Brevet FR2553972A1 — publié le 19850503

La présente invention concerne les électrificateurs de clôtures électriques envoyant des impulsions électriques sur un fil de clôture déstiné à garder du bétail ou à protéger les biens ; elle décrit un système diminuant les risques électriques présentés par ces appareils en cas de défaillance d'un composant. La majorité des électrificateurs modernes, fabriqués actuellement utilisent le principe schématisé par le circuit de la figure 1. Un condensateur C1 est chargé à partir d'une source El à travers un circuit résistif R1. La source El est soit une alimentation alternative redressée, et parfois doublée, soit une alimentation continue (batterie ou pile) souvent associée à un circuit oscillant élévateur de tension. Le condensateur C1 a, typiquement une valeur de 5 à 25 microfarad et est alors chargé sous une tension de l'ordre de 150 volts à 800 volts. L'impulsion de clôture électrique est obtenue en déchargeant à intervalles réguliers le condensateur C1 dans le primaire d'un transformateur élévateur de tension TR1 dont les bornes du secondaire sont connectées, pour l'une à la terre et pour l'autre au fil électriquement isolé de la clôture électrique. La décharge du condensateur Cl se fait au travers d'un circuit interrupteur composé d'un thyristor TH1 et d'une diode D1 branchée dans le sens inverse du thyristor TH1. La décharge du condensateur C1 peut également se faire à travers un triac remplaçant l'ensemble (TH1 + D1) et dont le fonctionnement est similaire à cet ensemble (TH1 + D1). La description qui suit se rapportera uniquement à un circuit comportant un thyristor et une diode, étant entendu qu'elle s'appliquerait tout aussi bien à un circuit ou (TH1 + Dl) serait remplacés par un triac. Le thyristor TH1 est déclenché à une fréquence inférieure à 1 Hertz car les normes de sécurité imposent un intervalle entre impulsions supérieur à 1 seconde. Le déclenchement de TH1 se fait en général au moyen d'un diac DI1 connecté d'une part à la gachette de TH1 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance tampon R3, à un circuit temporisateur R2, C2. R2 est règlé de telle sorte que la fréquence de déclenchement soit de l'ordre de 0,6 à 0,9 Hertz. Le circuit de déclenchement à diac est parfois remplacé par un circuit comportant un transitor unijonction. Le circuit décrit ni-dessus présente le risque suivant.: lorsque le thyristor THl - ou le triac - se détériore, pour une raison quelconque (orage, vieillissement ...), TH1 peut auto-amorcer lorsqu'il est soumis à une tension critique inférieure à la tension pour laquelle il est prévu. On constate alors qu'il apparait sur le fil de clôture des impulsions rapprochées, générées par l'auto-déclenchement de TH1 lorsque la tension aux bornes de C1 atteint la valeur critique. Une autre cause de diminution de l'intervalle entre impulsions peut être une variation des caractéristiques de l'élément de déclenchement DI1. Ces impulsions rapprochées, séparées par exemple par des intervalles de 0,1 à 0,3 secondes, présentent un danger pour les hommes et les animaux entrant en contact avec le fil de clôture, car le court intervalle de temps entre impulsions ne permet plus de se "décrocher" entre deux impulsions électriques. La présente invention propose de remédier à cet inconvénient en éliminant le risque d'accélération de la cadence des impulsions électriques, en cas de détérioration d'un des composants. Le principe de l'invention consiste à connecter en série deux thyristors - ou deux triacs - déclenchés par des circuits de commande indépendants. Une réalisation de l'invention est.représentée par la figure 2. Les deux thyristors TH4 et TH6 sont connectés en série. Les appels de courant inverse qui peuvent se produire suivant la charge connectée aux sorties du transformateur TR1, sont absorbés par les diodes D4 et D6. Le thyristor TH4 est commandé par le circuit : résistance R4, condensateur C4, résistance R5, diac DI4, diode D5. R4 est ajustée pour que DI4 s'amorce après un temps T4 légèrement supérieur à 1 seconde ; le réglage se fait en court-circuitant TH6. Le thyristor TH6 est commandé par le circuit R6, C6, DI6, R7. R6 est ajustée pour que DI6 s'amorce après un temps T6 légèrement supérieur à T4. Le réglage se fait en court-circuitant TH4 ; la diode D5 évite alors la décharge de C1 à travers le circuit DI4, R5, C4. Description d'ton cycle normal de fonctionnement : Prenons comme origine des temps la fin de l'une des décharges de C1. Le diac DI4 s'amorce après un temps T4 ; le courant traversant la gachette de TH4 est faible car il est limité par la résistance R8 de grande valeur (TH6 étant encore bloqué) ce courant est insuffisant pour déclencher TH4 par contre il maintient D14 conducteur jusqu'au déclenchement de TH6. Après un temps T6 le diac DI6 s'amorce déclenchant la conduction de TH6 TH6 étant alors un quasi court-circuit, le courant fournit par C4 et traversant la gachette de TH4 croit brusquement et TH4 passe alors à l'état conducteur provoquant la décharge de C1 à travers le primaire de TRl et les deux thyristors TH4 et TH6 ; il apparait une impulsion sur le circuit de clôture. Lorsque les condensateurs C1, C4 et C6 sont suffisamment déchargés les éléments DI4, DI6, TH4 et TH6 repassent à l'état bloqué et le cycle recommence. Description d'un cycle en cas de détérioration d'un thyristor ou d'un diac -A- TH4 auto-amorce à une tension faible : la diode D5 évite que C1 ne se décharge à travers le circuit DI4, R5, C4 ; le condensateur C1 ne peut se décharger que lorsque le thyristor TH6 est déclenché par son propre circuit de commande ; le fonctionnement de l'ensemble est donc inchangé. -B- DI4 se déclenche à une valeur plus faible que normale : TH4 peut être rapidement débloqué mais C1 ne peut se décharger que lorsque TH6 devient conducteur ; le fonctionnement de l'ensemble est donc inchangé. -C- TH6 se déclenche à une tension faible ou DI6 se déclenche à une valeur faible ou DI6 se déclenche à une valeur plus faible que normale -C1- Si la période T6 reste supérieure à T4, l'appareil s'accélère mais reste limité en cadence par la période T4. -C2- Si la période T6 devient inférieure à T4 on vérifie facilement que la durée entre impulsion reste supérieure à T4 et qu'elle est égale à 2 T6 pour T 8 T4 3 T6 pour T4 \ 4 T6 pour T44 # T6; # T4 T4 s n T6 pour T4 # T6 # T4 n n - 1 La durée minimum entre impulsion est donc T4 qui a été réglée initialement légèrement supérieure à 1 seconde. On continue donc bien à respecter les normes de sécurité -D- TH4 ou TH6 sont en court-circuit : l'appareil continue à fonctionner à une cadence définie par le circuit de commande de TH6 ou de TH4. -E- TH4 ou TH6 sont "coupés" ou DI4 ou DI6 sont court-circuités il n'apparait plus d'impulsions aux bornes de la clôture. On constate donc que le circuit décrit délivre des impulsions à des intervalles de temps supérieurs à 1 seconde quelque Eoit la panne se produisant sur l'un des éléments électroniques. La figure 3 représente une variante de la figure 2 où les thyristors et les diodes inverses associés ont été remplacés par des triacs. Par ailleurs, les diacs ont été remplacés par des transistors unijonctions. Le fonctionnement du circuit de la figure 3 se déduit immédiatemment de l'analyse faite du fonctionnement de la figure 2. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour créer des impulsions destinées a. alimenter un fil de clôture électrique, comportant un condensateur principal C1, un transformateur élévateur de tension TR1, et un circuit interrupteur provoquant la décharge du condensateur C1 à travers T1 à une fréquence inférieure à 1 Hertz, caractérisé en ce que les éléments électroniques du circuit interrupteur sont doublés et connectés de manière à empêcher toute diminution dangereuse de l'intervalle entre impulsions. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit interrupteur comporte deux thyristors TH4 et TH6 - ou deux triacs - connectes en série, et deux circuits de déclenchement de ces thyristors, indépendants. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le circuit de déclenchement du premier thyristor TH4 est réglé pour fournir une impulsion de déclenchement de TH4 avec un intervalle de temps T4 légèrement supérieur à 1 seconde lorsque le second thyristor TH6 est court-circuité. 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le circuit de déclenchement du second thyristor TH6 est réglé pour fournir une impulsion de déclenchement de TH6 avec un intervalle de temps T6 légèrement supérieur à T4. 5) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le circuit de déclenchement de TH4 comporte, en série avec la gachette de TH4, une diode D5 orientéepour laisser passer le courant de déclenchement mais pas le courant principal de décharge de C1. 6) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le second thyristor TH6 comporte, connecté à ses bornes principales, une résistance d'équilibrage R8. 7) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 6 caractérisé en ce que la valeur de la résistance R8 est choisiesuffisamment grande pour que la décharge de C4 dans D14 et dans R8 permette de maintenir le diac D14 conducteur jusqutau moment du déclenchement du thyristor TH6. 8) Dispositif selon les revendications 3, 4 et 5 caractérisé en ce que les circuits de déclenchement des thyristors ou des triacs peuvent utiliser des transistors unijonctions au lieu de diacs.