Brevet FR2772975A1 — publié le 19990625

RELAIS HYBRIDE DE PUISSANCE L'invention concerne les relais hybrides de puissance utilisés pour effectuer l'ouverture ou la fermeture de circuits électriques. Actuellement on rencontre deux principaux types de relais selon leurs technologies de réalisation, les relais électromécaniques et les relais à semi-conducteurs ou relais statiques. Les relais sont conçus pour supporter le courant du circuit électrique dans lequel ils sont insérés et effectuer la coupure du circuit électrique en charge, c'est à dire lorsque le circuit est parcouru par un courant électrique. Les relais de type électromécanique comportent un ou plusieurs contacts électriques à déplacement mécanique, couplés à un élément mobile du circuit magnétique d'un électroaimant. La commande de l'électroaimant est effectuée par l'alimentation de sa bobine produisant un flux d'induction dans le circuit magnétique entraînant le déplacement de l'élément mobile et la fermeture ou l'ouverture des contacts électriques du relais. La commutation par un relais électromécanique d'un circuit électrique en charge, et particulièrement lorsque le circuit est selfique, produit des arcs entre les contacts au moment de l'ouverture ou de la fermeture du circuit. Ce phénomène est couramment appelé étincelage. L'étincelage entraîne l'apparition de charbon (charbonnage) entre les contacts, dû à la combustion des poussières ou des particules de matière au moment de l'arc. Une des conséquences du charbonnage est la dégradation de la qualité du contact par l'augmentation de la résistance au passage du courant. Les relais statiques contrairement aux relais électromécaniques n'utilisent pas d'éléments mécaniques mobiles mais des composants semiconducteurs capables d'effectuer l'ouverture ou la fermeture d'un circuit électrique dans lesquels ils sont insérés. Les relais statiques utilisent des composants semi-conducteurs tels que les triacs, les thyristors, les transistors, les MOS-thyristors connus sous la dénomination anglaise de Insulated Gate Controlled Thyristor ou IGCT , les transistors bipolaires à grille isolée connus sous la dénomination anglaise de Insulated Gate Bipolar Transistor ou IGBT , les thyristors à commande MOS connus sous la dénomination anglaise de MOS Controlled Thyristor ou MCT . Ces types de composants semi-conducteurs, comportent deux entrées de puissance destinées à être connectées à un circuit électrique et une entrée de commande mettant le composant semi-conducteur, lorsqu'il est inséré dans le circuit électrique par ses deux entrées de puissance, soit dans un état bloqué, soit dans un état passant entre ces deux entrées de puissance. Dans l'état bloqué, toute la tension du circuit électrique se trouve appliquée aux entrées de puissance du composant semi-conducteur et dans l'état passant le semi-conducteur est traversé par le courant du circuit électrique dans lequel il est inséré. Les relais statiques comportent néanmoins un inconvénient par rapport aux relais électromécaniques. En effet, dans l'état passant (ou saturé), le composant semi-conducteur présente entre ses entrées de puissance, au passage du courant, une tension résiduelle de saturation produisant une dissipation d'énergie calorifique dans le composant semiconducteur et une élévation de sa température. Par exemple dans un triac, cette tension résiduelle de saturation est de l'ordre de 1,5 volts. De ce fait, les relais statiques de puissances doivent être utilisés conjointement avec des radiateurs thermiques pour évacuer l'énergie calorifique dissipée par le composant semi-conducteur et leur assurer ainsi une durée de vie suffisante. Dans un autre type de relais appelé couramment relais hybride, le composant semi-conducteur est connecté en parallèle avec le contact électrique à déplacement mécanique du relais électromécanique. La commande du relais hybride provoque simultanément la mise à l'état passant du composant semi-conducteur qui absorbe l'arc de commutation et la fermeture du contact du relais qui court-circuite le composant semiconducteur. Le contact présentant une très faible résistance, le courant du circuit électrique passe par le contact et non pas par le composant semiconducteur qui se trouve désamorcé évitant ainsi son échauffement. Néanmoins cette solution comporte des inconvénients. En effet une augmentation de la résistance entre les contacts du relais, dû à différents phénomènes comme par exemple le charbonnage, I'oxydation, le vieillissement ou un défaut mécanique des contacts, provoque l'apparition d'une chute de tension entre les contacts qui peut être suffisamment élevée pour amorcer le composant semi-conducteur en parallèle avec le contact et faire passer, d'une façon permanente, une partie, voir pratiquement la totalité du courant du circuit électrique dans le composant semi-conducteur, ce qui produit son échauffement voir sa destruction, s'il n'a pas été équipé d'un radiateur. La présente invention permet de palier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un relais hybride de puissance, destiné à être inséré dans un circuit électrique, le relais hybride comprenant un contact électrique à déplacement mécanique, un composant semi-conducteur en parallèle sur le contact électrique à déplacement mécanique, des moyens pour commander d'une part l'ouverture et la fermeture du contact, et d'autre part la mise en conduction du composant semi-conducteur, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens pour: - commander la mise en conduction du composant pendant un premier laps de temps commençant avant la fermeture du contact et se terminant après cette fermeture, et l'arrêt de la commande de mise en conduction du composant à la fin du premier laps de temps - commander la mise en conduction du composant pendant un second laps de temps commerçant avant l'ouverture du contact et se terminant après cette ouverture, et l'arrêt de la commande de mise en conduction du composant à la fin du second laps de temps. Le relais hybride de puissance selon l'invention assure une commutation synchronisée entre le contact électrique à déplacement mécanique et le composant semi-conducteur en parallèle avec le contact. Cette synchronisation supprime la quasi totalité de l'arc électrique pouvant se produire à l'ouverture ou à la fermeture du contact électrique. En effet l'ouverture ou la fermeture du contact n'est effectuée qu'au moment où le composant semi-conducteur est commandé dans l'état passant. Le relais hybride de puissance selon l'invention comporte l'avantage de rendre inutile l'utilisation d'un radiateur pour le composant semi-conducteur, ce qui diminue le coût et la taille du relais hybride. En effet, après la fermeture du contact, I'arrêt de la commande de mise en conduction du composant semi-conducteur empêche que ce dernier puisse s'amorcer par l'apparition d'une chute de tension permanente à ses bornes, due par exemple au charbonnage ou à un défaut mécanique permanent du contact, évitant ainsi le passage du courant du circuit électrique dans le composant semi-conducteur et le protégeant d'un échauffement anormal voir d'une destruction. Un autre avantage de l'arrêt de la commande de mise en conduction du composant semi-conducteur entraînant sa mise à l'état bloqué, après la fermeture du contact, réside dans le fait de forcer le passage du courant du circuit électrique par le contact, ce qui assure le nettoyage du contact par la destruction des particules de matière carbonisée dues au charbonnage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de relais dans lesquels - la figure 1 représente un synoptique d'un relais hybride de puissance selon l'invention ; - la figure 2 représente un schéma électrique d'un exemple de réalisation d'un relais hybride de puissance selon l'invention ; - les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f et 39, représentent les diagrammes de fonctionnement du relais hybride de puissance de la figure 2. Un relais hybride de puissance 10 comporte deux bornes A et B destinés a être insérées dans un circuit électrique CE. L'ouverture ou la fermeture du relais hybride est effectuée par une entrée de commande ER du relais hybride 10. Le relais hybride 10 comporte essentiellement : - un contact électrique 20 à déplacement mécanique, connecté entre les deux bornes A et B du relais hybride; - une bobine 22 actionnant le contact 20 afin d'effectuer sa fermeture ou son ouverture. - un composant semi-conducteur 30, comportant deux entrées de puissance El et E2, connecté en parallèle avec le contact 20 par ces deux entrées de puissance, et une entrée de contrôle EC pour sa mise en conduction; Des moyens de commande comportent un circuit de commande 40 ayant l'entrée de commande ER du relais hybride, une première sortie X1 attaquant l'entrée de contrôle EC du composant semi-conducteur 30 et une seconde sortie X2 alimentant la bobine 22. Le relais hybride de puissance 10 peut comporter en outre une protection 50 connectée entre les bornes A et B afin de protéger le relais hybride des éventuelles surtensions pouvant apparaître sur le réseau électrique CE. Le composant semi-conducteur 30 peut être choisi parmi les triacs, les thyristors, les transistors, les IGBT, les IGCT, les MCT et peut être associé à un ou plusieurs composants semi-conducteurs du même type afin d'assurer la fonctionnalité du relais hybride de puissance selon le type de circuit électrique dans lequel le relais hybride se trouve inséré. Par exemple deux thyristors montés en parallèle tête bêche seront utilisés dans un circuit à courant alternatif. Le relais hybride de puissance selon l'invention comporte l'avantage d'assurer la synchronisation de la commande du contact à déplacement mécanique et du composant semi-conducteur en tenant compte d'impératifs liés au circuit électrique ou aux charges connectées sur le circuit électrique. Par exemple dans le cas d'un circuit électrique fonctionnant sous une tension alternative, les moyens de commande sont configurés pour assurer une commutation du relais hybride en moment du passage par une valeur proche de 0 volt de la tension du circuit électrique. En effet la fermeture du relais hybride à un instant quelconque de la période de la tension alternative du circuit électrique, et en particulier lorsque cette tension est au maximum, provoque un brusque établissement du courant dans le circuit électrique pouvant présenter des inconvénients pour les équipements connectés au circuit électrique, voir pour le circuit électrique lui même. Nous pouvons citer à titre d'exemple le cas d'un circuit fonctionnant en courant alternatif à 50 Hertz comportant des charges capacitives provoquant un fort appel de courant lorsqu'on leur applique un front de tension raide, au moment de la commutation du relais. La figure 2 représente un schéma électrique d'un relais hybride 60 de puissance, selon l'invention utilisant un triac en parallèle avec le contact à déplacement mécanique et comportant des moyens de commande utilisant un microcontrôleur. Le microcontrôleur comporte l'avantage d'intégrer dans le relais hybride une certaine intelligence permettant de tenir compte de nombreux paramètres liés aux caractéristiques du relais hybride, et à celles du circuit électrique dans lequel le relais hybride se trouve inséré. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2 le relais hybride 60 est inséré dans un circuit électrique à courant alternatif comportant deux voies une première voie V1 et une seconde voie V2 sous une tension Ue entre ces voies. Les voies VI et V2 alimentent des charges non représentées sur la figure 2. Le relais hybride 60 est inséré dans la première voie V1 respectivement par une première borne d'entrée SA du côté de la source de tension Ue et par une première borne de sortie CA du côté des charges, et dans la seconde voie V2 respectivement par une seconde borne d'entrée SB du côté de la source de tension Ue et par une seconde borne de sortie CB du côté des charges. Le relais hybride 60 comporte un contact 70 à déplacement mécanique en parallèle avec un triac 80, I'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80 étant inséré dans la première voie V1 entre la première borne d'entrée SA et la première borne de sortie CA, I'ensemble assurant l'ouverture ou la fermeture de la première voie V1. La seconde voie V2 traverse sans interruption le relais hybride, entre la seconde borne d'entrée SB et la seconde borne de sortie CB. Les moyens de commande du relais hybride sont alimentés à partir de la tension Ue du circuit électrique dans lequel le relais hybride est inséré par un circuit d'alimentation 90 et un circuit de régulation 92. Le circuit d'alimentation 90 est connectée entre les voies V1 et V2 du circuit électrique sous la tension Ue fournissant à partir de la tension Ue et à travers une capacité C1, I'énergie nécessaire à l'alimentation des moyens de commande du relais hybride. Un côté du circuit d'alimentation 90 étant connecté à la première borne d'entrée SA et l'autre côté à la seconde borne d'entrée SB. Le circuit d'alimentation 90 fournit selon un schéma connu, une tension d'alimentation VL continue sensiblement constante entre une première ligne L1 et une seconde ligne L2. La seconde ligne L2 sera considéré comme étant à un potentiel Vo de référence. Le circuit de régulation 92 est connecté entre la première ligne L1 et la seconde ligne L2 sous la tension d'alimentation VL et fournit sur une troisième ligne L3, une tension régulée VC par rapport à la seconde ligne L2 au potentiel Vo de référence. La tension VC assure l'alimentation d'un microcontrôleur 100 des moyens de commande du relais hybride. Les moyens de commande du relais hybride comportent essentiellement le microcontrôleur 100 ayant - une première entrée logique El recevant une information de commande d'ouverture et de fermeture du relais hybride - une seconde entrée logique E2 recevant des impulsions IP, d'un circuit de détection 102 fournissant au microcontrôleur 100 des informations permettant de déterminer d'une part l'état de l'ensemble constitué par le triac 80 en parallèle avec le contact 70 et d'autre part le passage de la tension Ue du circuit électrique par une valeur proche de 0 volts. Le circuit de détection comporte une paire de photodiodes D6 et D7 montées en parallèle tête bêche couplées optiquement à un phototransistor Q6, cette paire de photodiodes étant en série avec un circuit de type RC série constitué par une résistance R17 et une capacité C6, la paire de photodiodes et le circuit RC étant connecté en parallèle sur l'ensemble du triac 80 en parallèle avec le contact 70. Dans cette réalisation du relais hybride 60, la résistance R17 a une valeur d'environ 47 ohms et la capacité C6 a une valeur d'environ 10 nanofarads. - une première sortie logique SI attaquant une entrée des moyens de commande de mise en conductions du triac 80. Ces moyens comportent un premier transistor suiveur Q3 connecté par sa base d'une part, à la première sortie logique S1 à travers une résistance de base R7, et d'autre part au potentiel Vo de référence à travers une résistance R4, L'émetteur du premier transistor suiveur Q3 étant connecté au potentiel Vo de référence et le collecteur à une entrée 110 d'un générateur de courant de gâchette 112, une sortie 114 du générateur de courant de gâchette 112 étant connecté à la gâchette G du triac 80 au potentiel de la première voie V1 du côté de la source de tension Ue; - une deuxième sortie logique S2 attaquant une entrée des moyens d'alimentation d'une bobine 72 actionnant le contact 70 à déplacement mécanique. Ces moyens comportent un second transistor suiveur Q4 connecté par sa base d'une part, à la deuxième sortie logique S2 à travers une résistance de base R8, et d'autre part au potentiel Vo de référence à travers une résistance R6, L'émetteur du second transistor suiveur Q4 étant connecté au potentiel Vo de référence, et le collecteur, à travers une diode électroluminescente D8, à une première borne d'alimentation 118 de la bobine 72, une seconde borne d'alimentation 120 de la bobine 72 étant connectée à la première ligne L1, à la tension d'alimentation VL. Le relais hybride 60 comporte une entrée de commande ayant deux bornes de commande GN et IN entre lesquelles se trouve connectée une résistance RIS en série avec une photodiode D5 couplée optiquement à un phototransistor Q5 d'un premier photocoupleur U1. Le premier photocoupleur Ul assure un isolement galvanique entre l'entrée de commande du relais hybride et ses éléments sous la tension Ue du circuit électrique. Le phototransistor Q5 est connecté par son collecteur à la troisième ligne L3 à la tension régulée VC, et par son émetteur, d'une part par l'intermédiaire d'une résistance R14 à la deuxième ligne L2 au potentiel Vo de référence, et d'autre part à la première entrée logique El du microcontrôleur 100, cette première entrée logique El recevant l'information de commande d'ouverture ou de fermeture du relais hybride. Une tension de commande Tc appliquée entre les deux bornes GN et IN de commande du relais hybride produit un courant Ic dans la photodiode D5 suffisant pour l'allumer et saturer le phototransistor Q5. La saturation du phototransistor Q5 fait passer son émetteur et la première entrée logique El du microcontrôleur du potentiel Vo de référence, au potentiel régulé VC, correspondant à un changement d'état logique de la première entrée El qui passe de l'état 0 à l'état 1. Ce changement d'état de la première entrée El est pris en compte par le microcontrôleur qui déclenche une séquence de fermeture du relais hybride 60. Un deuxième photocoupleur U2 faisant partie du circuit de détection 102 assure la génération des impulsions IP de niveau logique appliqués à la deuxième entrée logique E2 du microcontrôleur 100. Ces impulsions de niveau logique permettent au microcontrôleur de déterminer d'une part, le changement de polarité de la tension Ue du circuit électrique (passage par une tension Ue proche de 0 volts) et d'autre part l'état de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80. A cet effet le photocoupleur U2 comporte la paire des photodiodes D6 et D7 montées en parallèle tête-bêche couplées optiquement au phototransistor Q6, un côté de la paire de photodiodes étant connecté à travers une capacité C6 sur la première voie V1, du côté de la première borne de sortie CA du relais hybride, L'autre côté de la paire étant connecté à travers une résistance R17 à la première voie V1 du côté de la première borne d'entrée SA du relais hybride. Une tension V apparaissant aux bornes de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80 se trouve appliquée au circuit de détection 102. Le phototransistor Q6 est commandé d'une part par une des photodiodes de la paire des photodiodes D6 et D7, lors d'une des deux alternances de la tension V et d'autre part par l'autre photodiode de ladite paire D6 et D7, lors de l'autre alternance de la tension V. Le phototransistor Q6 est connecté par son collecteur à la troisième ligne L3 sous la tension régulée VC, et par son émetteur, d'une part à la deuxième ligne L2 au potentiel Vo de référence par l'intermédiaire d'une résistance R16, et d'autre part à la deuxième entrée logique E2 du microcontrôleur 100. Lorsque le phototransistor Q6 est saturé, la tension appliquée à la deuxième entrée E2 est sensiblement égale à la tension régulée VC (état 1) et lorsque le phototransistor Q6 est bloqué, elle est sensiblement égale au potentiel Vo de référence (état 0). Lorsque le relais hybride est au repos le contact 70 est ouvert et le triac 80 est à l'état bloqué. La première voie V1 du circuit électrique étant interrompue par le relais hybride, la tension V est sensiblement égale à la tension Ue du circuit électrique, produisant un courant Id dans le circuit de détection 102. Le courant Id allume les photodiodes D6 et D7 respectivement lors de l'une et de l'autre alternance de la tension V sauf pendant une courte période de temps correspondant au passage par un maximum de tension Vm. En effet le courant dans la capacité C6 devient nul lorsque la dérivée de la tension V passe par 0, soit lorsque la tension V cesse de croître en passant par une tension maximum Vm pour diminuer. Pendant un court instant au passage par la tension maximum Vm, les deux photodiodes D6 et D7 sont éteintes et le phototransistor Q6 se bloque produisant une impulsion Im sur la seconde entrée logique E2 du microcontrôleur dont la tension passe d'une tension sensiblement égale à la tension régulée VC à une tension proche du potentiel Vo de référence, pour revenir à la tension régulée VC et ceci à chaque alternance tant que le relais hybride est ouvert. Lors d'une demande de fermeture du relais hybride à un instant to, le microcontrôleur 100, calcule à partir du temps to, d'un temps tm auquel s'est produit la dernière impulsion Im, et de la période T de la tension Ue du circuit électrique, le temps nécessaire à attendre pour effectuer la mise à l'état saturé du triac 80, à un moment où la tension Ue se trouve proche de 0 volts, évitant ainsi l'apparition de fronts raides de commutation dans le circuit électrique. Lorsque le triac 80 est dans l'état passant, le contact 70 étant encore ouvert, des variations de la tension V apparaissent au moment du changement d'alternance d'une amplitude égale à la tension de saturation u1 du triac 80, de l'ordre de 1,5 volts. Ces variations de tensions V sont transmises par la capacité C6, du circuit de détection 102, allumant respectivement l'une et l'autre des photodiodes de la paire des photodiodes D6 et D7, cette fois, lors du changement d'alternance. L'émetteur du phototransistor Q6 transmet ces impulsions à la seconde logique E2 du microcontrôleur 100 qui seront utilisées par le microcontrôleur 100 pour déterminer l'état du contact 70. Lorsque le contact 70 est fermé, aucune impulsion sera détectée par le deuxième photocoupleur U2, la tension V étant pratiquement égale à 0 volts. Le phototransistor Q6 est à l'état bloqué et la tension sur la seconde entrée logique E2 reste constante et environ égale à la tension Vo de référence. Nous allons par la suite, décrire le fonctionnement du relais hybride 60 de la figure 2 en référence aux figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f et 3g représentant des diagrammes d'état et des tensions en fonction d'un temps t, de différents éléments du relais hybride de puissance. Le relais hybride est utilisé dans un circuit électrique de tension Ue alternative à la fréquence de 50 Hertz. La période T de l'alternance est dans cet exemple de 20 millisecondes. Le diagramme de la figure 3a montre la tension Ue appliquée aux bornes d'entrées SA et SB du relais entre les deux voies V1 et V2, en fonction du temps t et autour d'une valeur proche de 0 volts, lors du changement de polarité de la tension Ue Le diagramme de la figure 3b montre la tension V aux bornes de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80, inséré dans la première voie V1, entre la première borne d'entrée SA et la première borne de sortie SB. Avant un instant initial to - le relais hybride est au repos et à l'état ouvert, toute la tension Ue du circuit électrique se trouve appliquée aux bornes du contact 70 et du triac 80, la tension V est sensiblement égale à la tension Ue - le courant Ic dans la photodiode D5 est nul, aucune tension de commande étant appliquée entre les bornes de commande GN et IN du relais hybride - la première entrée logique El du microcontrôleur 100 est à l'état 0 (voir figure 3c), la première sortie logique S1 et la seconde sortie logique S2 du microcontrôleur 100 sont à l'état 0. A un instant to initial, on souhaite dans une première phase, fermer le relais hybride 60 en appliquant la tension de commande Tc entre les bornes de commande GN et IN du relais hybride. Le courant de commande Ic traverse la photodiode D5 qui s'allume, saturant le phototransistor Q5 du premier photocoupleur U1. Pratiquement à cet instant to, en faisant abstraction du temps de réponse du photocoupleur U1, la première entrée logique El du microcontrôleur passe de l'état 0 à l'état 1, se traduisant par l'apparition d'un potentiel de niveau logique (environ la tension régulée VC) appliqué à cette première entrée logique El (voir figure 3c). Le microcontrôleur 100 est programmé, dans cette réalisation du relais hybride 60, pour commander le passage du triac 80 à l'état passant, lors d'une commande de fermeture du relais hybride, que lorsque la tension Ue du circuit électrique passe par un niveau proche de 0 volts. Soit tl L'instant ou s'effectue le premier passage par 0 volts de la tension Ue (voir figure 3a), après l'instant to commandant la fermeture du relais. A cet instant tl le microcontrôleur 100 fait passer la première sortie logique S1 de l'état 0 à l'état 1 (voir la figure 3d) et la seconde sortie logique S2 de l'état 0 à l'état 1 (voir figure 3e). Le passage à l'instant t1, de la première sortie logique S1 à l'état 1, applique un potentiel de niveau logique haut à la base du premier transistor suiveur Q3 à travers la résistance de base R7. A l'instant t1 le premier transistor suiveur Q3 se sature mettant l'entrée 110 du générateur de courant 112 au potentiel Vo de référence faisant passer par la sortie 114 du générateur de courant, un courant g dans la gâchette du triac 80. A cet instant tl, le triac sous la tension Ue, s'amorce. Cet amorçage est représenté par le diagramme de la figure 3f montrant le passage du triac 80 d'un état 0, ou état bloqué (avant t1) à un état 1, ou état passant à l'instant t1. Au même instant t1, la seconde sortie logique S2 passant à l'état 1 applique un potentiel de niveau logique haut à travers la résistance de base R8, à la base du second transistor suiveur Q4 qui se sature, faisant passer un courant lb dans la bobine 72, les bornes d'alimentation 118 et 120 de la bobine étant connectées respectivement à la tension d'alimentation VL et au potentiel Vo de référence. Le diagramme de la figure 3e représente l'état de la seconde sortie logique S2 ainsi que l'état de l'alimentation de la bobine 72. Avant l'instant tl le courant lb dans la bobine 72 est sensiblement nul, correspondant à un état 0 sur le diagramme de la figure 3e et à l'instant tl, le courant lb traverse la bobine 70, correspondant à un état 1. La bobine 72 étant alimentée, produit la fermeture du contact 70 après un délai TI, correspondant à un temps de réponse à la fermeture du contact 70. En général ce retard TI est de l'ordre de 5 ms pour les relais de série. La fermeture du contact s'effectue au temps t2 égal tl + 11. La fermeture du contact 70 à l'instant t2 est représentée par diagramme de la figure 39 dans lequel un contact ouvert correspond à un état 0 et un contact fermé à un état 1. La fermeture du contact 72 à l'instant t2 court-circuité le triac 80 qui se trouve alors désamorcé pratiquement au même instant t2, et il n'est plus traversé par le courant du circuit électrique. Sur le diagramme de la figure 3f, le triac 80 est représenté passant de l'état 1 à l'état 0 au temps t2. II est a remarquer que la fermeture du contact 70 ou temps t2 s'est effectuée alors que le courant dans le circuit électrique est déjà établi (au temps tu) à travers le triac 80, donc sans arc pour le contact 70. Le microcontrôleur maintient la commande du courant lg de gâchette du thyristor (première sortie logique S1 à l'état 1) pendant un délai de sécurité (quelques millisecondes) jusqu'à un temps t3 auquel la première sortie lo Le microcontrôleur 100 fait passer à l'instant t4 la première sortie logique S1 à l'état 1 qui entraîne l'application par le générateur de courant 112 du courant lg à la gâchette du triac 80. Le triac 80 reste désamorcé par le fait qu'il est court-circuité par le contact 70 encore fermé. Au même instant t4 le microcontrôleur 100 fait basculer la seconde sortie logique S2 à l'état 0 interrompant l'alimentation de la bobine 72 et après un délai T2 lié au temps de réponse à l'ouverture du contact 70, de l'ordre de 10 ms pour un relais de série, ce dernier s'ouvre à l'instant t5 égal à t4 + T2, amorçant le triac 80 à l'état passant. (figure 3f). Le courant dans la première voie V1 passe à l'instant t5 par le triac 80 amorcé, supprimant la quasi totalité de l'arc aux bornes du contact 70. Le microcontrôleur maintien la commande du courant lg de gâchette du triac 80 (première sortie S1 à l'état 1) pendant un nouveau délai de sécurité (quelques millisecondes) jusqu'à un temps t6 auquel la première sortie logique S1 passe de l'état 1 à l'état 0 interrompant le courant lg de gâchette du triac 80. A un instant t7 suivant, correspondant à la première inversion de polarité de la tension Ue après le temps t6, le triac 80 se désamorce par le passage par environ 0 volt de la tension V à ses bornes. Le triac 80 reste par la suite à l'état bloqué, n'étant plus commandé et mettant le relais hybride à l'état ouvert tel qu'il était avant l'instant tO. La commande de mise en conduction du triac 80 s'est effectuée pendant un second laps de temps commençant avant l'ouverture du contact 70, ou temps t4 et se terminant après sont ouverture ou temps t6. Le diagramme de la figure 3b montre la tension V aux bornes du triac pendant cette seconde phase d'ouverture du relais hybride 60. Avant l'instant t5, le relais hybride étant à l'état fermé, le contact 70 court-circuite le triac 80 la tension V est égal à la tension résiduelle u2 du contact 70. Après le temps t5 jusqu'au temps t7, le contact 70 étant ouvert et le triac 80 à l'état passant, la tension V est égal à la tension résiduelle ul aux bornes du triac soit environ 1,5 volts. Après le temps t7 le contact étant ouvert et le triac à l'état bloque la tension V est sensiblement égale à la tension Ue du circuit électrique. Le microcontrôleur 100 assure à l'aide du circuit de détection 112 une fonctionnalité supplémentaire de sécurité du relais hybride. En effet lorsque le contact 70 est à l'état fermé, aucune impulsion est appliquée à la seconde entre logique E2 du microcontrôleur, le contact 70 court-circuitant le thyristor 80 qui est désamorcé et n'est pas commandé. Une ouverture intempestive et transitoire du contact de relais, par exemple due à un choc ou à une action manuelle sur le contact, fait apparaître toute la tension du circuit électrique aux bornes du contact 70 au moment de son ouverture produisant un arc électrique, avec les dégradations connues sur le contact. Cette variation brusque de tension aux bornes du contact 70 est transformée en une variation de courant dans la capacité C6 du circuit de détection 102 produisant par l'intermédiaire du photocoupleur U2 une impulsion de niveau logique sur la seconde entrée logique E2 du microcontrôleur 100. Le microcontrôleur considère cette impulsion et fait passer la première sortie logique S1 à l'état 1 pendant un court instant de temps pendant lequel le contact est ouvert, appliquant pendant ce même court instant le courant Ig dans la gâchette du triac 80 et la mise a l'état passant du triac, ce qui à comme avantage de supprimer l'arc se produisant sur le contact 70. Cette sécurité supplémentaire assure une meilleure fiabilité et une plus longue durée de vie du relais dans les cas d'utilisation dans un environnement perturbé. Le relais hybride 60 de puissance est équipé de diodes électroluminescentes indiquant son état. La diode électroluminescente D8 (verte) indique lorsqu'elle se trouve éclairé, la fermeture du relais hybride. Une diode électroluminescente rouge D10 commandée par une troisième sortie logique S3 du microcontrôleur 100 indique un fonctionnement anormal du relais hybride, I'information de fonctionnement anormal est transmise à l'extérieur du relais par une borne de contrôle OUT isolée galvaniquement des éléments sous tension Ue du relais hybride par un troisième photocoupleur U3. La réalisation du relais hybride 60 de puissance n'est pas limitative et d'autres versions plus simples peuvent être réalisées, utilisant par exemple exclusivement des composants discrets ou des logiques câblées, un système à microcontrôleur permettant de tenir compte de nombreux paramètres liés au relais hybride ou du type de circuit électrique dans lequel il se trouve inséré. Dans d'autres réalisations du relais hybride, le contact à déplacement mécanique et la bobine sont contenus dans un boîtier étanche rempli d'un liquide à haut pouvoir diélectrique. Le contact et la bobine plongés dans le liquide, présente l'avantage de diminuer le bruit acoustique de commutation, d'augmenter considérablement le nombre de manoeuvres en charge du relais hybride passant en moyenne de 100 000 à 10 millions de manoeuvres et augmenter les performances du relais sur le plan du pouvoir de coupure. REVENDICATIONS 1. Relais hybride de puissance destiné à être inséré dans un circuit électrique, le relais hybride comprenant un contact électrique (20, 70) à déplacement mécanique, un composant semi-conducteur (30, 80) en parallèle sur le contact électrique à déplacement mécanique, des moyens pour commander d'une part l'ouverture et la fermeture du contact, et d'autre part la mise en conduction du composant semi-conducteur, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens pour - commander la mise en conduction du composant (30, 80) pendant un premier laps de temps commençant avant la fermeture du contact (tel) et se terminant après cette fermeture (t3), et l'arrêt de la commande de mise en conduction du composant à la fin du premier laps de temps; - commander la mise en conduction du composant (30, 80) pendant un second laps de temps commençant avant l'ouverture du contact (t4) et se terminant après cette ouverture (t6), et l'arrêt de la commande de mise en conduction du composant à la fin du second laps de temps. 2. Relais hybride de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur comporte deux entrées de puissance (El et E2), connectées en parallèle avec le contact (20) par ces deux entrées de puissance, et une entrée de contrôle (EC) pour sa mise en conduction. 3. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ouverture ou la fermeture du contact (30, 70) à déplacement mécanique est actionné par une bobine (22, 72). 4. Relais hybride de puissance selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent un circuit de commande (40) ayant une entrée (ER) de commande du relais hybride, une première sortie (X1) attaquant l'entrée de commande (EC) du composant semi-conducteur et une seconde sortie (X2) alimentant la bobine (22). 5. Relais hybride de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (30,80) peut être choisi parmi les triacs, les thyristors, les transistors, les IGBT, les IGCT, les MCT. 6. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le composant semi-conducteur est un triac (80). 7. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens de commande sont alimentés à partir d'une tension (Ue) du circuit électrique dans lequel le relais hybride (60) se trouve inséré. 8. Relais hybride de puissance selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens de commande soit configurés pour assurer une commutation du relais hybride au moment du passage par une valeur proche de 0 Volts d'une tension (Ue) du circuit électrique. 9. Relais hybride de puissance selon l'un des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'alimentation des moyens de commande à partir de la tension (Ue) du circuit électrique dans lequel le relais hybride (60) se trouve inséré, est effectuée par un circuit d'alimentation (90) et un circuit de régulation (92), le circuit d'alimentation (90) fournissant une tension d'alimentation (VL) continue sensiblement constante entre une première ligne (L1) et une seconde ligne (L2), la seconde ligne (L2) étant considérée à un potentiel (Vo) de référence, le circuit de régulation (92) étant connecté entre la première ligne (L1) et la seconde ligne (L2) et fournissant sur une troisième ligne (L3), une tension régulée (VC) par rapport à la seconde ligne (L2) prise comme référence de potentiel. 10. Relais hybride de puissance selon la revendications 9 caractérisé en ce que les moyens de commande comportent: Un microcontrôleur (100) ayant: - une première entrée logique (El) recevant l'information de commande d'ouverture et de fermeture du relais hybride - une seconde entrée logique (E2) recevant des impulsions (IP) d'un circuit de détection (102) fournissant au microcontrôleur (100) des informations permettant de déterminer d'une part l'état de l'ensemble constitué par le triac (80) en parallèle avec le contact (70) et d'autre part le passage de la tension (Ue) du circuit électrique par une valeur proche de 0 volts, le circuit de détection comportant une paire de photodiodes (D6, D7) montées en parallèle tête bêche couplées optiquement à un phototransistor (Q6), cette paire de photodiodes étant en série avec un circuit de type RC série constitué par une résistance (R17) et une capacité (C6), la paire de photodiodes et le circuit RC étant connecté en parallèle sur l'ensemble triac (80) en parallèle avec le contact (70). - une première sortie logique (S1) attaquant une entrée des moyens de commande de la mise en conduction du triac (80), ces moyens comportant un premier transistor suiveur (Q3) connecté par sa base d'une part à la première sortie logique (SI), à travers une résistance de base (R7),et d'autre part au potentiel (Vo) de référence à travers une résistance (R4), L'émetteur du premier transistor suiveur (Q3) étant connecté au potentiel (Vo) de référence et le collecteur à une entrée (110) d'un générateur de courant de gâchette (112), une sortie (114) du générateur de courant de gâchette (112) étant connecté à la gâchette (G) du triac (80) au potentiel de la première voie (V1) du côté de la source de tension (Ue); - une deuxième sortie logique (S2) attaquant une entrée des moyens d'alimentation d'une bobine (72) actionnant le contact (70) à déplacement mécanique, ces moyens comportant un second transistor suiveur (Q4) connecté par sa base d'une part à la seconde sortie logique (S2) à travers une résistance de base (R8) et d'autre part au potentiel (Vo) de référence à travers une résistance (R6), l'émetteur du second transistor suiveur (Q4) étant connecté au potentiel (Vo) de référence et le collecteur, à travers une diode électroluminescente (D8) à une première borne d'alimentation (118) de la bobine (72), une seconde borne d'alimentation (120) de la bobine (72) étant connectée à la première ligne (L1) à la tension d'alimentation (VL). 11. Relais hybride de puissance selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comporte une entrée de commande ayant deux bornes de commande (GN, IN) entre lesquelles se trouve connectée une résistance (R15) en série avec une photodiode (D5) couplée optiquement à un phototransistor (Q5) d'un premier photocoupleur (U1), le premier photocoupleur (U1) assurent un isolement galvanique entre l'entrée de commande du relais hybride et ses éléments sous la tension (Ue) du circuit électrique, le phototransistor (Q5) étant connecté par son collecteur à la troisième ligne (L3) à la tension régulée (VC), et par son émetteur, d'une part par l'intermédiaire d'une résistance (R14) à la deuxième ligne (L2) au potentiel (Vo) de référence, et d'autre part à la première entrée logique (El) du microcontroleur (100), cette première entrée logique (El) recevant l'information de commande d'ouverture ou de fermeture du relais hybride. 12. Relais hybride de puissance selon l'un des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le contact électrique (20,70) à déplacement mécanique et la bobine (22,72) sont contenus dans un boîtier étanche rempli d'un liquide à haut pouvoir diélectrique