Brevet FR2524151A1 — publié le 19830930

La présente invention concerne un dispositif in- dicateur dé&charge. Un objet de la présente invention est un disposi- tif indicateur de charge permettant d'indiquer une inter- * ruption de génération de courant d'un générateur de char- ge, quand cette interruption est due à la coupure d'un circuit d'excitation ou d'un circuit analogue, en engen- drant une différence de tension entre une borne de sor- tie redressée et un accumulateur et en détectant cette différence de tension. Selon la présente invention, un dispositif indi- cateur de charge est caractérisé en ce qu'il comprend un redresseur comportant des première et seconde bornes de sortie redressée et une borne mise à la masse pour re- dresser le courant alternatif de sortie qui est induit dans les enroulements d'induit d'un générateur de charge; un accumulateur destiné à être chargé par le courant de sortie à la première borne de sortie redressée dudit re- dresseur; un bobinage de champ disposé dans ledit géné- rateur de charge et adapté pour être expité par le cou- rant de sortie à la seconde borne de sortie redressée dudit redresseur; une lampe indicatrice de charge connec- tée entre la seconde borne de sortie redressée et ledit accumulateur et en série avec un manipulateur; une diode ayant son anode et sa cathode respectivement connectées en série avec ladite lampe indicatrice et ladite seconde borne de sortie redressée; un régulateur de tension pour régler la tension de sortie dudit générateur à une pre- mière valeur prédéterminée en interrompant le courant à fournir audit bobinage de champ; et un élément de commu- tation connecté entre le noeud de jonction de ladite lam- pe indicatrice de charge et ladite diode et ladite borne à la masse et adapté pour être rendu conducteur pour l'é- clairage de la lampe indicatrice de charge dans le cas o la tension à ladite seconde borne de sortie redressée est inférieure à la tension de l'accumulateur et supé- rieure à une seconde valeur prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention seront mis en évidence dans la descrip- tion suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est un schéma de circuit représentant un dispositif de l'art antérieur; et Figure 2 est un schéma de circuit représentant un exemple de réalisation de la présente invention. On va tout d'abord décrire un dispositif selon l'art antérieur en référence à la Figure 1 Sur cette fi- gure, un générateur de courant alternatif triphasé 1 est monté sur un véhicule ou un engin analogue, non représen- té, et il est commandé par un moteur, non représenté Le générateur 1 triphasé est constitué de trois enroulements d'induit 101 connectés en étoile et d'un bobinage de champ 102 Un redresseur 2 sert à redresser le courant alternatif de sortie du générateur 1 mentionné plus haut Le redresseur 2 comporte des premiè- re et seconde bornes de sortie 201 et 202 et une borne à la masse 203 Un régulateur de tension 3 sert à régler la tension de sortie du générateur mentionné plus haut à une première valeur prédéterminée en contrôlant le pas- sage du courant de champ dans le bobinage de champ 102 mentionné plus haut Il est constitué des parties sui- vantes. Spécifiquement, une diode d'absorption de surten- sion 301 est connectée aux deux extrémités du bobinage de champ 102 mentionné plus haut Des transistors de puis- sance 302 et 303 connectés en Darlington servent à in- terrompre le courant qui doit être fourni au bobinage de champ 102 mentionné plus haut Une résistance 304 consti- tue le circuit de base des transistors 302 et 303 Un transistor de commande 305 sert à rendre conducteurs et à bloquer les transistors 302 et 303 mentionnés plus haut. Une diode Zener 306 sert à détecter la tension à la se- conde borne de sortie redressée 202 du générateur 1 men- tionné plus haut de manière à ce qu'elle puisse être ren- due conductrice quand laitension de sortie détectée at- teint la première valeur prédéterminée Des résistances 307 et 308 sont connectées en série l'une par rapport à l'autre pour former un circuit diviseur de tension. Une résistance d'excitation initiale 309 est connec- tée en parallèle avec une lampe indicatrice de charge 6 pour fournir un courant d'excitation initial au gé- nérateur 1 mentionné plus haut même si la lampe indica- trice 6 est déconnectée Un accumulateur 4 et un manipu- lateur 5 sont aussi prévus. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de l'art antérieur de la Figure 1 Tout d'a- bord, quand le manipulateur 5 est fermé au démarrage du moteur, les transistors 302 et 303 sont alimentés par le courant de base provenant de l'accumulateur 4 par l'in- termédiaire du manipulateur 5 et de la résistance 304 de sorte qu'ils sont rendus conducteurs Quand ces transis- tors 302 et 303 deviennent conducteurs, l'accumulateur 4 fournit le courant de champ au bobinage de champ 102 par l'intermédiaire du manipulateur 5, de la lampe indicatri- ce de charge 6, de la résistance 309, et du bobinage de chami 102 et des transistors 302 et 303 de sorte qu'une force magnétomotrice de champ est engendrée. Quand on fait démarrer le moteur dans cet état de manière à ce que le générateur 1 soit commandé, un courant alternatif de sortie est induit dans les enrou- lements d'induit 101 selon le nombre de tours par minute du moteur et il est redressé en biphasé par le redresseur biphasé 2 Au moment o ce courant de sortie redressé est inférieur à la première valeur prédéterminée, la tension au point de division de tension du circuit diviseur de tension, qui est constitué des résistances 307 et 308, est encore basse Il en résulte que la diode Zener 306 n'est pas encore conductrice mais qu'elle maintient son état non conducteur de manière à ce que l'alimentation en courant de champ soit maintenue Il en résulte que la tension de sortie du générateur 1 est élevée conformément 27 r 24151 à l'augmentation du nombre de tours par minute du moteur. Lnsuite, quand ce nombre de tours par minute est augmen- té de telle sorte que la tension de sortie dépasse la première valeur prédéterminéementionnée plus haut, la tension au point de division du circuit diviseur de ten- sion mentionné plus haut est également augmentée pour rendre la diode Zener 306 conductrice, ce qui permet d'envoyer le courant de base au transistor 305 par l'in- termédiaire de cette diode et de rendre ainsi le transis- tor 305 conducteur Quand ce transistor 305 devient con- ducteur, les transistors 302 et 303 sont déconnectés pour interrompre le courant ayant passé dans le bobinage de champ 102 de sorte que la tension de sortie du générateur 1 chute. quand cette tension de sortie est tombée jusqu'à la première valeur prédéterminée, la diode Zener 306 et le transistor 305 sont rendus non conducteurs, mais les transistors 302 et 303 sont rendus conducteurs pour exci- ter le bobinage de champ 102 de sorte que la tension de sortie du générateur 1 augmente à nouveau. En répétant les opérations décrites jusqu'ici, la tension de sortie du générateur 1 est réglée à la va- leur prédéterminée mentionnée plus haut de sorte que l'ac- cumulateur 4 est chargé avec la tension réglée D'autre part, à ce moment là la tension de sortie à la seconde borne de sortie redressée 202 atteint la première valeur prédéterminée de sorte qu'il n'y a pas de différence de tension entre elle et l'accumulateur 4 Il en résulte cue la lampe indicatrice de charge 6 est allumée pour indiquer l'état de charge de l'accumulateur 4. Dans le cas du dispositif de l'art antérieur qui vient d'être décrit, quand le circuit d'excitation est partiellement coupé, la lampe indicatrice de charge 6 n'est cependant pas allumée même quand le générateur 1 n'engendre pas de courant de sortie Cela fait apparattre le défaut que l'état d'absence de charge n'est pas con- firmé pour éviter la décharge complète de l'accumulateur. Ainsi, la présente invention a pour but de fournir un dispositif indicateur de charge qui soit excellent par le fait qu'il élimine les défauts de l'art antérieur men- tionnés plus haut. On va maintenant décrire un exemple de réalisa- tion de la présente invention en se référant à la Figu- re 2 Sur la Figure 2, un circuit:7 de contrôle decoursre de circuit d'excitation est destiné à allumer la lampe indicatrice de charge 6 mentionnée plus haut en établis- sant une différence de tension entre la seconde borne de sortie redressée 202 et la borne de l'accumulateur 4, quand le circuit d'excitationest coupé, et en détectant cette différence de tension Le circuit de contrôle est constitué des parties suivantes. Spécifiquement, une diode 701 a son anode connec- tée à la lampe indicatrice de charge 6 et sa cathode con- nectée à la seconde borne de sortie redressée 202 Un transistor ou un élément de commutation 702 est connecté entre la jonction de la lampe indicatrice de charge 6 et la diode 701 et la masse Une résistance 703 est connec- tée au circuit de base du transistor 702 Un comparateur 704 est prévu pour commander le transistor 702 mentionné plus haut quand le circuitd'excitation est coupé Un com- parateur 705 est prévu pour interrompre ou bloquer le transistor 702 quand la tension à la seconde borne de sortie redressée 202 est inférieure à une seconde valeur prédéterminée (à l'excitation initiale) Une diode Zener 706 est prévue pour fournir la tension de source d'alimentation aux comparateurs 704 et 705 mentionnés plus haut Une résistance 707 sert à fournir le courant à la diode Zener 706 Des résistances 708, et 709 sont connectées en série l'une par rapport à l'autre pour di- viser la tension de la diode Zener 706 mentionnéenlus hautet pour fournir ainsi la seconde valeur prédéterminée au comparateur 705 mentionné plus haut Des résistances 710 et 711 sont connectées en série l'une par rapport à l'autre pour diviser la tension de la seconde borne de sortie redressée 202 et pour fournir ainsi les tensions divisées aux comparateurs 704 et 705 mentionnés plus haut Des résistances 712 et 713 sont connectées en série l'une par rapport à l'autre pour diviser et fournir la tension de borne de l'accumulateur 4 au comparateur 704 du circuit 7 de contrôle de coupure du circuit d'excita- tion quand le manipulateur 5 est ouvert. On va maintenant décire le fonctionrement du dispositif ainsi construit conformément à l'exemple de réalisation de la présente invention. Tout d'abord, quand le manipulateur 5 est fer- mé au démarrage du moteur, l'accumulateur 4 fournit le courant de champ au bobinage de champ 102 par l'intermé- diaire du manipulateur 5, de la lampe indicatrice de char- ge 6, de la diode 701,de la résistance 309, et du bobina- ge de champ 102 aux transistors 302 et 303 de sorte que la force magnétomotrice de champ est engendrée et que la lampe indicatrice de charge 6 est allumée pour indiquer l'état l'absence de charge A ce moment, la tension à la seconde borne de sortie redressée 202 est inférieure à la tension de borne de l'accumulateur 4 car le générateur 1 n'engendre pas encore de courant, cette tension étant déterminée par le rapport composé en parallèle de la ré- sistance 309 et de la lampe indicatrice de charge 6 à la résistance du bobinage de champ -102 Il en résulte que la sortie du comparateur 704 est bloquée pour rendre conduc- teur le transistor 702 par l'intermédiaire de la résis- tance de base 703 Par contre, le comparateur 705 est rendu conducteur, car la tension de la seconde borne de sortie redressée 202 est au-dessous de la seconde valeur prédéterminée, ce qui rend le transistor 702 non conduc- teur Il en résulte que le passage du courant de la lampe indicatrice de charge 6 au bobinage de champ 102 n'est pas dérivé jusqu'au transistor, et le nombre de tours par minute du moteur, pour lequel le générateur de cou- rant alternatif 1 commence à fonctionner, n'est pas élevé de sorte qu'aucune influence n'est exercée sur les caractéristiques du générateur. Ensuite, dans le cas o le moteur est démarré de sorte que le générateur 1 engendre sa tension et dans le cas o la première valeur prédéterminée est obtenue par la commande du régulateur de tension 3, une petite diffé- rence existe entre les tensions de la seconde borne de sortie redressée 202 et de la borne de l'accumulateur 4 de sorte que la lampe indicatrice de charge 6 est éteinte pour indiquer l'état de charge de l'accumulateur 4 Si, dans cet état, on prévoit un circuit insuffisamment ou- vert pour le bobinage de champ 102 faisant partie du cir- cuit d'excitationsur les transistors 302 et 303 et le câblage, la tension à la seconde borne de sortie redres- sée 202 est inférieure à la tension de l'accumulateur 4 car le générateur de courant alternatif 1 n'engendre pas de courant Le comparateur 704 est bloqué par cette dif- férence de tension de sorte que le transistor 702 est rendu conducteur par l'alimentation de sa base par le courant de base provenant de la résistance de base 703 et la lampe indicatrice de charge 6 est ainsi allumée. Dans ce cas, la tension à la seconde borne de sortie re- dressée 202 est déterminée par le rapport entre la résis- tance composée en série des résistances 710 et 711 et la résistance composée en parallèle de la lampe indicatrice de charge 6 et de la résistance 309. La résistance composée en série des résistances 710 et 711 est réglée de manière à ce que ladite tension puisse être réglée à un niveau tel qu'elle puisse etre détectée comme la différence de tension à partir de la tension de borne de l'accumulateur 4 par le comparateur 704 et comme étant supérieure à la seconde valeur prédé- terminée (c'est-à-dire, une tension de régulation d'élé- vation) du comparateur 705 Dans cet exemple de réalisa- tion, les comparateurs 704 et 705 sont en outre utilisés. Néanmoins, on peut obtenir des effets semblables même au moyen du circuit combiné d'une diode Zener et d'un tran- sistor. Comme on l'a décrit en détail plus haut, le dis- positif de la présente invention utilise le fait que la tension de la seconde borne de sortie redressée 202 est inférieure à la tension de la borne de ltaccumulateur 4, quand le générateur de courant alternatif 1 interrompt sa génération de courant à la suite de la coupure du cir- cuit d'excitation,cette tension étant déterminée par le rapport entre la-résistance composée-en série des résis- tances 710 et 711 et la résis-tace composée en parallèle de la lampe indicatrice de charge 6 et de la résistance 309 Il en résulte que le dispositif de la présente in- vention allume la lampe indicatrice de charge 6 en détec- tant cette-différence de tension au moyen du comparateur 704 et en commandant le transistor 702 En outre, à la montée du courant du générateur de courant alternatif 1, la seconde valeur prédéterminée est établie comme la ten- sion de référence pour le comparateur 705 de sorte qu'on peut supprimer la commande de la lampe indicatrice de charge 6 par le transistor 702 pour empêcher de dégrader les caractéristiques d'élévation Incidemment, puisque les comparateurs 704 et 705 sont utilisés pour détecter la différence de tension, il est possible de détecter la différence de tension d'une manière très précise En ou- tre, puisque la résistance composée en série des résis- tances 710 et 711 n'a pas à être réglée à un niveau re- marquablement bas, on peut réduire la perte de courant dans les résistances 710 et 711 pour avoir un dispositif présentant un faible dégagement de chaleur La présente invention peut ainsi bénéficier-de l'effet d'un dégage- ment de chaleur et d'une dimension extérieure réduits au minimum par l'utilisation du dispositif simplifié sans provoquer de réduction des caractéristiques opératoires. Comme on l'a décrit plus haut, selon la présente invention, le dispositif indicateur de charge est cons- truit pour comprendre: la lampe indicatrice de charge connectée entre la seconde borne de sortie redressée et l'accumulateur et en série avec le manipulateur; la diode ayant son anode et sa cathode respectivement connectées en série avec la lampe indicatrice et la seconde borne de sortie redressée; le régulateur de tension pour régler la tension de sortie du générateur à la première valeur prédéterminée en interrompant le courant à-fournir au bo- binage de, champ; et l'élément de commutation connecté en- tre le noeud de jonction de la lampe indicatrice de char- ge et la diode et la borne à la masse et adapté pour être rendu conducteur pour allumer la lampe indicatrice de, charge dans le cas o la tension à la seconde borne de sortie redressée est inférieure à la tension de l'accumu- lateur et supérieure à la seconde valeur prédéterminée. On peut ainsi bénéficier des effets d'une indication sans défaut de l'état d'absence de charge du générateur et du tait qu'on puisse empêcher que l'accumulateur ne devienne déchargé. REVENDICATIONS 1 Dispositif indicateur de charge, caractérisé en ce qu'il comprend un redresseur ( 2) comportant une pre- mière borne ( 201) et une seconde borne ( 202) de sortie redressée et une borne mise à la masse ( 203) pour redres- ser le courant alternatif de sortie qui est induit dans les enroulements d'induit '101) d'un générateur de charge ( 1); un accumulateur ( 4) chargé par le courant de sortie à la première borne de sortie redressée; un bobinage de champ ( 102) disposé dans ledit générateur de charge et connecté à la seconde borne de sortie redressée; une lam- pe indicatrice de charge ( 6) connectée entre ladite se- conde borne de sortie redressée et ledit accumulateur et en série avec un manipulateur ( 5); une diode ( 306) ayant son anode et sa cathode respectivement connectées en série avec ladite lampe indicatrice et la seconde borne de sor- tie redressée; un régulateur de tension ( 3) pour régler la tension de sortie du générateur à une première valeur prédéterminée en interrompant le courant à fournir au bo- binage de champ; et un élément de commutation ( 702) con- necté à une borne entre ladite lampe indicatrice de charge et ladite diode et à une autre borne à la masse, et adap- té pour être rendu conducteur pour allumer la lampe indi- catrice de charge quand la tension à la seconde borne de sortie redressée est inférieure à la tension de l'accumu- lateur mais supérieure à une seconde valeur prédéterminée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend un moyen pour rendre ledit élé- ment de commutation conducteur, ce moyen comprenant des comparateurs ( 704,705) pour comparer ladite tension à la seconde borne de sortie redressée à ladite tension d'accu- mulateur et à la seconde valeur prédéterminée. 3 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ladite seconde valeur prédéterminée cons- titue une valeur de tension inférieure à ladite première valeur prédéterminée mais supérieure à la tension de la seconde borne de sortie redressée qui existe normalement pendant la mise en fonctionnement initiale du générateur 1 l de charge. 4 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé eh-ce que lesdits comparateurs comprennent un pre- mier comparatedr ( 704) recevant un uremier et un second signal d'entrée proportionnels respectivement à ladite tension d'accumulateur et à ladite tension de la seconde borne de sortie redressêenour engendrer un signal dé sor- tie destiné à rendre conducteur ledit élément de commuta- tion quand le second signal d'entrée est inférieur au. premier signal d'entrée. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que lesdits comparateurs comprennent en outre un second comparateur ( 705) recevant ledit second signal d'entrée et ladite seconde valeur prédéterminée, pour em- pêcher ledit el Mment de commutation de devenir conducteur quand ledit second signal d'entrée est inférieur à la- dite seconde valeur prédéterminée. 6 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ladite seconde valeur prédéterminée cons- titue une valeur de tension inférieure à ladite première valeur prédéterminée mais supérieure à la tension à la seconde borne de sortie redressée qui existe normalement pendant la mise en fonctionnement initiale du générateur de charge. 7 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit élément de commutation ( 702) est constitué par un transistor. 8 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ledit élément de commutation est constitué par un transistor commandé conformément à un signal de sortie desdits comparateurs.