Brevet FR2591348A1 — publié le 19870612

2D91348 Dispositif de détection de signaux de phase La présente invention concerne un dispositif de détection de signaux de phase, notamment pour des alternateurs de véhicules à moteur. Comme on le sait, dans des alternateurs de véhicules à moteur, il est nécessaire de contrôler le signal de phase pour vérifier le fonctionnement correct de l'alternateur. De façon plus détaillée, un tel contrôle est prévu pour détecter la rupture possible de la courroie d'entraînement de l'alternateur, ou d'autres défauts de fonctionnement de l'alternateur lui-même. De façon encore plus détaillée, chaque phase de l'alternateur est amenée à un pont redresseur ayant une branche constituée de deux diodes pour chaque phase, la signal dephase étant amené à la prise intermé- diaire entre les deux diodes, tandis qu'une batterie est raccordée aux extrémités de chaque branche. En conséquence, sur la prise intermédiaire de chaque branche du pont redres- seur, il existe une onde sensiblement carrée du fait que, lorsque la bobine de phase fournit du courant, cette prise intermédiaire atteint une tension supérieure à celle de la batterie, et il existe une tension continue sur la diode raccordée à l'anode, tandis que, lorsque la bobine de phase ne fournit pas de courant, cette prise intermédiaire passe en dessous de la tension de terre. L'onde carrée, prélevée habituellement sur seulement l'une des trois branches de phase, est ensuite traitée pour évaluer le fonctionnement exact du système alternateur-pont redresseur. Dans ce but, l'onde carrée est filtrée pour obtenir un signal continu. On emploie habituellement deux systèmes différents pour filtrer le signal. Un premier système utilise un filtre RC, qui est toutefois relativement volumineux du fait de la valeur élevée de la capacité nécessaire pour la fréquence de fonctionnement de l'alternateur (en général 1 000 à 3 000 Hz, en fonction de la vitesse de rotation de l'alter- nateur, du nombre de ses pôles et de son type). Du fait des dimensions du condensateur de filtrage, ce dernier ne peut être intégré, de sorte que le système dans son ensemble est relativement volumineux. Lorsqu'on désire un circuit partiellement ou totalement intégré, un deuxième système de filtrage utilise des composants numériques, donnant un delai numérique à l'aide de compteurs. Toutefois, cette solution présente également des inconvénients du fait de l'utilisation d'une zone importante de semi- conducteurs pour procurer le circuit. En conséquence, le but de la présente invention est de procurer un dispositif de détection de signaux de phase, notamment pour des alternateurs de véhicules à moteur, capable de fournir le signal nécessaire pour vérifier le fonctionnement correct du système alternateurpont redresseur, et ceci avec des moyens simples et compacts. Un but particulier de la présente invention est de procurer un dispositif de détection de signaux de phase, qui puisse être aisément intégré et qui n'exige qu'un petit volume. Un autre but de la présente invention est de procurer un dispositif de détection dont les coûts de production soient faibles et, en tout cas, comparable à ceux des systèmes connus. Les buts précités, ainsi que d'autres qui apparaîtront ci-après, sont atteints par un dispositif de détection de signaux de phase pour des alternateurs, notamment pour des alternateurs de véhicules à moteur, du type comprenant au moins une bobine de phase et un pont redresseur raccordé à la bobine, et comportant au moins deux éléments redresseurs ayant une prise intermédiaire reliée à la bobine de phase et fournissant un signal de phase alternatif ayant des composantes positives et négatives, caractérisé en ce que ce dispositif de détection comprend des moyens de redresse- ment reliés au niveau de l'entrée à cette prise intermédiaire, pour redresser le signal de phase et produire un signal de sortie redressé avec une polarité constante. Dans la pratique, l'invention est basée sur le fait que le signal de phase a une composante négative qui peut être utilisée pour obtenir à la sortie un signal avec une polarité constante, sans utiliser de filtre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après, à titre d'exemple seulement,, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessein joint, sur lequel: - la Fig.l est un schéma de circuit du système alternateur- pont redresseur actuellement utilisé; - la Fig.2 est la variation du signal de phase, utilisé pour contrôler l'alternateur, en fonction du temps; et - la Fig.3 est un schéma de circuit de la réalisation du dispositif selon l'invention. La Fig.l illustre schématiquement le circuit pour obtenir le signal de phase à contrôler. Sur cette figure, l'alterna- teur est repéré en 1, tandis que le pont redresseur qui lui est raccordé est repéré en 2. De façon plus détaillée, l'alternateur 1 comporte trois enroulements 3,3',3", respec- tivement raccordés en 7,7',7" à trois branches du pont redresseur 2, chaque branche étant constituée par une paire d'une diode supérieure 5,5', 5."" et d'une diode inférieure 6,6',6" respectivement. Le redresseur comporte en outre une batterie 4 montée entre l'anode des diodes 6,6',6" et la cathode des diodes 5,5',5". La tension présente aux prises intermédiaires 7, 7', 7" des branches du redresseur est représentée sur la Fig.2. Comme on peut le voir, cette tension a une composante ou demi-onde positive et une composante ou demi-onde néga- tive, ayant une valeur absolue inférieure à celle de la comoosante positive. L'invention utilise ainsi exactement cette composante négative, la redressant de façon à obtenir à la sortie un signal d'une polarité constante (par exemple tout positif) qui peut être employé pour signaler l'état O10 de fonctionnement de l'alternateur, par exemple pour allumer une lampe témoin ou l'analogue. Dans la réalisation représen- tée, en particulier, la demi-onde négative est amplifiée de façon différente de la demi-onde positive, pour obtenir un signal pratiquement continu. Dans ce but, le dispositif de détection, selon la Fig.3, comporte un premier amplificateur redresseur 11il pour la demi-onde négative, et un deuxième amplificateur redresseur 12 pour la demi-onde positive, montés en parallèle l'un par rapport à l'autre, de telle sorte que leurs signaux de sortie respectifs sont additionnés au niveau du noeud d'addition 13. De façon détaillée, la branche amplificatrice pour la composante négative comprend un amplificateur opéra- tionnel 15 ayant une entrée non-inversante reliée à la terre et une entrée inversante recevant le signal de phase prélevé à la prise 7, 7' ou 7". L'étage amplificateur Il comprend en outre les résistances 16 et 17 dont le rapport donne le gain de cet étage, comme il est bien connu. L'étage amplificateur comprend en outre une diode 18 dont l'anode est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel 15 et dont la cathode est reliée à la résistance 17, de façon à éliminer la composante négative à la sortie de l'ampli- ficateur 15. Cet étage est complété par la résistance 20. A son tour, l'étage 12 comprend: un amplificateur opération- nel 22 à l'entrée non-inversante duquel est amené le signal de phase à redresser, au moyen de la résistance 29, tandis que son entrée inversante est raccordée à la terre et à la sortie par l'intermédiaire des résistances 23 et 24, qui en déterminent le gain. En outre, cet étage 12 comporte également une diode redresseuse 26 et une résistance d'ad- dition 28. Le circuit est complété par un amplificateur additionneur 30. Le circuit représenté sur la Fig.3 fonctionne comme suit. Lorsque le système alternateur-pont redresseur 1-2 fonctionne correctement, le signal représenté sur la Fig.2 est amené ià l'entrée des deux amplificateurs 15 et 22. Lorsque la demi-onde négative est présente sur l'entrée inversante de l'amplificateur 15, celui-ci fournit à sa sortie un signal positif qui est proportionnel au rapport entre les résistances 16 et 17. Du fait qu'il est positif, ce signal n'est pas bloqué par la diode 18 et est amené au noeud additionneur 13. En même temps, la même demi-onde négative est amenée à l'entrée non-inversante de l'amplificateur 22 qui fournit ainsi, à sa sortie, un signal négatif qui est bloqué par la diode 26. En conséquence, il n'y aura sur le noeud 13 que le signal provenant de l'amplificateur 15, correspondant à la demionde négative, qui a été inversée et amplifiée. Au contraire, pendant la demi-onde positive, l'entrée inversante de l'amplificateur 15 est plus élevée que la terre, et en conséquence la sortie de cet ampli- ficateur est négative et est bloquée par la diode 18. Au contraire, l'amplificateur 22 fournit à sa sortie un signal positif qui est amené directement au noeud 13, du fait que maintenant la diode 26 est conductrice. En conséquence, il y aura sur le noeud 13 un signal dont la valeur est proportionnelle à la sortie de l'amplificateur 22. En réglant de façon appropriée les valeurs des résistances 16 et 17, 23 et 24, il est naturellement possible d'obtenir sur le noeud 13 des signaux fournis alternativement par l'étage 11 ou par l'étage 12, mais d'égale valeur. A titre d'exemple, si, comme c'est courant, la demi-onde positive est égale à 15V, tandis que la demi-onde négative est égale à - 1V, il est possible de régler les résistances 16 et 17 pour que l'étage 11 ait un gain d'inversion égal à 15, tandis que l'étage 12 a un gain égal à 1. Ou bien l'étage 11 peut avoir un gain plus faible, tandis que l'étage 12 a un gain inférieur à 1. Le signal pratiquement continu obtenu sur le noeud 13 est ensuite amené à l'additionneur amplifi- cateur 30, qui peut être composé, par exemple, par un comparateur. Ce signal est ainsi utilisé pour faire ap- paraître tout défaut de fonctionnement éventuel. Si on le désire,le circuit de la Fig.3 peut être complété par un filtre pour éliminer les crêtes ou pointes de tension éventuelles, dues par exemple à la verticalité imparfaite desflancs,descendant et montant, du signal de phase. Toute- fois, du fait que ces pointes sont très courtes, il suffit d'un filtre ayant une valeur lui permettant d'être aisément intégré. Comme on peut le voir d'après la description précédente, l'invention atteint totalement les buts qu'elle s'est fixés. En fait, elle fournit un détecteur de signaux de phase simple, qui peut être aisément intégré et qui donne le signal nécessaire pour un traitement ultérieur. L'invention ainsi conçue est susceptible d'un certain nombre de modifications et de variantes, dont toutes se trouvent à l'intérieur de la portée du concept inventif. En particulier, on doit noter le fait que, bien que l'exemple décrit procure une amplification différentielle des deux demi-ondes, de façon à obtenir un signal sensiblement continu, l'invention ne se limite pas à cette réalisation, mais elle comporte toutes les réalisations dans lesquelles le signal de phase est redressé pour obtenir un signal de polarité constante (positive ou négative) qui peut être utilisé pour contrôler le fonctionnement de l'alternateur. En outre, tous les détails peuvent être remplacés par d'autres, techniquement équivalents. Revendications 1. Dispositif de détection de signaux de phase pour des alternateurs, notamment pour des alternateurs de véhicules à moteur, du type comportant au moins un enroulement de phase (3, 3', 3") et un pont redresseur (2) qui lui est relié, et comportant au moins deux éléments redresseurs ayant une prise intermédiaire (7, 7', 7") reliée à l'enroulement de phase et fournissant un signal de phase alternatif ayant des composantes positives et négatives, caractérisé en ce que ce dispositif de détection comporte des moyens redres- seurs raccordés, au niveau de leur entrée,à cette prise intermédiaire, pour redresser le. signal de phase et produire un signal de sortie redressé de polarité constante. 2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier moyen amplificateur (11) et un deuxième moyen amplificateur inversant (12), montés en parallèle l'un par rapport à l'autre, le premier et le deuxième moyen amplificateur amplifiant alternativement et sélectivement chacun une composante différente du signal de phase, et produisant à leurs sorties respectives, alterna- tivement des signaux de sortie d'amplificateur de la même polarité, et des moyens additionneurs (13) reliés aux sorties des moyens amplificateurs et produisant à leur sortie le signal de sortie redressé à partir de la somme des signaux de sortie d'amplificateur. 3. Dispositif, selon les revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens amplificateurs sont constitués par un premier et un deuxième amplificateur opérationnel ayant une première entrée inversante et une deuxième entrée non- inversante, le signal de phase étant amené à l'entrée non- inversante du premier amplificateur opérationnel et à l'entrée inversante du deuxième amplificateur opérationnel. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des diodes redresseuse (18,26) sont reliées aux sorties des amplificateurs opéra- tionnels pour alternativement conduire et fournir les signaux de sortie d'amplificateur aux moyens additionneurs. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le deuxième moyen amplificateur ont chacun un gain différent pour pro- duire alternativement ces signaux de sortie d'amplificateur avec une même polarité et avec une valeur sensiblement égale, les moyens additionneurs fournissant ainsi à leur sortie un signal pratiquement continu.