Brevet FR2269824A1 — publié le 19751128

La présente invention a pour objet à titre de produit industriel nouveau un dispositif électronique à commande fixe ou variable, destiné au déclenchement de thyristors ou de triacs de toutes puissances, encourant alternatifs monophasés et polyphasés. Sa conception et sa fiabilité en font un dispositif de hautes performances, aux nombreuses applications des secteurs, publics, privés, industriels et commerciaux. D'autres dispositifs connus utilisent des thermostats, relais capteurs ou commandes manuelles à leurs entrées, beaucoup ont des performances très limitées et sont -d'un emploi malaisé. Ils produisent par ailleurs des impulsions engendrées par des circuits à résis.tances-condensateurs et diodes bi-directionnelles ou transistors uniJonctions, qui manquent souvent de symétrie et d'une durée prohibitive dangeureuse pour la vive des thyristors et des triaes. Le présent dispositif ne comporte a son entrée qu'un capteur ou un élément discret adapté à l'utilisation pour laquelle il est destiné et il possède un système d'affichage de consigne; les impulsions outil délivre sont d'une parfaite symétrie et- leur brièveté interdit les taux de- croissances0 Il n'est pas affecté par les phénomènes perturbateurs et interdit tous déclenchements intempestifs de 11 étage de puissance. Cependant des él-éments faisants l'objet dtune précédente demande de brevet (n0 72 39424) ont été repris pour ce dispositif qui comporte des améliorations très importantes et des simplifications très utiles pour certaines applications, notamment une sensibilité réglable s1 étalant du dixième d'unité à plusieurs unités, un système de-programmation des débits maxima, minima et arrtt automatique, une commande par tout ou rien, une commande inversement proportionnelle à variation linéaire ou logarithmique et son nouveau mode de fonctionnement sur tous types de courants, alternatifs, monophasés et polyphasés, et son système d'affichage. Des formes d'exécutions de l'invention sont décrites ci-après à titre indicatif et nullement limitatif en se référant aux schémas annexés. La fig. 1 planche 1-2 représente crrra alimentation destinée aux appareils de hautes performances, elle fourni des tensions continues, pulsée en C, pulsée et éerttée en B, régulée et filtrée par C2 en A, avec une masse Me La fig. 2 planche I-2 représente une alimentation simplifiée, la tension A est stabilisée par D5 et filtrée par C2. L'étage pilote d'une importance fondamentale pour le fonctionnement du dispositif est présenté en plusieurs versions suivant les applications. Ils ont tous en commun un amplificateur différentiel déjà connu, composé des transistors T2-T3. D'autres types d'amplificateurs non décrits ici, sont également utilisables. La fig. 3 planche I-2 représente un étage pilote simplifié, il comprend un amplificateur différentiel T2-T3; leurs émetteurs sont polarisés par P1 qui est la commande de sensibilité de ltensemble, il possède une entrée E et un potentiomètre d'affichage P2. Entre les collecteurs de T2-T3 est connecté un condensateur C3 qui a pour fonction de stabiliser 11 étage; suit un transistor T4 qui débite par son collecteur une tension variable en fonction de la réponse du capteur. Cette tension point S est envoyée sur les étages suivants; cet étage est un étage pilote type, à variation négative par la façon dont sont connectés T4 et C3. La fig. 4 planche I-2 représente un étage pilote type à variation positive par la façon dont sont connectés C3 et T4. Sur l'entrée E est connectée une résistance ajustable R6 qui limite l'excursion du capteur et un condensateur C4 qui par sa valeur modifie le temps de réponse. T4 délivre toujours une tension variable S par son collecteur où figure ici un circuit supplémentaire composé d'un pont diviseur R11-R12; au point milieu de ce pont est connectée une diode D7 qui a sa cathode reliée à la base de T3, ce circuit neutralise tous phénomènes perturbateurs et augmente considérablement la pureté de réponse de l'éta ge. La fig. 5 planche I-2 représente un étage pilote de hautes performances à commande inversement proportionnelle à partir d'un seul capteur à entrée E, qui peut comporter ou non une résistance ajustable R7 et un condensateur. Les résistances R6-Rlo sont ici des résistances ajustables pour obtenir une parfaite symétrie et accroftre les performances.Sur les collecteurs de T2-T3 sont connectés deux condensateurs tête-bêche C3-C5 avec en parallèle un potentiomètre P3s Cet étage comprend cette fois deux transistors, T4 pour la commande positive et T5 pour la commande négative, ils ont leur base reliée au curseur de P3 qui a pour rble-de décaler les temps de conduction P3 peut Btre remplacé par des diodes ou T4-T5 connectés en direct, la base de T4 à l'émetteur de T5 et la base de T5 à l'émetteur de T4 T4 et T5 ont chacun leur circuit de pureté, R1t-R12-D7 pour T41 R13 R14-D8 pour T59 la cathode de D8 est ici connectée à la base de T20 En S est recueillie la tension variable positive et en S;; la tension variable négative Il est possible de monter de façon identique à T4-T5 plusieurs transistors pour effectuer simultanément plusieurs con trames avec un seul capteur. Sur tous les étages pilotes l'entrée E peut être située entre la haute tension A et la base T2 ou entre cette même base et la masse M, ainsi que P2 sur T3 A signaler que certains étages pilotes peuvent avoir deux entrées E avec des capteurs différents, dans le cas de commandes composites. Ces étages peuvent comporter une unité d'affichage sous forme de galvanomètre ou d'afficheur numérique et circuit inté- gre type logique, commandés à partir de P2 ou de S. faisant suite à ltétage pilote, vient un étage générateur de signaux et de commutation. La fig. 7 planche II-2 représente un étage de hautes performances; un transistor T6 reçoit sur sa base par R15 la tension variable S et simultanément par P4-Gd une tension prélevée en B. T6 a pour rôle d'engendrer un signal-composite envoyé par son émetteur sur la base de T7. Le circuit composé des transistors T7-T8 est un bistable du type " Trigger de Schmitt n qui délivre un signal en cré- neaux de largeurs variables en fonction de la réponse. Sur le collecteur de T8 une différentiation est effectuée par C8-R23 où le signal résultant est présent sous forme de lancées positives et négatives, le circuit C9-R24 rend ces lancées encore plus pointues et les injecte sur la base du transistor T9, qui ne restitue sur son émetteur que les lancées positives d'où elles sont envoyées par D9 sur étage de commutation composé des transistors T10 et T11. T10 debloque- T17 qui débite dans un transformateur dtim- pulsions TR2 qui possède un ou deux secondaires suivant qutil pilote un triac ou des thyristors. La polarisation de T9-T10-T11 dose ici l'amplitude des impulsions, ce qui permet de déclencher tous types de thyristors ou de triacs et d'éviter les taux de croissances. La fig. 8 planche II-2 représente un type d'étage sim- plifié avec un fonctionnement pratiquement identique au précédent C9 a été supprimé ainsi que le circuit de commutation D9-T10-T11, c'est maintenant le transistor T9 qui fonctionne en commutatio 5 ces performances sont cependant excellentes. La fig. 9 planche II-2 représente un étage encore plus simplifié, T6 a été supprimé, les tensions de commandes rectement appliquées sur la base de T7. Il est meme possible de supprimer PS, dans ce cas, il n'y a plus d'arrêt automatique ais seulement une tension minima ajustable par P4; ces performances restent valables dans bien des applications. Le circuit programme composé de P4-C6-P5-C7 permet de sélectionner des tensions de valeurs déterminées avec arrêt au tomatique au niveau de ces valeurs. Ces tensions programmées gardent leurs valeurs en cas d'instabilité du secteur, d'où pros tection des appareils commandés par ce dispositif. Une commande par tout ou rien fig. 6 planche II-2 peut Btre adjointe au dispositif et enclencher un contacteur de puissance, le démarrage de chaudière ou de groupe frigorifique. Guette commande est composée d'un transistor T12, sa base reçoit une tension prélevée en S par P6 dont le rôle est de décaler l'instant de fonctionnement du circuit par rapport à l'affichage, C10 temporise le temps de réponse en fonction de sa valeur. Lorsque T12 entre en fonction il débloque T13 qui est alimenté en C. T13 débite dans la bobine d'exitation du relais. Aux bornes de la bobine sont connectés, une diode Dii qui coupe les pointes de surtension et un condensateur Cil qui rend la tension parfaitement continue pour un bon fonctionnement du relais. Pour les contrôles de courants polyphasés, ce dispositif est composé d'un seu étage pilote et autant d'étages générateurs de signaux et de commutation avec leurs alimentations, qu'il y a de-phases à contrôler; ce contrôle s'effectuant sur chaque alternances. L'utilisation de ce dispositif n'est pas limité aux fréquences de 50HZ ou 60HZ, car il est capable de fonctionner sur des fréquences plus basses ou plus élevées. L'-ensemble du dispositif peut ètre construit à partir de circuits intégrés. monolithiques, M.O,S. et hybrides. Ce dispositif trouve des applications dans le contrôle automatique du conditionnement de locaux d'habitation, d'élevage, de stockage, de véhicules, d'enceintes, de fours, par ventilation chauffage, hygromètrie, réfrigération. Le conditionnement de fruits et légumes, céréales, fourrage etc... Le contrôle de pureté, densité et température de liquides et produits pulvérulents. Contrôle et évacuation d'air saturé et pollué. En industrie contrôle de vitesse de moteurs, de débits depuissances, d'induction de transformateurs, commande de redresseurs et de convertisseurs e Il est également utilisable en éclairage, illumination de locaux, galeries, édifices et voies publiques. Il trouve son utilisation en signalisation extérieure ou intérieure par éclairage fixe, clignotant ou alarme acoustique, à bord de véhicules terrestres, aériens et maritimes, dans les batiments, sur les chantiers et les cultures, en cas de mauvaises conditions atmosphériques, d'incendies, d'anomalies et dsintru- sions diverses En industrie dans le cas de débits fixes, l'étage pilote peut & re supprimé. Un étage générateur d'impulsion et de corn- mutation fig. 7 ou 8 planche II-2 étant suffisant. En cas de coupure de courant ce dispositif interdit un démarrage brutal des-appareils qu'il contrôle lors du rétablissement du secteur sans aucune intervention manuelle. REVENDICATIONS 10- Dispositif électronique à commande fixe ou variable destiné au contrôle automatique du déclenchement de thyristors ou de triacs de toutes puissances, en courants alternatifs, monophasés et polyphasés, caractérisé par le fait qu'il comprend, à son entrée un capteur ou un élément discret, une commande de sensibilité réglable s'étalant du dixième d'unité à plusieurs unités, une commande d'affichage à indication par galvanomètre ou par un afficheur numérique, une commande de programmation des tensions maxima, minima et arrtt automatique au niveau des tensions minima. Les impulsions de commande qu'il délivre sont réglables en amplitudes et d'une parfaite symétrie, leur briéveté interdit les taux de croissances.Selon son type d'étage pilote il peut entre à variations linéaires ou logarithmiques, négatives, positives ou inversement proportionnelles et comporter une commande par tout ou rien à partir d'un seul capteur. Sa conception en fait un dispositif aux nombreuses applications des secteurs, publics, privés, industriels et commerciaux. Il peut être construit à partir de circuits intégrés, monolithiques, M.O.S. et hybrides. 20- Dispositif selon la revendication I, qui permet de contrôler avec précision, un par un ou simultanément les débits d'appareils de ventilation, de chauffage, d'hygromètrie, de réfrigération, d'éclairage, de distribution et de doseurs. 3 - Dispositif selon les revendications I et 2, qui permet d'effectuer un conditionnement ambiant intégral et rigoureusement constant de locaux d'habitation, hospitaliers, industriels, commerciaux, d'élevage, de culture, de stockage, d'enceintes, de fours et de véhicules. 4 - Dispositif selon les revendications I et 2, qui permet le conditionnement de fruits et légumes, céréales, fourrages, bois et dérivés, aliments de toutes natures. 50- Dispositif selon les revendications I et 2, qui permet de contrôler la pureté, la densité, la température, la composition et la distribution de produits liquides, pulvérulents et de vapeurs. 60- Dispositif selon les revendications I et 2, qui permet de contrôler la densité et l'évacuation d'air saturé ou pollué. 70- Dispositif selon les revendications I ét 2, qui permet de contrôler l'éelairage et les il'uminations de locaux, galeries, édifices et voies publiques. 80- Dispositif selon les revendications I et 2, qui permet le contrôle de signalisation extérieure ou intérieure par éclairage fixe, clignotant ou alarme acoustique, à bord de véhicules terrestres, aériens et maritimes, dans les batiments, sur les chantiers et les cultures en cas de mauvaises conditions atmosphériques, dtincendies, d'anomalies et d'intrusions diverses. 9 - Dispositif selon la revendication I, qui permet le contrôle de vitesses de moteurs, de convertisseurs, d'induction de transformateurs, de débits de puissance, de redresseurs, d'ouvertures et de fermetures automatiques de portes et de vannes.