Brevet FR2355447A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'électrification de clôture et plus Sécisément. de clôtures pour bétail. Pour éviter que le bétail ne s.'échappe de 1'enclos les cl- tures sont parcourues par courant électrique qui permet d'eloi- gner le bétail lorsqu'il entre en contact avec ladite clôture ou ligne de clôture. Pour cela, on a propose le système électromécanique à balancier ainsi qu'un - - système électromécanique à régu- lation un transformateur aux bornes du secondaire duquel est branchée la ligne de clôture, tandis que le primaire est connecté à un relais dont les contacts sont sollicités a la fermeture et/ou à l'ouverture au moyen d'un noyau sur lequel est disposé un enroulement. Un interrupteur est monté entre une. source de tension et l'enroulement. Un condensateur est égaiement prévu pour réguler le fonctionnement du relais. En effet, à la fermeture de l'interrup teur, le condensateur se charge à travers l'enroulement fil fin du relais, ce qui permet à un des contacts d'être maintenu contre le noyau.Des que le condensateur est chargé, le courant dans l'enroulement fil fin devient trop faible et le relais qui était précédemment ouvert, se ferme par application des contacts entre eux. Dès la fermeture du relais, le condensateur se décharge dans un enroulement de gros fil du relais et par suite, dans le primaire du transformateur. L'ouverture brutale suivante des contacts du relais provoque dans le primaire du transformateur une variation brutale du flux, ce qui provoque une impulsion. haute tension à la sortie du secondaire et donc sur la ligne de clôture. Le système décrit ci-dessus permet une régulation du débit fourni par la source de tension -généralement une pile ou un accumulateur- car plus la charge dans la ligne de clôture est forte, ce qui se produit quand la ligne est mal isolée, plus le courant parcourant le primaire du transformateur est élevé, ce qui conduit à une attraction du relais plus rapide. Toutefois, ce système présente de nombreux inconvénients parmi lesquels il faut citer la consommation importante d'énergie par chutes de-tension d'une part dans l'enroulement fil fin du relais lors de la charge du condensateur. et, d'autre part, dans l'enroulement gros fil du relais lors de la décharge dudit condensateur. De plus, 'la- régulation en débit étant instantanée, les impulsions produites dans la ligne .perdent de leur efficacité. En effet, à toute diminution de la résistance de la ligne de clôture, il se crée dans ie primaire du transformateur une augmentation du courant et donc une ouverture rapide des contacts du relais. I1 s'ensuit une impulsion plus breve qui peut n'être pas suffisante pour effrayer ou repousser l'animal qui touche la ligne isolement parce que trop fugitive- surtout en cas de mauvais7de la ligne. La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précédents et de proposer un procédé et un dispositif d'électrification de ligne de clôture qui ne consomment que très peu de courant et donc d'énergie, cette consommation étant pratiquement réduite à l'entretien du mouvement et surtout limitée aux impulsions produites dans la ligne de clôture. Le procédé-est caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en forme les signaux délivrés à partir d'une source de tension pour créer des signaux de commande d'un relais, à emmagasiner au moins une partie de l'énergie disponible aux bornes du relais dans le primaire d'un transformateur pendant les moments où ledit relais est excité, puis à libérer ladite énergie emmagasinée chaque fois que ledit relais est désexcité pour produire dans le secondaire du transformateur des impulsions de haute tension qui sont envoyées dans la clôture branchée-sur ledit secondaire du transformateur. Selon une autre caractEr.istique, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions connecté à une source de tension, un circuit de mise en forme des impulsions délivrées par ledit générateur, un relais connecté au circuit de mise en forme.et susceptible d'alimenter, à chaque excitation, le primaire d'un transformateur dont le secondaire est connecté à la clôture à électrifier. De cette manière, on envoie des impulsions haute tension sur la clôture qui sont les plus efficaces possible au moment où un animal touché la clôture. Selon une autre caractéristique, le générateur délivre des impulsions qui .sontde largeur variables de façon que la.consommation d'énergie à l'utilisation soit réduite à celle de la production des signaux de commande sur le relais qui n'est excité que pendant la durée de chaque impulsion. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un circuit de régulation en tension de manière à maintenir constante la puissance délivrée par le générateur lorsque la tension de la source de tension diminue. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un circuit de régulation en fonction de la résistance de la clôture de manière à réguler le courant débité par la source de tension de façon que quel que soit l'état de clôture, l'animal reçoive l'impulsion la plus efficace possible, les différentes régulations se faisant avec un certain retard. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront-mieux a la lecture de la description donnée ci-dessous à titre indicatif mais non limitatif d'un mode de réalisation, ainsi que du dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma des circuits électriques. Le dispositif selon l'invention comprend une ligne 1 reliée par l'intermédiaire d'un interrupteur 2, à la borne positive 3 dune source de tension U à la borne négative 4 de laquelle est reliée une ligne 5. Entre les lignes 1 et 5 est monté un oscillateur à transistor unijonction 6 convenablement polarisé par les résistances 7 et 8 qui déterminent son seuil de déclenchement.La base du transistor 6 est connectée au point intermédiaire d'un circuit branché entre les lignes 1 et 5 et comprenant un condensateur 9 monté en série avec une résistance variable 10, de manière à déterminer la fréquence d'oscillation du transistor unijonction 6 Lorsque la charge du condensateur 9 atteint la valeur désirée, il se décharge brusquement à travers le transistor 6, ce qui crée au point A de l'électrode dudit transistor des impulsions en dents de scie.analogues chacune à la courbe de charge et décharge d'un condensateur. Ces impulsions sont envoyées dans un amplificateur et un circuit de mise en forme comprenant un transistor NPN Il dont la base est reliée au point A à travers un condensateur 12 et une résistance 13 en série, et dont le collecteur 14 est relié à travers une résistance 15 à la ligne 1, l'émetteur 15 étant relié à la ligne 5.La polarisation du transistor 11 est assurée par une résistance 17 et une résistance variable 16 branchée entre la base et le collecteur, Le circuit d'amplification et de mise en forme comprend également un transistor PNP*18 branché dont la base est reliée par une résistance 19. au collecteur 14 du transistor 11 tandis qu'un émetteur est connecté à la base d'un transistor PNP 20, l'émetteu-r et le collecteur des transistors 20 et 1o étant reliés respectivement aux lignes 1 et 5. Le collecteur du transistor 20 est relié à la ligne 5 par l'intermédiaire de la bobine 21 d'un relais 22 muni de contacts 23 branchés sur le primaire 24 d'un transformateur 25 dont le secondaire 26 est fermé sur la clôture à électrifier et matérialisée sur le dessin par les repères 27. Les impulsions de commande apparaissant au point A sont donc amplifiées et mises en forme dans le circuit précédemment décrit et donnent naissance sur le collecteur du transistor 20 et plus particulièrement au point C, à des impulsions rectangulaires ou en forme de créneaux qui actionnent le relais 22, la largeur desdits créneaux étant variable en fonction de la polarisation au point B du transistor d'entrée 11. En effet, lorsque la base du transistor d'entrée 11 est polarisée négativement, seul le sommet de l'impulsion de commande en dents de scie passe, ce qui produit à la sortie au point C une impulsion rectangulaire ou un créneau très étroit. De ce fait, en faisant varier la polarisation du transistor d'entrée 11, au point B, on varie la largeur du creneau. C'est ainsi que la largeur du créneau augmente à mesure que la polarisation du transistor d'entrée 11 devient moins négative, ladite largeur étant ajustable au moyen de la résistance variable 16. Le relais 22 ayant pour fonction de fermer le primaire 24 du transformateur 25, l'énergie emmagasinee dans ce primaire est directement liée au temps de passage du courant dans ledit enroulement primaire 24 et donc à la largeur des impulsions en créneaux apparaissant au point C et actionnant le relais 22. A la fin de chaque créneau, le relais 22 s'ouvre brutalement, c'est-â-dire que les contacts 23 s'écartent brutalement et l'énergie emmagasinée dans le primaire 24 est libérée dans le secondaire 26 et donc aux bornés 27 sous la forme a'impulsions haute tension, lesdites bornes étant reliées d'une part a la clôture et d'autre part à la ligne de terre matérialisée par la ligne 5. Dans ces conditions, on réalise un, générateur d'impulsions . . et de largeur variables dont un avantage important est que la consommation d'énergie nécessaire a la production des créneaux et au fonctionnement du relais 22 est. tries faible en raison du fait que ledit relais n'est excité que pendant la durée de chaque impulsion en créneau. Le dispositif comprend également un circuit de régulation en tension qui est constitué par une d-iode 28 et sa résistance 29 et par une diode 30 branchée au point D entre la diode 28 et la résistance 29 et a la ligne 31 reliant la base du transistor d'entrée 11 en son point B à un circuit constituantune constante de temps et comportant un condensateur 32 en parallèle sur une résistance 33. Ce circuit de régulation en tension-permet de maintenir aussi constante que possible la puissancè délivrée par le générateur d'impulsions au fur et & mesure que la tension U décroît dans le temps par suite de pertes ou d-'usure lorsque la source de tension est par exemple une pile ou une batterie. En effet, a chaque apparition d'une impulsion en créneau au point C, la bobine 21 emmagasine une certaine quantité d'énergie qui est libereevcomme cela a e-té indiqué,à.la la fin de chaque impul- sion. Il se produit alors une tension aux bornes du relais 22 au blocage du transistor de sortie 20 et la tension au point C devenant très négative, il y a création d'un courant qui s'écoule par la diode 28 et la résistance 29. Au point D apparat une pointe de tension négative qui est transmise au condensateur 32 par la diode 3Q. Le condensateur 32 est donc chargé négativement, après plusieurs impulsions1 jusqu'à sa valeur d'équilibre.Pendant les périodes d'emmagasinage d'énergie dans la bobine 21, le condensateur 32 se décharge et la tension négative ainsi produite s'ajoute à la tension positive amenée à travers la résistance variable 16 pour polariser le transistor d'entrée 11. Ainsi, si on utilise comme source de tension par exemple une pile et si on a réglé la largeur des créneaux lorsque ladite pile est neuve, on constate qu'au fur et à mesure que la tension fournie par la pile diminue, les impulsions provenant du point D vont diminuer, ce qui entraîne une diminution de la charge négative du condensateur 32 et par voie de conséquence une polarisation au point B moins negative. I1 s'ensuit que la largeur des impulsions en créneaux augmente; l'ensemble de ces variations régule la puissance disponible aux bornes 27. .Dans l'enroulement secondaire de haute tension 26 du transformateur 25 est placée une résistance 34 dont une borne est connectée à la ligne 5 et dont'l'autre borne est connectée à une diode 35 qui est connectée à un filtre constitué par des résistances 36, 37 et par un condensateur 38, ledit filtre nivelant les impulsions pour obtenir :une tension continue. A chaque impulsion haute tension, il apparaît aux bornes de la résistance 34 une tension qui est proportionnelle au débit du transformateur 25 et qui est redressée par la diode 35 pour être appliquée dans le sens négatif, à travers le filtre 36 à 38, à la base du transistor d'entrée 11. Plus le courant débité sur la clôture est élevé et plus la polarisation du transistor d'entrée 11 devient négative et donc plus. étroite est la largeur des impulsions en créneaux. De ce fait, le débit fourni par la pile reste constant.Mais, comme cette régulation en débit est effectuée avec un certain retard dù à la constante de temps qutintro- duisent les éléments 32, 33 et 36 à 38, il s'ensuit que lorsqu'un animal touche la clôture, il reçoit une ou plusieurs impulsions fortes, le dispositif reprenant au bout d'un certain temps son fonctionnement normal dès que ledit animal s'est éloigné. Dans le cas où il se produit un défaut d'isolement permanent sur la clôture, le dispositif se stabilise grâce à cette réaulation à une largeur d'impulsion telle que le courant débité par la pile reste constant. Le dispositif selon l'invention est donc régule en fonction de la résistance électrique de la clôture. Bien entendu, la présente invention-n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus mais.en couvre au contraire toutes les variantes. C'est ainsi qu'on pourra réaliser le transformateur de la manière la plus appropriée puisque n'ayant d'autre rôle que de transformer la basse tension de la pile ou source de tension en une haute tension. De même, le relais 22 tel que représenté a été préféré à un transistor ou thyristor pour des raisons de sécurité.en cas de décharges électriques dues à des orages auxquels le dispositif peut être soumis, un relais électromécanique étant plus robuste qu'un circuit électrique. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'électrification d'uné clOture, caractérisé en ce qu'il consiste. a retire en forme les signaux délivrés a partir d'une source de tension pour créer des signaux de commande d'un relais, a emmagasiner au moins une partie de l'énergie disponible aux bornes du relais dans le primaire d'un transformateur pendant les moments où ledit relais est excite, puis à libérer ladite énergie emmagasinée chaque fois que ledit relais est désexcité pour produire dans le secondaire du transformateur des impulsions de haute tension qui sont envoyées dans la clôture branchée sur ledit secondaire du transformateur. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux de commande sont obtenus à partir de signaux en dents de scie délivrés par un générateur de signaux interposé entre la source de tension et le circuit d'amplification et de mise en forme 3.- Procédé selon l'une des revendications l.-ou 2, caractérisé en ce que les signaux de commande sont rectangulaires ou carrés dont la largeur est telle que la puissance disponible sur la clôture soit régulée. 4.- Procédé selon 1'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que la largeur de chaque impulsion de commande est inversemenl proportionnelle au courant débité sur la clôture de manière à maintenir constant le débit en courant de la source de tension. 5.- Dispositif pour la mise en oeuvre duprocédé selon les revendications 1 a 4, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions connecté a une source de-tension, un circuit de mise en forme des impulsions délivrées par ledit générateur, un relais connecté au circuit de mise en forme et susceptible d'alimenter à chaque excitation le primaire d'un transformateur dont le secondaire est connecté à la clôture à électrifier. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de mise en forme comporte un étage amplificateur. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le générateur est constitué par un oscillateur comportant un transistor unijonction. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'étage d'entrée du circuit de mise en forme comporte un transistor dont la base est polarisée négativement par les impulsions de commande délivrées par ledit circuit de mise en forme. 9.- Dispositif selon la revendScation 8, caractérisé en ce que la base est polarisée négativement entre les périodes de conduction du circuit de mise en forme par un circuit comprenant au moins une capacité montée en parallèle sur une résistance pour constituer une constante de temps. 10.- Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la base du transistor est salement polarisée positivement à travers une résistance variable reliée à la source de tension. 11.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un circuit de régulation en fonction de la résistance.de la ligne, ledit circuit étant interposé entre la sortie du secondaire du transformateur et l'entrée du circuit de mise en forme. 1Z.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le circuit de régulation comprend notamment un filtre qui nivelle les impulsions de façon que le courant débité par la source de tension reste constant.