Brevet FR2314613A1 — publié le 19770107

L'invention se rapporte aux circuits destinés à engendrer, à partir d'une pile à basse tension, une impulsion de tension suffisante pour produireçune étincelle d'allumage entre deux électrodes, en que de allumage dtun briquet à gaz. Ces circuits comprennent en général un convertisseur de tension "continu-continu" qui charge un condensateur, lequel se décharge lorsqu'il a atteint une tension de référence donnée le convertisseur comporte un oscillateur à transistors du type "oscillateur bloqué", qui engendre des impulsions, lesquelles, après élévation de tension au moyen d'un transformateur ou dtune inductance à coefficient de surtension élevé, sont redressées et chargent le condensateur. Les moyens de provoquer la décharge lorsque la tension de référence a été atteinte comportent le plus souvent un thyristor.Pour éviter de devoir utiliser un thyristor spécial, définissant lui-mëme un seuil d'amorçage, mais relativement onéreux, il est banal d'associer à un thyristor ordinaire, une diode de Zener, ou autre moyen équivalent, qui définit le seuil de référence et excite la gachette du thyristor. On s'est préoccupé, notamment dans le brevet français déposé le 17 Février 1970 par la Société "Flaminaire Marcel QuerciaN pour : "Perfectionnement aux briquets ou allumeurs à gaz et à dispositif d'allumage électrique par filament", de prolonger la durée de la pile en vue de permettre l'utilisation, pour effec tuer-ue grand nombre d'allumagesdun briquet à gaz, d'une pile de 1,5 V par exemple.Il faut pour cela éviter que le filaient reste alimenté (lorsqu' il s'agit d'un dispositif d'allumage électrique par filament), ou que des étincelles continuent â être produites (lorsqu'il s'agit d'un dispositif à électrodes), au-delA de l'instant où le gaz s'échappant du brûleur est déjà alluté.--alors que l'inter-rupteur de-manoeuvre e-st encore en position telle qu'il commande l'ouverture de la soupape de sortie du gaz. -La solatiQn-spEcifique proposéedans le brevet susvisé consistait à interrompre, par exemple au moyen d'un dispositif électronique à eet transistors, la circulation du courant et, par conséquent, le débit de la pile, au bout d'un temps prédéter niné, nécessaire et suffisant pour provoquer l'allumage. Un circuit de temporisation du même genre, dont la constante de temps est définie par un système à résistance et à capacité, mais appliqué à un dispositif à condensateur d'amorçage et à électrodes, a été décrit dansle brevet français 72.02407 déposé le 25 Janvier 1972 par Mr Courrer de géré, pour : Briquet de poche, à gaz, à dispositif électronique miniature d'allumage". Selon ledit brevet, un condensateur auxiliaire, chargé par la pile lorsqu'un interrupteur de commande à deux positions est au repos, est déchargé pendant une durée prédéterminée, à partir du moment où l'interrupteur est mis en position de travail, et met en service, pendant ladite durée, l'oscillateur du convertisseur. Suivant la constante de temps du circuit de décharge du condensateur auxiliaire, l'on obtient une ou plusieurs charges du condensateur d'amorçage, donc une ou plusieurs étincelles. Ce système fonctionne de façon satisfaisante si l'on accepte de produire plusieurs étincelles par allumage.Par contreZ si, pour obtenir une consommation minimale de la pile, l'on s'impose de ne produire qu'une seule étincelle, il existe le risque qu'au bout d'un certain temps d'utilisation, l'énergie fournie par la pile ne soit plus suffisante pour que, pendant la durée définie par la constante de temps du circuit de temporisation, le condensateur de charge ait atteint le seuil de décharge. Le brevet français 73.08407, déposé le 8 Mars 1973 par la Société BRAUN- A.G., pour : Dispositif électrique limitant l'énergie consommée pour briquets fonctionnant sur pile", propose de s'affranchir de cet inconvénient en commandant la durée de fonctionnement de l'oscillateur au moyen d'un interrupteur à seuil, constitué d'un condensateur auxiliaire intercalé dans le circuit de commande d'un transistor de l'oscillateur et d'une résistance auxiliaire intercalée dans le circuit de décharge du condensateur d'amorçage ; l'oscillation est ainsi interrompue au moment où le condensateur d'amorçage se décharge effectivement. En effet, c'est ladite décharge qui engendre, aux bornes de la résistance auxiliaire, une tension propre à charger le condensateur auxiliaire de blocage. Cette solution présente l'inconvénient de prélever l'é- nergie nécessaire à la charge du condensateur auxiliaire sur celle qui est fournie par la décharge du condensateur d'amorçage. 11 en résulte que le condensateur d'amorçage doit avoir une capacité plus grande que celle qui correspondrait à l'énergie strictement nécessaire pour engendrer ltétincelle. La présente invention propose de s'affranchir de cet incon vénient en utilisant, pour le blocage momentané de l'oscillateur, une impulsion brève qui prend naissance en fin de charge ou en cours de de charge sans etre prélevée dans le circuit décharge du condensateur d'amorçage, des moyens étant prévus pour augmenter l'impédance du circuit de commande de l'un au moins des transistors de l'oscillateur, de façon à empecher le redémarrage de ltoscillation tant que l'interrupteur de commande reste en position d'allumage. Suivant un mode d'exécution préféré, l'organe élévateur de tension du convertisseur est un transformateur et l'organe qui définit le seuil de référence est une diode de Zener, une résistance auxiliaire reliant cette diode de Zener à la base du premier transistor de l'oscillateur et lui transmettant l'impulsion brève qui prend naissance aux bornes de la diode de Zener dès que le seuil de charge du condensateur d'amorçage est atteint. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-apres. Aux dessins annexés La figure t représente un mode d'exécution préféré du dispositif électronique d'allumage suivant l'invention la figure 2 représente une variante1 dans laquelle le transformateur élévateur est remplacé par une inductance la figure 3 représente un second mode d'exécution dans lequel un transistor supplémentaire est utilisé pour interrompre l'oscillation la figure 4 représente un troisième mode d'exécution dans lequel un bouton-poussoir à deux voies est utilisé pour modifier momentanément l'impédance du circuit de commande du premier transistor de l'oscillateur la figure 5 représente une variante dans laquelle le bou tonupoussoir à deux voies est remplacé par un interrupteur électronique ; et la figure 6 représente un quatrième mode d'exécution dans lequel l'impédance des circuits de commande des deux transistors de l'oscillateur est modifiée. Les mêmes références de signent les organes homologues dans les diverses figures. Le circuit de la figure 1 se compose d'un convertisseur de tension continu-continu qui charge un condensateur (C2) à une tension de référence, définie par une diode de Zener (Z) et d'un dispositif de déclenchement provoquant la décharge du condensateur. Le convertisseur comprend un oscillateur du type Darlington composé de deux transistors complémentaires (T12 du type PNP par exemple-; T2, du type NPN) et une diode de redressement D. L'ensemble est alimenté par une pile bouton P de 1,5 v. Lorsque l'interrupteur à bouton-poussoir I est fermé, l'oscillateur se met en fonctionnement. La réaction entre les deux transistors est fournie par une résistance R3, et une résistance R4 assure la stabilité de l'oscillation. Un transformateur T1 assure l'élévation de tension nécessaire à la charge de C2 à une tension suffisante pour que le transformateur T, dont le secondaire excite l'éclateur E, fonctionne essentiellement en transformateur d'lntensité : la tension au primaire de T sera par exemple de 200 v, pour une tension au secondaire de 8000 v. Cette solution, connue en soi, présente l'avantage de permettre l'utilisation d'un condensateur d'amorçage C2 de capacité relativement faible, et de faciliter la réalisation du transformateur T propre à fournir l'énergie à I'éclateur dans des conditions optimales pour l'allumage. Pendant la charge de C2, un condensateur C1, monté en série avec une résistance R2 et assurant la commande en courant du transistor T1, se charge faiblement. Ce condensateur a une capacité suffisante (une dizaine de micro-farads par exemple) pour que l'oscillation puisse démarrer, l'impédance constituée par R2 et C1 étant relativement faible. La résistance R1, en parallèle sur C1, est alors pratiquement court-circuitée et n'intervient pas dans la commande de T1. Lorsque la tension aux bornes de C2 atteint la valeur de référence, la diode de Zener se met à conduire, à travers une résistance R5, et excite la gâchette d'un thyristor Th. Le condensateur C2 se de charge alors à travers Th et l'enroulement primaire d'un transformateur à haute tension T, provoquant ainsi une étincelle d'allumage du brûleur. Au moment du déblocage de la diode de Zener, une impulsion positive brève (quelques microsecondes) à tension relativement élevée, est transmise, à travers une résistance R6, et la résistance R2, sur la base du transistor T1. Celui-ci se bloque et, l'oscillation étant momen tanément interrompue, le condensateur C1 se charge rapidement, à travers R6 et assure le blocage permanent de T1. On peut considérer que le blocage permanent de T1 résulte de L'élévation d'impédance qui se produit dans son circuit de commande par suite de la charge brusque de C1 : R1 n'étant plus court-circuitée par C1, intervient en série avec R2 Le courant de fuite de C1 étant compensé par la charge permanente à travers R3, l'oscillateur reste bloqué tant-que l'interrupteur I reste fermé. Lorsque l'interrupteur I est ouvert, C1 se de charge à travers R1 et l'oscillation peut redémarrer dès que l'on ferme de nouveau l'interrupteur. il convient de faire observer que le montage de la figure 1 permet d'utiliser un condensateur C2 amorçage de capacité minimale. L'impulsion parasite utilisée pour le blocage de l'oscillateur à la fin de la charge de C2 ne prélève aucune énergie sur la décharge. Dans la variante de la figure 2, le transformateur Ti est remplacé par une simple inductance L de coefficient de surtension élevé. On peut alors utiliser, pour provoquer le blocage momentané du transistor Ti, une impulsion parasite extremement brève (quelques nanosecondes) qui prend naissance en cours de décharge du condensateur d'amorçage C2 (et à un instant qui dépend principalement de la valeur de l'inductance L) lorsqu'une tension inverse apparat aux bornes de celui-ci. Cette tension positive, relativement élevée, est intégrée par le circuit L C2 et transmise par la résistance R3 sur la base de T1.Le condensateur auxiliaire C1 se charge alors et maintient sa charge à travers L1, R3 et R2, assurant ainsi de la meme manière que dans le montage de la figure l, le blocage permanent de ltoscil- lateur jusqu'à la fin de l'allumage. Diverses variantes des montages décrits peuvent entre envi sagées. -A titre d'exemple, il est possible de supprimer la diode de Zoner. Dans ce cas la de charge de C2 se produit lorsque la tension directe de recouvrement ("breakover") du thyristor est atteinte. Le thyristor pourra évidemment etre remplacé par tout autre amplificateur à seuil d'amorçage, par exemple une diode de commutation à gaz. Dans le mode d'exécution de la figure 3, on retrouve les memes éléments qu'a la figure 2, mais la résistance R10 (qui remplace R1) est montée en série avec C1 et le point commun à C et R10 est relié à la base d'un transistor supplémentaire T3, de type NPN. Pendant la charge de C21 C1 se charge faiblement à travers R10 et T3 reste bloqué. Au moment du déblocage de la diode de Zener Z, l'impulsion brève de tension transmise par R6 débloque momentanément T3, qui shunte le circuit base~émetteur de T1 et bloque ainsi T1. Le condensateur C1 se charge alors rapidement et maintient sa charge à travers Rlo, Si bien que T3 est maintenu à saturation tant que I reste fermé. Dans cette solution, le transistor T3 joue le roule d'un interrupteur commandé par C1 et ce condensateur peut avoir une valeur très faible. Le mode d'exécution de la figure 4 diffère de celui de la figure 1 en ce que l'interrupteur à bouton-poussoir I est remplacé par un bouton-poussoir à deux voies C, lequel passe par la position (i) pendant son enfoncement. Pendant ce passage en position (1), non seulement il met la pile en service comme précédemment, mais en outre, il shunte la résistance R1 et le condensa~ teur C1 en parallèle. A ce moment l'oscillateur démarre, sans que R1 et C1 interviennent1 seule la résistance R2 étant alors connes tée dans le circuit de base de T1. Ensuite, le commutateur ayant dépassé la position (1), le circuit de la pile reste établi, mais R1 et Cl sont mis en service. L'oscillateur est toujours en état de fonctionnement, le courant de commande de base de T1, limité par Ri et R2, restant suffisant pour que l'oscillation continue d'assurer normalement la charge de C2 Mais, lorsque l'impulsion positive résultant de la décharge du condensateur C2 est transmise par R3 et vient bloquer momentanément le transistor T1, celui-ci ne peut se débloquer, du fait de l'augmentation de l'impédance de son circuit de commande. Dans ce montage1 C1 peut avoir une valeur très faible (quelques dizaines de nanofarads par exemple). Dans la variante de la figure 5, le bouton-poussoir C est remplacé par un interrupteur électronique composé d'un transistor T3, d'un condensateur C et de résistances R et R8. 3 - 7 Lors de la fermeture de l'interrupteur I, le transistor T3 est conducteur et T1 est commandé par un courant de base déterminé par la résistance R2 et l'impédance, très faible, entre collecteur et émetteur de T 3 Au bout d'un temps faible (quelques microsecondes par exemple), le condensateur C3 s'étant chargé à travers la résistance R7, une tension de blocage est transmise par la résistance R8 sur la base de T3, qui se bloque. A ce moment, le transistor T1 a, dans son circuit de commande, une impédance constituée par R2, R1 et C1. Au cours de la déchrage du condensateur d'amorçage C2, l'impulsion appliquée, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 2, à la base du transistor T1 par ltintermédiaire de la résistance R3, bloque momentanément ledit transistor.Le condensateur C1 se charge alors à travers L, R3 et R2 si bien que l'impédance, dans le circuit de commande de Tl, est telle que ce transistor reste bloqué pendant toute la durée de ferme ture de l'interrupteur I. Dans le mode d'exécution de la figure 6, on retrouve les éléments essentiels du montage de la figure 2, mais l'impédance du circuit de commande de T2 comprend, en série avec la résistance R4, une résistance R9 en parallèle sur un condensateur C4. Le fonctionnement est essentiellement le même que celui du montage de la figure 2, mais le condensateur C1 peut avoir une valeur plus faible. En effet, si à la suite de l'impulsion de blocage transmise à la base de T1 au crous de la décharge du conw densateur d'amorçage C2, la charge prise par C1 ntest pas suffisante pour que le transistor T1 soit complètement bloqué, l'oscillation cesse cependant d'avoir une amplitude notable, car le condensateur C4 s'est progressivement chargé pendant llos- cillation, si bien que l'impédance de commande de T2 a augmenté progressivement. il suffit alors1 pour que l'oscillateur s'approche du blocage, que le courant débité par T1 soit réduit sans être supprimé complètement. Il va de soi que des variantes d'exécution des montages décrits et représentés pourront etre imaginées par l'homme du métier, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit electronique destiné à engendrer1 à partir d'une pile à basse tension, une impulsion à haute tension destinée à produire une étincelle entre deux électrodes, en vue de l'allumage d'un briquet à gaz, comprenant un convertisseur "continu continu qui charge un condensateur d'amorçage, et des moyens de déclenchement de la de charge du condensateur pour un seuil de tension prédéterminé, ledit convertisseur comprenant un oscillateur à transistors, un organe élévateur de tension et un organe redresseur, ledit circuit comportant des moyens d'interrompre le fonctionnement de l'oscillateur de façon à arrenter sensiblement le débit de la pile lorsqu'une étincelle a été.pro- duite, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un organe de transmission au circuit de commande du premier transistor de l'oscillateur, d'une impulsion parasite brève qui prend naissance en fin de charge ou au cours de la de charge du condensateur d'amorçage sans eAtre prélevée dans le circuit de décharge, et des moyens de modifier l'impédance dudit circuit de commande pour que ltoscillation ne puisse redémarrer à la fin de ladite ime pulsion. 2. Circuit électronique d'allumage d'un briquet à gaz selon la revendication i, caractérisé en ce que ladite impulsion est produite par la tension inverse qui prend naissance aux bornes du condensateur d'amorçage au cours de la décharge. 3. Circuit électronique d'allumage d'un briquet a gaz selon la revendication l, caractérisé en ce que ladite impulsion est produite par le déblocage d'une diode de Zener qui sert en outre à amorcer un thyristor déclenchant la de charge du condensateur d'amorçage lorsque ledit seuil de tension est atteint. 4. Circuit électronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe élévateur de tension est un transformateur1 ledit organe de transmission étant une résistance reliant ladite diode de Zener au circuit de commande dudit premier transistor. 5. Circuit électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit -organe de transmission est constitué par une inductance qui joue en meme temps le role d'organe élévateur de tension et par une résistance qui joue en meme temps le r6le d'organe de réaction entre les deux transistors de l'oscillateur, montés en Darlington. 6.- Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit de commande dudit premier transistor comprend une première et une seconde résistances en série, la première résistance étant shuntée par un condensateur présentant au maximum une faible charge et courtcircuitant ainsi sensiblement la première résistance au moment du démarrage de l'oscillateur, et se chargeant ensuite pour assurer la mise en service des deux dites résistances et ainsi l'aug- mentation de I1 impédance dudit circuit de commande, afin d'empêcher le redémarrage de l'oscillateur. 7.- Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de modifier l'impédance du circuit de commande du premier transistor comprennent un transistor supplémentaire, normalement bloqué, et dont le déblocage est assuré par ladite impulsion, ledit transistor, à l'état saturé, shuntant le circuit base-émetteur du premier transistor de l'oscilîateur, et assurant ainsi l'armet de i'oscilla- tion. 8.- Circuit électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison entre la pile et le circuit de commande du premier transistor s'effectue au moyen d'un commutateur agencé pour assurer-pendant un temps bref la mise en courtcircuit de ladite première résistance et dudit condensateur auxi liaire avant l'apparition de ladite impulsion xK y en vue de permettre le démarrage de l'oscillateur. 9.- Circuit électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit commutateur comprend un transistor auxiliaire normalement passant, bloqué au bout dudit temps bref par suite de la charge d'un condensateur auxiliaire. 10.- Circuit électronique selon la revendication 6, caractérisé par une résistance auxiliaire shuntée par un condensateur auxiliaire, montés dans le circuit de commande du second transistor de l'oscillateur, de façon que ledit condensateur se charge progressivement pendant la charge du condensateur d'amorçage.