Brevet FR2593005A1 — publié le 19870717

L'invention se rapporte à un commutateur cyclique à temporisation électronique pour courant continu, fonction pour laquelle on utilise souvent des multivibrateurs astables. Ces derniers exigent un nombre relativement élevé de composants et n'ont pas- toujours un cycle de commutation franc, régulier et peu sensible à la température. La présente invention a pour objet une réalisation de commutateur cyclique ayant l'avantage de n'exiger qu'un nombre relativement réduit de composants, tout en ayant un fonctionnement franc et stable dans une large gamme de tension et de température, ce qui lui confère une fiabilité élevée. Un avantage essentiel est également constitué par le fait que la combinaison des trois éléments actifs de commutation constitue autant d'étage d'amplification du courant de polarisation de base du premier élément et autorise ainsi l'emploi de résistances de polarisation de valeurs élevées ce qui réduit d'autant la valeur de la capacité associée et permet d'utiliser un condensateur à diélectrique métallisé en place des condensateurs électrochimiques généralement employés, d'où une meilleure stabilité en fréquence et en température. Le circuit objet de l'invention permet d'après ce qui précède la délivrance dlun courant disponible, par l'utilisation, considérablement plus élevé à circuit de polarisation identique qu'un dispositif bistable classique. Un autre avantage de l'invention réside dans la possibilité de réglage des phases du cycle de commutation ainsi qu'il sera exposé dans le texte. Essentiellement, le commutateur cyclique pour courant continu selon l'invention comprenant un premier et un deuxième transistor à émetteurs couplés, le collecteur du premier étant relié à la base du second, le premier transistor ayant un circuit de polarisation qui comprend un ensemble résistances-condensateur et le second transistor actionnant un élément de commutation d'un circuit d'utilisation, est caractérisé en ce que ledit élément de commutation est relié au circuit de polarisation précité pour l'alimenter en son état de commutation, au travers d'une résistance branchée entre le condensateur et les résistances de polarisation précitée, et qu'il est prévu entre la base du premier transistor et la source de potentiel de son émetteur, une liaison à impédance formant avec la résistance de polarisation et le circuit émetteur-collecteur du deu xième transistor, un circuit de décharge pour ledit condensateur, et que par ailleurs une résistance de réaction est insérée entre la base du premier transistor et le collecteur du deuxième transistor. L'élément de commutation peut être un relais ou un transistor de puissance. On verra, en outre, qu'un tel commutateur se prête aisément à des applications variées. Plusieurs formes de réalisations et applications de commutateurs cycliques selon l'invention sont ci-après décrites à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel La figure 1 est un schéma électrique d'un commutateur à transistors et relais. La figure 2 est un schéma équivalent d'un commutateur à trois transistors. La figure 3 et 4 sont une variante des schémas précédents. Le commutateur représenté à la figure 1 comprend un premier transistor T1 et un second transistor T2 du type NPN à émetteurs couplés à un conducteur (1) destiné à être relié au pôle négatif de la source,le collecteur du transistor T1 et la base du transistor T2 étant reliés l'un à l'autre et, au travers d'une résistance (2), à un conducteur (3) destiné à être relié au pôle positif de la source. Le circuit de polarisation du transistor T1 comprend un ensemble résistance (4)-condensateur (5) placé en série avec la résistance (10).Un relais (6) placé dans le circuit collecteur du transistor T2 comprend, comme élément de commutation, un contact mobile (6a) destiné à alimenter le circuit d'utilisation, ici représenté par une charge C, branchée aux bornes de sortie (7) et (8) du commutateur. Le contact mobile (6a) sert également, en état de commutation, à alimenter le circuit de polarisation du transistor T1, au travers de la résistance (10) reliée audit circuit entre la résistance (4) et le condensateur (5). Entre le conducteur (1) et un point intermédiaire entre la résistance de polarisation (4) et la base du transistor T1 est disposée la résistance (11). Le fonctionnement d'un tel commutateur est le suivant Lorsque le commutateur est mis sous tension, par exemple par fermeture de l'interrupteur (12), le transistor T1 est bloqué et le transistor T2 conducteur excite le relais (6), le condensateur (5) se charge à travers la résistance de polarisation (10), la jonction base-émetteur du transistor T1 n'est pas conductrice de sortie que ce dernier est à l'état bloqué. En fin de charge du condensateur (5), le transistor T1 est rendu conducteur à travers (4), le transistor T2 est alors bloqué, et le relais relaché. Par ailleurs la résistance (9) n'est plus polarisée et le potentiel de base de T1 est réduit. Dans cet état le condensateur (5) se décharge à travers la résistance (10) jusqu'à ce que le potentiel de base de T1 soit insuffisant pour assurer sa conduction, celui-ci est alors rendu isolant et le cycle recommence. Le blocage de T1 est confirmé par le courant de décharge du con densateur-(5) à travers les résistances (4) et (11) car la jonction baseémetteur du transistor T1 ne peut être polarisée de nouveau que lorsque le courant de décharge du condensateur (5) dans la résistance (10) devient inférieur à celui de repolarisation passant par la résistance (11). Lorsqu' après un certain temps de décharge de condensateur (5) il y a un passage d'un courant de repolarisation dans la jonction base-émetteur du transistor T1, celui-ci redevient conducteur et bloque à nouveau le transistor T2, ce qui désexcite le relais (6). La figure 2 illustre une autre forme de réalisation du commutateur dans laquelle le transistor T2 actionne, au lieu d'un relais, un transistor de puissance T3, de type inverse du type T2, et dont la base est reliée en un point intermédiaire entre deux résistances (15), (16), disposées dans le circuit de collecteur du transistor T2 et faisant partie du circuit de charge normal du condensateur (5). Dans ces conditions, le transistor T3 est conducteur en même temps que le transistor T2 et le fonctionnement du commutateur reste identique à celui précédemment exposé. La figure 3 est une variante des schémas précédents suivant lequel les voies de charge et de décharge du condensateur (5) sont différentiées afin de permettre une adaptation des rapports du cycle de fonctionnement. La résistance (10) est placée en série a vec une diode (13) qui est conductrice durant la charge du condensateur laquelle correspond à la phase de conduction, la résistance (10a) est placée en série avec la diode (13a) conductrice durant la décharge du condensateur qui est la phase d'inactivation de la charge. Les dites résistances peuvent être remplacées par un potentio mettre 17) - lequel permet un ajustage des phases du cycle en fonction de l'ap- plication. Cette variante est illustrée par la figure 4. Un aspect intéressant de l'invention est constitué par le fait que la mise sous tension du circuit par l'interrupteur (12) on obtient la mise sous tension de la charge. Un avantage réside dans le fait que le courant du circuit est limitée durant la phase d'inactivation au courant de polarisation de T2 ce qui réduit la consommation moyenne. La présente invention s'applique notamment aux dispositifs de signalisation lumineuse ou acoustique. REVENDICATIONS 1) Commutateur cyclique pour courant continu comprenant un premier et un deuxième transistor à émetteurs couplés, le collecteur du premier étant relié à la base du second laquelle est connectée à une résistance de polarisation. Le premier transistor comporte un circuit de polarisation comprenant un ensemble résistance-capacité, le second transistor actionne un organe de commutation du circuit d'utilisation caractérisé en ce que ledit organe de commutation est connecté au circuit de polarisation précité et qu'il est prévu entre la base du premier transistor et le collecteur du second , n résistance a réaction laquelle concourt å la polarisation du premier transistor. 2) Commutateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit de polarisation introduit une constante de temps activée par l'organe de commutation, laquelle tend à polariser périodiquement le premier transistor 3) Commutateur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les voies de charge et de décharge du condensateur peuvent être différenciées en connectant 2 résistances en série respectivement avec deux diodes inversées. 4) Commutateur selon la revendication 3 caractérisé en ce que les résistances de charge et de décharge sont constituées d'un potentiomètre ajustable.