Brevet FR2370389A1 — publié le 19780602

L'invention concerne généralement des perfectionnements aux circuits utilisant des phototransistors, et plus particulièrement, bien que non exclusivement, aux circuits de déclenchement optoélectroniquesdestinés à être utilises dans des systèmes d'allumage, des systèmosd'injection de carburant, ou des systèmes de mesure de vitesse et de distance. Dans tous les systèmes précités, on utilise un phototransistor qui reçoit une radiation depuis une source de radiation, à travers des fentes ou orifices formés dans un élément opaque à lames ou à ouvertures,qui est entrainé en rotation en synchronisme avec un moteur à combustion ou un moteur thermique Le phototransistor sera ainsi conducteur chaque fois que'un faisceau de radiation tombe sur une zone constituant sa jonction base-collecteur, et sera non co-nducteur quand la radiation est interrompue par l'élément opaque.De tels systèmes utilisant une source de radiation infrarouge sous forme d'une lampe à arséniure de gallium sont bien connus par les descriptions des brevets français 69 05 421; 69 38 7309 du brevet britannique 1 289 210, des brevets français 72 00 471, 72 35 308, 73 01 602, 73 25 093, et 74 Il 998. On a constaté que, quand le phótotransistor est irradié de façon excessive, il devient sursaturé avec pour conté quence que, quand les radiations tombent à zéro, sa vitesse de commutation est faible. Dans ces conditions d'irradiation élevée, la tension de saturation collecteur émetteur du phototransistor va tomber en-dessous d'une valeur donnée généralement de 300 mV. L'invention a donc pour objet d'empêcher un phototransistor d'atteindre un état de sursaturation Selon une première caractéristique de l'invention, on propose en combinaison un phototransistor agencé de façon à être commuté à vitesse élevée entre un état saturé et un état non conducteur par une radiation discontinue appliquée à sa jonction base-collecteur, et des moyens pour empêcher la tension du collecteur du phototransistor de tomber en-dessous d'une valeur donnée en résultat d'une sursaturation provoquée par une irradiation excessive0 Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un circuit de déclenchement optoélectronique com prenant un phototransistor, une source de radiation, des moyens. interrupteurs de radiation qui alternativement permettent aufEisceau de radiation provenant de la source de passer sur le phototransistor et d'être interrompu, caractérisé par des moyens destinés à empêcher la tension au collecteur du phototransistor de tomber en-dessous d'une valeur donnée en résultat d'une sursaturation provoquée par. une irradiation excessive, De préférence, es moyens précités sont une diode Schottlsy qui est montée dans le sens direct entre la base et le collecteur du phototransistor Le circuit de déclenchement peut être utilisé dans le domaine des systèmes d'allumage par étincelle, des systèmes d'injection de carburant ou de la mesure de la vitesse et/ou de la distance parcourue par un véhicule routier L'invention sera mieux comprise, et d'autres bols, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une partie d'un circuit de déclenchement optoélectronique comprenant les moyens pour empêcher la tension au collecteur du photo- transistor de tomber en-dessous d'une valeur donnée; et - la figure 2 représente schématiquement un système d'allumage utilisant le dispositif représenté en figure 1. Comme représenté en figure 1, le déclencheur optoélectronique comprend une lampe 1 à arséniure de gallium, un phototransistor 2, un disque 3 percé ou pourvu d'orifices qui est entrainé en rotation autour d'un arbre 5, des résistances RI et R2, et une diode Schottky SD. La diode Schottky SD est montée dans le sens direct entre la base et le collecteur du phototransistor 2o La sortie du circuit de déclenchement est prise sur le collecteur du phototransistor. Les principales caractéristiques d'une diode Schottky sont tout d'abord qu'elle est une diode semiconducteur/ métal à porteurs majoritaires qui n'a pas de capacité de stockage de charge, en étant ainsi capable de commuter très rapidement, et ensuite qu'elle conduit en général à des valeurs de 0,3 à 0,4 volts tandis qu'une diode ordinaire à semiconducteur PN conduit généralement à des valeurs de 0,7 à 0,8 volts. En conséquence, si la tension au collecteur du phototransistor 2 tombe à une valeur donnée pendant une sursaturation qui se traduirait par une commutation lente, la diode Schottky conduit, ce qui retire une partie de la puissance de l'attaque à la base du phototransistor. La présence de la diode Schottky empêche ainsi le phototransistor d'être sursaturé en raison d'une irradiation excessive, et réduit le temps de commutation du phototransistor, particulièrement son temps de coupure, généralement de 60 à environ 6 s. Dans une autre forme de réalisation, ne comprenant pas la diode Schottky SD, le phototransistor peut être empêché d'être sursaturé par une irradiation excessive, au moyen d'une conception appropriée de la plaquette du phototransistor, de telle sorte que, quand l'irradiation atteint une valeur donnée, le courant provenant de l'irradiation de la zone de base passe ims la zoede collecteur et par la jonction collecteur-émetteur, de sorte qu'une partie du courant photoélectrique n'est pas amplifiée. Un exemple typique d'un système d'allumage optoélectronique utilisant la diode Schottky est représenté en figure 2. Ce circuit est le circuit schématique du système d'allumage optoélectronique décrit dans la demande de brevet français 76 23 847 du même demandeur. La diode Schottky SD, qui est montée dans le sens direct entre la base et le collecteur du phototransistor 2s empêche le phototransistor d'être sursaturé par une irradiation excessive par la lampe I à arséniure de gallium La diode Schottky peut également être utilisée dans les circuits décrits dans un ou plusieurs des brevets français 69 05 421, 69 38 730, dans le brevet britannique 9 289 210, dans les brevets français 72 00 471, 72 35 308, 73 01 602, 73 25 093, et 7411 998. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de realisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Circuit à photo-transistor, comprenant un phototransistor destiné à être commuté à vitesse élevée entre un état saturé et un état non conducteur par une radiation discontinue appliquée à sa jonction base-collecteur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens destinés à empêcher la tension au collecteur du phototransistor de tomber endessous d'une valeur donnée en résultat d'une sursaturation provoquée par une irradiation excessive. 2. Circuit selon la revendication I-, caractérisé en ce que les moyens précités sont une diode Schottky, qui est montée dans le sens direct entre la base et le collecteur du phototransistor. 3. Circuit de déclenchement optoélectronique, comprenant un phototransistor, une source de radiation, et des moyens interrupteurs de radiation qui permettent alternativement au faisceau de radiation provenant de la source de passer sur le phototransistor et d'être interrompu, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour empêcher la tension au collecteur du phototransistor de tomber en-dessous d'une valeur donnée en résultat d'une sursaturation provoquée par une irradiation excessive. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens précités sont une diode Schottky, qui est montée dans le sens direct entre la base et le collecteur du phototransistor.