Brevet FR2768587A1 — publié le 19990319

La présente invention concerne un modulateur régulateur de puissance pour appareils de chauffage. La commande en puissance d'un appareil de chauffage électrique de locaux s'effectue généralement par l'intermédiaire d'un circuit de coupure commandé par un élément thermosensible, par exemple un thermostat. Un dispositif de ce type engendre des chocs thermiques et des appels de puissance sur la ligne. Par ailleurs, il est connu d'utiliser un modulateur-régulateur à thyristors ou triacs pour réaliser une gradation progressive en puissance d'un élément chauffant mais ce type de dispositif électronique est complexe et onéreux. Un premier but de l'invention est de pallier ces inconvénients. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif de dimensions les plus réduites possibles de façon à l'intégrer facilement dans tout type de radiateur ou convecteur électrique, qu'il s'agisse d'un appareil à fixer au mur ou d'un appareil mobile, ce dispositif étant prévu pour être monté aussi bien sur un appareil de série lors de sa fabrication que sur un appareil préexistant dans une installation de chauffage. Un autre but encore de l'invention est de la présenter sous forme d'un module moulé intégrant les composants électroniques cablés sur un circuit imprimé, ledit module répondant aux exigences des normes de sécurité en vigueur. Un autre but encore de l'invention est de permettre son application à tous types d'appareils comportant des moyens de chauffage tels que lave-vaisselle, lave-linge... Ces buts sont atteints par l'invention qui consiste en un modulateur électronique de régulation de la puissance d'un appareil de chauffage électrique comportant au moins une résistance chauffante branchée entre une phase et le neutre du secteur, notamment et non limitativement un convecteur électrique, caractérisé en ce qu'il se compose essentiellement d'un module intégrant un ensemble de diodes montées sur un circuit imprimé, et comportant un connecteur de branchement du module dans le circuit électrique de l'appareil de façon à brancher l'ensemble de diodes en série avec la résistance chauffante. Plus particulièrement, L'ensemble de diodes comporte une pluralité de diodes branchées en parallèle et la configuration des pistes du circuit imprimé est appropriée pour équilibrer les courants dans lesdites diodes. L'invention porte aussi sur un appareil équipé dudit module ou sur un appareil dont le circuit est réalisé sur le même principe que le module. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit, faite en référence aux figures annexées suivantes - figure 1: schéma électrique d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention; - figure 2 : vue générale d'un module selon l'invention. Le principe de l'invention est d'utiliser le redressement monoalternance du courant d'alimentation en mettant une ou plusieurs diodes en série avec la résistance du convecteur. L'habitude de l'homme du métier est de choisir une diode et un moyen de refroidissement correspondants à l'intensité du courant. Ce mode de réalisation ne peut convenir en raison de son encombrement. Le demandeur a eu l'idée de placer plusieurs diodes en parallèle pour diminuer l'échauffement de chacune d'entre elles, le nombre de diodes dépendant du courant consommé dans la résistance de chauffage dont la puissance doit être régulée. De cette façon l'emploi de moyens de refroidissement n'est plus nécessaire et l'encombrement considérablement diminué. Le schéma électrique représenté sur la figure 1 montre un ensemble de diodes (1,2) montées en parallèles, L'ensemble étant branché en série avec la résistance (3) d'un convecteur électrique, le circuit étant branché entre une phase et le neutre du secteur. De façon préférentielle, le montage des diodes est réalisé sur un circuit imprimé, L'ensemble diodes-circuit imprimé étant intégré dans un module moulé (4) comportant un connecteur (5) comme représenté en figure 2. Ledit connecteur (5) permet le branchement du module dans le circuit électrique de l'appareil de façon brancher l'ensemble de diodes en série avec la résistance (3). Une difficulté a consisté dans la configuration appropriée des pistes du circuit imprimé afin d'équilibrer les courants dans les diodes. Le module (4) présente avantageusement des dimensions réduites, à titre indicatif de l'ordre de 80 mm de longueur, 20 mm de largeur, 28 mm de hauteur avec un connecteur de 25 mm de hauteur. II répond également aux normes de sécurité (EN 60730, EN 60335). Pour limiter l'incidence du redressement monoalternance, il faut équilibrer les puissances consommées sur l'alternance positive et sur l'alternance négative. De cette façon la composante continue à l'origine du risque de saturation des transformateurs du réseau d'alimentation est réduite. II n'y a plus de choc thermique comme avec les convecteurs classiques, la température est identique au degré près du sol comme au plafond de la pièce et la réduction de la consommation est de l'ordre de 40 à 50 % pour un confort jamais égalé. En outre, on notera que le développement de l'invention donne toute satisfaction pour des puissances de 1 500 W à 2 500 W et que son application peut s'étendre à tout appareil comportant des moyens de chauffage (lave-linge, lave-vaisselle, etc...). REVENDICATIONS 1. Modulateur électronique de régulation de la puissance d'un appareil de chauffage électrique comportant au moins une résistance chauffante (3) branchée entre une phase et le neutre du secteur, notamment et non limitativement un convecteur électrique, caractérisé en ce qu'il se compose essentiellement d'un module (4) intégrant un ensemble de diodes (1,2) montées sur un circuit imprimé, et comportant un connecteur (5) de branchement du module dans le circuit électrique de l'appareil de façon à brancher l'ensemble de diodes en série avec la résistance chauffante (3). 2. Modulateur selon la revendication principale, caractérisé en ce que l'ensemble de diodes comporte une seule diode. 3. Modulateur selon la revendication principale, caractérisé en ce que l'ensemble de diodes comporte une pluralité de diodes branchées en parallèle et en ce que la configuration des pistes du circuit imprimé est appropriée pour équilibrer les courants dans lesdites diodes. 4. Appareil de chauffage électrique comportant au moins une résistance chauffante (3) branchée entre une phase et le neutre du secteur, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de diodes branchées en parallèle, ledit ensemble étant branché en série avec la résistance chauffante (3) de l'appareil. 5. Appareil de chauffage électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un modulateur selon l'une des revendications 1 à 3.