Brevet FR2548840A1 — publié le 19850111

COMMUTATEUR DISJONCTEUR STATIQUE. L'invention concerne une installation pour la commande et/ou le contrôle des consommateurs d'énergie électrique, notamment de véhicules automobiles, et plus particulièrement un commutateurdisjoncteur statique pour ces installations Dans les voitures automobiles construites actuellement les consommateurs d'énergie électrique sont reliés individuellement à un moyen de commande prévu sur le tableau de bord du véhicule et cela éventuellement par l'intermédiaire dJun relais dans le cas où la puissance utilisée par le consommateur est supérieure à la puissance acceptée par le commutateur. Dans ces véhicules les relais ainsi utilisés n'offrent pas la fiabilité à des coupures de forts courants; ils ne permettent pas de commuter à partir d'un créneau, provenant par exemple d'un micro-processeur, des éléments de puissance équipant habituellement un véhicule automobile, tels que des lampes, un démarreur, des électro-vannes ou des moteurs électriques, ni de jouer le rôle de disjoncteur en cas de court-circuit de la charge. La présente invention a pour objet un commutateur disjoncteur statique, qui remédie à cet inconvénient. ce commutateur est caractérisé en ce qu'il comprend un transistor de commutation qui est interposé sur le circuit d'alimentation du consommateur, et en ce que la base de ce transistor est connectée à l'un des pôles de la source de courant, par exemple à la masse, par deux transistors auxiliaires qui sont connectés en série de manière à constituer une porte ET la base de l'un des transistors auxiliaires étant reliée à l'entrée des signaux de commande alors que l'entrée de l'autre transistor auxiliaire est reliée à la sortie d'une porte OU ayant elle-même une première entrée reliée à l'entrée des signaux par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation et une seconde entrée reliée à la borne du consommateur par ailleurs connectée au transistor de commuta- tion. Lorsque, par exemple, un micro-processeur envoie un créneau à l'entrée du commutateur, ce créneau rend passant les deux tran sistors auxiliaires ainsi que le transistor de commutation. Si la charge est en court-circuit, le deuxième transistor auxiliaire se bloque à la fin de la temporisation. Il en est de meme du transis- tor de commutation. Si la charge est normalement commutée, le deu xième transistor est maintenu conducteur par l'intermédiaire de la tension prélevée aux bornes de la charge et par l'intermédiaire de la porte OU. Dans un mode de réalisation particulier de le invention, le transistor de commutation est du type p-n-p et les transistors auxiliaires sont du type n-p-n. Le commutateur disjoncteur peut comporter une sortie de pré lèvement de signaux logiques d'auto-contrôle de la charge, qui est connectée d'une part au collecteur du transistor de commutation par 11 intermédiaire d'une résistance et d'autre part & la masse par l'intermédiaire d'une diode Zener an parallèle de laquelle se trouve une résistance. Avant la commande, la tension à la sortie de prélèvement des signaux est pratiquement nulle si la charge est normale, et égale à la tension de la diode Zener si la charge est coupée. Pendant la commande, cette tension est égale à la tension de la diode, ai la charge est normale, et pratiquement nulle si la charge est en court-circuit. On a décrit c4-aprEs, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du commutateur disjoncteur selon l'invention, avec référence à la Figure @ unique du dessin annexé qui est un schéma de ce commutateur. Tel qu'il est représenté au dessin, le commutateur disjoncteur selon l'invention comprend un transistor de commutation T1, du type p-n-p, qui est interposé sur le circuit d'alimentation d'une charge 1, constituée par exemple par un moteur ou une lampe. L'émetteur du transistor est connecté à un conducteur d' alimentation 2 alors que son collecteur est relié à la base par l'intermédiaire d'une diode Zener Z1 et à l'une des bornes de la charge 1 dont l'autre borne est à la masse. La base du transistor T1 est connectée d'une part au conducteur 2 par une résistance de polarisation R2 et d'autre part à la masse par une résistance @3 et deur transistors T2 et T3, de type n-p-n qui sont montés en série et constituent ensemble une porte "ET" 3. Si la tension présente entre la base et le collecteur du transistor T1 devient supérieure à la tension de la diode Zener Z1, celle-ci entre en conduction. La base du transistor T2 est connectée par une résistance R4 à une entrée E des créneaux de commande; elle est également connectée à la masse par une résistance R5. La base du transistor T3 est connectée par une diode Sener Z2 et une résistance R6 à une porte "OU" 4; elle est également connectée à la masse par une résistance R7. Cette porte 4 est constituée de deux diodes D1 et D2 dont les cathodes sont connectées à la base du transistor T3 et à la masse par une résistance R8. L'anode de la diode D1 est connectée à un dispositif de temporisation 5 formé d'un condensa-' teur C connecté à l'entrée E et d'une résistance R9 connectée à la masse. L'anode de la diode D2 est connectée par une résistance R10 à la borne de la char@e 1 connectée au transistor T1. Cette borne est par ailleurs connectée à une sortie de contrôle S par une résistance R11.Cette sortie S es@ également connectée à la masse par une r@sistance R12 et une diode Zener Z3. Le fonctionnement du commutateur qui vient d'être décrit est le suivant : Initialement, les transistors T2 et T3 sont bloqués de sorte que la base du tra@sistor T1 est au potentiel de la ligne d'alimentation 2 et que @e transistor T1 est bloqué. La charge 1 n'est pas alimentée. @uand un créneau de commande arrive à l'entrée E, il est tra@smis à la base du transistor T2 qui se sature et devient passant et au condensateur C qui se charge. Le créneau de commande @@t transmis par la porte "OU" 4 à la base du transistor T3 qui devient passant. La base du transistor T1 est ainsi portée à un potentiel suffisamment faible pour que ce transistor devienne conducteur; la charge 1 est ainsi mise sous tensi on. Par ailleurs, le transistor T1 @tant passant, on a "1" sur l'entrée D2 de la porte logique 4, ce qui maintient saturé le transistor T3. Au cas où la charge 1 est en court circuit, la ension aux bornes de la charge est nulle et la tension sur l'anode de la diode Zener D2 également. Lorsque le condensateur C s'est déchargé dans la résistance Rg, la conduction du transistor T3 n'est plus assurée et le transistor T1 se bloque. L'entrée S permet de prélever des signaux logiques d'autocontrôle de la charge. Avant la commande, si la charge est normale, les deux bornes de la résistance R11 sont statiquement à la masse et le potentiel en S est pratiquement nul. Par contre, si la charge est coupée, les résistances Rl, R11 et R12 constituent un diviseur de tension et le potentiel en S devient égal à la tension de la diode Zener Z3. Pendant la commande, si la charge est normale, le transistor T1 est conducteur et: la résistance R1 est court-circuitEe. Les résistancett R11 et R12 constituent un diviseur de tension et le potentiel en S devient égal à la tension de la diode Zener Z3. Par contre, si la barge est en court-circuit les deux bornes de la résistance R11 sont à la masse et la tension en S est pratiquement nulle. 11 va de soi que la présente invention ne doit pas etre consi dégrée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS. 1. - Commutateur-disjoncteur statique pour installations de commande et/ou de contrôle du consommateur d'énergie électrique, notamment de véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il comprend un transistor de commutation T1 qui est interposé sur le circuit d'alimentation du consommateur 1, et en ce que la base de ce transistor est connectée à l'un des pôles de la source de courant, par exemple à la masse, par deux transistors auxiliaires T2 et T3 qui sont connectés en série de manière à constituer une porte ET, la base de l'un T2 des transistors auxiliaires étant reliée à l'entrée E de signaux de commande alors que l'entrée de l'autre transistor auxiliaire T3 est reliée à la sortie d'une porte OU ayant elle-même une première entrée reliée à l'entrée des signaux par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation 5 et une seconde entrée reliée à la borne d@ consommateur 1 par ailleurs connectée au transistor de commutation T1, 2. - Commutateur disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transistor de commutation T1 est du type p-n-p et les transistors auxiliaires T2 et T3 sont du type n-p-n. 3. - Commutateur-disjoncteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une sortie S de prélèvement de signaux logiques d'auto-contrôle de la charge, qui est connectée d'une part au collecteur du transistor de commutation T1 par l'in termédiaire d'une résistance R11 et d'autre part d la masse par l'intermédiaire d'une diode Zener Z3 en parallèle de laquelle se trouve une résistance R12