Brevet FR2655805A1 — publié le 19910614

i La présente invention concerne un circuit de com- mande d'élément chauffant dans lequel un élément chauffant électrique est commandé par un triac. Dans un appareil de cuisson tel qu'un four ou une cuisinière électrique, etc, on a utilisé une source d'énergie électrique alternative qui est connectée à un ré- seau électrique domestique. Dans de nombreux cas, on a utilisé un triac pour commander un élément chauffant électrique monté dans l'ap- pareil de chauffage, du fait que le triac ne produit pas un bruit important et, simultanément, il permet de simplifier un circuit de commande d'élément chauffant. Dans ce cas, le triac est connecté électriquement en série avec l'élément chauffant électrique Un circuit dans lequel le triac est connecté en série avec l'élément chauffant électrique est en outre connecté en série avec la source d'énergie électrique alternative, au moyen d'une fi- che. Dans cette situation, une pointe de courant qui est induite par exemple sous l'effet de la foudre peut cir- culer dans le réseau électrique domestique et passer dans le circuit de l'élément chauffant de l'appareil par l'in- termédiaire de la fiche Ceci endommage le triac à cause de la tension élevée qui est induite par la pointe de courant. Pour protéger l'appareil contre la surtension, un interrup- teur manuel est connecté à l'appareil de façon à établir et à interrompre un chemin conducteur dirigé vers l'appareil, en particulier dans les cas dans lesquels l'appareil utili- se un réseau électrique domestique d'une tension de 220 volts Cependant, l'appareil de cuisson est habituellement connecté à la source d'énergie électrique par l'intermé- diaire de la fiche indépendamment du fait que l'appareil soit en service ou non Dans cette situation, il est sou- haitable d'assurer la protection contre la foudre sans ac- tionner l'interrupteur manuel chaque fois que l'appareil est utilisé. L'invention a pour but de procurer un circuit de commande d'élément chauffant qui soit capable de protéger automatiquement le circuit contre une pointe de courant, sans aucune opération manuelle, dans les cas dans lesquels l'appareil est connecté à la source d'énergie électrique au moyen d'une fiche électrique indépendamment du fait que l'appareil soit en service ou non. La présente invention procure un circuit de com- mande d'élément chauffant comprenant un élément chauffant électrique prévu pour la cuisson d'aliments, et connecté électriquement à une prise d'un réseau électrique domesti- que relié à une source d'énergie électrique, un triac con- necté électriquement en série entre la prise électrique et l'élément chauffant, pour commander ce dernier, des moyens de commutation connectés électriquement en série avec l'élément chauffant de façon à activer et à désactiver l'élément chauffant sous l'effet de la fermeture et de l'ouverture des moyens de commutation, des moyens de com- mande connectés électriquement en série avec le triac et l'élément chauffant, pour être activés et désactivés en as- sociation avec la fermeture et l'ouverture des moyens de commutation, afin d'interrompre un chemin conducteur de l'électricité passant par le triac. Lorsque l'appareil de cuisson est utilisé, les moyens de commutation sont fermés de façon à mettre sous tension l'élément chauffant électrique, au moyen du triac qui commande la quantité de chaleur que produit l'élément chauffant. Lorsque l'appareil de cuisson n'est pas utilisé, les moyens de commutation sont ouverts, et le chemin con- ducteur de l'électricité qui passe par le triac et est di- rigé vers le réseau électrique domestique, est interrompu par les moyens de commande en association avec l'opération d'ouverture des moyens de commutation Il en résulte que la pointe de courant qui est induite dans le réseau électrique domestique sous l'effet de la foudre ne peut pas circuler dans le triac. Il en résulte que le circuit de commande d'élé- ment chauffant est automatiquement protégé contre une poin- te de courant, sans aucune opération manuelle, dans les cas dans lesquels l'appareil est connecté à la source d'énergie électrique au moyen de la fiche, indépendamment du fait que l'appareil soit en service ou non. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, don- né à titre d'exemple non limitatif La suite de la descrip- tion se réfère au dessin annexé qui est une représentation du câblage électrique d'un appareil de cuisson électrique conforme à un mode de réalisation de l'invention. Le mode de réalisation de l'ihvention qu'on va décrire est incorporé dans un appareil de cuisson électri- que La figure montre un circuit électrique 1 de l'appareil de cuisson, qui est connecté à une source d'énergie élec- trique domestique (tension monophasée de 220 V) par l'in- termédiaire d'un chemin conducteur de l'électricité L'ap- pareil comprend trois sortes d'éléments chauffants électri- ques connectés en parallèle, tels qu'un élément chauffant à halogène à lumière visible 11 (par exemple d'une puissance de 700 W), des éléments chauffants à halogène à infrarouge 12, 13 (par exemple 700 W) et des éléments chauffants gai- nés 14, 15 (par exemple 1200 W). Le circuit 1 est alimenté en énergie électrique au moyen d'un câble 3 et d'une fiche 2 qui est destinée à être connectée une prise électrique (non représentée) d'un réseau électrique domestique. Une ligne de source d'énergie 5 et une ligne commune 6 sont connectées au câble 3 par l'intermédiaire de bornes 4 Des lignes de distribution 8 a, 8 b sont connectées à la ligne 5 par l'intermédiaire d'un fusible 7 Une paire de moyens de commutation 10 qui sont constitués par des in- terrupteurs 10 a, l Ob, est connectée à la ligne de distribu- tion 8 a L'interrupteur i Qa est conçu pour ouvrir et fermer un chemin conducteur 8 c dirigé vers l'élément chauffant à halogène à lumière visible 11 et vers les éléments chauf- fants à halogène à infrarouge 12, 13 L'autre interrupteur l Ob est conçu pour ouvrir et fermer un chemin conducteur 8 d qui est dirigé vers les éléments chauffants gainés 14, 15. D'autre part, la ligne de distribution 8 b est connectée à un circuit de commande 50 au moyen d'un fusible 9 Une lam- pe témoin 16 est connectée entre le chemin 8 c et le circuit de commande 50 Le circuit de commande 50 est conçu pour détecter l'état de commutation de l'interrupteur l Oa. Une seconde anode 20 a d'un triac 20 est connectée en parallèle avec la lampe témoin 16 par l'intermédiaire d'une première anode 20 b, entre le chemin 8 c et l'élément chauffant à halogène à lumière visible 11 pour commander l'élément chauffant 11 Une seconde anode 21 a d'un triac 21 est connectée par l'intermédiaire d'une première anode 21 b entre le chemin 8 c et les éléments chauffants à halogène à infrarouge 12, 13 qui sont connectés mutuellement en paral- lèle, pour commander ces éléments chauffants 12, 13. L'élément chauffant à halogène à lumière visible 11 est en outre connecté à la ligne commune 6 par l'inter- médiaire d'un contact 22 a d'un relais 22 qui est incorporé dans le circuit de commande 60 Les éléments chauffants à halogène à infrarouge 12, 13 qui sont mutuellement en pa- rallèle, sont connectés à la ligne commune 6 par l'intermé- diaire d'un contact 23 a d'un relais 23 qui est incorporé dans le circuit de commande 50 Dans ce cas, les relais 22, 23 remplissent la fonction de moyens de commande dans l'in- vention. Chaque gâchette 20 c ( 21 c) du triac 20 ( 21) est connectée au circuit de commande 50 qui est conçu pour émettre des signaux de commande D'autre part, des premiè- res extrémités de chacun des éléments chauffants gainés 14, sont connectées au chemin conducteur 8 d, et les autres extrémités des éléments chauffants 14, 15 sont connectées à la ligne commune 6 par l'intermédiaire de contacts 24 a, 25 a de relais 24, 25 qui sont incorporés dans le circuit de commande 50 Un interrupteur de détection d'échauffement excessif 51 est monté de façon à détecter une élévation de température anormale dans une enceinte de cuisson de l'ap- pareil de cuisson, et de façon à ouvrir un contact 26 a d'un relais 26 Dans les relais 22, 23, 24, 25 du circuit de commande 50, les contacts 22 a, 23 a, 24 a, 25 a peuvent être fermés aussi longtemps que le relais 26 maintient son con- tact 26 a à l'état fermé Une fois que l'interrupteur de dé- tection d'échauffement excessif 51 a détecté l'élévation de température anormale, le relais 26 maintient le contact 26 a ouvert même lorsque la température retourne à la normale, sauf si les moyens de commutation 10 sont ouverts. Un élément d'absorption de transitoires 27 est connecté entre la ligne de distribution 8 b et une masse 30. Le circuit de commande 50 comporte un panneau de commande 52 et une thermistance 59 a pour commander les relais 22-25, et pour transmettre simultanément les signaux de commande correspondant au fonctionnement. La référence 53 désigne un transformateur, la ré- férence 54 désigne un fusible et la référence 55 désigne un interrupteur de porte La référence 56 désigne un ventila- teur destiné à brasser l'air à l'intérieur du four La ré- férence 57 désigne un ventilateur de refroidissement qui est activé par un thermo-contact 58 La référence 59 dési- gne une sonde pour la viande. Pendant le fonctionnement, les moyens de commuta- tion 10 sont fermés de façon que le chemin conducteur 8 d dirigé vers les éléments chauffants gainés 14, 5 soit fermé, tandis que le chemin conducteur 8 c dirigé vers les triacs 20, 22 est fermé Dans ces conditions, le panneau de com- mande 52 est actionné et les contacts 22 a-25 a des relais 22-25 sont fermés pour mettre sous tension les éléments chauffants 11-15, avec les triacs 20, 21 commandés de façon appropriée sous la dépendance du panneau 52. Lorsque le four n'est pas utilisé, les moyens de commutation 10 sont ouverts pour interrompre la ligne de distribution 8 a et le chemin conducteur 8 c, tandis que les relais 22, 23 permettent l'ouverture de leurs contacts 22 a, 23 a et interrompent ainsi la connexion électrique entre les triacs 20, 21 et le réseau électrique domestique. Une pointe de courant qui est induite par la fou- dre dans le réseau électrique domestique ne peut pas circu- ler vers les triacs 20, 21. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Circuit de commande d'élément chauffant, ca- ractérisé en ce qu'il comprend: un élément chauffant élec- trique ( 11, 12, 13, 14, 15) prévu pour la cuisson d'ali- Ments, et connecté électriquement à une prise d'un réseau électrique domestique qui est relié à une source d'énergie électrique; un triac ( 20, 21) qui est connecté électrique- ment en série entre la prise et l'élément chauffant ( 11, 12, 13, 14, 15) pour commander ce dernier; des moyens de commutation ( 10) connectés électriquement en série avec l'élément chauffant ( 11-15) de façon à activer et à désac- tiver l'élément chauffant en combinaison avec la fermeture et l'ouverture des moyens de commutation ( 10); et des moyens de commande ( 50) connectés électriquement en série avec le triac ( 20, 21) et l'élément chauffant ( 11-15) qui doit être activé et désactivé en association avec la ferme- ture et l'ouverture des moyens de commutation ( 10), de façon à interrompre un chemin conducteur de l'électricité qui passe par le triac. 2 Circuit de commande d'élément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande consistent en un relais ( 22, 23, 24, 25) qui fonc- tionne en association avec la fermeture et l'ouverture des moyens de commutation ( 10). 3 Circuit de commande d'élément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément chauf- fant est un élément chauffant à halogène infrarouge ( 12, 13).