Brevet FR2065724A1 — publié le 19710806

i 2065724 La présente invention se rapporte à une amélioration d'un protecteur de surintensité, particulièrement d'un protecteur de surintensité du type dans lequel le transistor de commande de courant est automatiquement remis à l'état conducteur après extinc-5 tion de la surtintensité. Le protecteur du type à limitation de courant à été largement utilisé pour protéger des sources de puissance de tension constante de courant nominal relativement petit. Cependant, dans un protecteur de surintensité pour une source de puissance à fort cou-10 rant, l'utilisation d'un tel protecteur du type à limitation de courant est indésirable puisque sous l'écoulement de courant fort, particulièrement dans un court-circuit de la charge pendant une longue période, la dissipation de collecteur du transistor de limitation de courait inclus peut augmenter de façon proéminente, ce qui 15 occasionne des dommages calorifiques du transistor. En conséquence, pour protéger une source de puissance de tension constante à courant élevé, il est préférable d'utiliser un type de circuit ayant un dispositif de commutation qui amène ion transistor de commande de courant à être mis hors circuit au moment de la production 20 d'une surintensité. Comme dispositif de commutation tel, on préfère le thyristor du fait de la simplicité de son circuit. Lorsqu'un thyristor est utilisé en tant que dispositif de commutation, en vue , —- ~ «"--a ~ — ~ ~ c- — •— —— te extinction d'une surintensité, il est nécessaire de prendre 25 quelques mesures pour bloquer le thyristor, par exemple par un court-circuit entre l'anode et la cathode du thyristor ou par la coupure du circuit de l'anode ou de la cathode afin d'arrêter le courant du thyristor. De façon classique, de telles mesures sont faites par une 30 commutation manuelle après chaque mise en circuit du thyristor. Le maintien manuel du commutateur pour remettre le protecteur de surintensité à son état normal ne convient pas et, en conséquence, un des principaux objets de la présente invention est d'obtenir un protecteur de surintensité amélioré ayant un thyristor 35 pour détecter une surintensité afin de mettre hors circuit un transistor de commande de courant, dans lequel ledit thyristor peut être automatiquement bloqué par la fonction d'un élément de commutation. Un autre objet de la présente invention est d'obtenir un 40 protecteur de surintensité amélioré possédant un thyristor pour la 70 36224 2 2065724 détection d'une surintensité afin de mettre hors circuit un transistor de commande de courant dans lequel ledit thyristor peut être automatiquement bloqué au moyen d'un signal d'entrée à un amplificateur connecté aux bornes de sortie du protecteur de surintensité. 5 D'autres objets, avantages et caractéristiques de la pré sente invention apparaîtront mieux de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est un diagramme de circuit d'un protecteur de surintensité du type à tension constante classique ayant des 10 moyens de remise en état manuels. La figure 2 est un diagramme de circuit d'un exemple de base d'un protecteur de surintensité mis en oeuvre selon la présente invention. La figure 3 est un diagramme de circuit d'un exemple modi-15 fié d'un protecteur de surintensité mis en oeuvre selon la présente invention, dans lequel une puissance commerciale est utilisée en tant que signal de remise en état, et La figure 4 est un diagramme de circuit d'un autre exemple ■odifié du protecteur de surintensité mis en oeuvre selon la pré-20 sente invention, dans lequel un signal d'entrée à un amplificateur connecté au protecteur de surintensité en tant que charge est utilisé comme signal de remise en état. de surintensité du type à tension constante classique, les bornes 25 2 d'un enroulement primaire d'un transformateur de puissance 1 sont connectées à la source de puissance commerciale non représentée dans le dessin, les deux bornes d'extrémité d'un enroulement secondaire sont connectées en commun à la borne positive d'un condensateur de filtrage 5 par l'intermédiaire de diodes redresseuses 3 et 30 4, respectivement, et la prise centrale de l'enroulement secondaire est connectée à la borne négative du condensateur de filtrage 5» L'électrode de l'émetteur et l'électrode du collecteur d'un transistor de commande de courant 6 sont connectées du côté positif du condensateur et à la borne de sortie positive 15, respectivement, 35 et l'électrode de la base du transistor de commande de courant 6 est connectée à l'électrode du collecteur d'un transistor de détection de tension 7, dont l'électrode de l'émetteur est connectée à la borne de sortie négative 15* par l'intermédiaire d'une diode de Zener 8, et dont l'électrode de la base est connectée à une borne 40 de division 9* du potentiomètre connecté entre la borne de sortie 70 36224 3 2065724 positive 15 et la borne de sortie négative 15'. Une résistance 10 est connectée entre la borne de sortie positive 15 et la borne positive de la diode de Zener 8. Une résistance de charge 11 du transistor de détection de tension 7 est connectée entre la borne 5 positive du condensateur 5 et l'électrode du collecteur du transistor 7. L'électrode positive d'un thyristor 12 est connectée à l'électrode de la base du transistor de commande de courant 6; l'électrode négative du thyristor 12 e3t connectée à la borne négative du condensateur 5S l'électrode de commande du thyristor 12 est 10 connectée à la borne de sortie négative 15* î et une résistance de détection de surintensité 13 est connectée entre ladite électrode négative et l'électrode de commande du thyristor 12. Un commutateur de remise en état manuel 14 est connecté sur l'électrode positive et l'électrode négative du thyristor 12. 15 Le protecteur de surintensité classique mentionné ci-des sus fonctionne de la façon suivante : Lorsqu'une surintensité s'écoule dans une charge 16 connectée aux bornes de sortie 15 et 15', la chute de tension sur la résistance de détection de surintensité 13 atteint un niveau sensi-20 ble mettant, de ce fait, en circuit le thyristor 12 en impartissant un signal de déclenchement à la gâchette de commande de celui-ci. Au moment de la mise en circuit du thyristor, le eourant s'éeoulant au travers de la résistance 12 vers le transistor 7 diminue, puisque le thyristor 12 court-circuite le transistor 7. Du fait que 25 l'électrode de la base du transitor de commande de courant 6 est mise à la terre, par la mise en cireuit mentionnée ci-dessus du thyristor 12, ledit transistor 6 est instantanément coupé, protégeant de ce fait la charge 16 et se protégeant lui-même. Naturellement, le thyristor 12 reste en circuit jusqu'à ce que le commuta-30 teur de remise en état 14 soit fermé pour court-circuiter l'électrode positive et l'électrode négative de celui-ci. Tel que décrit ci-dessus, le protecteur de surintensité classique nécessite que son commutateur de remise en état soit fermé en vue de le remettre à son état normal à partir de l'état de 35 coupure du courant de charge. Dans la figure 2 représentant l'exemple de base de la présente invention, les bornes 2 d'un enroulement primaire d'un transformateur de puissance 1 sont connectées à la source de puissance commerciale non représentée dans le dessin, les deux bornes d'ex-40 trémité d'un enroulement secondaire sont connectées en commun à la 70 36224 4 2065724 borne positive d'un condensateur de filtrage 5 par l'intermédiaire de diodes redresseuses 3 et 4, respectivement, et la prise centrale de l'enroulement secondaire est connectée à la borne négative du condensateur de filtrage 5. L'électrode de l'émetteur et l'é-5 leetrode du collecteur d'un transistor de commande de courant 6 sont connectées du côté positif du condensateur et à la borne de sortie positive 15» respectivement, et l'électrode de base du transistor de commande de courant 6 est connectée à l'électrode du collecteur d'un transistor de détection de tension 7, dont l'élec-10 trode de l'émetteur est connectée à la borne de sortie négative 15' par l'intermédiaire d'une diode de Zener 8, et dont l'électrode de base est connectée à une borne de division 91 du potentiomètre connecté entre la borne de sortie positive 15 et la borne de sortie négative 15*. Une résistance 10 e3t connectée entre la borne de 15 sortie positive 15 et la borne positive de la diode de Zener 8. Une résistance de charge 11 du transistor de détection de tension 7 est connectée entre la borne positive du condensateur 5 et l'électrode du collecteur du transistor 7. L'électrode positive d'un thyristor 12 est connectée à l'électrode de base du transistor de 20 commande de courant 6; l'électrode négative du thyristor est connectée à la borne négative du condensateur 5; l'électrode de commande du thyristor 12 est connectée à la borne de sortie négative 15'; et une résistance de détection de surintensité 13 est connectée entre ladite électrode négative et l'électrode de commande du 25 thyristor 12. Dans cet exemple, un transistor de commutation 17 est prévu en connectant son électrode de collecteur à la borne positive du thyristor 12 et en connectant son électrode d'émetteur à la borne négative du thyristor 12 par l'intermédiaire de la résistance 30 21. Un condensateur de dérivation 22 est connecté en parallèle avec la résistance 21, et une résistance 23 est connectée entre l'électrode de l'émetteur du transistor de commutation 17 et la borne de sortie positive 15. Une résistance 18 est connectée entre l'électrode de base du transistor de commutation 17 et l'électrode 35 négative du thyristor 12, et une source de signal en courant alternatif 20, tel qu'un oscillateur, est connectée sur la résistance 18 par l'intermédiaire d'un condensateur 19. L'exemple mentionné ci-dessus de la présente invention fonctionne de la façon suivante s 40 Dans l'état normal où se trouve le courant de charge d»na 70 36224 5 2065724 une valeur admissible prédéterminée, le signal de sortie en courant alternatif depuis la source de signal en courant alternatif 20 ne peut rendre le transistor de commutation 17 conducteur, puisque la tension de polarisation en courant continu impartie à l'électrode 5 de l'émetteur dudit transistor 17 par l'intermédiaire des résistances 23 et 21 est préréglée pour dépasser la tension de pic dudit signal de sortie en courant alternatif. Lorsqu'une surintensité s'écoule dans une charge 16 connectée aux bornes de sortie 15 et 15'> la chute de tension sur la 10 résistance de détection de surintensité 13 atteint un niveau sensible, mettant en circuit, de ce fait, le thyristor 12 en impartis-sant un signal de déclenchement à la gâchette de commande de celui-ci. Au moment de la mise en circuit du thyristor, le courant s'écoulant au t avers de la résistance 11 vers le transistor 7 di-15 minue, puisque le thyristor 12 court-circuite le transistor 7. Du fait que l'électrode de base du transistor de commande de courant 6 est mise à la terre par la mise en circuit mentionnée ci-dessus du thyristor 12, ledit transistor 6 est instantanément bloqué, protégeant de ce fait la charge 16 et se protégeant lui-même. 20 Du fait de l'état bloqué du transistor de commande de courant 6, la tension de la borne de sertie positive 15-tombe à zéro et, en conséquence, la tension de polarisation impartie à l'électrode de l'émetteur du transistor de commutation 17 tombe également à zéro. Lorsque ladite tension de polarisation tombe, le signal de sortie 25 en courant alternatif depuis la source de signal en courant alternatif 20 travaille pour rendre le transistor de commutation 17 conducteur, réduisant extrêmement de ce fait la résistance collec-teur-émetteur dudit transistor 17. Puisque l'électrode de l'émetteur dudit transistor 17 est connectée à l'électrode négative du 30 thyristor 12 par l'intermédiaire du condensateur 22, le thyristor 12 est court-circuité sensiblement dans la période transitoire ou d'amorçage juste après la conduction du transistor de commutation 17, permettant à la totalité du courant par l'intermédiaire de la résistance 11 de s'écouler au travers dudit transitor 17 et, de ce 35 fait, mettant hors circuit le thyristor 12. Lorsque la surintensité s'écoulant dans la charge 16 cesse avant la mise hors circuit du thyristor 12, cet état bloqué reste et devient l'état normal de remise en état. Cependant, lorsque la cause de la surintensité continue après la mise hors circuit du thy-40 ristor 12, la surintensité s'écoule de nouveau et le thyristor 12 70 36224 6 2065724 est remis en circuit. En conséquence, le thyristor est mis hors circuit et mis en circuit de façon répétée à une fréquence du signal de sortie de la source de signal en courant alternatif 20, et le courant de charge sensible dans la charge 16 est minimisé à une 5 valeur négligeable. Dans la figure 3 représentant un exemple modifié de la présente invention, un moyen pour prendre une partie de la tension de puissance commerciale, telle qu'une seconde prise 24, autre que la prise centrale, est prévu dans l'enroulement secondaire du transforma-10 teur de puissance 1, et la seconde prise 24 est connectée à l'électrode de la base du transistor de commutation 17 par l'intermédiaire du condensateur 19 > au lieu de la source de signal en courant alternatif 20 de la figure 2. Les parties autres que la seconde prise 24 sont les mêmes que celles décrites dans le premier exemple. Dans le protec-15 teur de surintensité du second exemple, un signal en courant alternatif est imparti depuis la seconde prise 24 à l'électrode de la base du transistor de commutation 17 pour le rendre conducteur lorsque le transistor de commande de courant 6 est mis hors circuit, comme dans le premier exemple représenté dans la figure 2. 20 En tant qu'autre modification du second exemple mentionné ci-dessus, une tension divisant le circuit de résistance peut être utilisée également en tant que moyen pour prendre une- partie de la tension de puissance commerciale. Naturellement, un troisième enroulement indépendant dans le transformateur de puissance 1 peut 25 être utilisé comme tel moyen. Dans la figure 4, représentant un autre exemple modifié, la charge 16 est un amplificateur tel qu'un amplificateur audio, et la borne d'entrée 26 de l'amplificateur 16 est connectée à la borne d'entrée 28 du dispositif de commutation tel que le transis-30 tor de commutation 17 du protecteur de surintensité 25* lequel est constitué dans le même circuit que ceux représentés dans les figures 2 ou 3 mais excluant la source de signal en courant alternatif 20 ou la seconde prise 24. Dans cet exemple, un signal d'entrée depuis la borne d'en-35 trée 26 est divisé et imparti à la borne d'entrée 28 du transistor de commutation 17 du protecteur de surintensité 25, en vue de rendre le transistor de commutation 17 conducteur lorsque la tension de polarisation de ce transistor 17 tombe. Un signal de bruit, par exemple, un signal audio peut être utilisé en tant que ledit signal, 40 puisque habituellement il n'est pas besoin de mettre hors circuit 70 36224 7 2065724 le thyristor 12 dans un temps court déterminé. Un circuit de limitation pour la limitation de l'amplitude excessive du signal d'entrée à la borne 28 peut être efficacement utiliséten vue d'éviter tout travail non précis. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire sus ceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'hom me de l'art. 70 36224 8 2065724 REVENDICATIONS 1 - Protecteur de surintensité, caractérisé en ce qu'il comprend un transistor pour la commande du coursait de charge et un thyristor qui se met en circuit à une surintensité dans la charge 5 et met hors circuit ledit transistor de commande de courant,et caractérisé en ce qu'il est prévu avec un dispositif de commutation à semi-conducteur qui court-circuite instantanément ledit thyristor et le met hors circuit, ledit dispositif de commutation recevant un signal d'entrée en courant alternatif depuis une source de signal 10 en courant alternatif et étant polarisé par un circuit de polarisation de telle façon que ledit transistor de commutation soit rendu conducteur seulement lorsque ledit transistor de commande de courant est mis hors circuit. 2 - Protecteur de surintensité selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la source de signal en courant alternatif est un moyen pour prendre une partie de la tension de puissance commerciale . 3 - Protecteur de surintensité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de signal en courant alternatif est 20 un moyen pour prendre une partie d'un signal d'entrée pour un amplificateur qui est connecté en tant que charge audit protecteur de surintensité. 4 - Protecteur de surintensité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de commutation 25 est im transistor à émetteur mis à la terre qui reçoit le signal d'entrée en courant alternatif à l'électrode de base, et dont une électrode d'émetteur est connectée à un point de jonction de deux résistances connectées sur la charge. 5 - Protecteur de surintensité selon la revendication 2, 30 caractérisé en ce que ledit moyen de commutation est un transistor à émetteur mis à la terre qui reçoit le signal d'entrée en courant alternatif à l'électrode de base, et dont une électrode d'émetteur est connectée à un point de jonction de deux résistances connectées sur la charge. 35 6 - Protecteur de surintensité selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de commutation est un transistor à émetteur mis à la terre qui reçoit le signal d'entrée en courant alternatif à l'électrode de base et dont une électrode d'émetteur est connectée à un point de jonction de deux résistances connectées 40 sur la charge.