Brevet FR2353166A1 — publié le 19771223

La présente invention concerne un montage de commande, par les alternances d'une polarité donnee, pour le fonctionnement d'utilisations monophasées, et de vibrateurs électromagnétiques en particulier, constitué par un transistor unijonction programmable (TUP), dont la gâchette est reliée à la prise d'un diviseur de tension et l'anode branchée entre une résistance de charge variable et un condensateur formant l'organe de réglage, qui comporte une diode de Zener en parallèle et une résistance en série. Les impulsions d'amorçage du thyristor sont synchrones avec la frequence du réseau et ce montage connu permet d'ajuster leur phase. Ce montage connu et son fonctionnement sont décrits ci-dessous a l'aide de la figure 1. Une diode de Zener nl est branchée en aval d'une résistance serie rl, en parallèle avec le thyristor pl, pour l'alimentation en tension du transistor unijonction programmable TUP p2. La gachette G de ce dernier est reliée à la prise du diviseur de tension r3-r4, sous la tensions u', et son anode A entre une résistance variable r2 et un condensateur kl. Une résistance de charge rS est reliée à la cathode K du TUP p2 et son potentiel est appliqué à la gachette du thyristor pl. Le temps de charge du condensateur ki est ajusté par la résistance de réglage r2, Lorsque pendant une alternance positive de la tension du réseau UEl la tension u" aux bornes du condensateur ki devient sensiblement égale à la tension u' sur la gachette G du TUP p2, ce dernier devient conducteur entre l'anode et la cathode, l'impulsion de tension délivrée par le condensateur kl à la résistance r5 est appliquée à la gâchette en parallèle du thyristor pi, qui est ainsi amorcé. La tension entre l'anode et la cathode du thyristor pi tombe à environ 1 V, tant qu'il conduit du courant dans le sens passant. Dans ce montage connu, des variations de la tension du réseau se répercutent intégralement sur l'utilisation Z, ce qui est un grave inconvénient notamment dans le cas de vibrateurs électromagnétiques, dont la double amplitude-et par suite le débit varient sensiblement comme le carre de la tension. Par suite de cette relation quadratique, des surtensions du réseau en particulier risquent de provoquer l'impact des masses mobiles du vibrateur, ctest-à-dire le fonctionnement en butée, susceptible d'entrainer tres rapidement des dommages importants. Des surtensions du réseau peuvent aussi être néfastes pour d'autres utilisations. L'invention a pour objet de protéger une utilisation commandée à l'aide d'un montage précédemment décrit contre les surtensions du réseau, à l'aide d'une extension relativement faible du montage, et notamment d'interdire cet état de fonctionnement inadmissible de vibrateurs électromagnétiques dans le cas d'une tension du réseau trop élevée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le diviseur de tension relié à la borne de gâchette est formé par le couplage en série d'une résistance pure r3 et d'un condensateur k2 en amont, et d'une résistance pure r4, r6 en aval de la borne de gâchette G. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et du dessin annexé sur lequel la figure 1, précédemment décrite, représente le montage connu; la figure 2 représente le montage de la figure 2 complété selon l'invention; la figure 3 représente la tension d'utilisation et la double amplitude d'un vibrateur électromagnétique en fonction de la tension du réseau; et les figures 4a et 4b représentent des composants utilisables a la place du TUP dans le montage de la figure 2. Dans le montage connu selon figure 1, la tension appliquée à l'utilisation Z est sensiblement proportionnelle à la tension du réseau UE, comme précédemment indiqué. Lorsque l'utilisation est constituée par un vibrateur électromagnétique, dont le service nominal est ajusté à l'aide de r2 pour une tension du réseau de 100 %, un dépassement de +5 à +10 % de la tension nominale suffit à produire le fonctionnement destructif en butée. La figure 3 représente en tirets la variation de la tension d'utilisation Uz et, pour le cas particulier d'un vibrateur électromagnétique, la variation de sa double amplitude S en fonction de la tension du réseau UE. La croissance rapide de S en fonctqon de UE est tres nette. E La figure 2 représente le montage de la figure 1 modifié selon l'invention. L'élément RC r7, r2, kl a par principe la même fonction que dans le cas de la figure 1. Pour r2 = 0, r7 fixe la constante de temps minimale de charge du condensateur kl et par suite la tension d'utilisation maximale.La gâchette G du TUP p2 est reliée selon l'invention au diviseur de tension formé par r3, k2, r4, r6 et alimentée par la tension continue BC non stabilisee. La tension u' appliquée à la gâchette G du TUP pl varie donc comme la tension du réseau UE, d'ou il résulte que sous une tension du réseau croissante, l'anode du TUP p2 exige une tension un supérieure pour l'amener a ltétat passant, kl doit se charger plus longtemps et l'angle d'amorçage du thyristor est augmenté. Une stabilisation ou compensation de la tension d'utilisation se produit quand la tension du réseau varie.Avec un diviseur ohmique r3, r4, r6, sans les condensateurs k2 et k3, la compensation est maximale quand l'instant d'amorçage du thyristor coincide avec le maximum de tension, c'est-à-dire pour un angle de déphasage w/2. La compensation maximale est toutefois requise pour un angle de déphasage in/2, c'est- -dire pour le service nominal de l'utilisation. L'insertion du condensateur k2 décale le maximum de la tension appliquée à la gâchette du TUP p2 dans le sens d'un déphasage a la tension du réseau. On a alors k3 Les courbes en trait plein de la figure 3 représentent la variation de la tension d'utilisation Uz et, dans l'exemple d'un vibrateur électromagnétique, la variation de la double amplitude S en fonction de la tension du réseau UE. Les courbes en tirets sont obtenues avec le montage de la figure i et celles en trait plein avec le montage de la figure 2. Une diode n4 est branchée en amont de l'ensemble du montage, afin de soustraire les condensateurs k2 et k3 insérés selon l'invention, de l'influence des alternances négatives. Une tension stabilisée apparaît pendant l'alternance positive du réseau, entre la résistance série rl et la diode de Zener nl, comme dans le montage connu de la figure 1. Au lieu de la diode de Zener nl unique de la figure 1, il est possible de brancher deux diodes de Zener nl et n2 en série, leurs caractéristiques étant choisies de façon à compenser la variation de la tension stabilisée en fonction de la température ambiante. Le TUP p2 de la figure 2 peut etre remplacé par des composants ayant la meme fonction de principe, tels qu'un thyristor unijonction ou une combinaison de transistors PNP-NPN, représentés aux figures 4a et 4b. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Montage de commande, par les alternances d'une polarité donnée, de thyristors pour le fonctionnement d'utilisations monophasées, et de vibrateurs électromagnétiques en particulier, constitué par un tran sister unijonction programmable (TUP), dont la gâchette est reliée à la prise d'un diviseur de tension et l'anode branchée entre une-résistance de charge variable et un condensateur formant l'organe de réglage, qui comporte une diode de Zener en parallèle et une résistance en série, ledit montage étant caractérisé en ce que le diviseur de tension relié à la borne de gâchette est formé par le couplage en série d'une résistance pure et d'un condensateur en amont, et d'une résistance pure en aval de la borne de gâchette. 2. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que la résistance branchée en aval de la borne de gâchette est variable. 3. Montage selon revendication 2, caractérisé en ce que la résistance branchée en aval de la borne de gâchette est constituée par deux résistances en série, dont une est réalisée sous forme de résistance d'équilibrage. 4. Montage selon une quelconque des revendications 1 3, caractérisé e par le branchement en parallèle avec la résistance pure, situé en aval de la borne de gâchette, d'un condensateur supplémentaire, de capacité inférieure à celle du condensateur série situé en amont de la borne de gâchette. 5. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le branchement d'une diode de redressement en amont de l'ensemble du dispositif et le branchement de la résistance série entre les circuits de gâchette et d'anode. 6. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le branchement en parallèle avec l'ensemble du dispositif de deux ou plusieurs diodes de Zener en série, adaptées pour la compensation de température. 7. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise par le branchement d'un transistor unijonction non programmable à la place du transistor unijonction progrannable. 8. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le branchement d'une combinaison de transistors PNP-NPN à la place du transistor unijonction programmable.