Brevet FR2640401A1 — publié le 19900615

DisDositif de commande électronique de l'alimentation d'une résistance chauffante. La présente invention concerne un dispositif de commande électronique de l'alimentation électrique d'une résistance chauffante destinée a chauffer une enceinte de cuisson ou de grillage telle que, par exemple, l'enceinte chauffante d'un grille-pain. L'invention se rapporte plus particulièrement a un dispositif électronique comportant un détecteur apte à déterminer la température régnant dans l'enceinte, relié électriquement à un circuit électronique de temporisation réglable selon une température de consigne choisie par l'utilisateur, et destiné notamment à commander l'ouverture d'un interrupteur monté en série avec ladite résistance. Dans les dispositifs de commande électronique connus, le détecteur de température est situé dans l'enceinte de cuisson, à proximité de la résistance chauffante. L'ambiance chaude de l'enceinte de cuisson peut provoquer au bout d'un certain temps une altération du détecteur occasionnant de fausses durées de temporisation. Pour pallier cet inconvénient, on utilise des détecteurs de très haute qualité, donc onéreux. Malgré cela, il survient, au bout d'un temps plus long, une certaine altération des caractéristiques fonctionnelles de ces détecteurs. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de commande électronique de l'alimentation électrique d'une résistance chauffante, de manière que la régulation de température dans l'enceinte soit assurée de façon fiable et durable. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif peu coûteux, facile à mettre en oeuvre et adaptable sur des appareils fabriqués en grande série. Selon l'invention, le détecteur de température est monté en dehors de l'enceinte et comprend une resistance variable par exemple une thermistance, qui est en relation thermique avec la résistance calibrée, et qui est reliée électriquement au circuit de temporisation de façon à commander ce circuit, les caractéristiques thermiques du détecteur étant telles que le circuit de temporisation commande l'ouverture de l'interrupteur pratiquement à l'instant o la résistance chauffante atteint la température de consigne. Grâce au couple formé par les résistances calibrée et variable, on recrée hors de l'enceinte chauffante un modèle thermique simulant les conditions de température régnant dans cette enceinte. On comprendra qu'un tel détecteur est particulièrement intéressant pour la commande d'un grille- pain, car il soustrait les composants du détecteur aux sévères conditions thermiques régnant dans l'enceinte étroite de réception des tranches de pain. De plus, il permet de prendre en compte la chaleur résiduelle dans l'enceinte de cuisson, lors des démarrages successifs de l'appareil. Suivant une réalisation préférée de l'invention, le détecteur comporte en outre un moyen de régulation thermique. Suivant une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, la résistance calibrée étant montée sur l'une des faces d'un circuit imprimé, et la résistance variable étant située au dessus de ladite résistance calibrée, le moyen de régulation thermique du détecteur est formé par une ouverture de ventilation pratiquée dans la plaque du circuit imprimé, en dessous de la résistance calibrée, de manière a créer un courant d'air au travers de ladite ouverture de ventilation. Cette réalisation permet d'ajuster le dispositif de commande, en changeant les caractéristiques thermiques du détecteur, c'est-à-dire en modifiant les valeurs relatives non seulement de la résistance calibrée et de la résistance variable, mais aussi de la taille de l'ouverture de ventilation. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description détaillée qui va suivre, a titre d'exemple, en référence au dessin annexe dans lequel: La figure 1 représente un schéma électrique d'un dispositif de commande comportant un détecteur selon l'invention; la figure 2 représente les courbes de température de la résistance calibrée et de la résistance chauffante en fonction du temps; la figure 3 représente en perspective une disposition des composants du détecteur montés sur un circuit imprimé. Le schéma électronique de la figure i illustre un dispositif de commande de l'alimentation électrique d'une résistance chauffante électrique 1 destinée à chauffer une enceinte de grillage 2 d'un grille-pain (shématisée en traits interrompus). La résistance chauffante est reliée par deux bornes 3 et 4 au réseau d'alimentation électrique. Un interrupteur 5 est monté en série avec ladite résistance chauffante i et est adapté à être fermé pour la position basse du panier correspondant à la cuisson du pain. L'ouverture de cet interrupteur 5 est commandé, par exemple par l'intermédiaire d'un électro-aimant 6, par un circuit électronique de temporisation 7 réglable selon une température de consigne To choisie par l'utilisateur et comprenant, de façon connue en soi, un circuit intégre 8 renfermant un compteur et une horloge interne. Le circuit de temporisation 7 détermine le temps de cuisson par rapport a la température de consigne. Un détecteur 9 apte a déterminer la température est relié électriquement au circuit de temporisation 7-8 dont il fait varier la fréquence d'horloge de manière & modifier le temps de cuisson. Le détecteur 9 est monté en dehors de l'enceinte de grillage 2 et comprend une résistance variable 10, par exemple une thermistance à coefficient négatif (cTN), qui est en relation thermique avec une résistance calibrée 11, et qui est reliée électriquement au circuit de temporisation 7-8 de façon à commander ce circuit, les caractéristiques thermiques du détecteur étant telles que le circuit de temporisation commande l'ouverture de l'interrupteur 5 pratiquement à l'instant o la résistance chauffante 1 atteint la température de consigne To. Ainsi, grâce à l'agencement du détecteur 9 hors de l'enceinte 2 qui le soustrait totalement à l'influence thermique de l'enceinte, on peut utiliser pour les résistances variable 10 et calibrée 11 des composants ordinaires provenant de fabrication en grande série. La résistance calibrée 11 du type résistance bobinée est branchée en parallèle à la résistance chauffante 1 et est montée à proximité de la résistance variable 10, de manière que le rayonnement calorifique qu'elle émet influence directement ladite résistance variable 10. Ainsi, en se référant à la figure 2, par le choix relatif des composants du détecteur 9, la courbe de température _ en fonction du temps de la résistance calibrée 11 est sensiblement proportionnelle à celle de la résistance chauffante 1, ce qui permet, de prendre en compte la chaleur résiduelle dans l'enceinte de réception des tranches de pain, lors des démarrages succesifs de l'appareil. A la première mise en marche de l'appareil, l'enceinte de grillage est froide. A compter de la fermeture de l'interrupteur 5 au temps to, la résistance chauffante chauffe jusqu'à atteindre une température de consigne To, tandis que la résistance calibrée 11 atteint une température de consigne compensée T1. Grâce aux informations que lui transmet le détecteur 9, le circuit de temporisation 7-8 commande l'électroaimant 6 qui ouvre l'interrupteur au temps t. et coupe ainsi l'alimentation électrique des résistances chauffante et calibrée qui refroidissent alors simultanément. Lors d'une deuxième mise en marche de l'appareil par la fermeture de l'interrupteur 5 au temps t2 (abaissement du panier dans l'enceinte), le détecteur 9 doit tenir compte de la chaleur résiduelle régnant dans cette enceinte. Il faut donc que la résistance calibrée 11 atteigne la température de consigne compensée T1 au même moment que la résistance chauffante atteint la température de consigne To quelle que soit la température résiduelle. Dans le cas idéal les deux courbes de température doivent être proportionnelles. Pour faciliter l'obtention d'une telle proportionalité entre les courbes, le détecteur 9 comporte en outre un moyen de régulation thermique. Suivant une réalisation préférée de l'invention et en se référant à la figure 3, la résistance calibrée il étant montée sur l'une 12 des faces d'une plaque 13 d'un circuit imprimé, et la résistance variable 10 étant située au dessus de la résistance calibrée 11, le moyen de régulation thermique du détecteur 9 est formé par une ouverture de ventilation 14 pratiquée dans la plaque 13 du circuit imprimé, en dessous de la résistance calibrée 11, de manière à créer un courant d'air au travers de ladite ouverture de ventilation 14. Pour cela, la plaque 13 du circuit imprimé est monté horizontalement dans le boîtier (non représenté) de l'appareil, de manière que l'entrée de l'ouverture de ventilation 14 située à l'opposé de la résistance calibrée ll reste dégagée pour permettre le courant d'air au travers de ladite ouverture. Les caractéristiques thermiques du détecteur 9 sont ajustées par variation des valeurs relatives non seulement des résistances calibrée 11 et variable O10, mais aussi de la taille de l'ouverture de ventilation 14. Par exemple, on obtient une pente de refroidissement plus rapide quand on augmente la taille de l'ouverture de ventilation 14. Il suffit donc d'adapter ces trois valeurs pour rendre la constante thermique de la courbe de température B de la résistance calibrée il sensiblement proportionnelle à celle de la résistance chauffante 1. Revendications 1) Dispositif de commande électronique de l'alimentation électrique d'une résistance chauffante (1) destinée à chauffer une enceinte de cuisson (2) ou de grillage telle que,par exemple, l'enceinte chauffante d'un grillepain, et comportant un détecteur (9) apte a déterminer la température régnant dans l'enceinte (2) et relié électriquement à un circuit électronique de temporisation (7) réglable selon une température de consigne To choisie par l'utilisateur, et destiné notamment à commander l'ouverture d'un interrupteur (5) monté en série avec ladite résistance (1), c a r a c t é r i s é e n c e q u e le détecteur (9) est monté en dehors de l'enceinte (2) et comprend une résistance variable (10), par exemple une thermistance, qui est en relation thermique avec une résistance calibrée (11) et qui est reliée électriquement au circuit de temporisation (7) de façon à commander ce circuit, les caractéristiques thermiques du détecteur (9) étant telles que le circuit de temporisation 7 commande l'ouverture de l'interrupteur (5) pratiquement à l'instant o la résistance chauffante (1) atteint la température de consigne (To). 2. Dispositif selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que la résistance calibrée (11) est branchée en parallèle à la résistance chauffante (1) et est montée à proximité de la résistance variable (10), de manière que le rayonnement calorifique qu'elle émet influence directement ladite résistance variable (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é en ce que le détecteur (9) comporte en outre un moyen de régulation thermique. 4. Dispositif selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é en ce que la résistance calibrée (11) étant montée sur l'une (12) des faces d'une plaque (13) d'un circuit imprimé, et la résistance variable (10) étant située au dessus de ladite résistance calibrée (11), le moyen de régulation thermique du détecteur (9) est formé par une ouverture de ventilation (14) pratiquée dans la plaque (13) du circuit imprimé, en dessous de la résistance calibrée (1l), de manière a créer un courant d'air au travers-de ladite ouverture de ventilation (14). 5. Dispositif selon la revendication 4, c a r a c t è r i s é en ce que les caractéristiques thermiques du détecteur (9) sont ajustées par variation des valeurs relatives, non seulement de la résistance calibrée (11) et de la résistance variable (10), mais aussi de la taille de l'ouverture de ventilation (14).