Brevet FR2468251A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne les circuits de commande d'alimentation à thyristors et plus précisément de tels circuits destinés à régler la puissance moyenne transmise par des thyristors sans création d'interféren- ces à haute fréquence. Un procédé connu de réglage de la puissance transmise par des thyristors met en oeuvre le retarde- ment de la phase de la tension de gâchette d'un thyristor afin que ce dernier conduise tardivement dans le cycle de la tension. Un autre procédé connu comprend la trans- mission d'un nombre fixe de cycles à la charge. Le pre- mier de ces deux procédés assure un réglage de la phase et le second un réglage par salves. Le second procédé de réglage par thyristor pré- sente l'avantage que, pendant les périodes de conduction, seule une petite tension de palier est appliquée à la charge contrairement au procédé de réglage de la phase qui permet l'application pratiquement de la tension de créte pour les déphasages importants. En conséquence, il existe une différence considérable entre les deux procédés, en ce qui concerne la création d'interférences à haute fréquence. Un procédé de réduction de façon plus importan- te des interférences à haute fréquence créées par le dé- clenchement par salves comprend la transmission aux gâ- chettes des thyristors d'un courant continu pendant la conduction et de ne permettre leur mise à l'état conduc- teur que lorsqdune tension nulle apparaît à leurs bornes. Etant donné les tolérances présentées par la détection de la tension nulle, le niveau réel de commutation peut atteindre une valeur de 5 V pour la mise initiale à l'état conducteur et représente encore une source im- portante d'interférences à haute fréquence. L'invention concerne un circuit de commande d'alimentation à thyristors ne présentant plus le pro- blème des interférences à haute fréquence, ce circuit comprenant deux thyristors montés en parallèle et en sens inverses, destinés à conduire de façon alternée afin qu'ils transmettent l'énergie d'une alimentation alterna- tive à une charge, et un dispositif de commande de thyris- tors destiné à détecter la polarité de la tension appli- quée aux thyristors montés en parallèle et, d'après le fonctionnement d'une commande par tout ou rien, à pré- parer l'un des thyristors auxquels une tension négative est appliquée afin qu'il soit prêt à être immédiatement déclenché lorsque la tension passe d'une valeur négative à une valeur positive. On peut ainsi noter que le thyristor conduit exactement au point de passage à zéro de la forme d'onde alternative et évite ainsi la création d'interférences à haute fréquence. Après déclenchement du premier thyris- tor, l'autre thyristor est préparé de la même manière afin qu'il conduise lorsque la tension aux bornes des thyristors montés en parallèle change de polarité. Comme dans le cas du premier thyristor, lorsque la gâchette de l'autre thyristor a été préparée afin que le thyristor puisse conduire, elle reste dans cet état jusqu'à ce que la commande par tout ou rien soit commutée dans la posi- tion d'arrêt. Le dispositif de commande peut comporter diffé- rents dispositifs de déclenchement et de basculement ou portes et bascules destinés à assurer la détection de la tension et à déclencher et entretenir l'application des potentiels de déclenchement aux thyristors. Le dispositif de déclenchement peut par exem- ple comprendre des diodes photoémissives associées à des phototransistors. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va sui- vre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un diagramme synoptique d'un circuit de commande d'alimentation à thyristori selon l'invention. Le dessin représente deux thyristors TH1 et TH2 montés en parallèle et en sens inverses, afin qu'ils puis- sent être commandés et règlent ainsi la puissance alterna- tive moyenne transmise à une charge L par une alimentation alternative représentée par le fil de neutre et le fil de phase. Le déclenchement des thyristors TH1 et TH2 à l'état conducteur est sous la commande de circuits por- tesGAl et GA2 comportant chacun une diode photoémissive associée à un phototransistor. Chacun de ces circuits portes GAi et GA2 est destiné à conduire afin qu'il appli- que un potentiel continu positif à la gâchette du thyris- tor correspondant à la suite de l'excitation de la diode photoémissive du fait de la transmission d'un signal po- sitif provenant d'une bascule LAi ou LA2, selon le cas. Le fonctionnement de ces bascules LAi et LA2 destinées à transmettre des signaux positifs de sortie dépend de la polarité du potentiel appliqué aux thyris- tors TH1 et TH2. Pour la détermination de cette polarité, le circuit comporte deux diodes photoémissives supplémen- taires auxquelles sont associés des phototransistors et montées en parallèle et en sens inverses, les diodes étant montées en série avec une résistance R entre les fils de l'alimentation alternative, l'ensemble formant des dispo- sitifs de déclenchement GA3 et GA4. L'observation du cir- cuit représenté montre que le dispositif de déclenchement ou circuit porte GA4 est ouvert lorsque le fil de phase est positif par rapport au fil de neutre et que le dis- positif de déclenchement ou circuit GA3 s'ouvre lorsque le fil de phase est négatif par rapport au neutre. Ainsi, le dispositif de déclenchement GA4 est ouvert lorsqu'une tension négative est appliquée au thyristor TH2 et le dis- positif de déclenchement GA3 est ouvert lorsqdune tension négative est appliquée au thyristor TH1. Les signaux de sortie des dispositifs ou portes GA3 et GA4 parviennent respectivement aux entrées de deux dispositifs supplémentaires de déclenchement sous forme de portes GA5 et GA6. Ces portes qui sont du type inter- section, ont leurssecondesentrées reliées en commun à un 245825i générateur d'impulsions d'horloge de manière que, en pré- sence des impulsions d'horloge et du signal de neutre, les portes GA5 et GA6 soient ouvertes et transmettent des si- gnaux aux bascules LA2 et LAi respectivement, pourvu que celles-ci reçoivent le signal de validation provenant de la commande par tout ou rien. Comme indiqué précédemment, les signaux de sortie des bascules LAi et LA2 sont des- tinés à provoquer l'ouverture des dispositifs de déclen- chement ou circuits porte GAi et GA2. Lors du fonctionnement du circuit, au moment de la mise sous tension, les deux thyristors THI et TH2 sont initialement à l'état non déclenché et non conducteur. Un dispositif de déclenchement GA3 ou GA4 est ouvert suivant la polarité du fil de phase de l'alimenta- tion. Si cette polarité est positive par rapport au neu- tre, le circuit porte GA4 est ouvert et prépare l'ouver- ture de la porte GA6 lors de la réception d'une impulsion d'horloge à l'autre entrée, si bien que le signal de sortie de cette porte GA6 prépare la bascule LAi en vue de son ouverture lorsque le signal du commutateur de commande par tout ou rien est dans la position de marche. Après la commande, la bascule LAI reste à l'état ouvert jusqu'à ce que la commande par tout ou rien revienne à la position d'arrêt. La bascule LAi transmet donc un signal de sortie qui ouvre le circuit porte GAi qui transmet un potentiel positif de déclenchement au thyris- tor TH1. Lorsque la polarité de la tension du fil de phase passe d'une valeur positive à une valeur négative, le thyristor THi conduit immédiatement puisqu'il est déjà préparé par une tension positive de déclenchement. Simultanément, la tension négative du fil de phase pro- voque l'ouverture du circuit porte GA3 qui provoque alors l'ouverture de la porte GA5 à l'apparition de l'impulsion suivante d'horloge. Lorsque la porte GA5 s'ouvre, elle provoque le fonctionnement de la bascule LA2 qui est aussi préparée de manière qu'elle soit com- mandée par le signal transmis par l'intermédiaire du commutateur de commande par tout ou rien, placé dans la position de marche. Le fonctionnement de la bascule LA2 provoque l'ouverture du circuit porte GA2 et l'applica- tion d'un potentiel positif à la gâchette du thyristor TH2 si bien que ce dernier est prêt à être déclenché dès que la tension du fil de phase passe d'une valeur négati- ve à une valeur positive. Comme l'indique la description qui précède d'un mode de réalisation, le circuit selon l'invention assure, après la corwiautation du circuit à thyristors, l'absence de tout retard lorsque la tension prend une polarité cor- respondant à la conduction d'un thyristor et l'application de la tension notive nécessaire de déclenchement du thy- ristor si bien qu'il n'y a pas de création d'interférences à haute fréquence. REVENDICATIONS 1. Circuit de commande d'alimentation à thyristors, caractérisé en ce qu'il comprend deux thyristors (THI, TH2) montés en parallèle et en sens inverses, destinés à condui- re de façon alternée afin qu'ils transmettent de l'énergie d'une alimentation alternative à une charge (L), et un dispositif de commande de thyristors destiné à détecter la polarité de la tension appliquée aux bornes des thyristors montés en parallèle (TH1, TH2) et, en fonction d'une com- mande par tout ou rien, à préparer en conséquence l'un des thyristors auquel une tension négative est appliquée afin qu'il soit prêt à être déclenché immédiatement lorsque la tension passe d'une valeur négative à une valeur positive, le circuit de commande étant destiné à préparer de manière analogue l'autre transistor afin qu'il puisse conduire, après le déclenchement du premier thyristor. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend des dispo- sitifs de déclenchement et de basculement (GA1-GA4, LA1,. LA2) destinés à détecter la tension et à déclencher et entretenir l'application de potentiels de déclenchement aux thyristors. 3. Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de déclenchement (GA1-GA4) comporte des diodes photoémissives associées à des phototransistors.