Brevet FR2465364A1 — publié le 19810320

La présente invention concerne un circuit d'alimen- tation en tension électrique pour un appareil consommateur d'électricité qui, en série avec un interrupteur commandé, mis par un circuit de commande en état d'interrompre ou de rétablir le passage du courant, est raccordé à une sour- ce de courant continu, à laquelle est aussi raccordé le circuit de commande pour l'alimentation en tension. Les appareils consommateurs de courant électrique fourni par une source de tension continue sont, dans un grand nombre de cas, raccordés à cette source en série a- vec un interrupteur commandé, par exemple un interrupteur à transistor. Cet interrupteur est mis en état d'inter- rompre ou de rétablir le passage du courant par un circuit de commande qui est alimenté en courant par cette même source de tension continue. Si un appareil consommateur d' une grande puissance est raccordé à une source de courant continu ayant une résistance interne élevée, la tension aux bornes d'alimentation du circuit de commande s'effon- drera plus ou moins fortement lors de la mise en circuit de l'appareil, tandis qu'elle s'élèvera lors de la mise hors circuit de celui-ci. Comme le circuit de commande con- tient presque toujours un grand nombre de composants élec- troniques, qui ne remplissent correctement leur fonction que lorsque la tension d'alimentation reste dans les limi- tes de tolérances sévères, il peut se produire dans des cas isolés des perturbations du fonctionnement. Les difficultés qui viennent d'être mentionnées se produisent notamment lorsque le courant électrique alimen- tant les appareils est fourni par une batterie d'accumula- teurs. D'une part, ces accumulateurs peuvent être insuffi- samment chargés et, de l'autre, il peut se produire dans les longues lignes qui relient la batterie au circuit d' alimentation situé au même emplacement que l'appareil des chutes de tension qui provoquent des fluctuations de la tension aux bornes d'alimentation du circuit de commande. Les fils d'amenée ont une grande longueur lorsque, par e- xemple, comme cela est courant dans les véhicules de cam- ping, des appareils consommateurs, notamment les réfrigé- rateurs équipés d'un compresseur à vibrations, doivent fonctionner sur la batterie du véhicule à moteur. Il est connu d'éliminer ces fluctuations de la ten- sion au moyen de chaînes de filtrage constituées par un condensateur en parallèle et au moins une résistance série. Ces chaînes de filtrage ont toutefois une dissipation rela- tivement importante, indésirable lorsque les appareils con- sommateurs fonctionnent sur batterie. Si l'on remplace par des bobines d'induction les résistances en série responsa- bles de cette dissipation, on obtient bien une diminution de cette dernière, mais au prix d'une construction beau- coup plus complexe et - de frais beaucoup plus élevés. L'invention a donc pour objet de réaliser un cir- cuit d'alimentation en tension pour un appareil consomma- teur alimenté en courant à partir d'une source de tension continue par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé, circuit dans lequel l'uniformité de la tension d'alimenta- tion du circuit de commande de l'interru.pteur est assurée sans complication de la construction, ni augmentation de la dissipation. A cet effet, dans le circuit d'alimentation selon 1' invention, un condensateur est monté en parallèle avec les bornes d'alimentation du circuit de commande et ce montage en parallèle est raccordé à la source de tension continue, en série avec une diode polarisée dans le sens de conduc- tion du courant de la dite source. La résistance opposée par la diode au passage du courant dans le sens de conduction est très faible. De ce fait, le condensateur peut se charger complètement à la tension de service pendant le retard avec lequel le circuit de commande met l'interrupteur, par exemple un interrupteur à transistor, en état de laisser passer le courant et ce courant commence à circuler à travers l'interrupteur. Le condensateur sert d'accumulateur, à partir duquel le cir- cuit de commande sera alimenté avec une tension de service suffisante lors de la prochaine diminution de la tension aux bornes de la source de tension continue. La diode em- pêche de refluer la charge accumulée dans le condensateur et elle sert en outre de protection contre les inversions de pôles pour les composants électroniques du circuit de commande. L'invention convient particulièrement aux cas d'ap- plication dans lesquels le circuit de commande commute pé- riodiquement l'état de l'interrupteur, car, dans ces for- mes d'exécution, le condensateur peut se charger pendant les périodes de mise hors circuit de l'appareil consomma- teur. Si le circuit de commande contient un montage régu- lateur de tension, le condensateur empêche les chutes de tension subites, que le montage de régulation ne peut, le cas échéant, compenser avec une rapidité suffisante. La diode a de préférence un temps de rétention très court. Il doit être inférieur à 200 ns. Dans une forme d'exécution préférée, le montage en parallèle du condensateur et des bornes d'alimentation du circuit de commande est relié à la source de tension continue, en série avec un second in- terrupteur. De cette façon, lorsque le montage en série de l'interrupteur commandé et de l'appareil consommateur est en parallèle avec le montage en série précité de la diode et du second interrupteur et du montage en parallèle du condensateur et du circuit de commande, l'ensemble du circuit d'alimentation en tension peut être mis hors ten- sion au moyen de ce second interrupteur. Celui-ci peut ê- tre dimensionné pour des intensités relativement faibles, car les courants de forte intensité de l'appareil consom- mateur sont interrompus et rétablis par l'interrupteur com- mandé. Le circuit d'alimentation selon l'invention est a- vantageusement utilisable dans les systèmes moteurs oscil- lants, par exemple-les bobines mobiles de compresseurs à piston oscillant. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure est un schéma représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce circuit dans une installation électrique de compresseur à piston oscillant, comme ceux qui équipent les réfrigérateurs transportables de camping. Un compres- seur de ce type est décrit, par exemple, daias la demande de brevet allemand DE-OS NO 25 14 016. Le piston de ce com- - presseur est maintenu au repos par des ressorts dans le cy- lindre o il coulisse et il peut être écarté de cette posi- tion de repos par une bobine mobile maintenue contre lui. Cette bobine est traversée par le champ d'un aimant et el- le communique au système piston-ressorts une oscillation de résonance lorsque le courant qui circule en elle est in- terrombu et rétabli à la fréquence propre du système. Cette bobine est désignée dans la figure par la ré- férence 1. Elle est reliée aux bornes 5, 7 d'alimentationen tension en série avec un interrupteur commandé 3. Lorsque l'appareil consommateur est un compresseur à piston oscil- lant, ces bornes sont reliées à une source de tension con- tinue, par exemple une batterie d'accumulateurs, dont le pôle plus est relié à la borne 5 et le pôle moins à la bor- ne 7. L'interrupteur commandé 2 peut être un interrupteur traditionnel constitué par des transistors. Pour actionner cet interrupteur, son entrée de commande l est reliée à un circuit de commande 11, qui "ouvre" et "ferme" périodi- quement l'interrupteur à la fréquence propre de l'oscilla- tion mécanique de la bobine mobile 1. Un seul interrupteur commandé 3 est représenté dans la figure. Il peut y en a- voir éventuellement plusieurs de ce type, lorsque la pola- rité du champ magnétique produit par la bobine 1 doit être changée entre la course aller et la course retour de celle- ci. Dans ce cas, le circuit de commande il peut produire des signaux en opposition'de phase, qui commandent des in- terrupteurs montés en pont, par exemple. Parallèlement au montage en série de la bobine 1 et de l'interrupteur commandé 3 est raccordé aux bornes 5, 7 le montage en série d'un condensateur 13, d'une diode 15 polarisée dans le sens de conduction pour le courant de la source de tension continue et d'un second interrupteur 17. Les bornes d'alimentation 19, 21 du circuit de commande Il sont en parallèle avec le condensateur 13. Le compresseur à piston oscillant est mis sous tension en manoeuvrant I' interrupteur 17, lequel peut être aussi un interrupteur de réfrigérateur, qui entre en action en fonction de la température à l'intérieur de celui-ci. Lorsque cet inter- rupteur 17 ferme le circuit, le circuit de commande l1 envoie périodiquement des impulsions à l'interrupteur, O lequel interrompt et rétablit alors périodiquement le c urant qui met en mouvement la bobine mobile 1. La ré- s:sance interne relativement faible de la bobine 1 donne lieu a 1e ieensite élevée. Si une source de tension con- tinue ayant une résistance interne relativement grande est reliée acx bornes 5, 7, la tension aux bornes 5, 7 diminu- ra pldat la phas de circulation du courant. Toutefois, pendant cette phnseu la tenAon au:: beornecs 19,. 21 du cir- cuit de cIlande il sera pra iqeuemt Maintenne Par le con- deAsateur 13, qui joue le rêle d'acouuulateur d'énGrgie, de sorte que!e circuit de ce aande Il sera toujours ali- menté avec une tension suffisante poar fonctiouner correc- tement. La diode 15 empôche ta charge du condensateur de refluer pendant la phase de circulation du courant à la bobine. Pendant les pauses de courant, c'est-à-dire lors- que le courant qui actionne la bobine 1 est interrompu, le condensateur U se charge à la tension de la source de cou- rant continu. Pour empêcher la charge du condensateur de s'écouler par suite de la fréquence élevée des oscillations lors du rétablissement du courant d'actionnement de la bobine, on utilise de préférence des diodes à temps de ré- tention très court, de préférence inférieur à 200 nano- secondes. Par exemple, une diode de type A 114a de la General Electric convient à cet usage. Comme l'interrup- teur 17 commande uniquement la circulation du courant né- cessaire au fonctionnement du circuit de commande et non celle du courant d'actionnement de la bobine, son dimen- sionnement peut être relativement faible. - REVENDICATIONS - 1.- Circuit d'alimentation en tension pour un ap- pareil consommateur de courant électrique qui, en série avec un interrupteur commandé, mis par un circuit de com- mande en état d'interrompre ou de rétablir le passage du courant, est raccordé à une source de tension continue, à laquelle est aussi raccordé le circuit de commande pour l' alimentation en tension, caractérisé en ce qu'un condensa- teur (13) est monté en parallèle avec les bornes d'alimen- tation (19,21) du circuit de commande (11) et en ce que ce montage en parallèle est raccordé à la source de ten- sion continue (5,7) en série avec une diode (15) polari- sée dans le sens de conduction pour le courant de la dite source. 2.Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage en parallèle du condensateur (13) et des bornes d'alimentation (19,21) du circuit de comman- de (11) est reliée à la source de tension continue (5,7) en série avec un second interrupteur (17). 3.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le montage en série de l'interrupteur commandé (3) et de l'appareil consommateur (1) est en parallèle a- vec le montage en série du second interrupteur (17), de la diode (15) et du montage en parallèle du condensateur (13) et du circuit de commande (11). 4.- Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la diode (15) a un temps de rétension inférieur à 200 nanosecondes. 5.- Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande (11) "ouvre" et "ferme" périodiquement l'inter- rupteur commandé (3).