Brevet FR2547688A1 — publié le 19841221

La présente invention se rapporte à un dispositif qui permet d'éviter l'apparition d'un courant d'appel dans un circuit électrique, en particulier un circuit de lampe à incandescence. La résistance d'une lampe à incandescence à température ambiante est de l'ordre du dixième de sa résistance à l'état incandescent Par exemple, la résistance d'une lampe à incandescence de 100 watts non allumée est de 10 ohms, tandis que celle d'une lampe à incandescence de 100 10 watts allumée est de 100 ohms Lorsqu'une source d'alimentation en courant alternatif de 100 volts est reliée à sa valeur maximale ( 141 volts) à la lampe à incandescence, celle-ci reçoit inévitablement un courant d'appel qui peut atteindre 14 ampères Un tel courant d'appel provoque sou15 vent le claquage du filament de la lampe à incandescence. La présente invention a pour objet de limiter l'appel de courant dans un circuit de lampe à incandescence, pendant un temps prédéterminé après l'allumage, au moyen d'une impédance en série de 50 à 100 ohms qui est insérée dans le circuit, et également de permettre à la lampe à incandescence de recevoir sa tension nominale, par courtcircuit de la résistance en série, lorsque la résistance du filament de la lampe a suffisamment augmenté du fait de l'augmentation de sa température, à la fin du temps pré25 déterminé. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un dispositif d'élimination du courant d'appel, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs paires de diodes, reliées en parallèle et en sens inverse, sont insérées dans 30 un circuit de courant principal; une différence de potentiel engendrée aux bornes de la paire de diodes,qui fonctionnent dans la zone non linéaire de leur caractéristique courant-tension, est appliquée à un circuit de constante de temps, du type capacitif-résistif, par l'intermédiaire d'un 35 redresseur; et la sortie du circuit de constante de temps est envoyée à la gâchette d'un thyristor bidirectionnel à triode, de façon à rendre le thyristor conducteur et à courtcircuiter également une résistance en série qui est insérée dans le circuit de courant principal. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est un schéma d'un circuit dans lequel un thyristor bidirectionnel à triode est commandé par redres10 sement de la différence de potentiel engendrée aux bornes d'une paire de diodes qui fonctionnent dans la zone non linéaire de leur caractéristique courant-tension; Fig 2 illustre les formes d'onde dans le circuit représenté sur la figure 1, la figure 2 (a) étant la forme d'onde de la source de courant alternatif, la figure 2 (b) étant la forme d'onde du courant redressé par la diode D 3, la figure 2 (c) étant la courbe de charge du condensateur et la figure 2 (d) étant la forme d'onde de la tension au thyristor bidirectionnel à triode à l'état conducteur; 20 Fig 3 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation du thyristor bidirectionnel à triode; et Fig 4 est un schéma d'un circuit dans lequel plusieurs paires de diodes sont reliées en cascade. Sur les figures, AC désigne une source de cou25 rant alternatif; R, une résistance; D, une diode; S, un interrupteur; C, un condensateur; et DCR, un thyristor bidirectionnel à triode. Dans le circuit représenté sur la figure 1, lorsqu'on ferme l'interrupteur S, le courant passe dans le cir30 cuit vers la lampe à incandescence L, à travers des diodes D 1 et D 2 et une résistance R en série. On suppose qu'une résistance en série R de 50 ohms et une lampe à incandescence L de 100 watts sont utilisées dans ce circuit Comme indiqué dans le Tableau I, le cou35 rant I à travers la lampe à incandescence L est de 1,6 am- 10 père, puisqu'au moment de la fermeture de l'interrupteur S, la résistance de la lampe à incandescence L est de 10 ohms. TA Be LEAU I Temps R (ohms) L (ohms) I (ampères) RI(volts) RI 2 (watts) TO 50 10 1,6 80 128 T 1 50 50 1,0 50 50 T 2 50 90 0,7 35 24 T O 100 1,0 0 O Dans le circuit représenté sur la figure 1, puis15 que le passage de courant alternatif à travers les diodes D 1 et D 2 provoque une chute de tension de 0,8 à 1,0 volt par paire de diodes, on peut obtenir une chute de tension de 2 à 3 volts par montage en cascade de 2 ou 3 paires de diodes Dans ce circuit, les demi-périodes négatives de la 20 tension engendrée aux bornes de la paire de diodes D 1 et D 2 sont redressées par une diode D 3 puis appliquées à un condensateur C Comme le montre la courbe de tension représentée sur la figure 2 (c), la tension au condensateur C augmente simultanément à chaque demi-période négative Cette 25 tension est appliquée à la gâchette d'un thyristor bidirectionnel à triode DCR, par l'intermédiaire d'une résistance R 2 Comme représenté sur la figure 2 (b), puisque la tension aux bornes du condensateur C augmente suivant la courbe illustrée par la figure 2 (c) lorsque les demi-pério30 des négatives chargent le condensateur C par l'intermédiaire de la diode D 3, la tension de gâchette du thyristor DCR atteint son niveau de déclenchement au point indiqué par une flèche sur la figure 2 (d) Ainsi, le thyristor DCR devient conducteur et court-circuite la résistance en S 635 rie R,pour permettre à la lampe à incandescence L de rece- voir sa tension nominale Pendant le laps de temps de T à T 3, la résistance du filament de la lampe à incandescence L varie comme indiqué sur le Tableau I A TO, lorsqu'on ferme l'interrupteur, le courant à travers la lampe à in5 candescence L est de 1,6 ampère, puisque les résistances respectives de la résistance en série et de la lampe à incandescence sont de 50 ohms et 10 ohms A T 1, la résistance du filament de la lampe à incandescence L est de 50 ohms, de sorte qu'un courant de 1, 0 ampère traverse la lampe à incandescence L A T 2, la résistance du filament de la lampe à incandescence L augmente à 90 ohms, de sorte qu'un courant de 0,7 ampère traverse la lampe à incandescence L A T 3, la lampe à incandescence L reçoit sa tension nominale, puisque le thyristor bidirectionnel à triode est conducteur 15 et courtcircuite la résistance R en série. Le Tableau II ci-après indique le courant à travers une lampe à incandescence L de 60 watts, en fonction du temps, lorsque la résistance en série est de 100 ohms, ainsi que les variations de la résistance du filament. 20 TABLEAU II Temps R (ohms) L (ohms) I(ampères) RI(volts) RI (watts) T O 100 20 0,83 83 69 T 1 100 80 0,55 55 30 T 2 100 140 0,42 42 17 T 3 O 166 0,60 O O Le circuit représenté sur la figure 3 illustre un deuxième mode de fonctionnement du thyristor bidirectionnel à triode DCR, dans lequel le thyristor DCR est déclenché par la plus basse tension de gâchette dans l'état conducteur, lorsque la gâchette est négative et lorsque le cou35 rant principal est négatif à T 1 et positif à T 2. Le circuit représenté sur la figure 4 est conçu pour augmenter la différence de potentiel, par montage en cascade de plusieurs paires de diodes D, D 2, D 4, D 5, D 6 et D 7. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1 Dispositif d'élimination du courant d'appel, comprenant un interrupteur de puissance (S), un thyristor (DCR), une paire de diodes (D 1, D 2) reliées en parallèle et en sens inverse,une résistance (R), un redresseur (D 3) et un circuit de constante de temps (C,R 1), caractérisé en ce que: ( 1) l'interrupteur (S), la paire de diodes (D 1,D 2) et la résistance (R) sont reliés en série; ( 2) le thyristor (DCR) est raccordé en parallèle avec la résistance (R); ( 3) une borne de la paire de diodes (D 1,D 2) est reliée au circuit de constante de temps, à travers le redresseur (D 3) ; et ( 4) le circuit de constante de temps est relié à la gâchette du thyristor (DCR). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le thyristor (DCR) est un thyristor bidirectionnel à triode. 3 Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de constante de temps est un 20 circuit de constante de temps du type capacitif-résistif. 4 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le redresseur (D 3) est raccordé à la paire de diodes (D 1, D 2), en sens inverse. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, 25 caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un circuit de lampe à incandescence (L). 6 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la résistance (R) est choisie dans la plage de à 100 ohms. 7 Dispositif d'élimination du courant d'appel, comprenant un interrupteur de puissance, une paire de diodes reliées en parallèle et en sens inverse, une résistance, un redresseur, un circuit de constante de temps et un thyristor, caractérisé en ce que ces composants sont raccordés de façon à envoyer un courant alternatif à une charge réceptrice (L), à travers la résistance (R), pendant un temps déterminé par le circuit de constante de temps (C, R 1), après fermeture de l'interrupteur (S), et de façon 5 à ce que la charge (L) reçoive sa tension nominale à la fin du dit temps, par commande du thyristor (DCR) afin qu'il devienne conducteur et courtcircuite la résistance (R). 8 Procédé d'élimination du courant d'appel, carac10 térisé en ce qu'il consiste à insérer une paire de diodes, reliées en parallèle et en sens inverse, dans un circuit de courant principal; appliquer une différence de potentiel, engendrée aux bornes de la paire de diodes qui fonctionnent dans la zone non linéaire de leur caractéristique 15 tension-courant, à un circuit de constante de temps de type capacitif-résistif, par l'intermédiaire d'un redresseur; et envoyer la sortie du circuit de constante de temps à la gâchette d'un thyristor bidirectionnel à triode,pour permettre au thyristor de devenir conducteur et également de 20 court-circuiter une résistance en série qui est insérée dans le circuit de courant principal.