Brevet FR2448805A1 — publié le 19800905

La présente invention concerne un circuit anti-parasites pour gradateur de lumière. Les gradateurs de lumière (couramment désignés dans la technique par l'appelation anglo-saxonne light-dimmers) utilisent généralement un triac commandé en variation de puissance par angle de conduction Pour plus d'explications sur ce mode de commande des triacs, on pourra par exemple se réferrer aux chapitres 13 et 15 de l'ouvrage "Thyristors et Triacs" de H. Lilen paru aux Editons Radio. La figure 1 représente de façon très schématique un circuit de commande de triac par variation de l'angle de conduction. Ce circuit comprend un triac 1, une charge 2 connectée en série avec les bornes principales Al et A2 du triac, l'ensemble étant aux bornes d'un circuit d'alimentation alternatif 10-11. Le triac est commandé en variation d'angle de conduction par un circuit de commande 3 agissant sur sa gâchette G. On a représenté, en figure 1 un circuit comprenant un diac 4, une résistance variable 5 et un condensateur 6. ne circuit est notamment décrit dans l'ouvrage de Lilen précité. Toutefois, un inconvénient des circuits fonctionnant en variation d'angle de conduction est qu'ils émettent sur le réseau des parasites a fréquence élevée correspondant au brusque établissement du courant.Pour atténuer ces parasites, on prévoit généralement, et cela est d'ailleurs exigé par les règlementations administratives, des circuits anti-parasites tel que celui indiqué dans le bloc 7 comprenant une inductance 8 et un condensateur 9. On pourra trouver la représentation d'autres circuits anti-parasites en figure 13-2, page 133, de l'ouvrage de Lilen. Une caractéristique commune à ces circuits anti-para- sites antérieurs est qu'ils sont connectés entre les bornes principales Al et A2 du triac. Ce circuit anti-parasites a pour fonc tion d'atténuer la rapidité de la montée en courant au moment de la fermeture du circuit. La figure 2 est destinée à mieux faire comprendre la fonction de ce circuit anti-parasites et ses inconvénients. En figure 2, la courbe 20 représente une alternance d'une sinusoïde du courant d'alimentation. On suppose que la conduction est déclenchée par le circuit de commande 3 à l'instant tO. En l'absence du circuit anti-parasites, le courant croit très rapidement, sensiblement comme cela est indiqué par le segment de droite vertical 21 pour raccorder la sinosolde 20. En présence du circuit anti-parasites 7, apparait une succession d'oscillations 22 suivant une sur-oscillation initiale importante.Bien entendu, la figure n'est pas à l'échelle et la série d'oscillations 22 a en fait une période beaucoup plus courte devant la période de la sinusoïde d'alimentation. Linconvénient de ce circuit est que, si l'on fonctionne sur une faible charge, c'est-à-dire avec un faible courant, les oscillations du courant peuvent entrainer une coupure du triac qui ne sera plus redéclenché ultérieurement puisque le circuit de commande de gâchette ne fournit alors plus de signal de commande. En d'autres termes, il y aura désamorçage du triac si le minimum IC de la première oscillation negative devient inférieur au courant de maintien IH du triac.Il en résulte que les circuits de gradateurs de lumière-classiques utilisant un circuit anti-parasites sont limités en ce qui concerne la puissance minimum que l'on peut commander. Quand on approche de ce minimum, le circuit fonctionne mal et il peut notamment se produire un clignotement déplaisant a l'oeil. Pour pallier cet incon vénient, diverses solutions ont été envisagées dans l'art antérieur. En particulier, on a envisagé d'utiliser un triac sensible, dont le courant de maintien est faible. Cette solution présente les inconvénients liés d'une part au coût du triac, d'autre part à sa plus faible tenue en commutation parasite et à sa possibilite de réamorçage intempestif sur forte-charge.En outre, si cette solution permet de diminuer le seuil inférieur auquel on pourra fonctionner, il n'en demeure pas moins que ce seuil existe toujours. Une autre solution qui a été envisagée consiste à réduire la valeur des oscillations provoques par le circuit antiparasites en utilisant une inductance à pertes. Cette solution, technologiquement satisfaisante, conduit à utiliser des induc tances de coût et d'encombrement importants. On a également envisagé d'utiliser des circuits anti parasites plus complexes que le circuit schématiquement repré senté en figure 1 mais à nouveau en ce cas des problèmes de coût se posent et, de toute façon, le problème à résoudre n'est pas résolu de façon fondamentale. Une autre solution encore. envisageable pour résoudre ce problème du papillotement aux faibles charges consisterait à utiliser un circuit de commande d'angle de conduction nettement plus complexe que le circuit 3 représenté schématiquement en figure 2, qui fournirait en continu une impulsion de commande a - la gâchette du triac pendant toute la durée où l'on souhaite effectuer la conduction. Néanmoins, de tels circuits sont beaucoup plus élaborés que le simple circuit à diac représenté et à nouveau. entraînent des coûts supplémentaires. Ainsi, un objet de la présente invention est de prévoir un nouveau circuit anti-parasites pour gradateur de lumière pal-. liant les inconvénients ci-dessus et permettant de fonctionner même à très faible charge sans papillotement. Pour atteindre cet objet ainsi que d'autres, la présente invention prévoit un circuit anti-parasites pour gradateur de lumière constitué d'un triac commandé par variation de l'angle de conduction au moyen d'un circuit de commande fournissant une brève implulsion de commande à l'instant de déclenchement souhaité, ce circuit anti-parasites comprenant un condensateur et une induc tance, l'inductance étant connectée par sa première borne à l'anode (électrode A2) du triac et en série avec le circuit de charge, et le condensateur étant connecté entre l'autre borne de l'inductance et. la gâchette du triac. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier de la présente invention en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 représente un circuit de l'art antérieur; la figure 2 illustre la variation du courant en fonction du temps dans le circuit de la figure 1; et la figure 3 illustre un-mode de réalisation de la présente invention. On retrouve en figure 3 certains éléments de la figure 1 à savoir les bornes d'alimentation 10 et 11, le triac 1, la charge 2 constituée d'un dispositif d'éclairage, et le circuit de commande par angle de-conduction 3 comprenant les éléments 4, 5, 6 ou un autre circuit equivalent. Selon la présente invention, le circuit anti-parasites comprend, comme le circuit de l'art antérieur, une inductance 30 en série avec le circuit principal et un condensateur 31, mais, cette fois, le condensateur n'est pas connecté entre la borne de la bobine opposée à la borne connectée à l'électrode A2 (ou anode) du triac et la deuxième borne principale Al (ou cathode) de ce triac mais entre cette borne de la bobine non connectée à l'é- lectrode A2 et la gâchette du triac.L'effet d'amortissement des montées rapides de courant et la création d'oscillations sont ainsi obtenus de même façon qu'avec le circuit de l'art antérieur mais ces oscillations sont maintenant réappliquées sur la gâchette et créent ainsi un courant de gâchette empêchant le blocage du triac lors de la diminution du courant qui le traverse. On évite donc l'effet de papillotement de l'art antérieur.En d'autres termes on peut dire que la commande de gâchette est ainsi élargie pendant les oscillations transitoires ce qui permet au triac de rester amorce I1 convient d'attirer l'attention des utilisateurs du circuit selon l'invention sur le fait qu'un inaonvénient éventuel de- ce montage réside dans le fait que des sur-intensités importantes peuvent être appliquées à la gâchette notamment lors de la première oscillation.Il convient donc de choisir un triac adapté à subir une telle contrainte qui peut consister en l'application d'un courant de quelques ampères pendant-50 à 100vus. Néanmoins, il s'avère que pour certains types de triacs, notamment les triacs couramment fabriqués par la société dite SSC, ces surcharges initiales sont supportée s sans dommage et sans avoir à choisir un triac sur-dimensionné en ce qui concerne sa capacite de courant dans le circuit principal. Pour diminuer cette surcharge, on pourra prévoir une resistance 32 en serie avec le condensateur 31 entre celui-ci et la gâchette G de la façon représentée dans la figure 3. D'autre part, la prévision du condensateur 31 dans le circuit de gâchette peut rendre le triac très sensible aux déclenchements parasites . Pour pallier cet inconvénient et désensibiliser le triac, on pourra placer une résistance de faible valeur 33 entre sa gâchette et son électrode principale Al (cathode). Par exemple, cette résistance 33 pourra être de l'ordre de 20 ohms. A titre d'ordre de grandeur, la résistance interne équivalente entre les bornes Al et G peut être de l'ordre de 200 à 300 ohms pour des triacs usuels. En ce qui concerne les ordres de grandeur de l'inductance 30 et du condensateur 31 du circuit anti-parasites selon la présente invention, on notera que ces éléments auront des valeurs équivalentes à celles du circuit de l'art antérieur pour obtenir des résultats d'anti-parasitage correspondants, c'est-à-dire que l'inductance pourra être choisie avec une valeur de l'ordre de 100euh à i mH et le condensateur avec une valeur de l'ordre de 0, ijiF. Ainsi, comme on peut le voir à partir de la description précédente, la présente invention permet d'atteindre les objets fixés avec un circuit anti-parasites particulièrement simple et peu différent des circuits les plus simples de l'art antérieur, alors que jusqu'à maintenant pour améliorer les performances de fonctionnement d'un triac agissant en variation de l'angle de conduction avec un circuit anti-parasites on avait été amené à rechercher des solutions coûteuses et complexes. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits; elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à l'homme de l'art. En particulier, divers circuits de commande du triac par variation de l'angle de conduction pourront être utilisés. REVENDICATIONS 1 - Circuit anti-parasites pour gradateur de lumière constitué d'un triac commandé par variation de l'angle de conduction au moyen d'in circuit de commande fournissant une brève impulsion de commande à l'instant de déclenchement souhaité, ce circuit anti-parasites comprenant un condensateur et une inductance et étant caractérisé en ce que l'inductance est connectée par sa première borne à l'anode (électrode A2) du triac et en série avec le circuit de charge, et en ce que le condensateur est connecté entre l'autre borne de l'inductance et la gâchette du triac. 2 - - Circuit anti-parasites pour gradateur de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance entre la gâchette et la cathode (électrode Al) du triac, cette résistance ayant une valeur inférieure à la résistance interne gâchette-cathode du triac. 3 - Circuit anti-parasites pour gradateur de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance de limitation de courant de gâchette en série avec ledit condensateur entre celui-ci et la gâchette. 4 - Circuit anti-parasites pour gradateur de lumière selon l'une-quelsonque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le circuit de commande du triac est du type à diac.