Brevet FR2488998A1 — publié le 19820226

La présente invention concerne des dispositifs per- fectionnés capteurs de courant électrique qui peuvent par exemple être utilisés en relation avec des compteurs à déblocage par pièces de monnaie afin de déceler le passage d'un courant électrique. Les compteurs à déblocage par pièces de monnaie sont bien connus et sont des appareils dans lesquels l'insertion de pièces de monnaie permet l'utilisation d'une quantité prédéterminée d'élec- tricité, par exemple un wattage prédéterminé. L'utilisation de cette quantité est ensuite contrôlée, puis, lorsque toute la quantité s'est épuisée, un interrupteur entre en service dans le compteur et interrompt l'alimentation en électricité. Seule l'insertion de nouvelles pièces permettra de faire revenir l'alimentation électrique. Dans certains cas, il peut être souhaitable de con- trôler un courant de façon à contrôler effectivement la durée durant - 15 laquelle le courant passe, dans une grande mesure de manière indépen- dante de la quantité de courant utilisée. Un exemple d'une telle exigence peut être trouvé dans le domaine de la location de postes de télévision, o l'un des moyens de paiement consiste à associer à un récepteur de télévision un compteur à déblocage par pièces de monnaie. L'insertion de pièces dans le compteur doit permettre au poste de télévision de fonctionner pendant une durée prédéterminée, les variations de la consommation de courant par le poste de télé- visionpendant ce laps de temps étant ignorée. Selon un de ses aspects, l'invention propose un dis- positif capteur de courant qui décèle le passage d'un courant élec- trique entre une alimentation en courant continu et une charge, ce dispositif comprenant un transformateur à saturation dont un preiniel enroulement est connecté en série entre l'alimentation en courant continu et la charge et dont un deuxième enroulement produit un signal de perception d'un courant à destination d'un moyen de détection de courant, le transformateur étant conçu pour se satur.r en présence d'un courant de charge dépassant une valeur de seuil, le moyen de détection étant sensible au signal de perception de courant ainsi fourni. Selon un autre aspect, l'invention propose un dis- positif sensible au courant destiné à un compteur, qui comprend un transformateur à saturation dont un premier enroulement est connecté en série entre une alimentation en courant alternatif et une charge et dont un deuxième enroulement produit un signal de perception de courant, le dispositif comprenant en outre un moyen de détection de courant qui répond au signal de perception de courant en validant un moteur du compteur, le transformateur étant conçu pour se saturer en présence d'un courant de charge dépassant une valeur de seuil, le moteur étant validé en réponse au signal de perception de courant ainsi fourni. Il est donc clair que ce dispositif réagit à la pré- sence d'un courant électrique notable et non pas à la quantité par- ticulière de courant qui circule à un instant donné. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur le dessin annexé représentant un schéma de circuit d'un compteur selon un mode de réalisation de l'invention. Le circuit décrit ci-après comporte un transformateur à saturation dont un enroulement est connecté dans la ligne allant de- l'alimentation du secteur à une charge, par exemple un récepteur de télévision, et l'autre enroulement produit un signal de perception de courant qui est indicatif de l'existence du passage d'un courant notable dans la ligne d'alimentation du secteur. Comme on peut le voir sur la figure unique, des bornes 10 fournissent le courant du secteur au compteur et, par conséquent, au poste de télévision 11, une ligne 12 de l'entrée étant connectée au poste de télévision par l'intermédiaire d'un enroulement 13a d'un transformateur à saturation 13 et d'un pôle d'un interrupteur 14 dont la fonction sera expliquée ciaprès; l'autre ligne 15 de l'entrée est connectée au poste de télévision 11 par l'intermédiaire d'un deuxième pôle de l'interrupteur 14, les deux pôles étant destinés à commuter ensemble. Le poste de télévi- sion ll comporte un interrupteur marche-arrêt classique lîs. Un dispositif de commutation, de préférence un dis- positif de commutation semi-conducteur illustré sous forme d'un triac 16, est connecté en série avec un moteur 17 entre les deux lignes 12 et 15 de l'entrée reliée au secteur. Le moteur 17 est couplé à un mécanisme 18 à déblocage par pièces de monnaie ainsi qu'à l'interrupteur 14 d'une manière qui va être décrite ci-après. Un deuxième enroulement 13b du transformateur 13 est connecté à un montage 19 redresseur en pont pour petits signaux, la sortie en courant continu du redresseur 19 étant connectée par l'une de ses bornes à la ligne 12 et, par l'autre borne, à la borne de commande G du triac 16 par l'intermédiaire d'une résistance 20 de limitation de courant. Un condensateur 21 de filtrage est con- necté sur la sortie en courant continu du redresseur 19. En fonctionnement, l'insertion de pièces de monnaie dans le mécanisme 18 met en mouvement un élément de commande (non représenté suivant une direction. Le passage du courant dans le moteur 17 excite celui-ci de façon qu'il déplace l'élément de com- mande dans la direction opposée. L'interrupteur 14 est conçu pour être fermé aussi longtemps que l'élément de commande est dans une position de "crédit" indiquant que les pièces ont été insérées et que la somme avancée n'a pas encore été épuisée. Dès que l'élément - de commande a été amené par le moteur 17 jusqu'à la position indi- quant que la somme avancée est épuisée, l'interrupteur 14 passe en position ouverte. Cette partie du fonctionnement du circuit est identique à celle des compteurs électriques classiques. Toutefois, dans le compteur classique, le moteur 17 est conçu pour tourner en fonction du passage d'un courant réel, de sorte qu'il tourne plus vite si le courant est plus élevé et inversement. Dans le circuit représenté, le compteur est fabriqué de manière que son fonctionnement ne dépende que du passage ou du non-passage d'un courant supérieur à une certaine valeur de seuil, le fonctionnement étant dans une grande mesure indépendant de l'in- tensité de ce courant. Le transformateur 13 est conçu de façon qu'il se sature pour un courant d'intensité relativement basse passant dans l'enroulement 13a, si bien qu'il fournit un courant d'inten- sité relativement invariable au redresseur en pont 19 par l'inter- médiaire de l'enroulement 13b aussi longtemps qu'un courant passe de l'entrée du secteur au poste de télévision 11. Une tension continue relativement constante est donc filtrée par le condensateur 21 et est envoyée à la borne de commande G du triac 16. Le triac 16 est donc maintenu dans l'état conducteur entre des bornes MT1 et IT2 aussi longtemps qu'un courant suffisant passe dans l'enroulement 13a. Lorsque le triac 16 est conducteur, le moteur 17 tourne à une vitesse constante (si l'on suppose une tension de secteur constante) de façon principalement indépendante de l'intensité du courant pas- sant dans l'enroulement 13a. Toutefois, lorsque ce courant tombe en deçà d'une certaine limite, il existe un niveau de signal insuf- fisant sur l'électrode de commande G pour maintenir conducteur le triac 16 et, par conséquent, le moteur 17 s'arrête. On voit donc que, même si le mécanisme 18 est dans une position de "crédit" et que l'interrupteur 14 est fermé, aucun courant ne passera dans l'enroulement 13a si l'interrupteur lls du poste de télévision est ouvert. Ainsi, l'état de "crédit" sera maintenu si le poste de télévision ne fonctionne pas, et l'utilisa- tion du crédit ne reprendra que lorsque le poste de télévision aura été mis en marche. Par conséquent, les unités de "crédit" stockées dans le mécanisme 18 seront des unités de temps lorsque le poste de télévision fonctionnera, et non pas des unités de courant absorbé par le poste de télévision. Dans certains cas, il peut être souhaitable que le poste de télévision fonctionne suivant un mode d"'attente", par exemple avec un système de télécommande. Si, dans ces circonstances, le poste de télévision utilise sensiblement moins de courant que ce ne serait le cas en pleine utilisation, il peut être réalisé que le courant d'attente soit insuffisant pour saturer le transformateur 13 et rendre conducteur le triac 16, si bien que le compteur ne sous- traira pas d'unités de crédit dans ce mode. Ceci peut être obtenu par une modification de la valeur de la résistance 20 et, ou bien, du rapport des spires du transformateur à saturation 13, de manière à faire varier la valeur de limite ou de seuil du courant nécessaire pour mettre le triac 16 dans l'état conducteur. Lorsque l'on souhaite déceler le passage d'un courant à destination d'une charge qui est principalement de nature résistive, il est possible de simplifier le circuit en écartant le redresseur 19, le condensateur 21 et, éventuellement, la résistance 20 également. On connecte alors directement la bande de commande G du triac 16 au deuxième enroulement 13b du transformateur 13 et, aussi longtemps que la charge est principalement résistive et qu'il n'existe donc pas de déphasage important entre le courant et la tension dans la charge, le triac 16 sera rendu conducteur par chaque front montant du courant sinusoïdal passant dans l'enroulement l3b et sera maintenu conducteur pendant le reste du temps durant lequel le courant passant dans le triac a une intensité supérieure à zéro pendant chaque demi- cycle. Un avantage principal de ce type de moyen de perception de passage de courant est que les propriétés de saturation du trans- formateur permettent de minimiser la dissipation thermique de l'appareil et, par conséquent, de maintenir la température environnante à une valeur basse. Ceci est important en ce qu'il permet d'améliorer la qualité et la fiabilité du circuit. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. 2488 9-98 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif capteur de courant permettant de percevoir le passage d'un courant entre une alimentation en courant alternatif et une charge, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur à saturation (13) dont un premier enroulement (13a) est connecté en série entre l'alimentation en courant alternatif (10) et la charge (11), et dont un deuxième enroulement (13b) produit un signal de perception de courant à destination d'un moyen (16 à 21) de détection de courant, le transformateur étant conçu de façon à se saturer en présence d'un courant de charge dépassant une valeur de seuil, le moyen de détection étant sensible au signal de perception de courant ainsi produit. 2. Dispositif sensible à un courant destiné à un compteur, caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur à saturation (13) dont un premier enroulement (13a) est destiné à être connecté en série entre une alimentation en courant alternatif (10) et une charge (11), et dont un deuxième enroulement (13b) fournit un signal de perception de courant, le dispositif comprenant en outre un moyen (16 à 21) de détection de courant qui répond au signal de perception de courant en validant un moteur (17) du compteur, le transformateur étant conçu pour se saturer en présence d'un courant de charge dépassant une valeur de seuil, le moteur étant validé en réponse au signal de perception de courant ainsi produit. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de détection de courant comprend un dispositif de commutation (16) qui répond au signal de perception de courant en établissant un trajet entre l'alimentation et le moteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est un dispositif semi-conducteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est un triac. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif redres- seur (19) connecté au deuxième enroulement du transformateur. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif redresseur est un redresseur à pont. 8. Compteur à déblocage par pièces de monnaie caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif sensible au courant selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, et un commutateur (14) qui répond au moteur en coupant le contact entre l'alimentation en cou- rant alternatif et la charge à l'expiration d'unités de crédit accumulées par l'insertion de pièces de monnaie. 9. Compteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est associé à un récepteur (11) de télévision, la saturation du transformateur (13) étant destinée à se produire de façon que le moteur (17) soit validé lorsqu'un courant de fonctionnement complet est consommé par le récepteur de télévision, mais qu'il ne soit pas validé lorsqu'un courant d'attente est consommé par le récepteur de télévision.