Brevet FR2237352A1 — publié le 19750207

La présente invention concerne la commande réglable de l'intensité d'un courant électrique et, en particulier, les dispositifs aest-inés opérer une telle commande dans une installation alimentée sous la tension du secteur dit industriel, telles que se présentent, par exemple, les Installations d'é- clairage domestique, d'atelier d'entreprise, etc.. L'application à lteclairage sous tension de secteur des locaux industriels ou domestiques-d'un système fonctionnel destiné à assurer à la fois une fonction de commande et une fonction de réglage de énergie à délivrerest classique. L'emploi en courant alternatif des thyristors pour doser énergie est courant ; c 'est ainsi que les dispositifs connus de commutation et de réglage d'énergie comportent un circuit qui comprend au moins un thyristor ou un triac ainsi qu'une résistance variable agissant généralement sur le circuit de gâchette du redresseur commande. Le circuit comprenant le thyristor ou le triac est dispose entre le réseau et la charge à alimenter . Ce circuit a reçu le nom de gradateur. Un circuit gradateur utilise le retard à l'amorçage pour régler l'intensitué débitée, en particulier dans le cas de courant alternatif. Le courant débité est alors formé par les demi-alternances amputées d'une partie plus ou moins grande du front menant. On utilise généralement pour réaliser les circuits gradateurs soit un seul thyristor, soit un ensemble de deux thyristors montes en tete-bEche. Un article de J. LECORGUILLIER dans la Revue Générale de l'Electricité, tome 75 N" 7-8 Juillet-Août 1966, pages 939 à 942, détaille le mode de fonctionnement de ce type de montage. On peut encore utiliser un triac (commandé par une seule gâchette) et un diac (élément symétrique) ainsi que l'indique l'auteur.Le triac correspond au montage antiparallèle de deux thyristors ayant, l'un la gâchette dans la cathode et l'autre la gâchette dans l'anode. Le diac est une diode symétrique. Le fonctionnement du circuit gradateur est particulièrement simple dans le cas où la charge est spécifiquement ohmique. Lorsqu'on désire rendre réglable-l'énergie délivrée sur une charge strictement résistive comme une installation d'éclairage, le montage gradateur remplace l'interrupteur classique. Aussi le fabricant fournit des dispositifs gradateurs contenant dans un boitier les circuits voulus. On fixe le dispo sitifpar encastrement du boitier dans une paroi murale. La variation du rapport de énergie souhaitée à l'énergie maximale s'opère par action- sur le bouton de commande de la résistance variable. Ce bouton est saillant par rapport à la paroi murale. Mais le boîtier est d'un encombrement plus important que l'encombrement du support d'interrupteur classique à encastrer La mise en place du gradateur du commerce oblige l'utilisateur à effectuer un petit travail.Ceci constitue un écueil à la diffusion de l'emploi des gradateurs. C'est pour obvier à cet inconvénient que la présente invention propose un gradateur d'énergie remarquable en ce que les circuits qu'il comporte sont entièrement inclus dans le bouton de commande de l'appareil. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu a titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure la représente le schéma de principe d'un premier circuit gradateur d'énergie, La figure lb représente le schéma de principe d'un deuxième circuit gradateur, La figure 2 représente la vue en coupe axiale d'un dispositif gradateur selon l'invention. Le circuit de la figure la est alimenté en courant alternatif à partir des bornes 1 et 2 reliées au secteur. La charge est représentée en 3 ; le thyristor T est relié par son anode à l'une des extrémités d'une résistance variable RV et à la borne 2 du secteur et par sa cathode à un point commun à la charge 3 et à l'autre extrémité de la résistance précitée. La borne réglable de la résistance RV est reliée à la gâchette G du thyristor T. A la mise sous tension, le thyristor est bloquant et ne devient conducteur pour l'alternance positive considérée que lorsque sa gâchette est sou mise à une tension supérieure à la tension de seuil V . On peut ajuster la o valeur de cette tension de seuil par action sur la commande de la résistance RV qui est placée dans le circuit de gâchette. Il s'ensuit que l'on peut ajuster le point initial de passage d 'un courant dans la charge 3. Ce point initial est réglable sur le front montant,positif par hypothèse,de la sinu solide représentant le courant alternatif.Mais lethyristoeconiucteur pour la fraction de l'alternance positive qui suit le point initial de fonctionnement est bloquant pour l'alternance de sens contraire. I1 ne redevient conducteur que pour la même fraction de l'alternance positive consécutive. I1 s'ensuit que le gradateur selon le circuit de la figure la n'opère que sur 50% de l'énergie délivrée par le secteur. Ceci rend évidente la nécessité d'un montage symétrique pour opérer le découpage variable sur les deux alternances de l'alimentation alternative. La figure lb illustre un tel montage symétrique. Le triac T1 T2 associé à l'élément diode symétrique diac D2 , constitue avec la résistance variable RV2 un gradateur d'énergie pour l'alimentation de la charge 3 à partir des bornes 1 et 2 du secteur. Dès que la tension aux bornes du condensateur C2, monté en série avec la résistance RV2 dans le bras parallèle au triac T1 T2, atteint la tension de pic de la diac D2 , il se décharge entre la ggchette G et le thyristor T1 .le triac s'amorce. te fonctionnement pour chacune des alternances positive et négative est le mebme que dans le cas précédent pour une seule alternance . Mais ici le réglage s 'opère sur la totalité de énergie délivrée par le secteur alternatif. D'autres variantes de réalisation de circuit gradateur peuvent être suggérées. Entre les divers circuits réalisables, ce sont des considérations de puissance, de prix de revient , ete. qui permettent d'exercer le choix. La figure 2 illustre un dispositif selon l'invention Sur une plaquette support 5 sont prévus des perçages pour le passage de vis de fixation 6, 6' à la paroi 7 d'un mur. Une tige 8 sert de conduit d'amenée pour les fils électriques et d'axe de rotation au bouton mobile 10 qui contient un circuit analogue à celui de la figure la par exemple. A la tige centrale du bouton sont fixés d'une part le thyristor T, d'autre part la résistance RV. La liaison mdcanique avec la résistance RV est prévue de telle façon que l'angle de rotation du bouton soit corrélatif à la modification de la valeur de la résistance RV introduite dans le circuit.Le logement de tout le circuit à l'intérieur du bouton n'entratne pas de grosses difficultés car aucun des éléments de circuit n t est de grande dimension. Le fonctionnement est simple. L'action sur le bouton 10 réalise la commande du taux d'énergie partiell & W en relation avec énergie totale disponible W , e 'est-à-dire le taux p m W voulu. ~ m Ce résultat est atteint quel que soit le type de circuit de gradateur employé. On a suggéré ltemploi des dispositifs selon ltinvention,en parti eulier dans l'installation de l'éclairage, mais cet emploi n'est pas limitatif et le dispositif peut être employé pour des installations de chauffage élec- trique de locaux, de traitements thermiques de matériaux, des équipements de fours électriques industriels, la commande de soudeuses électriques, etc.. Les avantages du dispositif préconisé sont : la facilité de fixation par vis de façon superficielle -en évitant un évidement à l'intérieur des parois murales, la propriété de- convenir aussi bien pour tous types de circuits gradateurs, la modicité du prix de revient, la possibilité d'être réalisé à l'aide de circuits intégrés. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits cidessus en relation avec un exemple de réalisation particulier, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la commande graduelle d t intensité d'un courant électrique dans lequel le circuit gradateur comprend au moins une résistance électrique réglable coopérant avec un composant du type redresseur contrôlé, tel un thyristor, pour modifier l'intensité du courant alimentant une charge sous tension, éventuellement constante, caractérisé en ce que les composants du circuit gradateur sont inclus dans le bouton de commande agissant sur le réglage de la résistance variable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants du circuit gradateur inclus dans le bouton de commande font partie d'un circuit intégré.