d'un é-chauffement trop intense ou d'une sur intensité, commëèxposé à propos de la Fig. 1. En outre, suivant une importante caractéristique dé l'inven-10 tion, on peut remarquer que, bien qu1une énergie à courant alternatif soit appliquée au relais de charge 72, la commande et 1'interruption sélective de cette énergie à courant alternatif sont assurées par un signal de commande à courant continu fourni par la diode redresseuse à. une alternance 82, de sorte que le fonctionnement 15 du dispositif' de protection représenté est pratiquement insensible aux transitoires, néanmoins, des filtres appropriés assurant une protection supplémentaire contre les transitoires sont prévus. Plus précisément, on prévoit un condensateur de filtrage 118 monté aux bornes du diviseur de tension 106 et connecté au circuit collecteur-20 émetteur du transistor 84, de manière à assurer la production d'une énergie de commande pratiquement exempte d'ondulations. D'une manière analogue, un condensateur 120 est connecté au circuit base-émetteur du transistor 84 et à la branche du diviseur de tension 106 qui contient la résistance 110 et la thermistance 114, de ma-25 nière à supprimer les transitoires apparaissant éventuellement entre les conducteurs extérieurs de la thermistance 114 et susceptibles de provoquer la conduction inopinée du transistor 84. lors du fonctionnement du mode de réalisation de la Fig. 2, lorsque par exemple aucune élévation de température n'est détectée 30 par la thermistance détectrice 114, une énergie d'excitation à courant alternatif est appliquée au triac 74 et des signaux de déclenchement à courant continu sont appliqués à son électrode de commande 76 à partir de la diode 82. En conséquence, le triac 74 est dans un état conducteur et de l'énergie à courant alternatif est appli-35 quée au relais de charge 72, de sorte que le contact 86 est fermé et que le dispositif de protection n'affecte pas le fonctionnement de l'appareil protégé, l'une manière analogue, dans ces conditions, le transistor 84 est dans un état bloqué. En l'absence d'une augmentation de résistance de la thermistance 114 due à une élévation 40 du niveau de température, un premier niveau de tension choisi à 70 19371 13 2043772 l'avance est maintenu à la jonction 112, niveau qui est insuffisant pour polariser dans le sens direct la jonction'"base-émetteur du transistor 84 qui, en conséquence, reste "bloqué. Par contre, lorsque la température environnante détectée par 5 la thermistance 114 s'élève, la résistance de la thermistance s'élève également et le niveau de tension présent à la jonction 112 croît d'une manière analogue jusqu'à ce qu'un nouveau niveau de tension choisi à l'avance s'établisse à cette jonction en réponse à un niveau de la température détectée prédéterminé. L'établisse-10 ment de ce second niveau de tension prédéterminé à la jonction 112, qui est couplée avec la base 100 du transistor 84, suffit pour rendre ce transistor conducteur, de manière à shunter les signaux de déclenchement à courant continu pour les empêcher d'atteindre l'électrode de commande 76 du triac 74, en les déviant à travers le 15 circuit collecteur-émetteur du transistor 84. Pour assurer une commutation rapide et sans à-coup du transistor 84, le moyen s ensible à la tension 116 est couplé entre la jonction 112 et la base 100 et est, de préférence, constitué par un commutateur unidirectionnel au silicium ou diode de déclenchement qui a pour fonction de blo-20 quer les signaux entre la jonction 112 et la base 100 du transistor 84 jusqu'à ce que le second niveau de tension choisi à l'avance soit établi à ladite jonction, après quoi le commutateur unidirectionnel au silicium 116 devient instantanément conducteur et applique à la base du tranaistor 84 un signal de tension de grandeur 25 suffisante pour porter ce transistor à la saturation d'une manière quasi-instantanée. En outre, le commutateur unidirectionnel au silicium 116 a pour fonction de maintenir un tel signal sur la base 100 tandis que le second niveau de tension choisi à l'avance reste établi à la jonction 112, de manière à empêcher un blocage inopiné 30 du transistor 84 tout en améliorant la stabilité de son fonctionnement. lorsque le transistor 84 6st rendu conducteur, il agit en shuntant le signal de déclenchement à courant continu fourni par la diode 82 en-le dérivant à travers son circuit collecteur-émetteur et en supprimant ainsi le signal de l'électrode de commande du 35 triac 74. En conséquence, ce dernier devient non conducteur au moment où l'alternance suivante de l'énergie à courant alternatif appliquée passe par un niveau zéro, lorsque le triac 74 est:.rendu non conducteur, aucun signal de courant alternatif n'est plus appliqué au relais de charge 72, ce qui provoque l'ouverture de son contact 40 associé 86 qui à son tour coupe 1'alimeritatlon aux bornes 88. 70 19371 H 2043772 Suivant une importante caractéristique de l'invention, tant que la thermistance 114 est exposée au niveau de température plus élevé, aucune énergie de courant alternatif n'est appliquée au relais de charge 72 étant donné que le triac 74 reste non conducteur. 5 Par contre, lorsque la température détectée s'abaisse, la tension aux bornes de la thermistance 114 décroît de façon correspondante jusqu'à ce que le niveau de tension de la jonction 112 devienne insuffisant pour maintenir conducteur le commutateur unidirectionnel au silicium 116, de sorte que celui-ci devient non conducteur et 10 bloque le'passage des signaux d'excitation entre la jonction 112 et la base 100 du transistor 84. A cet égard, on peut remarquer qu'on utilise un commutateur unidirectionnel au silicium qui est rendu non conducteur, à une tension inférieure à celle qui est nécessaire pour le rendre conducteur. En conséquence, le commutateur unidirec-15 tionnel au silicium ne devient pas immédiatement non conducteur lorsque la température détectée s'abaisse, mais il le devient en réponse à un abaissement appréciable de la température détecté par la thermistance 114. Lorsque le commutateur unidirectionnel au silicium 116 devient non conducteur, la polarisation base-émetteur du 20 transistor 84 est supprimée et ce transistor se bloque. En conséquence, il ne shunte plus les signaux de .déclenchement de courant continu en les dérivant à travers son circuit collecteur-émetteur et ces signaux de déclenchement de courant continu sont par suite réappliqués à l'électrode de commande 76 du triac 74 qui est donc 25 déclenché et devient conducteur pour permettre l'application d'une énergie à courant alternatif au relais de charge 72, ce qui provoque une fermeture du contact associé 86. On voit donc qu'un rétablissement de l'alimentation en courant alternatif est assuré d'une manière pratiquement automatique sans qu'il soit nécessaire de pro-30 céder à aucune opération manuelle de rétablissement. On voit qu'on a décrit ci-dessus un nouveau dispositif de protection dans lequel l'énergie à courant alternatif appliqué à une charge est directement ajustée et sélectivement interrompue en réponse à une variation détectée d'un paramètre d'environnement tel 35 que la température. L'ajustement de ce signal à courant alternatif s'effectue en utilisant un signal à courant continu pratiquement insensible aux transitoires pour déclencher sélectivement un commutateur d'alimentation an courant alternatif cependant qu'un commutateur unidirectionnel sélectivement excitable est prévu pour shunter 40 sélectivement le signal de déclenchement à courant continu en réponse à des variations détectées dans le paramètre d'environnement. 70 19371 15 2043772 - gfflfENmCÀIIONS. - 1 - Dispositif de protection permettant de. commander l'application d'énergie à une charge en réponse à des variations, d'un paramètre d'environnement choisi à l'avance, dans lequel sont prévus 5 des moyens de commutation d'énergie à courant, alternatif comportant un élément de commande de leur conduction, des moyens d'alimentation en courant continu étant couplés avec cet élément de commande pour commander la conduction desdits moyens «Le commutation d'énergie à courant alternatif, une charge sélectivement excitable montée 10 en série avec les moyens de commutation d'énergie à courant alternatif et des moyens pour coupler cette charge avec une source d'alimentation en courant alternatif lorsque lesdits moyens de commutation d'énergie à courant alternatif sont conducteurs, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commu-15 tation unidirectionnels sélectivement excitables couplés avec les moyens d'alimentation en courant continu et avec l'élément de commande précité pour shunter sélectivement l'énergie à courant continu lorsque les moyens de commutation unidirectionnels sont conducteurs, ceux-ci comportant un élément de commande de leur conduc-20 tion; un détecteur présentant une propriété électrique qui varie en réponse à des variations du paramètre d'environnement et des moyens pour coupler électriquement ledit détecteur avec l'élément de commande desdits moyens de commutation unidirectionnels de telle manière que des variations de ladite propriété électrique du 2 - Dispositif de protection suivant la revendication 1, ea-30 ractérisé en ce que les moyens de commutation d'alimentation en courant alternatif comprennent un triac comportant -une paire de bornes d'alimentation, l'élément de commande des moyens de commutation d'énergie à courant alternatif constituant l'électrode de commande de ce triac, les moyens d'alimentation en courant continu 35 comprenant une diode redresseuse couplée avec l'électrode de commande du triac pour fournir à cette électrode des signaux de déclenchement à courant continu pour commander la conduction du triac et le détecteur comprenant un composant dont la résistance varie en réponse à des variations du paramètre d'environnement. 70 19371 16 2043772 3 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens prévus pour coupler électriquement le détecteur avec l'élément dé commande des moyens de commutation unidirectionnels comprennent un diviseur de 5 tension comportant des première et seconde résistances reliées entre elles par une jonction, la première résistance du diviseur de tension étant couplée avec les moyens d'alimentation et l'électrode de commande du triac, la jonction du diviseur de tension étant couplée avec l'élément de commande des moyens de commutation unidirec-10 tionnels et le détecteur étant connecté à l'une des première et seconde résistances de manière à faire varier le niveau de tension régnant à la jonction du diviseur de tension en réponse à des va-.riations du paramètre d'environnement afin de commander la conduc-} • ftion. des Bieyèr^ 4e comimitatS^^anÉiâirejetionnels. i.5 ' 4 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le détecteur est constitué par une thermistance à coefficient de température positif capable de produire des variations du niveau de tension régnant à la jonction du diviseur de tension en réponse à des variations détec-20 tées de la température environnante. 5 - Dispositif de protection suivant- l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commutation unidirectionnels sont constitués par un redresseur commandé au silicium, l'élément de commande des moyens de commutation unidirec- 25 tionnels constituant l'électrode de commande dudit redresseur commandé au silicium, celle-ci étant couplée avec la jonction du diviseur de tension et le circuit anode-cathode du redresseur commandé au silicium étant couplé avec l'électrode de commande du triac pour shunter sélectivement les signaux de déclenchement de courant con-30 tinu en les déviant de cette électrode. 6 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que des moyens sensibles à la tension sont couplés entre la jonction du diviseur de tension et l'élément de commande des moyens de commutation unidirectionnels 35 pour empêcher le passage de signaux -transitoires suffisant pour affecter la conduction de ceux-ci, les moyens sensibles à la tension étant capables de fournir à l'élément de commande un signal électrique suffisant pour rendre conducteurs les moyens de commutation unidirectionnels d'une manière pratiquement instantanée et pour 40 shunter ainsi les signaux de déclenchement de courant continu en 70 19371 17 2043772 les déviant de l'électrode de commande du triac en réponse à l'établissement d'un niveau de tension choisi à l'avance- à la jonction du diviseur de tension. 7 - Dispositif de protection suivant la revendication 6, ca-5 ractérisé en ce que les moyens sensibles à la tension sont constitués par une diode de Zenër, l'électrode de commande du redresseur commandé au silicium étant couplée avec la jonction du diviseur de tension, par l'intermédiaire de cette diode de Zener, tandis que son circuit anode-cathode est monté aux bornes du diviseur de ten- 10 sion. 8 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commutation unidirectionnels sont constitués par un transistor, l'élément de commande des moyens de commutation unidirectionnels étant constitué 15 par la base de ce transistor, ladite base étant couplée avec la jonction du diviseur de tension et le circuit émetteur—collecteur dudit transistor étant couplé avec l'électrode de commande du triac pour shunter sélectivement les signaux de déclenchement de courant continu en les déviant de cette électrode. 20 9 - Dispositif de protection suivant la revendication 8, ca ractérisé en ce que des moyens sensibles à la tension sont montés entre la jonction du diviseur de tension et la base du transistor, ces moyens sensibles à la tension étant capables de fournir à ladite base un signal électrique suffisant pour provoquer la conduction 25 du transistor à un niveau de saturation d'une manière sensiblement instantanée en réponse à l'établissement d'un niveau de tension choisi à l'avance à la jonction du diviseur de tension, de manière à shunter les signaux de déclenchement de courant continu en les déviant de l'électrode de commande du triac. 30 10 - Dispositif de protection suivant la revendication 9, ca ractérisé en ce que les moyens sensibles à la tension sont constitués par un commutateur unidirectionnel au silicium. 11 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de couplage 35 du détecteur à l'élément de commande des moyens de commutation unidirectionnels sont agencés de telle manière qu'une variation choisie à l'avance d.e la résistance dudit détecteur se traduise par l'application d'un signal d'excitation à l'élément de commande des moyens de commutation unidirectionnels, de manière à rendre ceux-40 ci conducteurs et à shunter les signaux de commande de courant 70 19371 le 2043772 continu en les déviant de l'élément de commande des moyens de commutation d'énergie de courant alternatif, de façon à interrompre l'application de courant alternatif à la charge. 12 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des re— 5 vendications 3 à 11, caractérisé en ce que les moyens de commutation unidirectionnels comprennent un circuit shunt, électriquement monté en parallèle avec les moyens fournissant des signaux de déclenchement à courant continu'et avec l'électrode de commande du triac, pour shunter sélectivement ces signaux de déclenchement en 10 les déviant de cette électrode lorsque les moyens de commutation unidirectionnels sont conducteurs et en ce que des moyens sont prévus pour établir un premier niveau -de tension choisi à l'avance à la jonction du diviseur de tension en réponse à une première condition du paramètre d'environnement et pour établir un second niveau . - ^ l 15 de tension en réponse à une seconde condition du paramètre d'envi- : ronnement, ce second niveau de tension choisi à l'avance étant suffisant pour rendre les moyens de commutation précités conducteurs de manière à shunter les signaux de déclenchement de courant conti-» nu pour rendre le triac non conducteur et interrompre l'application 20 de courant alternatif à la charge. i COPY