Brevet FR2547689A1 — publié le 19841221

La présente invention se rapporte à un dispositif de régulation d'un circuit de courant alternatif Elle vise plus particulièrement un dispositif qui permet d'éviter ou de limiter l'apparition d'un courant d'appel dans un cir5 cuit de courant alternatif, par exemple un circuit de lampe à incandescence ou un circuit de moteur électrique. Dans la régulation d'un circuit de courant alternatif utilisant son courant dans un circuit, la différence de potentiel aux bornes d'un transformateur de courant ou 10 d'une résistance insérés dans le circuit de courant alternatif varie en fonction de l'intensité du courant dans le circuit. La présente invention a pour objet un dispositif de régulation ou d'indication, basé sur le fait que la chu15 te de tension aux bornes d'une diode, insérée dans un circuit de courant alternatif, est sensiblement constante indépendamment du courant dans le circuit, lorsque cette diode fonctionne dans la zone non linéaire de sa caractéristique tension-courant, c'est-à-dire pour une tension appli20 quée de O à près de 1 volt 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 de base en cou25 rant alternatif, dans lequel une paire de diodes sont reliées en parallèle et en sens inverse; Fig 2 est une courbe caractéristique tensioncourant d'une diode à laquelle est appliquée une tension directe; Fig 3 illustre la forme d'onde de la chute de tension engendrée aux bornes de la paire de diodes qui fonctionnent dans la zone non linéaire de leur caractéristique tension-courant; Fig 4 est un schéma d'un circuit de courant al35 ternatif,pour l'élimination du courant d'appel dans un cir- cuit de lampe à incandescence, dans lequel une paire de diodes sont reliées en parallèle et en sens inverse; et Fig 5 illustre un autre circuit de courant alternatif, pour l'élimination du courant d'appel dans un cir5 cuit de lampe à incandescence, dans lequel la sortie d'un pont de diodes est reliée à une autre diode qui fonctionne dans la zone non linéaire de sa caractéristique tensioncourant. Sur les figures, AC désigne une source de courant 10 alternatif; D,une diode; F, un fusible thermosensible; S, un interrupteur; R, une résistance en série; et M, un relais magnétique. Dans le circuit représenté sur la figure 1, un courant alternatif circule d'une source d'alimentation AC à une charge réceptrice Z, à travers l'interrupteur de puissance 51 et la paire de diodes qui sont reliées en parallèle et en sens inverse Conformément à la courbe tensioncourant représentée sur la figure 2, un courant IF commence à circuler à travers la paire de diodes D 1 et D 2 lorsque 20 la tension VF s'élève à un certain niveau, et il augmente non linéairement en fonction de la tension appliquée Le courant i F atteint une valeur constante lorsque la tension VF atteint environ 1 volt Dans beaucoup de diodes, l'accroissement du courant IF devient linéaire pour une tension 25 VF dans la plage de 0,7 à 1,0 volt Lorsqu'un courant alternatif circule à travers la paire de diodes D 1 et D 2, on constate une chute de tension notable pour une tension appliquée de O à 1 volt, tandis que les chutes de tension pour des tensions supérieures à 2 volts sont négligeables Ainsi, une 30 onde carrée de 0,7 à 0,8 volt, comme représenté sur la figure 3, est engendrée aux bornes de la paire de diodes. Dans le circuit de courant alternatif représenté sur la figure 4, une tension aux bornes de la paire de diodes D 1 et D 2, ayant une forme d'onde telle que représenté sur la figure 3, est appliquée à la bobine d'un relais M de manière à déplacer un contact mobile W et également à fermer un interrupteur 52 Ce circuit de courant alternatif constitue un mode de réalisation de la présente invention, dans lequel la fermeture de l'interrupteur de puissance 51 permet l'envoi d'un courant alternatif à une lampe à incandescence L, à travers une paire de diodes D 1 et D 2, une résistance en série R et un fusible thermosensible F Par exemple, si la résistance en série R et la résistance de la lampe à incandescence L froide, à température ambiante, sont fixées à 90 et 10 ohms respectivement, le courant dans le circuit atteint donc 1 ampère lorsqu'une tension alternative de 100 volts est appliquée au circuit Ce courant allume la lampe à incandescence L jusqu'à ce que la température du filament augmente En même temps, la différence 15 de potentiel aux bornes de la paire de diodes D 1 et D 2 est appliquée au relais magnétique M de façon à actionner le contact W et également à fermer l'interrupteur 52 Ainsi 1 la résistance en série R et le fusible thermosensible F sont tous deux court-circuités et la lampe à incandescence reçoit 20 sa tension nominale Par conséquent, l'apparition d'un courant transitoire d'appel dans le filament 3 peut être évitée par l'insertion de la résistance en série R L'insertion du fusible thermosensible F est prévue pour ouvrir le circuit en cas de défaut de fonctionnement du circuit. Dans le circuit de courant-alternatif représenté sur la figure 5, qui utilise un pont de diodes, un courant alternatif circule d'une source alternative AC à une lampe à incandescence L, à travers un interrupteur de puissance 51, une résistance en série R, un fusible thermosensible F 30 et un pont de diodes comprenant des diodes D 1, D 2, D 3 et D 4. Dans ce circuit, une autre diode D 5 est reliée à la sortie du pont à diodes de façon à ce que la diode D 5 puisse courtcircuiter le pont à diodes Lorsque la diode D 5 fonctionnne dans la zone non linéaire de sa caractéristique tension35 courant, une différence de potentiel substantielle aux bor- nes de la diode D 5 est appliquée à un relais magnétique M pour fermer un contact $ 2, de sorte que la résistance en série R et lefusible thermosensible F sont court-circuités et la lampe à incandescence L reçoit la tension nominale. Dans le circuit de courant alternatif représenté sur la figure 4 ou la figure 5, puisque le contact W du relais magnétique M doit fonctionner un court instant après la fermeture de l'interrupteur de puissance 51, le contact W est retenu par un poids approprié, afin de retarder sa fermeture d'au moins un centième de seconde après la fermeture de l'interrupteur. Dans le circuit de courant alternatif représenté sur la figure 1 ou la figure 4, la chute de tension aux bornes de la paire de diodes D 1 et D 2 est de 0,7 à 0,8 volt 15 pour un courant appliqué de 0,2 à 10 ampères Dans le circuit de courant alternatif représenté sur la figure 5, qui utilise un pont de diodes, la chute de tension dans la diode D 5 est de l'ordre de 0,7 à 0,8 volt pour un courant appliqué de 0,2 à 10 ampères Par conséquent, l'utilisation 20 d'une diode de forte puissance permet d'obtenir une chute de tension sensiblement constante, même lorsqu'un courant atteignant plusieurs centaines ou plusieurs milliers d'ampères passe dans le circuit. Comme déjà indiqué, la régulation ou l'indication 25 de divers équipements est possible par utilisation de la chute de tension dans une diode, fonctionnant dans la zone non linéaire de sa caractéristique tension-courant, pour l'obtention d'un signal ou d'une force magnétique, grâce à la propriété de la diode de fournir une telle chute de tension sensiblement constante, indépendamment de la grandeur du courant appliqué Cette régulation et cette indication sont utilisables effectivement,par exemple dans un circuit de lampe à incandescence ou de moteur électrique, pour réduire ou même supprimer le courant d'appel et égale35 ment pour indiquer la grandeur du courant dans le circuit. Revendications 1 Dispositif de régulation d'un circuit de courant alternatif, comprenant un interrupteur de puissance ( 51),deux diodes (D 1, D 2) ou davantage, une résistance en série (R) et un relais (M) qui comporte un jeu de contacts ( 52) et une bobine magnétique, caractérisé en ce que: (a) l'interrupteur ( 51), les diodes (D 1,D 2) et la résistance en série (R) sont reliés en série; (b) le jeu de contacts ( 52) du relais (M) est raccordé en parallèle avec la résistance en série (R); et (c) la bobine du relais (M) est reliée en parallèle avec les diodes (D 1, D 2). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les diodes (D 1,D 2) sont reliées en parallèle et en sens inverse. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine du relais (M) est reliée aux diodes par l'intermédiaire d'un circuit de constante de temps. 4 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chute de tension à travers les diodes est de l'ordre de 0,7 à 0,8 volt. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les diodes sont reliées en pont. 6 Dispositif d'élimination du courant d'appel dans un 25 circuit de lampe à incandescence, comprenant un interrupteur de puissance ( 51), deux diodes (D 1, D 2) ou davantage, une réisistance en série (R) et un relais (M) qui comporte un jeu de contacts ( 52) et une bobine magnétique (M), caractérisé en ce que: (a) l'interrupteur de puissance ( 51), les diodes et la résistance en série (R) sont reliés en série avec une lampe à incandescence (L); (b) la bobine du relais (M) est raccordée en parallèle avec les diodes; et (c) le jeu de contacts ( 52) du relais est raccordé en -6 parallèle avec la résistance (R). 7 Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'interrupteur de puissance, les diodes et la résistance en série sont reliés à une lampe à incandescence de façon à ce que, après fermeture de l'interrupteur de puissance, un courant alternatif passe d'abord dans la lampe à incandescence, à travers la résistance en série, pendant un temps suffisant pour le chauffage de son filament, puis à travers les contacts du relais, à la fin du dit temps, ce 10 temps étant de préférence fixé à au moins un centième de seconde 8 Procédé de régulation d'un circuit de courant alternatif, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer une diode dans un circuit de courant alternatif; utiliser la diode 15 dans la zone non linéaire de sa caractéristique tensioncourant, pour obtenir une chute de tension à travers la diode; et commander un relais, un indicateur ou un contact,au moyen de la chute de tension. 9 Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en 20 ce qu'une paire de diodes sont raccordées dans un circuit de courant alternatif, en parallèle et en sens inverse, de façon à ce que le courant passe dans le sens direct ou le sens inverse. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en 25 ce qu'un pont de diodes est inséré dans un circuit de courant alternatif et en ce qu'une autre diode est raccordée à la sortie du pont de diodes, dans le sens direct.