Brevet FR2569317A1 — publié le 19860221

La présente invention est relative à un procédé de commande de trains d'oscillations d'organes de réglage de la puissance à fréquence d'horloge reliés à un réseau à tension alternative et alimentant chacun une résistance ohmique apparente, dans lequel les organes de réglage de la puissance sont mis en intercommunication en synchronisme avec la tension du réseau pour des périodes de réseau complètes lorsqu'au niveau d'un condensateur chargé d'une tension de commande, la tension atteint une valeur de seuil supérieure et ces organes de réglage sont mis hors circuit lorsqu'au niveau d'un condensateur décharge d'une tension variable suivant la résistance ohmique apparente, la tension atteint une valeur de seuil inférieure.Un procédé de ce type est décrit dans un article de Miche intitulé "Commande multipériodique des gradateurs de courant alternatif" et publié dans Forschungsberichte TU Berlin (1977) Brochure 83, pages 1 à 23. D'après cet article, des impulsions de commande pour les commutateurs à semi-conducteurs d'un organe de réglage de la puissance (gradateur de courant alternatif) sont produites, pour un réglage à deux paliers, de telle manière qu'un condensateur, à l'intérieur àpun réseau RC, soit d'abord chargé par une tension de commande réglable, jusqu'à ce que, lorsqu'une valeur de seuil supérieure de la tension de condensateur est atteinte, un comparateur relié au condensateur émette un ordre de mise en intercommunica tion pour l'organe de réglage de la puissance.L'ordre de mise en intercommunication est transmis par un étage d'en chastement logique qui garantit que la mise en circuit et hors circuit de 1'organe de réglage de la puissance s'effectue toujours lors du passage par zéro de la tension alternative du réseau et que seules des périodes de réseau complètes soient commutées. Par l'intermédiaire d'un transformateur de grandeurs mesurées on obtient une tension qui varie avec la résistance ohmique apparente commutée avec l'organe de réglage de la puissance et qui s'applique également au condensateur avec une polarité inverse de la tension de commande.Lorsque l'organe de réglage de la puissance est mis en circuit, il se produit une décharge du condensateur jusqu'à ce qu'une valeur de seuil inférieure de sa tension soit atteinte et que le comparateur monté à la suite envoie un ordre de mise hors circuit pour organe de réglage de la puissance.Toute modification des paramètres relatifs à la commande et à la résistance ohmique apparente provoque, en plus d'une modification du rythme, un décalage de la fréquence d'horloge. Un procédé de commande de ce type à fréquence d'horloge variable n'est guère indiqué lorsque plusieurs organes de réglage de la puissance sont en parallèle avec le réseau à tension alternative car, dans ce cas, les différents trains d'oscillations de la tension alternative de réseau mis en intercommunication par les organes de réglage de la puissance ne sont pas répartis d'une manière uniforme. C'est la raison pour laquelle, jusqu'à présent, la commande de trains à'oscillations de plusieurs organes de commande de la puissance reliés à un réseau à tension alternative s'effectuait à fréquence d'horloge fixe. Dans le procédé décrit par le DE-OS 28 55 332, on applique, pour cela, à l'entrée du comparateur qui sert au réglage de la valeur de seuil (entrée témoin) une tension en forme de dents de scie de fréquence fixe, qui provient d'un générateur de fréquence d'horloge, tandis qu'à l'autre entrée du comparateur on applique la tension du condensateur.La synchronisation des tensions de valeurs de seuil pour les comparateurs dans la commande des différents organes de réglage de la puissance permet, dans des conditions avantageuses, une répartition uniforme des trains dloscilla- tion lors de l'alimentation du réseau. L'expérience a montré cependant que le comportement dynamique des organes de réglage de la puissance, dans le cas où la commande des trains d'oscillations s'effectue à une fréquence horloge fixe, est, en cas de variations brusques de valeurs de consigne, moins satisfaisant que dans le cas d'une fréquence d'horloge variable. Le but de l'invention est donc la mise au point d'un procédé du type initialement défini dans lequel, bien que la commande de trains d'oscillation s'effectue à fréquence d'horloge variable, la répartition des trains d'oscillations pour lfalimentation du réseau soit uniformisée. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait qu'à des intervalles de temps égaux la valeur de seuil supérieure est abaissée pendant un temps court. L'abaissement de la valeur supérieure du seuil à des intervalles de temps égaux permet un fonctionnement pratiquement synchrone des différents organes de réglage de la puissance. Diverses autres caractéristiques de ltinvention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure 1 représente un schéma de structure d'un circuit électrique permettant l'application du procédé sui -vant 1 invention. La figure 2 représente les modifications dans le temps des tensions de signaux au niveau des différents éléments du circuit de la figure 1. Comme le montre la figure 1, le dispositif de commande des trains d'oscillations pour un organe de réglage de la puissance (non représenté) comporte un condensateur 1 qui est chargé par ltintermédiaire d'une résistance ohmique 6 ayant une tension d'entrée réglable Ust. Le condensateur 1 peut être déchargé par une tension URf qui dépend d'un paramètre (courant, tension, puissance) de la résistance ohmique apparente (également non représentée) qui est reliée à l'organe de réglage de la puissance.Cette tension URf est appliquée au condensateur 1, par l'intermédiaire d'une résistance ohmique 7 ayant une polarité inverse de celle de la tension d'entrée Ust, par suite de la fermeture d'un commutateur 5 lorsque 11 organe de réglage de la puissance est mis en intercommunication par son organe de commande 4. Le condensateur 1 est monté à l'une des entrées d'un comparateur 2. A la deuxième entrée (entrée témoin) du comparateur 2, le signal de sortie du comparateur 2 est réinfecté par l'intermédiaire d1un inverseur 8, ou organe NON, et d'une résistance ohmique 9, la deuxième entrée du comparateur 2 étant, en outre, mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance ohmique 10.Du fait de ce branchement, le comparateur 2 donne un ordre de mise en intercommunication, par ltintermédiaire d'un étage denchatne- ment logique 3, à 11 organe de commande 4 pour la mise en intercommunication de l'organe de réglage de la puissance lorsque la tension Uc, au niveau du condensateur 1, atteint une valeur de seuil supérieure UH1. Par contre, un ordre de mise en intercommunication est émis par le comparateur 2 lorsque la tension UC au niveau du condensateur 1 s'est abaissée jusqu'à une valeur de seuil inférieure UH2. L'étage d'enchatnement logique 3 garantit que les ordres du comparateur 2 pour la mise en circuit et hors circuit ne seront jamais exécutés qu'après un passage ultérieur par zéro de la tension de réseau appliquée à l'organe de réglage de la puissance et que seules des périodes de réseau complètes seront mises en connexion, comme train d'oscillations, par l'intermédiaire de l'organe de réglage de la puissance, avec la résistance ohmique apparente. I1 est visible que, dans le procédé qui vient entre décrit, toute modification des paramètres relatifs à la charge ohmique apparente provoque une modification de la fréquence d'horloge pour un organe de réglage de la puissance. La fréquence d'horloge est donc variable. Lorsque plusieurs organes de réglage de la puissance sont montés en parallèle à un réseau et que chacun d'eux fonctionne avec une commande des trains dtoscillations à fréquence horloge variable, on aboutit à un manque d'uniformité des charges du réseau. La répartition des trains dtoscillation6 peut cepen dant être uniformisée si, suivant lainvention, La tension de seuil supérieure UHl du comparateur 2 est abaissée, à des intervalles de temps réguliers, pendant peu de temps jusqu'à une valeur de Ul'30 Pour cela, comme l'indique la figure 1, l'entrée témoin du comparateur 2 est mise à la masse pendant un temps court par l'intermédiaire d'une résistance ohmique 11 et du segment émetteur de collecteur d'un transistor 12. On y parvient par sélection de la base du transistor 12 par l'intermédiaire dune résistance ohmique 13 au moyen d'impulsions de synchronisation qui sont envoyées à un raccord 14 situé sur la résistance 13. L'introduction du plan de niveau U113 supplémentaire provoque, en rythme régulier et uniforme, une interrogation relative à la tension Uc au niveau du condensateur 1, après quoi le comparateur 2 émet un ordre de mise en interooemu- nication dès que la tension Uc est égale ou supérieure à la tension de seuil supérieure abaissée UH3 On obtient le même résultat lorsque des intervalles de temps égaux le niveau de tension de seuil inférieur UH; du comparateur 2 est abaissé pendant un temps très court. Lorsquwon utilise plusieurs organes de réglage de la puissance, il suffit, pour assurer une répartition uniformisée des trains d'oscillations, que l'élévation ou l'abaissement des valeurs de seuil au niveau des comparateurs s'effectue d'une manière uniforme dans le temps lors de la commande des différents organes de réglage de la puissance. Les modifications dans le temps des impulsions de synchronisation pour la commande dtun organe de réglage de la puissance suivant le schéma de la figure 1 sont représentées en A à la figure 2a; B et C représentent, en traits interrompus, les impulsions de synchronisation, décalées régulièrement dans le temps, pour un deuxième et un troisième organe de réglage de la puissance. La figure 2b représente, correspondant aux impulsions de synchronisation dans le cas A, l'abaissement de courte durée de la valeur de seuil UHI de la tension à la valeur UH3 comme valeur de seuil supérieure de la tension du parateur, tandis que la valeur de seuil inférieure de la tension UH2 reste la mime. La figure 2c représente les variations dans le temps des signaux de départ des comparateurs correspondant aux impulsions de synchronisation A, B, C de la figure 2a. Comme on peut le constater, il y a toujours, dans le cas A, une mise en intercommunication (niveau "marche") de ltorgane de réglage de la puissance lorsque la tension Uc au condensateur 1 rejoint la branche antérieure du niveau abaissé UH3. La mise hors circuit (niveau "arrêt") de l'organe de réglage se produit lorsque, par suite de la décharge du condensateur 1 au moyen de la tension URf qui dépend de la résistance ohmique apparente, la tension UC s'abaisse à un point tel qu'telle atteint la valeur de seuil UH2. La figure 2c représente le décalage des trains d'oscillations d'organes de réglage de la puissance fonctionnant en parallèle lorsque la valeur de la tension de seuil des différents comparateurs est abaissée lorsque leur commande s'effectue avec des impulsions de synchronisation décalées dans le temps comme dans les cas A, B, C. La durée de l'abaissement de la valeur de tension de seuil U111 ou de ltélévation de la valeur de tension de seuil UH2 peut entre très courte (par exemple 10 ms), car, pour cet abaissement ou cette élévation, il ne s'agit que de la branche avant de la baisse de tension. Pour que le fonctionnement ne donne lieu à aucune difficulté, il faudrait que le niveau de tension H3 soit toujours inférieur ou égal à la moitié de la somme des deux autres niveaux UHl et UH > . Si cette condition n'était pas remplie, il faudrait que UH3 soit supérieur à UH2, de telle manière que, pour une fréquence de réseau de 50 Hz la durée de pause minimale soit de 60 ms. Cette dernière condition est impérative si ltadaptation de la résistance ohmique apparente mise en circuit par l'organe de réglage de la puissance s'effectue par l'inter- médiaire d'un transformateur. En choisissant convenablement la valeur de seuil de la tension abaissée UH3 on peut même complètement se dispenser d'un niveau supérieur défini UH1. Lorsque le niveau UH3 est choisi exactement à mihauteur entre les niveaux UHl et UH2, et que la durée de mise en circuit des organes de réglage de la puissance est courte, les conditions sont favorables à un fonctionnement intermittent, tandis que, lorsque la durée de mise en circuit des organes de réglage de la puissance est longue, ctest-à-dire lorsque ces organes provoquent moins de commutations, les circonstances sont favorables à 1effet de scintillement. REVENDICATIONS 1 - Procédé de commande de trains dssoscillations d'organes de réglage de la puissance à fréquence d'horloge reliés à un réseau à tension alternative et alimentant chacun une résistance ohmique(7)apparente, dans lequel les organes de réglage de la puissance sont mis en intercommunication en synchronisme avec la tension du réseau pour des périodes de réseau complètes lorsqu'au niveau d'un condensateur Cî) chargé par une tension de commande la tension atteint une valeur de seuil supérieure et sont mis hors circuit lorsqu'au niveau d'un condensateur(i > déchargé d'une tension variable suivant la résistance ohmique (7) apparente la tension atteint une valeur de seuil inférieure, caractérisé en ce qu'à des intervalles de temps égaux la valeur de seuil supérieure est abaissée pendant un temps court. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce quau lieu d'un abaissement de la valeur de seuil supérieure il y a une élévation rapide et brève de la valeur de seuil inférieure. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les intervalles de temps entre les abaissements ou élévations des valeurs de seuil pour la commande des différents organes de réglage de la puissance sont uniformément décalés les uns par rapport aux autres.