Brevet FR2393474A1 — publié le 19781229

Les relais statiques font généralement appel à des circuits intégrés amplificateurs et adaptes pour déclencher notamment un interrupteur électronique au voisinage du zéro de tension afin -d'éviter les parasites, et de tels circuits..-en grèvent le prix. La présente invention a pour objet une réalisation de relais- statique à composants discrets en nombre limité et particulièrement avantageuse en ce que l'agencement de ceux-ci est tel qu'il permet d'obtenir en même temps que leur fonction de déclen cheme-t celle d'amorçage au voisinage du zéro de tension de l'in interrupteur électronique. Essentiellement, à cet effet, le relais statique selon l'inventionS pour courant alternatif, redressé ou analogue,comprenant un thyristor a circuit d'amorçage propre, est caractérisé en ce qu'il est prévu entre gâchette et cathode du thyristor un transistor d'inhibition à circuit de polarisation comportant un moyen de commande du relais permettant d'activer ou non à chaque alternance ou analogue le transistor avant la phase d'amorçage du thyristor. Le moyen de commande du relais peut être constitué par divers types de contact selon qu'on veut ou non assurer une séparation galvanique entre circuits de commande et circuit commandé ou par divers éléments sensibles, tels qu'une thermistance ou un élément résistif photosensible. Le thyristor peut bien entendu véhiculer un courant alternatif en le plaçant dans un pont de diodes et de même servir à déclencher un triac selon la puissance de commutation désirée. L'invention est également applicable aussi bien à une fonction de relais à fermeture qu'à ouverture. Plusieurs formes de réalisation de relais statiques illustratives de l'invention sont d'ailleurs ci-après décrites, à titre d'.exemple, et en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est un schéma illustratif d'une réalisa tir de relais statique pour courant redressé monoalternance, à commande par contact ; ; la fiur:e.2 est un schéma illustratif d'un relais statique -: hyristor pour courant alternatif et à commande par élément sensible - la figure 3 est un schéma illustratif d'un relais statique à thyristor et triac et à commande à la fermeture par élément sensible ; - la figure 4 est un schéma illustratif d'un relais statique à thyristor et triac et a commande à l'ouverture par élément sensible. Le relais représenté à la figure 1 comprend un thyristor 1 dont la gâchette est normalement alimentée par l'intermédiaire d'une diode 2 et d'une résistance 3. Entre gâchette et cathode du thyristor est disposé un transistor 4 dont te circuit de polarisation comprend un pont de résistances 5, 6 incluant un interrupteur 7 qui peut être du type actionnable manuellement ou encore du type à lames souples actionnable magnétiquement, par exemple. On a figuré en C la charge destinée à être alimentée en courant alternatif redressé monoalternance à l'aide d'un tel relais. Le fonctionnement de ce dernier est le suivant Lorsque le circuit est sous tension et que l'interrupteur 7 est ouvert, le transistor 4 se trouve être polarisé à la conduction au travers de la diode 2 de la résistance 5 et de sa jonction base-émetteur, avant l'amorçage du thyristor 1 qu'il inhibe donc, la charge C n'étant ainsi pas alimentée. La résistance 6 est de valeur telle que, lorsque l'interrupteur 7 est fermé, elle introduit entre base et émetteur une impédance relativement faible ayant pour effet de retarder la conduction du transistor 4 d'un angle de phase légèrement supérieur à l'angle d'amorçage du thyristor 1, de sorte que ce dernier conduit alors normalement et que la charge C se trouve alimentée. Le relais de la figure 2 permet d'alimenter en courant alternatif une charge C et il comprend un thyristor 8 placé à cet effet dans un pont de diodes 9 en série avec la charge. La gâchette du thyristor est normalement alimentée par l'intermédiaire d'une résistance 10. Entre gâchette et cathode du thyristor est disposé un transistor il dont le circuit de pola irisation comprend un pont composé d'une résistance 12 et d'une photorésistance 13 entre base et émetteur. Cette photorésistance est influençable par l'intermédiaire d'un émetteur de photons tel qu'une lampe au néon 14 pouvant être alimentée par l'intermédiaire d'un interrupteur 15. Le fonctionnement de ce relais est le suivant: Lorsque le circuit est sous tension et que l'interrupteur 15 est ouvert, la photorésistance 13 assure une impédance suffisamment élevée entre base et émetteur du transistor 11 pour que celui-ci se trouve rendu conducteur avant l'amorçage du thyristor 8 qu'il inhibe donc. Mais lorsque l'interrupteur 15 est fermé, la lampe au néon 14 s'allumant provoque un abaissement de l'impédance assurée par la photorésistance 13 tel qu'il retarde alors la conduction du transistor 11 d'un angle de phase supérieur å l'angle d'amor çage du thyristor 8, de sorte que ce dernier conduit alors normalement et alimente la charge C. La figure 3 se rapporte à un relais à courant alternatif à triac 16 destiné à alimenter la charge C. Le circuit de gâchette du triac comprend une résistance 17 en série avec un étage de relais analogue à celui de la figure 2 et dont les composants sont désignés par les mêmes chiffres de référence. I1 va de soi que le fonctionnement précédemment exposé s'applique ici à l'amor çage du triac 16 lequel est commandé par l'amorçage du thyristor comme dans le cas de la figure 2. Ces trois exemples correspondent à des relais à fermeture, mais la fonction de relais à ouverture peut aussi être assurée de manière analogue comme l'illustre la figure 4 dans le cadre d'un relais à courant alternatif à triac 18 commandant l'alimentation de la charge C. La gâchette du triac est alimentée par l'intermédiaire d'une résistance 19 en série avec un thyristor 20 placé dans un pont de diodes 21. La gâchette du thyristor est alimentée par une résistance 22, tandis qu'entre elle et la cathode est disposé un transistor 23 dont le circuit de polarisation comprend, en série avec la 3 onction base-émetteur, une résistance 24 et une diode zener 25 en parallèle avec une photorésistance 26. Cette photorésistance est influençable par l'intermédiaire d'une lampe au néon 27 alimentée par l'intermédiaire d'un interrupteur 28. Le fonctionnement de ce relais est le suivant Lorsque le circuit est sous tension et que l'interrupteur 28 est ouvert, l'impédance de la photorésistance 26 étant élevée, le seuil de conduction de la diode Zener 25 a pour effet de retarder la conduction du transistor 23 par rapport à l'amor çage du thyristor 20, qui entraîne donc celui du triac 18, de sorte que la charge C est normalement alimentée. Lorsque l'interrupteur 28 est fermé, l'allumage de la lampe au néon 27 provoque un abaissement de l'impédance de la photorésistance 26 tel qu'elle court-circuite pratiquement la diode Zener 25 et que le transistor 23- se -trouve alors être rendu conducteur avant amorçage du thyristor 20 qu'il inhibe donc, la charge C cessant en conséquence d'être alimentée. Il est à voir que si l'on ne désire pas dans ce dernier cas avoir une séparation galvanique entre circuit de commande et circuit commandé, on peut alors remplacer l'ensemble diode Zener 25 et photorésistance 26 par un interrupteur. On notera qu'en dehors d'un circuit de commande de type opto-électronique le plus couramment utilisé lorsqu'on désire une séparation galvanique entre circuits de commande et commandé, l'agencement de relais statiques selon l'invention est également applicable avec d'autres éléments sensibles dans le circuit de polarisation du transistor d'inhibition, tels que thermistance, contact thermosensible ou autres selon l'application particulière concernée. REVENDICATIONS 1. Relais statique pour courant alternatif, redressé ou analogue,comprenant un thyristor à circuit d'amorçage propre, caractérisé en ce qu'il est prévu entre gâchette et cathode du thyristor un transistor d'inhibition à circuit de polarisation comportant un moyen de commande du relais permettant d'activer ou non à chaque alternance ou analogue le transistor avant la phase d'amorgage du thyristor. 2. Relais statique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est un contact électrique actionnable manuellement. 3. Relais statique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est un contact électrique à lames souples actionnable magnétiquement. 4. Relais statique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est une thermistance. 5. Relais statique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est un élément résistif photosensible répondant à un émetteur de photons placé dans un circuit de commande. 6. Relais statique selon la revendication 1, du type à fermeture, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est placé entre base et émetteur du transistor. 7. Relais statique selon la revendication 1, du type à ouverture, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est placé dans l'alimentation de la base du transistor. 8. Relais statique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen de commande comprend en parallèle une diode Zener et un élément résistif photosensible répondant à un émetteur de photons.