Brevet FR2125619A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne des circuits de" protection et plus spécialement des circuits de protection de sources de courant destinés aux récepteurs radiophoniques à transistors, aux enregistreurs à bande magnétique, aux obturateurs électroniques pour caméras et analogues. I1 se produit fréquemment dans les récepteurs radiophoniques à transistors, les enregistreurs à bande magnétique, les obturateurs électroniques pour caméras, etc... qu'une source de courant, par exemple une batterie, soit branchée à l'en- vers, ce qui provoque un gaspillage d'énergie et parfois des dommages aux circuits intérieurs0 Ces accidents peuvent se produire particulièrement quand les circuits intérieurs comprennent des circuits intégrés (ci). Pour éviter ces accidents, il faut prendre les dispositions nécessaires pour qu'un courant circule en direction d'une charge quand la source est branchée correctement, mais qu'aucun courant ne circule en direction de cette charge quand la source est branchée à l'envers. Pour cela, on peut utiliser un élément tel qu'une diode et le brancher en série avec la charge de manière à empêcher le passage dSun courant chaque fois que la source est branchée à l'envers. Cependant, l'utilisation d'un tel élément pourrait, à son tour, donner lieu à des difficultés étant donné que, lorsque la source de courant est branchée correctement, un courant de l'ordre de plusieurs milliampères passe par cette diode et qu'une chute de tension résultante de 0,5 V ou plus aux bornes de ladite diode ne peut être empêchée. Même si plusieurs de ces diodes sont branchées en parallèle pour réduire le courant circulant dans chacune, afin de réduire la chute de tension provoquée par celle-ci, on ne peut s'attendre à une diminution marquée de la chute de tension étant donné que la tension aux bornes d'une diode est une fonction logarithmique du courant qui la traverse. Par ailleurs, la tension aux bornes d'une diode dépend fortement de la température, toutes choses égales par ailleurs. L'appareil du type décrit selon l'invention comporte un circuit de protection d'une source de courant, dans lequel la chute de tension possible peut être considérablement réduite et est pratiquement indépendante de la température. Selon l'invention, le circuit de protection de la source de courant comprend un transistor ou en comprend plusieurs branchés en parallèle, une résistance branchée en série avec les bases desdits transistors et reliée à la borne positive d'une source de courant et une charge branchée entre les collecteurs desdits transistors et ladite borne positive de ladite source de courant. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre dgexemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est un schéma d'un exemple du circuit de protection d'une source de courant selon l'invention la figure 2 est un schéma d'une variante de réalisation du circuit de protection d'une source de courant selon ltin- vention la figure 3 illustre une famille de courbes représentant le fonctionnement du circuit de protection d'une source de courant selon l'invention ; et la figure 4 est un schéma d'une autre variante de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une première réalisation du circuit de protection d'une source de courant selon l'invention. les divers modes de fonctionnement dtun transistor peuvent comporter une région ou mode de blocage, une région ou mode d'activité, une région ou mode de branchement à 11 envers et une région ou mode de saturation. Si la source de courant (figure 1) est dans la position B(c'est-à-dire branchée à lten- vers), le transistor Q1 fonctionne selon le mode de branchement à I'envers et suivant le mode de blocage, si bien qu'aucun courant ne peut plus passer en direction d'une charge RB qui peut etre par exemple un semi-conducteur ou un circuit intégré CI Par conséquent, le transistor Q1 assure, dans ce cas, la protection d'une source de courant branchée à l'envers. Si la source de courant est dans la position A (c'està-dire branchée correctement), le transistor Q1 fonctionne suivant le mode actif, et laisse passer un courant en direction de la charge R. Comme cela est bien connu, la tension collecteur-émetteur VCE et le courant de collecteur IC du transistor Q1 fonctionnant suivant le mode actif sont liés par la relation représentée par les courbes caractéristiques de la figure 3. La charge Rî étant reliée au collecteur du transistor Q1, la caractéristique (VCE,IC) doit prendre la forme d'une courbe 1 si la valeur de la résistance R est choisie de manière que le courant de base IB du transistor Q1 soit suffisamment grand. Si l'on admet (figure 3) que le courant passant dans la charge est I1 et que la tension collecteur-émetteur VcE du transistor Q1 est égale à V1, qui peut être inférieure à 0,25 V pour le courant normal I1 de l'ordre de quelques dizaines de milliampères passant dans la charge, la chute de tension de la source de courant est considérablement réduite dans ces conditions. La figure 2 représente une deuxième forme de réalisation de l'invention dans laquelle les deux transistors Q1 et & Q2 qui remplacent le transistor unique de la figure 1, sont branchés en parallèle. Dans cette variante, le courant It1 circulant en direction de la charge RL est sensiblement égal au courant I1 de la première forme de réalisation et, par conséquent, des courants I2 circulant en direction des transistors Q1 et Q2 sont tous deux égaux à I2=I1'/2, soit environ la moitié du courant I1 (figure 1) passant dans la charge. Par conséquent, sur la figure 3, la tension émetteur-collecteur VCE devient V2 = V1/2. Par conséquent, la chute de tension de la source de courant est réduite d'environ 50 . De même, quand n transistors sont utilisés, VCE est voisin de Vl/n, ee qui signifie que la chute de tension de la source de courant est réduite à environ Vlan. Par ailleurs, le courant 1 de la figure 3 n'est pratiquement pas influencé par des variations importantes de température, si bien que le circuit selon l'invention de protection de la source de courant fonctionne pratiquement indépendamment de la température. le montage de la troisième réalisation représenté sur la figure 4 est identique à celui de la première réalisation de la figure 1, sauf que le transistor Q1 du type npn de la première réalisation est remplacé par un transistor pnp Q'1. il va de soi que cette troisième réalisation fonctionne de la mê- me manière que la première. On peut se rendre compte que le circuit selon la présente invention permet de protéger une source de courant par îrem ploi de un ou plusieurs transistors et d'une seule résistance peu coûteux, et que ce circuit de protection réduit considéra blement la chute de tension de cette source. Par conséquent, ce circuit est très efficace pour l'emploi avec une batterie ou analogue, dont la chute de tension doit être réduite dans la mesure du possible. De plus, les variations de tension du circuit de protection de la source de courant selon l'invention sont pratiquement négligeables, même pour de grandes variations de la température ambiante, ce qui contribue à rendre ce circuit très efficace dans des conditions de température variables. Il va de soi que la présente invention a été décrite cidessus à titre purement indicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes modifications de détail conformes à son esprit sans sortir de son cadre. REVENDInATION5 I.- Circuit de protection d'une source de courant, caractérisé en ce qu'il comprend une source de courant2 une charge, dont une première borne est reliée à une première borne de ladite source de courant, une résistance, dont une première borne est reliée à ladite première borne de ladite source de courant et un transistor, dont la base est reliée à la seconde borne de ladite résistance, le collecteur est relié à la seconde borne de ladite charge et l'émetteur est relié à la seconde borne de ladite source de courant. 2.- Circuit de protection pour source de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit transistor est du type npn et ladite première borne de ladite source de courant est la borne positive et la seconde borne de ladite source de courant est sa borne négative. 3.- Circuit de protection d'une source de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit transistor est du type pnp, ladite première borne de ladite source de courant est la borne négative et la seconde borne de ladite source de courant est sa borne positive 4.- Circuit de protection d'une source de courant, caractérisé en ce qu'il comprend une source de courant dont une première borne est reliée à une première borne d'une charge ainsi qu'à une première borne d'une résistance et plusieurs transistors dont la base de chacun est reliée à la seconde borne de ladite résistance, le collecteur de chaque transistor étant relié à la seconde borne de ladite charge et l'émetteur de chaque transistor étant relié à la seconde borne de ladite source de courant