Brevet FR2752660A1 — publié le 19980227

La présente invention est du domaine des circuits de contrôle électroniques d'alimentation et concerne plus particulièrement un circuit destiné à contrôler une clôture électrique, dont la base de temps entre deux impulsions ne peut être inférieure à une valeur prédéterminée, et dont la tension maximale délivrée 9 la clôture ne peut excéder une certaine valeur, garantissant ainsi une sécurité du système. Dans la situation actuelle, les circuits connus de contrôle de clôture électrique envoient, par l'intermédiaire du secondaire d'un transformateur élévateur de tension, une impulsion brève de très haute tension, de l'ordre de quelques milliers de volts, dans la clôture à des intervalles réguliers, toutes les secondes typiquement. L'intervalle entre deux impulsions successives ainsi que la hauteur de l'impulsion sont créés par le montage placés entre la source de courant, classiquement du 220 V 50 Hz alternatif, et le primaire du transformateur élévateur de tension. L'intervalle entre deux impulsions successives est par exemple créé par l'utilisation de thyristor dont le potentiel de gâchette d'anode augmente progressivement avec le temps jusqu'a atteindre la valeur qui provoque la conduction et la création de l'impulsion dans la clôture. De tels systèmes sont connus (Brevet nO 70.05362). I1 est souhaitable et requis par la loi que les caractéristiques de sortie n'augmentent pas si par suite d'un fonctionnement anormal ou défectueux la cadence des impulsions venait à s'accélérer. La presente invention entend donc proposer un nouveau dispositif electronique tel que la défaillance d'un composant ne puisse entraîner une accélération de la cadence de fonctionnement. Selon un second but de l'invention, la tension maximale à l'entrée du transformateur élévateur de tension, et donc à sa sortie, est contrôlée et ne peut donc excéder une valeur prédéterminée. Le dispositif objet de la présente invention est donc un générateur pour clôture électrique comportant un transformateur élévateur de tension connecte pour son secondaire d'une part à la clôture et d'autre part à la terre, et pour son primaire à une base de temps et un condensateur de charge lui même relié à une source de courant telle que le réseau 220 V 50 Hz, essentiellement caractérisé en ce que l'intervalle minimum entre deux impulsions est contrôlé par un montage de base de temps comportant deux bascules en série, la première déterminant un temps minimum (tl) entre deux impulsions, et ne pouvant être déclenchée que par le basculement de la seconde bascule intervenant après un temps (t2) légèrement supérieur à (t 1). Grâce à cette disposition, une sécurité sur le temps minimum entre deux impulsions dans la clôture est créé. La défaillance de l'une des deux bascules ne suffit pas à réduire l'intervalle de temps entre deux impulsions dans la clôture, puisque l'impulsion nécessite que les deux bascules aient atteint leur période de basculement. Selon un mode préféré de réalisation, la base de temps est composé de deux circuits à base de thyristors. Cette disposition permet une réalisation simple du montage, et proche des modes de réalisation antérieurs classiques. Selon un mode encore plus particulier de réalisation du montage de base de temps, le premier circuit est composé essentiellement d'un thyristor (Thl), de deux diodes zener identiques (Dzl) et (Dz2), d'un condensateur (C4) et de résistances (R4), (R5) et (R6) et constitue une bascule dans laquelle la gâchette du thyristor (Thl) est portée à la tension de zener (U1) de la diode zener (Dzl), le potentiel du condensateur relié à son anode montant progressivement jusqu'à la tension (U1), en un temps prédéterminé (tl), par exemple légèrement inférieur à une seconde, et la conduction ne peut avoir lieu du fait de la présence des diodes zener (Dzl) et (Dz2) identiques connectées l'une à l'anode du thyristor Whl), l'autre à sa gâchette, le deuxième circuit est constitué essentiellement par un thyristor wu2), un condensateur (C5) et des résistances (R7), (R8), (R9) et (R10) constituant un circuit de contrôle de temps dans lequel la gâchette du thyristor CTh2) est portée à un potentiel prédéterminé (U2), le potentiel d'anode du thyristor (Th2) montant progressivement, alimenté par la résistance (R8) et le condensateur (C5) jusqu'à une tension (U3), en un temps prédétermine t2 (t2 supérieur à tl) au delà duquel, la tension d'anode dépassant celle de gâchette entraîne la conduction du thyristor (1h2) provoquant la décharge du condensateur (C5) dans le condensateur (C4) connecté à l'anode du thyristor fRhl), et par là même le basculement du thyristor lThl), permettant ainsi la décharge du condensateur (C2) dans le primaire du transformateur élévateur. Grâce à cette disposition, une mise en oeuvre simple utilisant très peu de composants du dispositif peut être créée. Selon un mode encore plus particulier de réalisation, la tension maximale délivrée par le secondaire du transformateur élévateur de tension est limitée gracie à l'utilisation en amont du primaire du transformateur d'un montage établi en parallèle avec le condensateur de charge (C2) et comportant un thyristor fiv3) dont l'anode est reliée au pont positif de l'alimentation du condensateur (C2) et la cathode au point négatif du condensateur, et un varistor connecté entre l'anode et la gâchette du thyristor fRh3) déterminant une tension maale au delà de laquelle la décharge du condensateur est assurée. On comprend que cette disposition permet un contrôle de la tensions maximale délivrée par le générateur dans la clôture, et assure donc une sécurité également sur ce point. Enfin, selon un mode encore plus particulier de réalisation, le circuit commutateur de décharge du condensateur (C2) comporte d'une part un triac (tir2) en série avec le condensateur (C2) et d'autre par un triac Crl) en série avec le transformateur de telle façon que les anodes soient reliées entre elles et à la base de temps du montage générateur. Cette disposition assure une sécurite en cas de défaillance de l'un des triac, en empêchant une conduction continue du circuit. Il faut que les deux triacs soient en conduction pour qu'une impulsion soit envoyée dans la clôture. Comme on le constate donc, l'ensemble de ces éléments concourt à accroître la sécurité du générateur de clôture électrique. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention. Les figures 1 à 3 ne sont pas directement représentatives de l'invention, en ce qu'elles ne comportent pas tous les composants du dispositif selon l'invention, mais permettent de détailler le fonctionnement de certains sous ensembles. La figure 1 représente un circuit très simplifié de générateur pour clôture electrique. La figure 2 schématise une base de temps à base de thyristor. La figure 3 représente un montage classique comportant une base de temps à un seul thyristor. La figure 4 met en évidence un montage à deux triacs dans le circuit de décharge du condensateur dans le primaire du transformateur élévateur. Enfin, la figure 5 représente un montage complet selon l'invention. La figure 6 représente l'évolution au cours du temps de la charge en anode du thyristor (fil), du thyristor fIE2) et l'impulsion dans la clôture électrique. Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif électronique de générateur de clôture électrique comporte un condensateur (C2) chargé par un doubleur de tension condensateur (C1)- diode (D1)- diode (D2)- résistance (R1) et condensateur (C2) à partir d'une source de courant (1) type réseau 220 v 50 Hz. Le condensateur (C2) se charge donc à une tension egale à deux fois la tension maximale Umax dans le réseau d'alimentation (1), soit environ 600 Volts. Lorsque une impulsion de courant est appliquée sur la gâchette du triac (fr1), celui-ci devient conducteur et permet la décharge du condensateur (C2) dans le primaire du transformateur élévateur (2) induisant ainsi une impulsion de très haute tension, typiquement quelques milliers de volts, dans le secondaire qui est relié à la clôture (3) d'une part, à la terre (4) d'autre part. La base de temps, décrite dans une forme simple destinée seulement à en expliquer le principe de fonctionnement dans la figure 2, est réglée à une valeur prédéterminée, par exemple 1 cycle par seconde. Elle est essentiellement constitué par un thyristor à gâchette d'anode fIE1). Cette gâchette est portée à un potentiel d'une dizaine de volts typiquement par le potentiomètre constitué par les résistances (R4) et (R4") à partir d'une source de courant de valeur prédéterminée, par exemple une trentaine de volts disponibles aux bornes du condensateur (C3) alimente par la diode redresseuse (D3) connectée au potentiomètre constitué par les résistances (R2) et (R3) placé aux bornes du réseau 1. A partir de cette source la résistance (R5) charge le condensateur (C4) connecte à l'anode de Ut1). Lorsque la tension de l'anode du thyristor Whl) dépasse celle de la gâchette du thyristor Whl), au bout d'une période de valeur prédéterminée par le choix des composants du montage, et typiquement de 1 seconde, le thyristor (fil) devient conducteur et entraîne la décharge du condensateur (C4) dans la gâchette du triac fRrl) via la résistance (R11), et donc par l'intermédiaire du transformateur- élévateur, relié pour son primaire au triac (Trl) et pour son secondaire à la clôture électrique, la création d'un impulsion dans la clôture électrique. La figure 3 montre donc le schéma d'un montage classique de générateur de clôture électrique, comportant une base de temps et conforme au principe de fonctionnement precédent, mais non sécurisé en fréquence d'impulsions en cas de défaillance d'un composant. La sécurisation de la base de temps, pour palier la défaillance éventuelle d'un composant, comporte deux circuits à base de thyristor montés en série (voir figure 5). Un premier circuit composé du thyristor (tel), de la résistance (R4), de la diode zener (Dz 1), du condensateur (C4), de la résistance (R5), de la diode zener (Dz2) et de la résistance (R6) constitue une bascule dans laquelle la gâchette du thyristor (flil) est portée à la tension de zener (U1) de la diode zener (Dz1) soit par exemple 10 volts. Le potentiel du condensateur (C4) relié à son anode monte progressivement jusqu'à une tension (U1), soit ici 10 volts, en un temps prédéterminé (tl), par exemple 0.95 seconde, par la résistance (R5). Les potentiels étant limités au même niveau par des diodes zener identiques (Dz 1) et (Dz2), la conduction ne peut avoir lieu. Un deuxième circuit est constitué par le thyristor Wh2) dont la gâchette est portée à un potentiel prédéterminé (U2), par exemple une dizaine de volts par le potentiomètre constitué par les résistances (R9) et (R10). Le potentiel d'anode du thyristor Wh2) monte progressivement, alimenté par le circuit constitué par la résistance (R8) et le condensateur (C5) jusqu'à U3, ici 10.7 volts en un temps prédéterminé t2 (t2 supérieur à tl) valant par exemple 1.05 seconde. A ce moment, la tension d'anode dépassant celle de gâchette entraîne la conduction du thyristor cru2) provoquant la décharge du condensateur (C5) dans la résistance (R6) via la résistance (R7). La résistance (R6) est insérée au pied du condensateur (C4). La tension (U4) qui s'y développe lors de la décharge du condensateur (C5), de l'ordre de 1 volts ou inférieure dans le cas présent, s'ajoute à la tension atteinte par le condensateur (C4) et, si celle-ci est suffisante, entraîne le dépassement du potentiel de gâchette du thyristor Whl) et par là même le basculement du thyristor (tel), qui devenant conducteur décharge le condensateur (C4) dans les gâchettes des deux triacs fRrl) et (fur2). Ceux-ci rendus conducteurs permettent ainsi la décharge du condensateur (C2) dans le primaire du transformateur élévateur. Le circuit comprenant le thyristor (1h2) bat à une impulsion par seconde alors que le circuit du thyristor Whl) a atteint son point de basculement un peu avant (å 0.95 seconde), et le système fonctionne donc à la fréquence du thyristor (Th2). Si l'intervalle de temps (t2) des pulsations du thyristor Wh2) diminue en dessous de 0.95 seconde le circuit comportant le thyristor (fil) n'est pas prêt, le total de la tension d'anode du thyristor Whl) à Pinstant (t2) et de la tension (U4) créée par la décharge du condensateur (C5) étant inférieur à la tension de gâchette du thyristor Whl). Le basculement du thyristor (fil) ne peut donc se faire et il faut attendre la prochaine impulsion du thyristor 2) pour provoquer les basculements de l'ensemble. Dans ce cas la frequence du dispositif sera divisée par deux environ, la période du générateur sera 2 x t2, et restera supérieure à tl. On a donc bien créé une sécurité en cas de défaillance de Run des circuits de la base de temps et choisi un intervalle de temps minimum entre deux impulsions dans la clôture électrifiée. La figure 4 met en évidence la disposition préférée de montage du dispositif selon l'invention pour ce qui concerne le circuit commutateur monté directement en amont du primaire du transformateur élévateur. Ce montage commutateur comporte deux triacs (Tr1) et (Tr2) dans le circuit de décharge du condensateur (C2) pour éviter que la détérioration d'un de ces composants ne vienne rendre la clôture dangereuse. La disposition recommandée est avantageuse car elle permet la commande des deux triacs à l'aide d'un seul élément de déclenchement. Un triac (Tr2) est inséré en série avec le condensateur (C2), l'autre triac (Trl) est placé en série avec le transformateur de telle façon que les anodes (A1) soient reliées entre elles via deux résistances (R11, R12) et présentent donc en permanence le meme potentiel. Ceci permet la commande des deux gâchettes par une liaison unique. La diode (D5) permet au condensateur (C2) de se charger à une tension 2 x Umax, comme dans la figure 1, par le doubleur constitué par le condensateur (C1), la diode (D1), la résistance (R1), la diode (D2), la diode (D2') et le condensateur (C2). Par ailleurs, l'énergie par impulsion générée dans les électrificateurs de clôture est limitée par les normes internationales afin que ces dispositifs ne deviennent dangereux. L'efficacité de ces appareils étant proportionnelle à l'énergie disponible, il est intéressant de limiter celle-ci dans le cas où la tension du réseau monte exagérément afin de rester dans des limites acceptables. A cet effet, et comme on le voit sur la figure 5, le dispositif selon l'invention comporte un circuit particulier de limitation de la tension du condensateur (C2). Un thyristor (fr2) a son anode reliée après la résistance (R1), point positif de l'alimentation du condensateur (C2) à travers la diode (D2'), sa cathode est reliée au point négatif du condensateur (C2) par l'intermédiaire de la résistance (R14). Un varistor est connecté entre l'anode et la gâchette du thyristor (fur2) par une résistance (R13). En utilisant un varistor de 600 volts par exemple, on comprend que dès que la tension du condensateur (C2) atteint cette tension, un courant s'établit dans la gâchette du thyristor Wh3) rendant celui-ci conducteur ce qui produit 1 'écoulement du courant d'alimentation dans les résistances (R1) et (R14), empêchant le condensateur (C2) de dépasser cette valseur. La portée de la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation présentés mais s'étend au contraire aux perfectionnements et modifications à la portée de l'homme de Part. REVENDICAONS: 1. Générateur pour clôture électrique comportant un transformateur élévateur de tension connecté pour son secondaire d'une part à la clôture et d'autre part à la terre, et pour son primaire à une base de temps et un condensateur de charge lui même relié à une source de courant telle que le réseau 220 V 50 Hz, essentiellement caractérisé en ce que l'intervalle minimum entre deux impulsions est contrôlé par un montage de base de temps comportant deux bascules en série, la première déterminant un temps minimum (tl) entre deux impulsions, et ne pouvant être déclenchée que par le basculement de la seconde bascule intervenant après un temps (t2) légèrement supérieur à (tl). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la base de temps est composé de deux circuits à base de thyristors. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que: le premier circuit est composé essentiellement d'un thyristor (tel), de deux diodes zener identiques (Dz 1) et (Dz2), d'un condensateur (C4) et de résistances (R4), (R5) et (R6) et constitue une bascule dans laquelle la gâchette du thyristor (fil) est portée à la tension de zener (U1) de la diode zener (Dz1), le potentiel du condensateur relié à son anode montant progressivement jusqu'à la tension (U1), en un temps prédéterminé (tl), par exemple légèrement inférieur à une seconde, et la conduction ne peut avoir lieu du fait de la présence des diodes zener (Dz 1) et (Dz2) identiques connectées l'une à l'anode du thyristor (tel), l'autre à sa gâchette, le deuxième circuit est constitué essentiellement par un thyristor (Th2), un condensateur (C5) et des résistances (R7), (R8), (R9) et (R10) constituant un circuit de contrôle de temps dans lequel la gâchette du thyristor (fur2) est portée à un potentiel prédéterminé (U2), le potentiel d'anode du thyristor Wh2) montant progressivement, alimenté par la résistance (R8) et le condensateur (C5) jusqu'à une tension (U3), en un temps prédéterminé (t2) (t2 superieur à tl) au delà duquel, la tension d'anode dépassant celle de gâchette entraîne la conduction du thyristor Wh2) provoquant la décharge du condensateur (C5) dans le condensateur (C4) connecté à l'anode du thyristor (Thl), et par là même le basculement du thyristor (Thl), permettant ainsi la décharge du condensateur (C2) dans le primaire du transformateur élévateur. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tension maale délivrée par le secondaire du transformateur élévateur de tension est limitée grâce à l'utilisation en amont du primaire du transformateur d'un montage établi en parallèle avec le condensateur de charge (C2) et comportant un thyristor Wh3) dont l'anode est reliée au pont positif de l'alimentation du condensateur (C2) et la cathode au point négatif du condensateur (C2), et un varistor connecté entre l'anode et la gâchette du thyristor Wh3) déterminant une tension maximale au delà de laquelle la décharge du condensateur est assurée. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit commutateur de décharge du condensateur (C2) comporte d'une part un triac (T2) en série avec le condensateur (C2) et d'autre par un triac C1) en série avec le transformateur de telle façon que les anodes soient reliées entre elles et à la base de temps du montage générateur. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tension rnnxitnale aux bornes du condensateur (C2) est limitée à un niveau défini.