Brevet FR2742600A1 — publié le 19970620

La présente invention concerne un circuit électronique équipé d'une protection contre une inversion des pôles. Il est connu d'utiliser des composants électroniques à effet redresseur, en particulier des diodes semiconductrices, en tant que protection contre une inversion des pôles dans des circuits électroniques. Cf. par exemple, la publication "Voltage Regulator Handbook 1982", pages 739, de la firme National Semiconductor Corporation. La protection contre une inversion des pôles protège le circuit électronique d'une destruction dans le cas d'une inversion de la tension d'alimentation. Conformément à l'invention, un circuit électronique avec protection contre une inversion des pôles est caractérisé en ce que pour la protection contre une inversion des pôles est prévu un transistor à effet de champ MOS (T2), dont la borne de drain est reliée à la borne d'entrée positive du circuit, dont la borne de source est reliée à la borne de sortie positive du circuit et dont la borne de grille est reliée à la masse. Selon une autre caractéristique du circuit de l'invention, deux transistors (T1, T3) formant un comparateur sont prévus, la borne d'émetteur du transistor (T1) étant reliée à la borne de drain du transistor (T2), la borne d'émetteur du transistor (T3) étant reliée à la borne de source du transistor (T2), la borne de collecteur du transistor (T1) étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance (R1) à la masse, la borne de collecteur du transistor (T3) étant reliée à la borne de grille du transistor (T2) et par l'intermédiaire d'une résistance (R2) à la masse, et enfin la borne de base du transistor (T3) étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance (R4) à la borne de base du transistor (T1) et à la borne de collecteur de celui-ci. Le circuit précité est utilisé dans un système de sac gonflable de sécurité ("airbag"). En plus d'une protection sûre contre une inversion, la solution selon l'invention offre en particulier l'avantage d'une faible chute de tension sur le composant prévu pour la protection contre une inversion. Ceci est d'une importance particulière dans le cas de circuits électroniques, qui doivent être alimentés par une faible tension d'alimentation. Ceci est par exemple, le cas dans un système d'airbag, qui doit être alimenté dans le cas d'une destruction ou d'une coupure de la batterie avec une quantité d'énergie limitée provenant d'un condensateur de stockage prévu en tant que source d'énergie de réserve. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins et expliqué dans la description qui va suivre. La Figure 1 représente un schéma de montage du circuit électronique et la Figure 2 représente l'application du circuit électronique dans le cas d'un système d'airbag représenté de façon synoptique. La Figure 1 représente le schéma de circuit d'un exemple de réalisation du circuit électronique 1. Le circuit 1 possède deux bornes d'entrée 2, 3, qui sont respectivement reliées à la borne positive +UBAT de la batterie 14 du véhicule (Figure 2) et au pôle négatif (-Masse) de la batterie du véhicule. La borne d'émetteur d'un premier transistor T1 est reliée à la borne d'entrée 2, dont la borne de collecteur est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R1 à la borne 3. La borne de base du transistor T1 est reliée à sa borne de collecteur. La borne de drain d'un transistor MOSFET T2 est reliée à la borne d'entrée 2. La borne de grille du transistor T2 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R2. La borne de source du transistor T2 est reliée à une borne de sortie 5 du circuit électronique 1, qui se trouve à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R3. Un condensateur C est monté en parallèle avec la résistance R3. Une borne d'une résistance R4 est reliée à la borne de base du transistor T1. La seconde borne de la résistance R4 est reliée à la borne de base d'un troisième transistor T3, dont la borne de collecteur est reliée à la borne de grille du transistor T2. La borne d'émetteur du transistor T3 est reliée à la borne de source du transistor T2. Entre la borne de source du transistor T2 et la borne de collecteur du transistor T3 est montée une diode Zener D1. Le chiffre de référence 4 désigne une seconde borne de sortie du circuit électronique 1, qui est montée en parallèle avec la borne de sortie 5. Afin de pouvoir actionner, même dans le cas d'une tension d'entrée relativement faible sur les bornes d'entrée 2, 3 du circuit 1, un régulateur de tension, dont la tension de régulation diffère peu de la tension d'entrée, une chute de tension très faible ne peut exister sur le composant prévu pour la protection contre une inversion. Selon la solution de l'invention, une telle protection contre une inversion est réalisée par le trajet drain-source du transistor T2. Le transistor MOSFET à canal P T2 est actionné dans ce cas avec les bornes drain-source inversées. La diode Zener D1 protège le trajet grille- source du transistor T2 contre des surtensions et fixe la tension grille-source à une valeur de tension égale à la tension totale de fonctionnement. Les transistors T1 et T2 constituent un comparateur. Si la tension drain-source du transistor T2 devient négative, par exemple, dans le cas d'une chute de tension, dans le cas d'un court-circuit par rapport à la masse ou dans le cas d'une inversion de l'alimentation en tension, le transistor T3 conduit. Ceci a pour conséquence un blocage du transistor T2. La charge contenue dans C est sensiblement maintenue. Dans un exemple de réalisation de l'invention, dans le cas d'une tension d'entrée de seulement 6 volts, un régulateur de tension pourrait être actionné de façon sûre, car une tension stabilisée de 5 volts existe. Il en résulte alors sur le transistor T2 prévu pour la protection contre une inversion du circuit électronique 1, pour un courant IDS d'environ 100 mA, uniquement une chute de tension UDS d'environ 50 mV. Le circuit électronique 1 réalisé selon l'inven- tion peut être utilisé avantageusement dans un système de sac gonflable 10, qui est représenté de façon synoptique sur la Figure 2. Le système de sac gonflable 10 comprend au moins un capteur sensible à l'accélération 11, qui est relié à un appareil de commande 12. L'appareil de com- mande 12 est relié à au moins un sac gonflable 13. Le système de sac gonflable 10 est normalement alimenté en énergie par la batterie 14 du véhicule. En parallèle sur la batterie 14 est disposé un condensateur 15, qui sert de réserve d'énergie pour le cas o la batterie est cou- pée du système de sac gonflable lors d'une collision. La batterie 14 est reliée au circuit électronique 1 servant de protection contre une inversion, qui est relié côté sortie à un régulateur de tension 16. Le capteur 11 délivre des signaux de sortie correspondant à l'accélération du véhicule, qui sont évalués par le dispositif de commande 12. Dans le cas d'un danger pour les passagers, le dispositif de commande 12 actionne le sac gonflable 13 qui se gonfle en vue de la protection des passagers du véhicule. Au cas o la batterie est coupée du système de sac gonflable, ce dernier ne peut plus être alimenté en énergie que par le condensateur 15 préalablement chargé. La chute de tension faible pouvant être obtenue avec l'invention dans le circuit électronique 1 prévu pour la protection contre une inversion assure que le régulateur de tension 16 en aval dans le circuit est alimenté avec une tension d'entrée la plus élevée possible. R E V E N D I C A T IONS 1. Circuit électronique équipé d'une protection contre une inversion des pôles, caractérisé en ce que pour la protection contre une inversion est prévu un transistor MOSFET (T2), dont la borne de drain est reliée à la borne d'entrée positive (2) du circuit, dont la borne de source est reliée à la borne de sortie positive du circuit (1) et dont la borne de grille est reliée à la borne de masse. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux transistors (T1, T3) formant un comparateur sont prévus, la borne d'émetteur du transistor (T1) étant reliée à la borne de drain du transistor (T2), la borne d'émetteur du transistor (T3) étant reliée à la borne de source du transistor (T2), la borne de collecteur du transistor (T1) étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance (R1l) à la masse, la borne de collecteur du transistor (T3) étant reliée à la borne de grille du transistor (T2) et par l'intermédiaire d'une résistance (R2) à la masse, et enfin la borne de base du transistor (T3) étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance (R4) à la borne de base du transistor (T1) et à la borne de collecteur de celui-ci. 3. Circuit selon l'une des revendications 1, 2, caractérisé par son utilisation dans un système de sac gonflable (10).