Brevet FR2358647A1 — publié le 19780210

L'invention se rapporte à un montage de contrôle de la température de composants électriques et/ou électroniques connectés à un secteur, circuit comprenant au moins un capteur de mesure et un commutateur à bascule bistable de mise en circuit et hors circuit du composant au moyen d'un circuit de déclenchement. Les restrictions inhérentes imposées par les montages de contre de la température pour le rétablissement à la main à la suite d'une défaillance d'un secteur classique ont conduit à exiger une solution équivalente à un principe de fonctionnement de type électromécanique. Cette fonction a été assurément assumée en partie entretemps par des contrleurs électroniques de température, donc bien entendu par des dispositifs de contre de la température à mémoire (c'est-à-dire qu'un état signalé demeure jusqu a ce qu'une intervention manuelle débloque le verrouillage). Un contrôleur automatique de température qui n'a trouvé que récemment accès au domaine d'application à la détection de la dissipation de chaleur par un courant comprend une bascule se cor posant d'un élément de mémoire qui demeure dans l'état dans lequel elle a été mise après avoir reçu une impulsion de courant, de tension ou lumière. Les circuits à mémorisation rémanente d'une défaillance sont relativenent peu motteux, mais exigent une source indépendante de tension auxiliaire permettant de disposer d'énergie de remise en position initiale ou de déverrouillage du contraleur automatique de température pour éliminer le défaut affiché par l'intermédiaire d'un discriminateur électronique de température. L'invention a pour objet un montage qui permet le déverrouillage du contrôleur automatique de température même lorsque la tension d'alimentation est coupée ou défaillante. Selon une particularité. essentielle du circuit du type mentionné, selon l'invention, il comprend un accumulateur d'énergie qui est monté en série avec un doubleur de tension, une première entrée d'un enroulement de ralais du circuit de déclenchement, un temporisateur et un commutateur de remise en position initiale de telle manière que cet accumulateur puisse se recharger par l'intermédiaire du doubleur de tension intégré dans le circuit dans lequel il est monté et puisse se décharger par l'intermédiaire du commutateur de mise à l'état initial dans le circuit duquel le commutateur à bascule bistable est monté, l'impulsion du courant de décharge étant appliquée à la seconde entrée de ltenroulement du relais du circuit de déclenchement en cas de défaillance du secteur.Ainsi, un unique enroulement de relais du circuit de déclenchement peut déverrouiller le contrôleur automatique de température en présence aussi bien qu'en l'absence de la tension d'alimentation du secteur, c'est-àdirequ'uninverseur faisant partie du circuit de déclenchement peut être remis en position initiale, par exemple à titre d'essai, en cas de défaillance de la tension ou d'une interruption de l'alimentation en tension produite arbitrairement en fonction de prescriptions de sécurité. Par contre, en cas de dérangement -le dispositif d'alimentation par le secteur étant bien entendu intact et en circuit-, le temporisateur assume la fonction d'inhibition de blocage de l'unique enroulement de relais par suite d'un fonctionnement continu, donc de la fermeture du commutateur de remise en position ou à l'état initial. Le temporisateur est calculé de préférence de manière à empêcher qu'une fermeture du circuit par le commutateur de remise en position initiale ne puisse précisément nuire au composant électrique ou électronique contrôlé, c'est-à-dire que le délai dû au flux du courant du temporisateur maintient l'inverseur à la position de travail à laquelle l'a mis l'enroulement du relais dans lequel un courant a précédemment circulé. Le condensateur utilisé en temporisateur se décharge sur une résistance à très forte valeur ohmique montée en parallèle avec lui. La charge de l'accumulateur d'énergie selon l'invention est de préférence ajustée sur l'intervalle de temps compris entre une coupure de la tension d'alimentation par le secteur et un délai moyen de déclenchement du prélèvement de la charge par l'enroulement du relais du circuit de déclenchement qui repolit cette charge de manière à garantir la fiabilité de la remise du contrtleur de température en position initiale et de travail en l'absence de la tension d'alimentation. Le montage de l'invention a par ailleurs l'avantage que le circuit de déclenchement comprend un unique enroulement de relais et qu'il est branché sur au moins un inverseur. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, le circuit de déclenchement qui comprend un unique enroulement de relais consiste en un relais à rémanence, polarisé ou bistable, c'est-à-dire qu'un montage selon l'invention offre la possibilité d'une part de se composer d'éléments électriques ou électroniques simples et d'autre part de permettre la mise en oeuvre d'un procédé de remise en position initiale ou de déblocage d'un état donné qu'il n'a été possible de réaliser jusqu a présent qu'au moyen de controleurs électromécaniques de température en cas de défaillance de l'alimentation par le secteur. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du montage de l'invention, le capteur de mesure destiné au contre de la température est branché sur un circuit de réunion en aval duquel est monté un discriminateur formé d'un commutateur à bascule bistable. I1 est ainsi certain que, par exemple lorsque le circuitie réunion est formé de dipodes, les sources auxquelles sont branchées les résistances variables (à coefficient positif de température) sont à basse valeur ohmique visà-vis de l'impédance de charge et donc permettent de disposer d'une excursion de tension suffisamment grande à la sortie du discriminateur de température, ce qui ne signifie rien d'autre que le circuit de réunion à diodes en aval duquel est monté un discriminateur de température peut aussi être une variante de circuit NI-OU. Les avantages principaux qu'offre l'invention sont qu'un composant fonctionnel simple (pouvant si nécessaire être un élément intégré au discriminateur de température dans une chaîne de production en série en cas de possibilités nombreuses d'application) permet pour la première fois, au moyen de la charge que contient l'accumulateur d'énergie, de modifier l'état (d'inhiber) et de déverrouiller un con trayeur électronique de température en cas de défaillance ou de cou- pure de tension, c'est-à-dire permet à la charge que contient l1accu- mulateur d'énergie et qui est envoyée sur l'unique enroulement du circuit de déclenchement de modifier la position des contacts ayant été préalablement établie par ce circuit -et correspondant à une "mémorisation rémanente de défaillance"-. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma d'un contrtleur de température. Le contr81eur de température 21 est décomposé pour faciliter la clarté de la représentation et pour simplifier la compréhension en trois groupes fonctionnels 22, 23, 24. Les groupes fonctionnels peuvent se composer par exemple de modules unitaires galvano-électriques formés de plaquettes à circuits imprimés à composants électriques et/ ou électroniques passifs et actifs. discrets ou intégrés, les entrées et sorties des modules étant bien entendu disposées de manière à exclure à priori les réactions des groupes fonctionnels les uns sur les autres ainsi que celles des composants actifs sensibles les uns sur les autres. Les groupes fonctionnels 22, 23, 24 séparés sur le dessin par des lignes en traíts mixtes représentent une alimentation par le secteur, un discriminateur électronique de température et un circuit de déclenchement à mémoire de dérangement, c'est-à-dire que le groupe fonctionnel 22 alimente en énergie auxiliaire, sous forme d'une tension continue convenable, les groupes fonctionnels 23 et 24 après conversion de la tension reçue du secteur. Le groupe fonctionnel 22 comprend un transformateur 25 à primaire 26 et secondaire 27, un redresseur en pont 28 comportant à la sortie un condensateur polarisé 29, ainsi qu'un multiplicateur de tension 34 formé des composants 30, 31, 32, 33 -et délimité par un trait mixte à points doubles-. Le groupe fonctionnel 22 comprend à l'entrée deux éléments de connexion 26a et 26b auxquels peut être appliquée une tension déterminée du secteur en fonction du dimensionnement du primaire 26.Une liaison galvanoélectrique directe, par exemple formée de pistes conductrices d'une plaquette à circuit imprimé,relie les groupes fonctionnels 23 et 24 alimentés par le groupe 22 et se trouvant derrière le condensateur de sortie 29, c'est-à-dire derrière les composants 30, 31, 32, 33. le multiplicateur de tension 34 intégré au groupe fonctionnel 22 a pour fonction de délivrer à un accumulateur d'énergie 35 intégré au groupe fonctionnel 24 une tension continue auxiliaire à composante relativement faible en courant et qui correspond approximativement au double de la tension continue produite par le redresseur en pont 28. La relativement faible composante en courant de la tension continue auxiliaire délivrée par le multiplicateur 34 est due au composant 32 à forte valeur ohmique et qui a deux fonctions, à savoir d'une part de garantir la résistance aux court-circuits du multiplicateur de tension 34 et d'autre part d'assurer la charge sans réaction de l'accumulateur d'énergie 35 ; en d'autres termes, le courant de charge ne perturbe aucun autre canal. Le groupe fonctionnel 23, donc le discriminateur électronique de température, peut se décomposer essentiellement en trois blocs fonctionnels 36, 37 et 38, à savoir le diviseur de tension 36 délimité par une ligne brisée, le suppresseur 37 de signal perturbateur délimité par un trait mixte à trois points et par l'étage basculeur 38 délimité par une ligne brisée formée de traits courts et longs alternés. Le diviseur de tension 36 se compose d'un capteur de mesure 39 (à coefficient positif de température) monté sur ou dans le composant électrique et/ou électronique contré et comportant des points de connexion 39a et 39b dans le montage 21, d'une résistance fixe 40 à forte valeur ohmique et d'une diode de Zener 41. Une autre diode de Zener 42 a la fonction double consistant d'une part, en association avec une tension de préférence de 4,7 V, à limiter à une valeur qui ne présente aucun danger la tension maximale possible appliquée au capteur de mesure 39 et d'autre part à coopérer avec le suppresseur 37 de signal perturbateur pour inhiber les impulsions perturbatrices pouvant atteindre plus de 100 V. La diode de Zener 42 appartient ainsi au bloc fonctionnel 36 ainsi qu'au bloc fonctionnel 37, de la manière indiquée par les traits entourant ces blocs. Les fonctions multiples ainsi assumées par ce composant non seulement simplifient le circuit, mais de plus en augmentent notablement la fiabilité. Le bloc fonctionnel 36 peut être remplacé par le bloc 36a tel que représenté sur le dessin. Le suppresseur 37 de signaux perturbateurs se compose d'une résistance 43 et d'un circuit RC passe-bas 46 se composant d'une résistance 47 et d'un condensateur 45. Par ailleurs, deux résistances 40 et 40a montées en série sont connectées au pôle positif du redresseur en pont 28, leur point de connexion étant relié à la diode de Zener 41 qui, de son cavé, est connectée au p31e négatif de la source de tension continue. Le bloc fonctionnel 38 est formé d'un circuit de Darlington 47 à transistors montés en circuit émetteur-base, d'une résistance 48 montée en série sur la base du transistor d'entrée et d'une diode 49 qui détermine une tension de seuil de 2,1 V. Le circuit de Darlington à transistors 47 produit avantageusement un fort gain en courant, c'està-dire qu'un mode de réalisation à unique transistor et à deux diodes déterminant la tension de seuil pourrait aussi satisfaire aux exigences, mais avec un gain plusieurs fois plus faible en courant. La combinaison conforme à l'invention des blocs fonc tionnels 36 et 37 permet d'obtenir un niveau élevé de signal et donc offre une grande sécurité vis-à-vis des tensions perturbatrices U = f La protection contre les tensions perturbatrices n'est pas assurée par de multiples circuits RC passe-bas, mais par un seul circuit de ce type, de sorte que la tension élevée du signal présent peut être dirigée intégralement sur le diseriminateur de température. Cette tension élevée du signal est obtenue uniquement par la résistance fixe 40 dont la valeur correspond à un multiple de celle du capteur de mesure 39, c'est-à-dire que la résistance fixe 40 garantit d'une part l'alimentation constante en courant du capteur de mesure 39 dans sa plage utile de travail et d'autre part élève la fiabilité du groupe fonctionnel 23. Le groupe fonctionnel 23 peut procéder à une discrimination de température à protection contre les tensions perturbatrices et atteignant un niveau de signal qui est notablement plus élevé que celui atteint par les circuits de l'art antérieur et avec-un appareillage beaucoup plus simple que ceux-ci, grâce à la combinaison selon l'invention des composants spécifiés et à la coopération des blocs fonctionnels 36, 37, 38. Le dépassement de la tension de seuil, par exemple de 2,1 V, par la tension de signal qui est supérieure d'au moins 0,7 V -cette tension est classique en signalisation- rend conducteur le circuit de Darlington à transistors 47 qui constitue le commutateur à bascule, de sorte qu'une résistance 51 en série avec une première entrée 50a d'un enroulement de relais 50 et avec le redresseur en pont 28 branche sur une alimentation en tension continue un circuit de déclenchement formé d'un relais bistable 52, c'est-à-dire que le groupe fonctionnel 24 du montage 21 émet un signal de danger -par exemple signale que l'11enroulement du moteur est chaud"- au moyen d'une-diode 54 qu'un inverseur 53 faisant partie du relais bis table 52 met en circuit et au moyen d'une résistance 55 à forte valeur ohmique montée en série avec cette diode, mais la commutation et la fermeture du circuit de signalisation par l'inverseur 53 provoque simultanément la déconnection d'un circuit de maintien et de commande d'un bloc de branchement et de coupure 56. Le circuit de maintien de ce bloc 56 se compose d'un relais de travail 57 alimenté par le redresseur 28 et dont le début 57a est relié par une connexion galvano-électrique directement au pale positif de ce redresseur, tandis que la fin de son enroulement 57b peut être commutée par l'inverseur 53 du relais bistable 52 au pale négatif du redresseur 28, ou inversement. Ce cas se présente lorsque l'enroulement du moteur se trouve dans la plage de la température de travail, donc ne subit aucune surcharge thermique. Le relais de travail 57 est combiné avec un inverseur 58 dans l'exemple du montage selon l'invention. Cet inverseur 58 ouvre un circuit de commande 59, 60 indépendant du groupe fonctionnel 22 -en cas de danger pour l'enroulement du moteur-, c'est-à-dire qu'il se met en position de repos qui, de son caté, peut être rendue utilisable. Cet état du relais de travail 57 et de son inverseur 58 subsiste mame après que l'enroulement du moteur s'est refroidi et que la tension du signal est retombée au dessous de la tension de seuil du bloc fonctionnel 38, c'est-à-dire que l'inverseur 53 du relais bistable 52 demeure à la position de contact qu'il occupe et qu'il signale l'état de danger qui l'a mis à cette position jusqu'au moment où une touche de remise en position initiale ou touche d'accusé de réception 61 faisant partie du groupe fonctionnel 24 efface ou inhibe l'en- registrement de la défaillance de la mémoire dite "rémanente" indépendamment du fait que le groupe fonctionnel 22 est en état ou n'est pas en état de fonctionner. Une touche de remise en position initiale connectée aux bornes 66 et 67 peut aussi effectuer l'effacement ou l'inhibition. Lorsque le groupe fonctionnel 22 est en état de fonctionner et que la touche de remise en position initiale 61 a été actionnée, un courant circule dans une résistance 62 en série avec le collecteur du circuit de Darlington à transistors 47 et la seconde entrée 50b de l'enroulement 50 du relais bistable 52, une diode 63 branchée sur la première entrée 50a de l'enroulement 50 et limitant la tension appliquée aux bornes du condensateur 35 (accumulateur d'énergie) et dans un condensateur 64 constituant un temporisateur et monté en série sur la première entrée 50a de l'enroulement d'une part avec la diode limitatrice 63 et d'autre part avec l'accumulateur d'énergie 35, ce courant retournant dans le groupe fonctionnel 22 par l'intermédiaire de la touche 61.Ce processus provoque d'une part la commutation de l'inverseur 53 sur le contact fixe voisin 53a en provoquant la fermeture du circuit auxiliaire du relais de travail 57 et d'autre part provoque la charge du condensateur 64 constituant un temporisateur branché sur la première entrée 50a de l'enroulement en limitant le flux du courant transmis par la touche de remise en position initiale 61. Le temporisateur 64 interdit avec sécurité et de manière simple le blocage continu de l'unique enroulement de relais 50 par la touche 61 éventuellement enfoncée. Une résistance 65 à forte valeur ohmique est montée en parallèle sur le temporisateur 64 afin de le décharger. Même lorsque le groupe fonctionnel 22 n'est pas apte à fonctionner et en cas de signalisation et de mémorisation de dérangement pouvant avoir eu lieu par exemple avant la défaillance de ce groupe fonctionnel ou pouvant être provoquée par coupure intentionnelle de la tension d'alimentation par exemple par un contact de porte ou analogue, la mise en oeuvre selon l'invention d'un accumulateur d'énergie 35 convenablement intégré dans le montage 21 et de l'impulsion de courant que contient cet accumulateur permet de procéder à une commutation de l'inverseur 53. Le choix convenable du pouvoir isolant et de la capacité de l'accumulateur d'énergie permet à l'intervalle de temps s'écoulant entre la coupure ou la défaillance du groupe fonctionnel 22 et un déverrouillage devant être provoqué dans ce cas au moyen de la touche 61 de remise en position initiale ou d'une commutation de l'inverseur 53 du contact 53b sur le contact 53a de durer entre plusieurs heures et plusieurs jours. Comme mentionné précédemment, l'accumulateur d'énergie 35 se charge par l'intermédiaire du multiplicateur de tension 34, bien entendu à condition que le groupe fonctionnel 22 soit en état de marche, le poule négatif de cet accumulateur 35 étant alors branché sur la première entrée 50a de l'enroulement de relais 50. Lorsque la touche 61 de remise en position initiale fait appel à la réserve d'énergie accumulée, l'impulsion du courant de décharge passe de l'accumulateur 35 au condensateur 54 dont les pales positifs sont branchés l'un sur l'autre, par la touche 61 et de là par le pale négatif du redresseur en pont 28, la résistance 62, la secondeentrée 50b de l'enroulement 50 du relais pour retourner par le pôle négatif de l'accumulateur 35 branché sur la première entrée 50a, la position du relais bistable se modifiant en fonction de la commutation de l'inverseur 53 du contact 53b sur le contact 53a REVENDICATIONS 1. Montage de contrôle de température de composants électriques et/ou électroniques branchés sur un secteur d'alimentation, montage comprenant au moins un capteur de mesure et un commutateur bistable à bascule de branchement ou de débranchement du composant sur un circuit de déclenchement, caractérisé en ce qu'il comprend un accumulateur d'énergie (35) destiné à la remise en position initiale du circuit et monté en série avec un multiplicateur de tension (34) alimenté par le secteur, une première entrée (50a) d'un enroulement de relais (50) du circuit de déclenchement, un temporisateur (64) et un commu tapeur de remise à l'état initial (61), de telle manière que cet aecumulateur puisse se recharger ensservice par l'intermédiaire du multiplicateur de tension intégré au groupe fonctionnel (22) dans lequel il est monté et, en cas de défaillance de ce groupe fonctionnel, cet accumulateur se décharge par l'intermédiaire du commutateur de remise à l'état initial dans le circuit duquel le commutateur bistable à bascule (47) est monté, l'impulsion de décharge étant appliquée à une seconde entrée (50b) de l'unique enroulement de relais du circuit de déclenchement. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la constante de temps de la décharge et la capacité de l'accumulateur d'énergie (35) sont ajustées sur l'intervalle de temps compris entre une coupure de la tension d'alimentation du secteur et un délai moyen de déclenchement du prélèvement de la charge par l'enroulement de relais (50) branché sur cet accumulateur. 3. Montage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enroulement du relais (50) est branché sur au moins un inverseur (53). 4. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de déclenchement qui comprend un unique enroulement de relais (50) consiste en un relais à rémanence, polarisé ou bistable (52). 5. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de mesure (39) est branché sur un circuit de réunion (36a) en aval duquel est monté un discriminateur de température formé d'un commutateur bistable à bascule (38). 6. Montage selon les revendications 1 et 5 prises ensemble, caractérisé en ce que le ou les capteurs de mesure (39) forment chacun avec une résistance fixe (40) un ou plusieurs diviseurs de tension (36) qu'une diode de Zener (41) déterminant la tension continue peut mettre en circuit de telle manière que la ou les résistances fixes constituent l'alimentation en courant constant du ou des capteurs de mesure en produisant une tension élevée du signal, une autre diode de Zener (42) montée en parallèle sur chaque capteur de mesure limitant la tension à une valeur prédéterminée. 7. Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite autre diode de Zener (42) constitue un suppresseur des signaux perturbateurs ou impulsions parasites avec une résistance (43) avec laquelle elle est montée en série et avec un circuit RC passe-bas (46) monté en aval de cette résistance. 8. Montage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le discriminateur de température (38) se composant d'un circuit de Darlington à transistors (47) est monté en aval du diviseur de tension (36) et du circuit RC passe-bas (46), l'émetteur du transistor de sortie de ce circuit de Darlington étant branché au moyen d'une diode (49) sur le potentiel négatif d'un pont redresseur (28) de l'alimentation par le secteur (22). 9. Montage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les collecteurs des transistors du circuit de Darlington (47) sont montés en série avec une première résistance (62) branchée sur le potentiel positif du redresseur en pont (28) et avec la seconde entrée (50b) de l'enroulement du relais (50) du circuit de déclenchement et une seconde résistance (51) qui est au même potentiel est branchée sur la première entrée (50a) de l'enroulement du relais, de manière que, lorsque le circuit de Darlington à transistors est conducteur, la première entrée de l'enroulement du relais soit branchée sur la seconde résistance, de sorte que le sens du courant du circuit de déclenchement change et que l'inverseur (53) est amené à une position (53b) à laquelle il émet un signal. 10. Montage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'inverseur (53) du circuit de déclenchement mis en position (53b) dans laquelle il émet un signal et monté en série avec un bloc de branchement et de coupure (56) du composant est connecté à une diode de signalisation (54) et à une résistance (55) et l'inverseur en position de travail (53a) est branché par un enroulement de relais (57a, 57b) sur le pont redresseur (28) de l'alimentation par le secteur (22). 11. Montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le multiplicateur de tension (34) intégré au groupe fonctionnel (22) dans lequel il est monté se compose d'un condensateur (30) et d'une diode (31) avec laquelle il est monté en série et il constitue avec une résistance (32) et une autre diode (33) une source de tension à forte valeur ohmique destinée à charger l'accumulateur d'énergie (35).