Brevet FR2328329A1 — publié le 19770513

la présente invention concerne un circuit de temporisation électronique de très longue durée, cette temporisation pouvant par exemple être de tordre de plusieurs dizaines de minutes. De tels circuits de temporisation peuvent votre utilisés dans des relais temporisés ou comme oscillateurs pour commander le passage et le non-passage du courant dans une charge de façon cyclique, ou comme minuteries pour commander le passage ou 1 t inter- ruption du passage du courant dans une charge pendant une durée déterminée, et pour d'autres applications qui apparaitront à lthom- me de part. la figure 1 ci-joint représente un circuit de temporisation électronique de Itart antérieur et la figure 2, la courbe caractéristique intensité/tension dtun dispositif à seuil à résistance négative. Dans la suite de la description, un dispositif ayant une telle caractéristique sera appelé un "trigger". te dispositif de temporisation électronique de lrart an térieur représenté en figure 1 comprend, entre deux bornes 10 et 11 reliées à une source de tension alternative telle que le secteur, la connexion en série dtune diode 1, d'une résistance 2 et d'un condensateur 3. IR point de raccordement de la résistance 2 et du condensateur 3 est connecté à une borne d'un trigger 4 qui peut être par exemple un diac. On supposera qu'à un instant ini tial, un interrupteur à contact fugitif 5 disposé aux bornes du condensateur 3 est actionné. Ensuite, le condensateur 3 est chargé à travers la résistance 2 pour chaque alternance positive de la tension du secteur.Quand la tension sur le condensateur 3 atteint et dépasse le seuil Vp du trigger (tension de pic), le con densateur'se décharge dans un circuit à commander par l'intermé- diaire du trigger J ctest-à-dire que le point de fonctionnement bascule du point A vers un point B correspondant à une tension plus basse et à un courant plus élevé par suite de la décharge du condensateur 3. Mais, si lson veut augmenter la durée de temporisation, il faut augmenter la valeur de la résistance 2. Quand cette valeur devient trop élevée, la charge du condensateur devient très lente, et ainsi il peut arriver que la fuite de courant dans le trigger 4 et le circuit qu'il commande qui sera considéré comme un court-circuit vers la borne Il, devienne égale au courant de charge et en conséquence, le point A' de fonctionnement situé en dessous de la tension de pic du trigger ne peut être dépassé. I1 en résulte que la valeur de la tension sur le condensateur 3 se stabilise à cette valeur VA, inférieure à V et que le trigger ne peut plus remplir p sa fonction de commande. Ainsi, il devient impossible d'augmenter la durée de temporisation au-delà d'une certaine limite en jouant sur la valeur de la résistance 2. En outre > on notera qu'il n'est pas réalisable dans la pratique d'augmenter la valeur de la capacité du condensateur 3 puisqu'un condensateur de forte capacité est coûteux, encombrant et peu fiable. Il a déjà été proposé dans l'art antérieur pour pallier cet inconvénient d'adjoindre au circuit de temporisation un oscillateur qui abaisse brièvement, de façon périodique, la valeur du seuil du trigger qui comprend dans ce cas une électrode de commande. Ainsi, le condensateur 3 peut se charger r à une valeur de tension supérieure à la tension de pic abaissée Vp pendant l'intervalle entre deux impulsions de l'oscillateur. Quand l'impulsion suivante arrive, le condensateur peut restituer une charge donnant lieu à un courant supérieur ou courant de pic abaissé Ip' et assurer par là le basculement du trigger. Un deuxième inconvénient du circuit de l'art antérieur représenté en figure 1 est que la tension d'entrée sur le trigger a une forte probabilité d'atteindre le seuil Vp de celui-ci vers le milieu d'une alternance. En effet, l'augmentation de charge sur le condensateur 3 correspond à la dérivée de la tension appliquée. Elle est lente au début et à la fin d'une alternance et plus rapide au milieu de cette alternance. Dans le cas où le trigger est connecté à un interrupteur destiné à fermer le passage du courant dans une charge, les inconvénients d'un tel déclenchement à la valeur la plus élevée de la tension aux bornes d'une charge sont bien connus (parasites, surtensions, surintensités...). En conséquence, un premier objet de la présente invention est de prévoir un circuit de temporisation utilisant un dispositif trigger dont la conduction est inhibée par un interrupteur en série commandé par des impulsions. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un circuit permettant d'atteindre le premier objet et dont le déclenche ment nue peut avoir lieu qu'au début d'une alternance après réception de l'une desdites impulsions de sorte que quand le signal de commande entrain la fermeture du courant dans une charge, cette fermeture s'effectue au début d'une alternance. Le premier objet est atteint en prévoyant un circuit de temporisation électronique connecté à une source d'alimentation redressée comprenant un condensateur connecté d'une part à une résistance de charge de valeur très élevée, d'autre part à une électrode d'un trigger à deux électrodes, un interrupteur commandable étant connecté en série avec le trigger, cet interrupteur étant mis en conduction périodiquement par des oscillations en provenance d'un générateur d'impulsions. Par ce moyen, on évite l'inconvénient du circuit de l'art antérieur dans lequel le condensateur se décharge par l'intermédiaire du trigger à un taux égal à son taux de charge avant d'avoir atteint le seuil du triggerquand la résistance de charge devient très élevée. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation préféré fait en relation avec les dessins joints dans lesquels la figure 1 représente un circuit de temporisation électronique de l'art antérieur, La figure 2 représente l'allure de la caractéristique courant/tension d'un trigger, et La figure 3 représente à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention. Le circuit représenté en figure 3 peut être considéré comme constitué de quatre blocs 30, 31, 32 et 33 qui sont respectivement un circuit de charge d'un condensateur 36, un circuit de décharge du condensateur, un circuit générateur d'impulsions, et un circuit à commander. Le circuit de charge du condensateur comprend une connexion en série d'une diode 34, d'une résistance 35 de ce condensateur 36, d'une résistance 37 et d'une diode 38 reliée aux bornes 10 et 11 d'une source d'alimentation alternative. Le circuit 31 de décharge du condensateur comprend un trigger à deux électrodes 39 et un interrupteur commandable 40 en série, connectés d'une part à la borne située entre la résistance 35 et le condensateur 36, d'autre part, à la borne 11. Le générateur d'impulsions 32 commandant l'interrup- teur contrElable 40 comprend le montage en parallèle d'un trigger 41 en série avec une résistance 42 et d'un condensateur 43 en série avec une résistance 44. Ce montage en parallèle est connecté d'une part à la borne 11, d'autre part par l'intermédiaire d'une résistance 45 au point de raccordement entre la diode 34 et la résistance 35. Ce circuit fournit des impulsions à l'électrode de commande de l'interrupteur 40 à partir du point de raccordement entre le trigger 41 et la résistance 42.Enfin, le circuit à commander 33 peut comprendre, à titre d'exemple, le montage en série d'une charge 46 et d'un thyristor à gâchette de cathode 47 entre les bornes 10 et 11, la gâchette du thyristor 47 étant connectée au point de raccordement de la résistance 37 et de la diode 38. Le trigger 39 peut par exemple être constitué par une diode PNPN (diode de Shockley), un diac, un tube à néon... L'interrupteur comnandable 40 peut par exemple être un transistor dont la base est attaquée par le générateur d'impulsions 32 fournissant des impulsions brèves, de période courte devant la temporisation à obtenir mais plus longue que la période de la tension alternative d'alimentation. Ainsi, la tension VC aux bornes du condensateur C initialement déchargé par l'interrupteur à contact fugitif 48, peut atteindre une valeur supérieure à V3 (voir figure 2) au cours d'une période du générateur 32. Quand apparat l'impulsion suivante, la charge C(VC-Vp) permet le passage bref d'un courant supérieur à 1p dans le trigger 39 et permet ainsi son basculement dans une région à faible tension et fort courant indiquée par exemple-par le point B en figure 2. On désignera ci-après par RI, R2, R3 et R4 les valeurs des resistances 35, 45, 37, 44 respectivement, et par C et C' les capacités des condensateurs 36 et 43 respectivement. Ainsi, la période du générateur d'impulsions est donnée par C'(R2 + R4) et la constante de temps de charge du condensateur 36 est donnée par C(R1 + R3).La constante de temps de décharge du condensateur C dans le circuit allant d'une plaque à l'autre de ce condensateur en passant par la résistance R3, la jonction gâchette-cathode du thyristor 47, la jonction émetteur-collecteur du transistor 40 et le trigger 39, est sensiblement égale à R3C. La constante de temps de décharge du condensateur 43 dans le circuit allant d'une plaque à l'autre de ce condensateur en passant par la résistance R4, la jonction émetteur-base du transistor 40, et le trigger 41 c'est-à-dire la durée de l'impulsion fournie, est sensiblement égale à R4C'. I1 est donc possible de régler chacune de ces constantes de temps à une valeur choisie. Dans les conditions représentées dans la figure 3, une fois que le condensateur C est suffisamment chargé pour déclencher le trigger 39, quand une impulsion est produite par l'oscillateur 32, cette impulsion prend naissance au cours d'une période négative du secteur avec les polarisations représentées sur la figure. Ainsi à cet instant,le thyristor 47 n'est pas dans un état de conduction et ne se déclenchera qu'après le passage à zéro suivant ,au début de l'alternance positive, à condition que la constante de temps de décharge du condensateur C' soit suffisamment longue pour maintenir le transistor 40 en conduction jusqu'à cet instant. On a donc ainsi réalisé un déclenchement synchrone du thyristor 47 ce qui correspond au deuxième objet de la présente invention.Selon une variante de réalisation, au lieu de prolonger la durée de décharge du condensateur C', il est possible de remplacer le transistor 40 par un petit thyristor sensible, qui avec les polarités représentées dans la figure pourrait eAtre un thyristor à gâchette d'anode et ainsi la conduction de cet interrupteur commandable se maintiendrait par construction jusqutà la fin de la décharge du condensateur 36. L'homme de l'art notera que la figure 3 indique à titre d'exemple un mode de réalisation particulier de la présente invention, mais qu'elle ne doit pas être considérée comme limitative, la présente invention résidant essentiellement dans l'association des blocs 30, 31 et 32 dont les éléments individuels peuvent être modifiés. En particulier, dans ce qui précède, il a essentiellement été décrit un circuit de temporisation fournissant un signal de commande pour commander le passage d'un courant dans un circuit de charge à l'aide d'un interrupteur commandable principal. Cet interrupteur principal a été représenté comme un thyristor 47 en figure 3. Toutefois, cet interrupteur principal peut être tout circuit d'interrupteur commandable connu tel qu'un relais basse tension, un thyristor, un thyristor suivi d'un pont de diodes, un triac, ou toute combinaison de ces dispositifs telle qu'un relais en série avec un thyristor. On notera également que, de façon évidente pour lthomme de l'art, l'interrupteur principal peut entre agencé de façon à établir le courant dans une charge quand un signal de commande apparat ou au contraire à couper le courant dans une charge quand le signal de commande apparat. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVEEO ICATI ONS 1 - Circuit électronique de temporisation connecté à une source d'alimentation alternative redressée, comprenant un condensateur connecté d'une part à une résistance de charge de valeur très élevée, d'autre part à une électrode d'un trigger dont l'autre électrode est connectée à un circuit de décharge du condensateur, caractérisé en ce qu un interrupteur commandable est connecté en série avec le trigger et le circuit de décharge > cet interrupteur étant mis en conduction périodiquement par des impulsions en provenance d'un générateur d'impulsions. 2 - Circuit électronique de temporisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de charge est constitué d'un premier moyen résistif, du condensateur, et d'un second moyen résistif connecté aux bornes de la source d'alimentation alternative redressée, le circuit de décharge étant constitué par ladite deuxième résistance, le condensateur, le trigger, l'interrupteur commandable, et le circuit de commande d'un dispositif à commander par le circuit de temporisation. 3 - Circuit électronique de temporisation selon l'une des revendications 1 ou 2, et conçu pour faire fonctionner le dispositif à commander au voisinage du passage à zéro de la tension d'alimentation, caractérisé en ce qu'une diode est disposée en série entre ladite deuxième résistance et une électrode de la source d'alimentation,le circuit à commander étant constitué par un thyristor dont la jonction de gschette est connectée en parallèle sur cette diode, le sens de conduction dudit thyristor et de la diode étant en opposition. 4 - Circuit électronique de temporisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions est constitué par un circuit série à résistance-capacité, connecté aux bornes de la source d'alimentation redressée, et à ltelectrode de commande de l'interrup'sur commandable par l'intermédiaire d'un second trigger. 5 - Circuit électronique de temporisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'interrupteur commandable est un transistor. 6 - Circuit électronique de temporisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'interrupteur commandable est un thyristor sensible.