Brevet FR2415918A1 — publié le 19790824

L'invention concerne un dispositif de coupure pour élément semi-conducteur commandé, notamment pour le rupteur de puissance du circuit primaire de la bobine d'allumage d'une installation d'allumage électronique pour moteurs à combustion interne, comportant un organe de temporisation qui peut être déclenché par un signal commandant l'élément semi-conducteur dans l'état conducteur, un organe de commutation commandé par l'organe de temporisation étant prévu pour couper le passage du courant dans l'élément semiconducteur. On connaet déjà de tels dispositifs de coupure pour le rupteur de puissance du circuit prilaire de la bobine d'allumage d'une installation d'allumage électronique pour moteurs à combustion interne, d'après le DE PS 2 339 742 ou le DE OS 2 533 083. Cependant, dans ces dispositifs le temps de retenue de l'organe de temporisation est constant. Etant donné que l'élément semi-conducteur peut supporter des temps de passage de courant plus ou moins longs en fonction de sa température, il faut, conformément à ltétat de la technique, maintenir un temps de retenue suffisamment court pour garantir une sécurité suffisante aux températures élevées.Dans les installations d'allumage de moteurs à combustion interne, les temps de passage de courant sont longs aux faibles vitesses de rotation, dans la mesure où le temps de fermeture n'est pas réglé de façon particulière. I1 se pose donc des problèmes aux faibles vitesses de rotation. I1 peut arriver, par exemple, que le fonctionnement ne soit pas du tout possible au-dessous d'une certaine vitesse de rotation. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient et concerne à cet effet un dispositif comportant un organe de mesure de température sur l'élément semi conducteur, cet organe permettant de commander le temps de retenue de l'organe de temporisation. Par rapport aux réalisations connues, le dispositif conforme à l'invention a pour avantage que la vitesse de rotation minimale possible est, aux basses tcmpératures, déplacée avantageusement vers les faibles valeurs. Cela agit de fanon positive, notamment lors du démarrage* Des dispositions indiquées dans la buite permettent d'obtenir un mode de réalisation avantageux et un perfectionnement du dispositif de coupure conforme à l'invention. Sn raison de la relation hyperbolique entre la température et le temps de retenue de l'organe de temporisation, on peut avoir un temps de passage de courant de longueur optimale dans tous les domaines, sans mettre en danger l'élément semi-conducteur L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 représente le circuit de 1' exemple de réalisation ; - la figure 2 est un diagramme représentant les variations du temps de passage maximal du courant en fonction de la température ambiante. Une borne 10 recevant le signal d'angle de fermeture d'une installation d 'allumage quelconque est reliée par l'intermédiaire d'un organe de commutation à un étage terminal d'allumage 12 de type usuel, par exemple un étage décrit dans les documents cités dans le préambule pour l'état de la technique. Un tel étage terminal d'allumage 12 se compose habituellement d'un transistor de puissance 13 branché dans le circuit primaire d'une bobine d'allumage 14. Au moins un trajet d'allumage 15 est branché dans le circuit secondaire de la bobine d'allumage 14. Dans le cas d'un moteur à combustion interne, ce trajet d'allumage est habituellement constitué par une bougie d'allumage.La borne 10 est reliée à l'entrée de déclenchement d'un organe de temporisation 16 dont la sortie est raccordée à l'entrée de commande de l'organe de commutation 11. Un organe de mesure de température 17 est en liaison thermique avec le transistor 13, soit avec le boitier, soit avec le substrat si l'on désire une réponse rapide à l'échauffement. Un tel organe de mesure de température peut être constituée par un élément thermostatique ou par un autre élément sensible à la température tel qu'une résistance NTC ou une résistance ?TC. La tension de l'organe de mesure de température 17 est envoyée à l'entrée de commande de l'organe de temporisation 16 déterminant le temps de retenue. Dans le cas d'une réalisation analogique, l'organe de temporisation peut entre constitué sous forme d'étage basculant monostable. Dans le cas d'une réalisation numérique, cet organe peut Qtre constitué sous forme de compteur numérique pour une fréquence d'horloge, conformément à l'état de la technique indiqué dans le préambule. Le mode de fonctionnement de l'exemple de réali- sation représenté sur la figure 1 est décrit dans la suite en se référant au diagramme de signaux représenté sur la figure 2. La courbe en trait plein représente les variations du temps de passage maximal du courant ts en fonction de la température ambiante T. Pour le projet du dispositif de coupure de sécurité on part de la courbe en trait interrompu pour avoir une distance de sécurité suffisante Si l'on fixe une température maximale admissible Tmax., la durée maximale possible de passage du courant ne doit pas dépasser tso. Cependant, comme le montre le diagramme, un temps de passage du courant plus long est possible pour une température plus basse.On tient compte de cela en utilisant la tension thermique plus élevée de ltélément thermostatique 17 à une température plus élevée pour réduire le temps de retenue de l'organe de temporisation 16. le temps de passage maximal possible du courant dans.le transistor 13 cross alors lorsque la température décroît. Le flanc ascendant de chaque signal de commande d 'angle de fermeture destiné au transistor 13 déclenche l'organe de temporisation 16. Il en résulte que l'organe de commutation 11 est commandé dans l'état conducteur pendant le temps de retenue de l'organe de temporisation 16. L'organe de commutation 11 est ouvert à la fin du temps de retenue de l'organe de temporisation 16. Si la fin du signal d'angle de fermeture a déjà eu lieu à cet instant, l'ouverture ne provoque pas de dommages , car il n'y a plus alors aucun courant, ni aucune tension. Par contre, si le signal d'angle de fermeture n'est pas encore terminé à la fin du temps de retenue de l'organe de temporisation 16, l'organe de commutation 11 s'ouvre lentement pour garantir une coupure sans étincelle du transistor 13. Le temps de passage maximal admissible du courant dans le transistor 13 serait dépassé dans ce cas. Un tel organe de commutation 11 assurant une coupure lente est connu d'après l'état de la technique correspondant aux documents mentionnés dans le préambule. Cet organe peut être branché dans le circuit de base devant le transistor 13 ou relier celui-ci lentement à la masse. Etant donné que le transistor 13 est habituellement à basse température pendant le- processus de démarrage du moteur à combustion interne une grande durée de passage du courant est alors admissible et possible. Cela garantit un démarrage str. L'invention n'est cependant pas limitée aux installations d'allumage pour moteurs à combustion interne. Bulle est applicable partout où un élément semi-conducteur passe dans l'état conducteur à la suite d'un signal de commande limité dans le temps, cet état pouvant détruire l'élément semi-conducteur après une durée déterminée. REVENDICATIONS 10) Dispositif de coupure pour élément semiconducteur commandé, notamment pour le rupteur de puissance du circuit primaire de la bobine d'allumage d'une installation d'allumage électronique pour moteurs à combustion interne, comportant un organe de temporisation qui peut 8tre déclenché par un signal commandant l'élément semi-conducteur dans l'état conducteur, un organe de commutation commandé par l'organe de temporisation étant prévu pour couper le passage du courant dans ltélément semi- eonducteurç dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu un organe de mesure de température (17) sur l'élément semi-conducteur (13), cet organe permettant de commander le temps de retenue de l'organe de temporisation 16). 20) Dispositif de coupure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une relation hyperbolique est prévue entre la température et le temps de retenue.