Brevet FR2440071A1 — publié le 19800523

I1 est connu que tous les relais électromécaniques ont des seuils d'enclenchement et de déclenchement peu précis, rendant leurs applications difficiles dans des fonctions du type seuil, ctest-à-dire quand on veut commander leur fonctionnement pour une valeur définie de tension ou courant de commande, particulièrement quand ces derniers varient lentement. Plus particulièrement, dans les relais sensibles de type polarisé, à cette instabilité mécanique s'ajoute une instabilité magnétique. Un type de relais sensible polarisé particulièrement intéressant est le relais Hughes avec toutes ses nombreuses variantes perfectionnées décrites (par ex. brevet français 2.087.977) il consiste en un relais dont l'armature mobile est fermée au repos, et maintenue fermée (contre une force antagoniste) par le flux permanent créé par un aimant ou solénoïde. Une impulsion électrique, injectée dans un bobinage autour de l'armature fixe ou mobile du relais, annule momentanément le flux permanent et l'armature s'ouvre. En principe, le seuil électrique (c'est-à-dire l'amplitude de l'impulsion) de relâchement est parfaitement défini; en pratique, ici encore, l'instabilité de la polarisation, l'instabilité de l'entrefer, l'instabilité de la force de rappel de l'armature, les chocs, vibrations, etc, font que le seuil de déclenchement de ce relais n'est pas fiable. Ce relais a l'avantage d'être très sensible, et de pouvoir fonctionner en continu et en alternatif; dans ce dernier cas, l'alternance de bonne polarité joue, du moins tant que sa durée est égale ou supérieure au temps de réponse du relais, c'est-à-dire le temps que l'armature mobile ait quitté suffisamment l'armature fixe, pour que le mouvement soit irréversible.Un inconvénient supplémentaire de ce relais apparaît quand l'impulsion de tension de commande devient nettemment supérieure à la valeur de seuil : l'excitation électrique (ampèreXtours) en opposition avec la polarisation permanente du relais, peut alors non seulement dépolariser le relais (cas de l'aimant permanent de polarisation), mais supprimer tout relâchement (cette fois-ci le relais tient par l'induction magnétique inversée). Par exemple, dans le cas d'un courant de commande sinu soldat, si l'angle électrique, où l'excitation passe dans la zone de diminution du flux (propice au relâchement), devient petit, c'est-a-dire inférieur au temps nécessaire à l'armature mobile pour s'encarter jusqu'au point de non retour, le relais ne rdpond plus. Le fait est évidemment inadmissible dans toutes applications de protection électrique, par exemple où les surcharges même importantes doivent déclencher le relais, afin de protdger une installation. Certains des inconvénients cités, avaient été supprimés dans un concept récent (par exemple brevets français 1.323.673, 1.358.355, 1.407.271, 1.411.747 et le brevet cité ci-dessus) où le seuil de fonctionnement du relais était uniquement déterminé par le seuil d'un interrupteur électronique du type diode 3 quatre couches (diode Schockley par ex.) ou ses montages équivalents (brevet US 2.655.609, par ex.) Or, le principe même de ces interrupteurs électroniques 3 seuil, ne permet d'obtenir un seuil précis que dans la mesure où les courants avant leur "amorçage", délivrés par la source de signal, sont suffisamment forts : ceci limite la sensibilité maximum, que l'on peut atteindre pratiquement, et bien sûr la préci- sion du seuil, si la source est du type à microénergie", c'està-dire à impédance interne élevée. Finalement, dans les relais électroniques à seuil, cités, appliqués au principe de l'amplification par accumulation, l'on décharge la micro-énergie accumulée progressivement dans un élément de stockage (tel qu'une capacité par ex.) à travers l'interrupteur a' seuil électronique dans les relais à enclenchement ou déclenchement : le principe même de cette décharge (capacité chargée débitant sur une charge essentiellement inductive) correspond à une mauvaise adaptation énergétique, du fait qu'un courant en forme de sinusoide, avec un établissement relativement lent du courant d'excitation, est défavorable. Un des buts de l'invention est de décrire un relais sensible, (à attraction ou relâchement) dont le ou les seuils sont définis d'une façon précise, indépendamment des caractéristiques mécaniques du relais; le seuil "mécanique" est remplacé par la caractéristique d'un composant électronique à seuil, simple, telle qu'une jonction semi-conductrice à coude prononcé et stable. Un autre but de l'invention est de décrire un relais sensible utilisant ce seuil précis en liaison avec un montage électronique à faible courant de fuite, permettant de réaliser une sensibilité de fonctionnement très élevée, par le principe de l'accumulation électrique, et par l'obtention de courant de "préamorçage" particulièrement réduit. Un autre but de l'invention est de décrire un tel relais sensible, qui peut être commandé par une tension continue, ou alternative ou même les deux à la fois. Un autre but de l'invention est de décrire un tel relais sensible, utilisant une structure polarisée, qui, en cas de surcharges, ne présente pas de défaut de fonctionnement, c'est-à- dire dont la gamme de fonctionnement dynamique est beaucoup plus grande. Un autre but de l'invention est de décrire un tel relais sensible (à attraction ou relâchement), qui commandé par une tension continue ou alternative, à variation lente ou rapide, rend la forme de cette tension de commande conforme au fonctionnement optimum du relais, du point de vue seuil, durée, et du point de vue énergétique. En particulier, indépendamment du signal de commande, on recherche une impulsion d'excitation du type rectangulaire, d'amplitude constante et suffisante (indépendamment de l'amplitude d'entrée) pour le fonctionnement mécanique et de durée constante et suffisante (indépendamment de la forme d'entrée) pour déterminer le fonctionnement mécanique. Dans le cas du relais polarisé à relâchement, cette dernière condition correspond 3 l'irréversibilité du relâchement de l'armature mobile. Un autre but de l'invention, afin de donner un maximum de sensibilité à ce relais, est d'utiliser une structure de relais électromécanique compatible avec un fonctionnement aussi rapide (démarrage et terminaison de l'action) que possible; ce qui permet, avec la dernière condition, et en particulier avec le relais polarisé d relâchement, d'augmenter d'autant la sensibilité vue du signal d'entrée. Finalement, un autre but de l'invention, du fait de la séparation de la fonction seuil et de la fonction électromécanique, avec la simplicité du montage électronique, liée a l'uti- lisation d'un relais électromécanique bon marché (puisque la stabilité de ses caractéristiques n'intervient pas), est la réalisation d'un ensemble modulaire, å bas prix de revient. L'ensemble peut se présenter sous forme d'un composant passif, comme un relais classique, adaptable à une grande gamme de ten sions de fonctionnement nominales, de puissances nominales (et autres "spécifications"), en fonction de la disponibilité d'éléments seuils électroniques, de quelques volts à quelques centaines de volts, et de la diversité possible pour la réalisation de la partie électromécanique. L'invention a pour objet un dispositif d'actionnement de puissance, commandé par un signal électrique, présentant un seuil précis d'actionnement, caractérisé en ce que le signal de commande effectif de l'organe de puissance est rendu indépendant du signal d'entrée de par sa forme et sa durée, et que cette conformation est adaptée aux besoins de l'actionneur de puissance, du point de vue rendement énergétique, sensibilité et rapidité de réponse. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus en détails avec la description des techniques utilisées, à l'aide des figures suivantes et leur explication détaillée. La figure 1 représente schématiquement le montage de principe du relais selon l'invention; la figure 2 montre l'application de ce principe, d un relais à enclenchement normal; la figure 3 montre l'application de ce principe à un relais à relâchement polarisé sensible -utilisant le principe de l'amplificateur 3 accumulation; les figures 4 et 5 sont des graphiques montrant les variations du gain de transistors typiques (en fonction du courant collecteur) utilisés comme éléments actifs dans les montages précédents; la première suivant le régime (statique ou dynamique), la seconde suivant la température; les figures 6 et 7 sont des graphiques montrant les caractéristiques types Zener de l'élément a' seuil des montages précédents, dans le cas d'une diode Zener classique (fig. 6) et dans le cas de l'utilisation d'une jonction de transistor (fig. 7); la figure 8 est un graphique expliquant une réalisation type de stabilisation de gain de transistor, en fonction de la température; les figures 9, 10 et 11 représentent des variantes du circuit de base, utilisant des résistances, capacités et diode dans le circuit de base de l'élément actif; la figure 12 montre une autre variante, avec la séparation des deux fonctions commande et réaction; la figure 13 montre une autre variante avec une commande en courant directe;; la figure 14 montre une autre variante, avec une réaction parallèle; la figure 15 montre une autre variante du type "inversée" évitant la surcharge du relais; la figure 16 montre un exemple d'application dans le cas d'un relais à relâchement sensible, utilisant des composants discrets; les figures 17 et 18 sont des graphiques montrant les formes de courant de commande dans le relais, comparé avec le courant obtenu dans un montage à interrupteur a' seuil, du genre diode Shockley; la figure 19 montre un autre exemple d'application dans le cas d'un relais à relâchement sensible, utilisant des composants intégrés; les figures 20 à 23 représentent diverses autres variantes de réalisation du relais selon l'invention. Le principe du montage général est le suivant. Le relais électromécanique comporte au moins deux bobinages : le premier, l'enroulement de "charge", est commandé par un élément amplificateur (transistor, par ex.) et le second sert d'enroulement a' réaction, relié a' la commande de cet amplificateur; Si, à partir d'un élément seuil de tension (tel qu'une diode Zener par ex.) on démarre un phénomène de réaction, on obtient une impulsion de courant à front raide, et de courte durée dans l'enroulement de charge, actionnant la partie électromécanique du relais. I1 s'agit donc d'un fonctionnement analogue à celui d'un oscillateur monostable à blocage, appelé communément "blocking oscillator monostable" où le transformateur de réaction est constitué par un relais, où la gachette ou "trigger" de déclenchement provient de l'élément à seuil de tension, et où la source du "trigger" est confondu avec le signal de commande. Ce signal de commande peut être direct (la source fournissant directement l'énergie pour le fonctionnement du relais), ce qui correspond à une alimentation constante ou a' accumulation (la source fournissant un signal, qui est d'abord accumulé sur un réservoir d'énergie, tel qu'un condensateur par ex.) et ensuite déchargé brusquement, ce qui correspond à une alimentation variable.Un tel montage, une fois déclenché, provoque une seule oscillation de forte amplitude, dans la charge : cette oscillation peut prendre la forme d'une impulsion selon l'invention. Pour le principe du "blocking oscillator monostable", on se reportera aux références bibliographiques suivantes - "WAVE GENERATION AND SHAPING", de Leonard Strauss (Editeur Frederick Emmons TERMAN; page 357, ch. 12 -The blocking oscillator-); - "PULSE ELECTRONICS", de Raphael LITTAUER (Editeur : Frederick Emmons TERMAN; page 435, ch. 15); - "PULSE, DIGITAL AND SWITCHING WAVEFORMS" de Millman & Taub (Editeur : Frederick Emmons TERMAN; pages 598, 601 et 707). La figure 1 représente un schéma élémentaire, utilisant un déclenchement par la base, dans un montage à émetteur commun, à réaction série, qui servira a' la description détaillée du principe de fonctionnement. On considère d'abord un signal de commande en courant continu. Sur cette figure, Rel représente un relais normal 3 attraction, comportant deux bobinages L1 et L2 (l'armature de relais est ouverte au repos); l'enroulement principal L1 est destiné a' alimenter son fonctionnement, à travers le collecteur du transistor T1. La base de ce transistor comporte, en série, l'enroulement secondaire L2 du relais Rel, et un élément de seuil de tension, en l'occurence une diode Zener Z. On considère une croissance du signal de commande Vo avec les polarités indiquées : tant que la tension Vo n'a pas atteint la tension Zener Vz, aucun courant ne peut passer dans la base, et le montage est au repos. Dès que Vo atteint Vz, un très faible courant commence à parcourir la base du transistor T1, amplifié immédiatement par ce dernier. Ce courant amplifié, que l'on retrouve dans le collecteur, traverse l'enroulement L1 du relais. Par induction, le relais fonctionnant alors en transformateur, on retrouve une tension "de réaction" aux bornes de 1'enroulement Lz : du fait qu'elle se trouve en série avec le circuit de base, et sous condition d'avoir la polarité correcte (indiquée par des points), elle va renforcer l'action de commande initiale, etc; dans un temps très court, indépendamment de la selfinductance L1, le transistor T1 va être en saturation, et le relais être alimenté à la tension Vo. Le courant collecteur ne variant plus, la tension de réaction aux bornes de L2 va tomber et une réaction inverse va s'installer : aussi brutalement que le phénomène a démarré, aussi brutalement il va s'arrêter. Une impulsion quasi rectangulaire aura été fournie au relais, selon un des buts de l'invention, impulsion dont on peut contrôler amplitude, durée et forme, selon un autre but, afin d'adapter au mieux le signal à la charge du point de vue énergétique. Si la tension Vo reste constante, le phénomène va alors se répéter. En pratique, la source de tension Vo a une impédance interne non négligeable; on vérifiera alors aisément que l'impulsion est déclenchée si, et uniquement si, la tension Vo a atteint la tension seuil Vz, fournissant alors une impulsion d'amplitude Vo et de durée déterminée par les paramètres fixes et stables du montage; à savoir L1 et L2, le rapport de transformation n du relais transformateur Rel et de la résistance additionnelle Rb en série avec la base (ou l'émetteur). En d'autres mots, le seuil d'enclenchement du relais est déterminé par Vz, et la durée d'enclenchement par les caractéristiques du montage. Dans le cas où l'on désire le maintien enclenché du relais, l'adjonction d'un "trigger" de Schmitt et autres montages classiques à mémoire" sont évidents : par ex. selon la fig. 2, on utilisera le maintien enclenché classique du relais, par l'en- roulement L3 -prévu pour maintenir l'armature attirée sous la tension Vo nominale- mais sans pouvoir fermer cette armature, quand on applique Vo. Si on applique Vo aux bornes de l'ensemble, croissant à partir de zéro, le seuil d'enclenchement du relais va être déterminé d'une façon précise par Vz, la tension du seuil de la Zener Z. La réaction directe va en effet fournir une impulsion puissante, provoquant l'attraction : une fois fermée, l'armature mobile reste enclenchée par le courant d'entretien dans l'enroulement L3. En d'autres mots, on aura obtenu l'équivalent d'un relais classique, à seuil de travail précis, et à enclenchement beaucoup plus rapide (pas de constante de temps dûe à la selfinductance) que pour un relais ordinaire. On vérifiera que le fonctionnement décrit de ces montages est encore utilisable avec une source à haute impédance, utilisant le principe d'accumulation d'énergie. Sur la figure 3, ZE représente l'impédance interne élevée de la source E, impédance telle qu'elle ne peut fournir directement l'énergie nécessaire au fonctionnement du relais. Dans cette figure, on a pris, par exemple, l'utilisation de relais a' relâchement Rel polarisé par un petit aimant N-S. Le fonctionnement est le même qu'auparavant, dès que la tension aux bornes du condensateur d'accumulation C1 a atteint la valeur Vz. Cette fois-ci, c'est le condensateur C1 qui fournit l'énergie nécessaire à la formation de l'impulsion. Comme auparavant, l'impulsion formée au relais a une amplitude et une durée définie essentiellement par les paramètres du montage; pour une tension de signal Vo supérieur à Vz, la fréquence seule des impulsions change, laissant leur forme et amplitude intactes. On peut arriver à décharger la capacité C1 pratiquement complètement, c'est-à-dire réaliser une adaptation énergétique optimum du montage. On indiquera ci-dessous quelques équations de concept essentielles de ce montage - il faut d'abord que le rapport de transformation n du relais transfo- soit suffisamment grand (avec la multiplication n du côté base) pour arriver à une décharge correcte de la capacité C1 (dans le cas du montage à accumulation) jusqu'3 une tension Vo min. Aussi, Vo min. est égale à Vz : par exemple avec n = 3, l+n Vo min . est le quart de Vz et un seizième de l'énergie emmaga sinée est seulement perdue; - il faut ensuite que la condition de réaction soit réalisée.On détermine facilement qu'il faut pour cela un gain en courant de transistor au moins égal à où le dénominateur correspondant à la réponse "basse fréquence" du relais transformateur (avec Rp la résistance tot. dans le primaire et Lp l'inductance du relais transfo ramende au primaire). Cette valeur de ss correspondant au gain en courant dynamique ou statique (variation rapide ou lente de Vo) du transistor, aux très faibles courants collecteurs Ic, en effet, c'est dans cette région que le montage démarre, par le courant fourni par 1 1élément à seuil Z. Cette relation montre une caractéristique essentielle de l'invention : le dénominateur qui décrit la "bande passante du relais transformateur doit être prévu pour laisser passer la fréquence (c'est-à-dire la montée de tension) la plus lente du signal de commande.Le relais ne répond donc pas à une montée de tension de signal infiniment lente; par ailleurs, tant que le terme (Rp/Lpw)2 ne devient pas faible devant l'unité, la sensibilité va dépendre de ce temps de montée. (On verra par la suite, comment dans tous les cas de commande lente, ce problème est résolu). Dans un exemple numérique, on admettra par exemple la valeur de 20 pour le terme Alors, avec le rapport n mentionné, on arrive ainsi à un facteur ss minimum de 60, valeur nécessaire pour les faibles valeurs de courants de base Ib et courant collecteur Ic au démarrage. On remarque ici que tous les interrupteurs à seuils, mentionnés en références, telle que la diode Shockley ou encore deux transistors montés en inverse parallèle pour la simuler, ont pour condition de démarrage de l'avalanche de réaction, la condition (I-ss ss ) 4 0, dans laquelle ssl et ss2 correspondent i 2 i 2 aux gains des deux structures npn et pnp superposées, et dont le contrôle en courant pour de faibles courants est pratiquement impossible. Dans le principe selon l'invention,,intervient seule une valeur de ss aisément contrôlée dans un transistor et un facteur constant (équation ci-dessus) lié à des constantes du montage. A titre d'exemple, selon l'invention, on va analyser numériquement quelques valeurs pratiques, et en particulier la liaison entre la stabilité de seuil obtenue, tenant compte des relations ci-dessus, avec la variation du gain ss du transistor T1 en particulier aux faibles valeurs du courant collecteur Ic, et avec la température, selon le régime statique et dynamique, et avec les caractéristiques réelles de la diode Zener Z. Dans la figure 4, on a reproduit la variation de ss, en fonction de Ic pour des transistors du type intégré bon marché (arrays); on voit clairement que des gains supérieurs à 50 sont faciles à atteindre. On remarque encore que le gain statique et le gain dynamique sont différents et varient l'un par rapport à l'autre de 10 à 30%, correspondant (pour B=Cte) > à un ordre de grandeur de variation de Ic. La figure 5 reproduit quelques courbes de variation de ss pour différentes températures, pour des transistors intégrés bon marché, dans lesquelles les effets de fuite de bord (edge currents) ne sont pas protégés. On considère, par exemple, un ss statique de 60 (cas plus haut, avec variation lente du signal). Avec un transistor intégré classique à 200C, il faut donc pour démarrer la réaction un courant collecteur de 600nA environ, correspondant à un courant base Ib de lOnA environ. A 800C, le montage démarre à Ic = 200nA environ, correspondant à un courant de base de lOnA environ. Ces courants de base seront fournis par une diode Zener, ou encore un transistor branché en Zener, ou tout élément de référence ayant un coude prononcé pour des courants faibles (effet avalanche, effet tunnel, punch-through, zener intégrés, etc). La figure 6 indique par exemple la caractéristique Zener d'une des meilleures diodes Zener du commerce, répondant à ces exigences, pour plusieurs températures. Pour lOnA, la tension Zener est de 5,00 V à 200C, et pour 3,4nA, de 4,55 V à 800C. La stabilité du seuil statique est donc de 4,77 + 58 environ. L'utilisation d'une jonction émetteurbase de transistor en avalanche(tel que par ex. le BC237A, fig. 7) donnerait de la même façon 10,1 V (200C) et 10,0 V (800C), avec une stabilité de seuil encore meilleure à cause d'un effet de compensation. L'allure des courbes suggère évidemment des transistors à gains décroissant régulièrement quand Ic décroît, mais stables en fonction de la température, tel qu'on peut le réaliser par exemple par une résistance parallèle Ro entre base et émetteur du transistor (fig. 8). En régime dynamique avec une variation rapide du signal d'entrée, ss est un peu plus grand et le courant Ic correspondant donc plus faible, ce qui revient donc à une sensibilité plus grande, et une tension de seuil légèrement plus réduite. Selon l'invention, la variation rapide (meme avec un signal d'entrée à variation lente) peut être obtenue par l'addition à la tension Vo, ou simplement sur la branche alimentant la diode Zener, d'une tension à variation rapide, permettant d'obtenir le régime dynamique, pour le fonctionnement optimum du relais-transformateur et du transistor. On verra par la suite que le fonctionnement avec Vo, sous forme de tension alternative pure, ou une composante alter native ajoutée à une composante continue, résoud ce problème. On verra plus loin un exemple d'un montage où la composante à variation rapide est prélevée dans le montage redresseur délivrant Vo. I1 est intéressant de considérer la sensibilité correspondant aux chiffres ci-dessus : pour déclencher la réaction, il faut pour 200C (cas donc le plus défavorable), lOnA sous une tension de 10 V par ex.; ceci correspond à une sensibilité de relais du dixième de microwatt. L'exemple décrit afin de préciser l'objet de l'invention, n'est pas à la limite des possibilités de la technique des semi-conducteurs. On verra plus loin l'utilisation de transistors intégrés, que l'on sait réaliser aujourd' hui avec des gains ss u 100 (npn) ou 50 (pnp) pour Ic aussi bas que lOnA. Ces mêmes transistors intégrés, branchés en effet Zener, existent avec des courants de fuite de 0,002nA à 200C (doublant chaque 100C environ) (National Semiconductors). A titre d'exemple, selon l'invention, la description sommaire d'un relais à sensibilité réduite va suivre, afin de démontrer la stabilité du seuil alors possible. Les problèmes de stabilité en fonction de la température, du courant collecteur, etc, peuvent être éliminés en branchant une résistance Rz comme le montre la figure 9, de valeur relativement réduite. Pour R = 100 Kn par exemple, une précision de seuil meilleure que 1% est possible avec une diode Zener Z classique. Au début de l'amorçage, le courant base est faible par rapport au courant dans le branchement série de la diode Zener et de la résistance Rz : le point de fonctionnement peut être placé très au-delà du coude et un seuil très stable être obtenu par la constance de la tension seuil et de la variation de ss avec Ic. Le courant dans la branche Z - Rz charge évidemment la source, diminuant d'autant la sensibilité. I1 est évident qu'un grand nombre de circuits précis peuvent être utilisés, partant des principes des figures 1, 2 et 3 décrits. On a déjà mentionné les configurations à collecteur et base communs; la diode Zener peut être placée dans l'émetteur ou encore dans les transistors à avalanche base-collecteur (par ex. PN 3642), l'effet Zener peut être obtenu directement par cette jonction. (Pour détails voir références bibliographiques citées). D'autres perfectionnements peuvent être apportés aux montages de principe décrits. Dans la figure 10, une capacité C2 et dans la figure 11, une diode D1 (à faible chute de tension interne) permettent de procurer un chemin à la tension de réaction (à variation rapide), évitant de compenser la tension Zener de Z : ceci permet une décharge plus à fond de la capacité C1 et le rapport n de transformation peut être plus réduit, d'où un gain en sensibilité. Le même résultat peut évidemment être atteint si l'on prévoit un second transistor pour la réaction (fig. 12) prenant le relais du premier dès le démarrage de la réaction. Une diode de récupération placée sur l'un des enroulements du relais transformateur, sur tous ces circuits, permet par ailleurs de prolonger la conduction. Dans les différents schémas considérés jusqu'ici, on a utilisé un élément Zener pour définir le seuil : pour le seuil, surtout s'il nta pas besoin d'être précis (cas des relais très sensibles) -à cause de la liaison entre la condition de réaction et le gain ss d'un côté et de la relation entre B et le courant de base Ib de l'autre- une commande en courant est parfaitement possible, dans ce cas, (fig. 13) la résistance p, pour une cer tai ne valeur du signal de commande Vo, fournit le courant de base nbces- saire au démarrage de la réaction. Cette résistance, vu l'augmentation de la sensibilité du transistor quand la température croît, est avantageusement du type "à coefficient de température positif".Inversement, si p est fixe, une résistance à coefficient de température négatif peut être placée entre elle et la masse, pour obtenir un effet identique. Cette résistance p peut gale- ment être du type ',variable avec la tension", telle que par exemple une résistance MOV. Dans les différents schémas considérés jusqu'ici, comportant un seul transistor, l'injection de la réaction était en série avec la tension Zener. Dans la figure 14, on montre le principe de l'injection parallèle par capacité C2 (retour du bobinage secondaire à Vo ou la masse); à sa place, une diode peut également être utilisée. Dans un nombre d'utilisations avec accumulation par capacité C1, la tension Vo peut devenir beaucoup plus importante que la tension de seuil Vz -cas en particulier des sources à haute impédance interne. La variante de la figure 15 peut alors être utile, où C1 est chargée à travers le bobinage L1 du relais: cette charge empêche tout amorçage anticipé et par ailleurs le transistor T1 joue le rôle de levier (crow-bar) une fois amorcé, protégeant le relais contre toute surcharge. Finalement, les transistors npn indiqués peuvent être remplacés par des transistors pnp, ou plus généralement par tout semiconducteur actif (avec un gain en puissance) à faible courant d'entrée, dans lequel ce gain est ou peut être rendu variable avec ce signal, afin de définir un seuil directement, ou en liaison avec un élément de seuil additionnel (transistors MOS, FET,etc) A titre d'exemple, la description détaillée d'un montage selon l'invention va suivre (fig. 16). I1 s'agit de l'application du relais sensible selon l'invention, à la commande d'un disjoncteur différentiel haute sensibilité. Le montage est réalisé avec des transistors bon marché, pour réaliser le blocage et la tension de référence. Dans cette figure, To représente un tore différentiel, excité par les phases du secteur S.Son bobinage secondaire est établi pour fournir une tension qui, redressée et doublée, doit fournir la tension seuil du blocage, pour un courant différentiel de 30mA (exemple de sensibilité utilisée couramment pour la protection contre l'électrocution). La capacité C4 aux bornes de cet enroulement est prévue pour accorder ce bobinage secondaire sur la fréquence du secteur.Son rôle est de provoquer une "surtension" (réduite, il est vrai à cause des caractéristiques électriques mauvaises du secondaire), mais avant tout de limiter la tension redressée pour les fortes surcharges différentielles : en effet, le tore se sature alors et l'accord se trouve de ce fait décalé au fur et à mesure sur les harmoniques (impaires) de plus en plus élevées du secteur, sans que la tension crète augmente beaucoup. (Sans cette capacité C4, la tension crète redressée serait exactement-proportionnelle à la valeur crète du courant différentiel). Un montage redresseur approprié redresse cette tension délivrée par le tore; dans l'exemple, D2, D3, C1 et C3 constituent un doubleur de tension classique dont la capacité C1 constitue la capacité-réservoir pour le montage blocage.Cette capacité C1 se charge donc progressivement (la source alternative correspond à une source à impédance élevée), accumulant l'énergie du défaut. On considère le moment où cette tension a atteint la tension Zener Vz, produite ici par le transistor Z branché en Zener, c'est-d-dire le moment où le courant à la base du transistor T1 est légèrement inférieur à la valeur nécessaire au déclenchement de la réaction. Selon l'invention, on injecte en parallèle ou en série sur la base une tension alternative, par exemple au point X indiqué (ou encore directement à la borne haute du tore), qui crée un régime dynamique précis (ici du aux 50 Hz du secteur, autour de la sensibilité seuil de 30 mA), définissant le gain de boucle en réaction du transistor et du transfo-relais. La superposition des deux déclenche la réaction et le relais-transformateur est parcouru par une impulsion courte et précise, le déclenchement. Dans un montage typique, utilisant deux transistors (pour Z et T) du type BC 327, la tension de déclenchement est de 9 V environ. Pour un relais-transfo du type à relâchement décrit par la suite, comportant 3000 spires au primaire (collecteur, résistance 200fil environ), 9000 spires au secondaire (base) et une capacité réservoir C1 de 0,22 pF, on obtient un courant de commande de la forme indiquée par la figure 17, pour une résistance de base optimum de Rb = 100 KR. L'impulsion a une durée de 85 usez, un peu supérieure au temps de réponse du relais (voir plus loin), avec un temps de montée inférieur à 5 sec; le seuil de relâchement du relais est de 25mA. Un avantage essentiel selon l'invention apparaît dans la comparaison de cette forme d'ondes avec celle du montage à accumulation à interrupteur à seuil, genre diode Shockley ou équivalent, décrit en préambule. Pour les mêmes valeurs de C1 et L1, l'interrupteur de seuil I une fois actionné, la décharge est du type oscillatoire (fig. 18) et l'énergie (surface sous la t courbe =|Sti(t)dt) nécessaire pour déclencher est beaucoup plus grande. Cet as pect, de rendre la forme du courant dans le relais eonforme à son allure optimum pour ce genre de relais, est une des caractéristiques de l'invention. Pour la sensibilité nominale (courant différentiel de 30 mA), le temps de charge (c'est-à-dire d'accumulation) de C1 est de 1 sec. environ; pour le charger, le courant de commande du blocage doit alors être très légèrement inférieur au courant fourni par le signal. Le courant d'amorçage correspond essentiel lement au courant de base de T1, et est de 30nA environ (à 200) et de lOnA environ (800). La puissance du signal de commande de 9 V . 30nA = 0,27 uW, donne lieu à une puissance d'impulsion de relais d'environ RL . 1c2 = 200.(30.10 3)2 = 0,18W. Ceci montre n tout l'intérêt de l"'amplification de puissance par accumulation". I1 est évident que ce "gain" est obtenu grâce -au rapport élevé du temps d'intégration T (le temps de charge de C1 à la tension de seuil), par rapport à la durée de l'impulsion t. La quantité de charge apportée à l'entrée olti(t)dt pour ce montage est calculée facilement, partant d'un courant d'entrée initial de tordre de 15 uA, décroissant à peu près exponentiellement à 30nA, en une seconde : la valeur obtenue de 5 p coulomb est à comparer favorablement avec l'énergie de déclenchement dans le relais (fig. 17) environ égal à 2,6 p coulomb. Dans l'exemple, le régime dynamique de déclenchement est obtenu par une liaison directe à la source alternative. A la place de cette injection "galvanique", on peut utiliser évidemment une injection capacitive ou inductive obtenue localement un exemple typique correspond à rapprocher le conducteur du circuit de base, des fils secteur, ou encore de créer une boucle inductive, qui y est couplée. Finalement, dans cet exemple, le seuil de déclenchement et le fonctionnement correct du relais sont assurés entre 30 mA et quelques milliers d'ampères, rapport impossible à atteindre avec l'attaque directe des relais sensibles. La forme de courant de la figure 17 montre clairement une amplitude constante, quelque soit ltexcitation; elle supprime par ailleurstout effet d'instabilité magnétique ou de désaimantation de l'aimant de polarisation, comme ctest le cas dans les relais à attaque directe. Dans d'autres réalisations, le temps de montée le moins rapide (déterminant les conditions de réaction) peut être intrinsèque au fonctionnement de la source. Finalement, dans le sens de l'invention, pour les cas extrêmes d'une source de signal parfaitement continue, à variation très lente, le montage du blocage peut être complété par un petit oscillateur local, à micro-puissance fournissant les quelques mV nécessaires sur l'impédance très élevée que représente la base à l'amorçage. Dans une variante, partie ou totalité des bobinages du relais peuvent faire partie active de cet oscillateur. Dans exemple, le signal de commande était alternatif (50 Hz) et le fonctionnement du blocage essentiellement en continu. Selon l'invention, en raison du fonctionnement très rapide du relais, le blocage peut être alimenté directement en alternatif brut, dans le cas où cette alimentation comporte un condensateur, du type condensateur d'accord (C4 de la fig. 16). Cette tension peut être directement délivrée par la source prise aux bornes X, par exemple, C1 et D3 étant absents, et C3 remplacé par un court-circuit. Une diode de protection en série empêche l'alternance inutile de gêner ou de détruire le montage électronique. L'exemple précédent a clairement montré que la sensibilité du relais (ou l'amplification en puissance) selon l'invention est directement liée à la rapidité de réponse du relaistransformateur. Un choix préférentiel correspond donc au relais polarisé à relâchement, dont le mouvement devient irréversible, dès que l'entrefer (dû à l'ouverture de l'armature mobile) a dépassé quelques dizaines de ii; c'est cela qui permet un temps de réponse "électrique" aussi court que quelques dizaines de usec (85 usec dans ltexemple). Selon l'invention, un tel relais se caractérise par un fonctionnement optimum en transformateur et en relais, à la fois (avec en particulier une perméabilité élevée, et l'utilisation d'un ou plusieurs entrefers réduits, mais constants) par une variation rapide de l'entrefer ou des entrefers en fonction du mouvement de l'armature mobile (pour atteindre l'irréversibilité indiquée) et en fonction du temps par une masse mobile minimum. La sensibilité électrique de ce relais (aux champs magnétiques externes) sera réduite par un flux aussi bien canalisé que possible et une forme ramassée; la sensibilité mécanique (aux chocs, vibrations) réduite par une ou des parties mobiles aussi légères que possible. I1 apparaît clairement dans les exemples de circuits plus haut que,si lé cheminement du signal "trigger" du montage (attaquant la base du transistor par exemple) et le cheminement de la puissance de commande de relais sont partis d'une source commune contenant donc à la fois le signal de commande (le niveau d'une tension par exemple) et la puissance de commande, tel n'est pas le cas obligatoirement selon l'invention. Les figures 19 et 20 montrent deux exemples avec un signal de commande indépendant ou encore relié à la source Vo à travers une introduction "d'intelligence", c'est-à-dire une "interprétation" particulière (niveau, fréquence, forme d'onde, coincidence, addition, soustraction, temporisation, etc). A titre d'exemple, si l'entrée du signal de commande (fig. 20) est reliée à +Vo à travers un élément de résistance-capacité, on obtient un relais sensible temporisé, dont la temporisation sera fonction de l'amplitude de Vo. Toutes formes de fonctions logiques élémentaires, plus particulièrement, peuvent ainsi être réalisées selon l'invention. Par exemple, sur la figure 21 on réalise une fonction où entrent plusieurs signaux Vo', Vo", Vote', à la fois commande et source de puissance. Une application type correspond au déclenchement de protection d'un disjoncteur, à partir des surcharges sur différentes phases du réseau, les sources Vo étant les images des courants de phases. Par exemple, sur la figure 22, on réalise une fonction ET entre deux signaux. Une autre application type, toujours dans le domaine de la protection électrique, correspond à la protection différentielle classique assurée par Vo" et le reste du montage. En Vo' on injecte par exemple le microsignal provenant d'une composante différentielle continue : cette commande ne fonctionne que quand Vo" est également présente (V2" sera légèrement inférieure à V2').Dans une autre application type, Vo" jouera seulement le rôle d'alimentation : la diode Zener Z" étant branchée en limiteur de tension Vo" (anode à la masse). L'intégration des fonctions seuil, amplification de puissance et réaction, est possible suivant les techniques modernes de circuits intégrés. On utilise avantageusement alors selon l'invention les courants de fuite réduits possibles, indiqués plus haut, pour atteindre des sensibilités élevées. A titre d'exemple, on indiquera (fig. 23) l'utilisation de circuits "transistors arrays" du commerce pour la réalisation d'un montage du type de exemple de la figure 16, où la paire de transistors T1 et T2 fonctionne de façon analogue à celle de la figure 12, où le transistor T3 fonctionne en diode Zener et où les transistors T4 et T5 fonctionnent en redresseur doubleur, avec à la fois la fonction de diode et de Zener de limitation et de protection. Dans cet exemple précis utilisant une paire (à émetteurs communs) et trois transistors indépendants, l'utilisation des circuits du commerce type LM ou CA 3018, 3045, 3046, 3082, 3083, 3086, 3093, 3096, 3097, 3145, 3154, 3118, est directe. Il est évident que dans une réalisation intégrée custom, un nombre de perfectionnements décrits ci-dessus ou encore connus dans l'6tat de cet art, sont avantageusement intégrés, y compris les interfaces tels que redresseurs, limiteurs, oscillateur-triggers, etc, décrits plus haut. La combinaison de différents procédés et schémas cidessus, ou leurs combinaisons avec des circuits composants actifs ou passifs connus, rentre évidemment dans l'objet de l'invention. Plus particulièrement, le remplacement du relaistransformateur par un transformateur relié à toute autre charge, à actionnement rapide, suivant par exemple les montages et utilisations décrits dans le brevet français 2.087.977, est évident, et rentre dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'actionnement de puissance, commandé par un signal électrique, présentant un seuil précis d'actionnement, caractérisé en ce que le signal de commande effectif de l'organe de puissance est rendu indépendant du signal d'entrée de par sa forme et sa durée et que cette conformation est adaptée aux besoins de l'actionneur de puissance, du point de vue rendement énergétique, sensibilité et rapidité de réponse. 2) Dispositif d'actionnement de puissance, selon la revendication 1, représenté par un relais électromécanique rapide, comportant au moins un bobinage, un noyau et une armature mobile avec des moyens de rappel de l'armature vers une position de repos, caractérisé en ce qu' il comprend deux bobinages destinés au fonctionnement dynamique de l'actionnement, dont le premier L1 ou enroulement de charge est commandé par la sortie d'un élément amplificateur, tel qu'un ou plusieurs transistors, et le second L2 ou enroulement de réaction, connecté à la commande d'entrée de l'amplificateur et à un élément à seuil (seuil de tension telle qu'une diode Zener , un seuil de courant telle qu'une résistance), en série avec le second enroulement. 3) Dispositif selon la revendication 1, représenté par un relais électromécanique rapide, comportant au moins un bobinage, un noyau et une armature mobile avec des moyens de rappel de l'armature vers une position de repos, caractérisé en ce qu'il comprend deux bobinages destinés au fonctionnement dynamique de l'actionnement, dont le premier L1 ou enroulement de charge est commandé par la sortie d'un élément amplificateur, tel qu'un ou plusieurs transistors, et le second L2 ou enroulement de réaction, connecté à la commande d'entrée de l'amplificateur à travers un condensateur et à un élément de seuil (seuil de tension telle qu'une diode Zener ou seuil de courant telle qu'une résistance) en parallèle avec la ligne comprenant le second enroulement et le conducteur. 4) Dispositif selon la revendication 1, représenté par un relais électromécanique rapide, comportant au moins un bobinage, un noyau et une armature mobile avec des moyens de rappel de l'armature vers une position de repos, caractérisé en ce qu'il comprend deux bobinages destinés au fonctionnement dynamique de l'actionnement, dont le premier L1 ou enroulement de charge est commandé par la sortie d'un élément amplificateur, tel qu'un ou plusieurs transistors, le second L2 ou enroulement de réaction connecté à une commande d'entrée de l'amplificateur, ainsi qu'd un élément de seuil (seuil de tension telle qu'une diode Zener, ou seuil de courant telle qu'une résistance) connecté à une autre commande d'entrée de l'amplificateur. 5) Dispositif selon une des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que l'élément amplificateur représente une variation du gain régulière, en fonction de son courant de sortie et stable ou stabilisé en fonction des variations de température ambiante. 6) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage comporte un effet de mémoire pour le fonctionnement statique. 7) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur d'énergie, tel qu'un condensateur, entre ses bornes d'entrée. 8) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé par le branchement dans le circuit d'un ou des deux enroulements du relais, d'un ou plusieurs éléments de circuits tels que résistance, capacités ou diodes. 9) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal d'actionnement du dispositif fournit à la fois le signal de puissance alimentant l'enroulement de charge L1 et le signal de commande du seuil. 10) Dispositif selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le signal de commande du seuil est indépendant du signal de puissance. 11) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est alimenté en puissance par un signal continu ou un signal alternatif, ou un signal continu et alternatif superposé. 12) Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation du signal de commande de seuil est effectuée en alternatif ou en continu et alternatif superposés. 13) Dispositif selon une des revendications précédentes, dans lequel le signal de puissance alimentant l'actionneur a une forme d'impulsion quasi rectangulaire ou trapézoidale, à ponts raides, adaptée au déclenchement à sensibilité maximum et au fonctionnement avec la meilleure fiabilité de l'organe de puissance rapide, cette forme étant indépendante du signal d'alimentation et déclenchant cet organe pour un seuil électrique fixe, indépendant de son propre seuil électromécanique. 14) Dispositif selon une des revendications précédentes, dans lequel le relais à plusieurs enroulements est remplacé par un transformateur à impulsions, dont un enroulement supplémentaire est branché à la charge, elle-même représentée par un actionneur électrothermique, électropyrotechnique, électrophotonique, électroacoustique, etc, à réponse rapide.