Brevet FR2509925A1 — publié le 19830121

De façon générale, on exige des dispositifs de branchement de commande protégés contre les court-circuits que l'accent soit mis sur une fiabilité élevée Il est par exem- pie connu d'appliquer tout d'abord à un appareil électrique utilisateur une impulsion de contr 8 le et de n'appliquer ensuite à cet appareil électrique utilisateur le signal principal que lorsqu'une réaction indiquant qu'un fonctionnement correct de cet appareil a été obtenu Un tel dispositif de branchement n'est pas tout à fait sans problème et surtout ne constitue pas une solution optimale du point de vue d'une fabrication en grande série. L'invention a pour but de remédier à cet in- convénient et concerne à cet effet, un dispositif de branche- ment de commande protégé contre les court-circuits pour un ap- pareil utilisateur électrique qui est placé en série par rap- port à un transistor de commutation, dispositif caractérisé en ce qu'un amplificateur opérationnel est branché en amont du transistor de commutation, amplificateur dont l'entrée négative est couplée avec le point de jonction de deux résistances mon- tées en parallèle sur le transistor, et dont l'entrée positive reçoit un potentiel moyen constant ainsi qu'un signal de commu- tation dynamique. Le dispositif de branchement de commande protégé contre les courtcircuits conforme à l'invention défini ci-dessus, présente par rapport aux solutions connues, l'avan- tage d'être simple, bon marché et en outre également fiables et ces avantages sont obtenus sans faire appel à un grand nombre de composants supplémentaires. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur la figure unique ci-jointe qui est un schéma du dispositif de branchement de commande protégé contre les court-circuits, conforme à l'in- vsntion, pour un appareil électrique utilisateur dans un véhicu- le automobile. Cet appareil électrique utilisateur est dési- gné par 10 et il est en série avec un transistor 11, une diode 12 et une résistance 13 entre un conducteur 14 à la tension de la batterie et un conducteur 15 à la masse Le transistor Il est commandé par un amplificateur opérationnel 16, la base du transistor 11 étant en outre reliée par l'intermédiaire d'une 2.- résistance 17 avec un conducteur 18 pour obtenir une tension d'alimentation stabilisée Entre le point de jonction de l'appa- reil utilisateur 10 et du transistor 11, est branché un diviseur de tension constitué de deux résistances 20 et 21 Son point mé- dian est relié à l'entrée négative de l'amplificateur opération- nel 16 Le signal de commande pour l'amplificateur opérationnel 16 parvient depuis une borne de raccordement 23 à un préamplifi- cateur 24 et de la sortie de celui-ci par l'intermédiaire d'un condensateur 25 à l'entrée positive de l'amplificateur opération- nel 16 C 8 té sortie, le pré-amplificateur 24 est en outre raccor- dé par l'intermédiaire d'une résistance 26 au conducteur positif 18 Un autre diviseur de tension constitué de deux résistances 28 et 29, est branché entre le conducteur 14 à la tension de la batterie et le conducteur 15 à la masse, et le point de jonc- tion des deux résistances est relié par l'intermédiaire d'une résistance 30 à l'entrée positive de l'amplificateur opération- nel 16 Bn outre, cette entrée positive est reliée par l'inter- médiaire d'une diode 31 polarisée danb le sens de blocage au conducteur de masse 15 Enfin, un condensateur 32 relie les deux entrées de l'amplificateur opérationnel 16. Xe dispositif de branchement qui vient d'être décrit fonctionne comme suit: Si l'appareil utilisateur 10, représenté ici sous la forme d'une lampe, est mis en circuit, alors à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 16 s'applique une ten- sion plus réduite qu'à l'entrée positive car cette tension à l'entrée positive est formée statiquement par le rapport du di- viseur de tension des deux résistances 28 et 29 Ainsi le tran- sistor 11 du fait de la tension positive sur sa base à cause de la résistance 17, reste conducteur Dans le cas d'une varia- tion brusque négative de tension à la borne 23, il se produit par commutation du pré-amplificateur 24, également une chute de tension correspondante à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 16, si bien que celui-ci commute son signal de sortie et, en conséquence, bloque le transistor 11 Au cours de ce processus, la diode 31 limite la tension, en ce sens que le potentiel à l'entrée de l'amplificateur opérationnel 16 ne peut tomber au-dessous de zéro que dans la mesure de la tension de passage de la diode 31 Si toutefois le transistor 11 commute, alors la tension monte à l'entrée négative de l'amplificateur 3.- opérationnel 16 et dépasse la valeur de la tension statique à l'entrée positive Egalement après décroissance de l'impulsion de tension dynamique à l'entrée positive, le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 16 bloque le transistor 11 Une modification dans l'état électrique ne survient alors à nouveau que lorsque le potentiel sur la borne d'entrée 23 subit une variation positive brusque Cette varia- tion positive brusque est transmise du condensateur 25 sur l'en- trée positive de l'amplificateur opérationnel 16 et celui-ci commute à nouveau le transistor 11 pour le rendre conducteur. Cette élévation de tension s'abaisse à nouveau, avec une cons- tante de temps déterminée essentiellement par les valeurs de la résistance 30 et du condensateur 25, jusqu'à la tension fixée par les résistances 28 et 29. Si l'appareil électrique utilisateur 10 est en ordre, c'est-à-dire s'il n'est pas en court-circuit, la ten- sion à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 16 s'abaisse du fait de la résistance interne de l'appareil utili- sateur 10 dans une mesure telle que la tension à l'entrée posi- tive, même après la décroissance de l'impulsion d'entrée, est encore supérieure à la tension de l'entrée négative Dans ce cas, le transistor 11 continue à être commandé à l'état conduc- teur et ainsi l'appareil électrique utilisateur 10 est mis en activité. Mais si l'appareil utilisateur 10 comporte un court-circuit, le potentiel à l'entrée négative de l'amplifi- cateur opérationnel 16 reste à un niveau élevé En conséquence, le transistor 11 après la décroissance de l'impulsion d'entrée, est à nouveau bloqué Pendant le laps de temps au cours duquel le transistor 11 est commandé à l'état conducteur durant l'im- pulsion de mise en circuit, le courant maximal limité à une va- leur déterminée par la tension 18, la tension base-émetteur du transistor 11 t la tension de passage de la diode 12 est une va- leur déterminée par le dimensionnement de la résistance 13 On choisit cette valeur bien entendu suffisamment haute pour que pendant cette durée réduite de passage du courant, aucun risque ne puisse se présenter pour le transistor 11. Le condensateur 32 sert à filtrer les im- pulsions parasites de haute fréquence sur les deux conducteurs d'entrée de l'amplificateur opérationnel 16. 4.- La diode 12 sert de protection de polarisa- tion. Grâce au dispositif de branchement de comman- de protégé contre les court-circuits qui vient d'être décrit pour un appareil électrique utilisateur, on a ainsi la possibi- lité de réaliser un branchement de sécurité simple, bon marché et fiable qui satisfait à des exigences élevées. Selon le dimensionnement du transistor 11, de la diode 12 et des autres conducteurs, on peut éventuelle- ment supprimer la résistance 13 de limitation du courant. 5.- R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de branchement de commande protégé contre les court-circuits pour un appareil utilisateur électrique qui est placé en série par rapport à un transistor de commutation ( 11), dispositif caractérisé en ce qu'un amplifica- teur opérationnel ( 16) est branché en amont du transistor de commutation ( 11), amplificateur dont l'entrée négative est couplée avec le point de jonction de deux résistances ( 20 et 21) mon- tées en parallèle sur le transistor ( 11), et dont l'entrée po- sitive reçoit un potentiel moyen constant ainsi qu'un signal de commutation dynamique. 2. Dispositif de branchement selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'en série avec le transistor ( 11) il est prévu une résistance ( 13); le montage en série des deux résistances ( 20 et 21) shuntant le transistor ( 11) et la résistance ( 13). 3. Dispositif de branchement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, entre l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel ( 16) et le conducteur de masse ( 15) est branchée une diode ( 31) polarisée dans le sens de blocage en allant vers ce conducteur.