Brevet FR2876456A1 — publié le 20060414

La présente invention concerne un dispositif permettant de détecter la présence d'un courant électrique, avec isolation galvanique. Cette information de consommation est traditionnellement détectée par des méthodes de résistance shunt , de transformateur d'intensité, de capteur à effet hall, ou encore de capteurs à semi-conducteurs basés sur un opto-coupleur. Ces méthodes présentent l'inconvénient d'un champ d'application fortement restreint, par des plages de courant détecté limitées, des pertes sur la puissance ou la tension disponibles pour l'équipement utilisateur du courant détecté, ou un fonctionnement limité aux courants alternatifs. Le dispositif selon l'invention permet, avec un coût comparable à celui des méthodes classiques: - d'obtenir un retour d'information sur la réalité de la consommation d'un équipement électrique - de réduire au maximum la perturbation du système surveillé par rapport aux méthodes classiques - d'obtenir une isolation galvanique entre le circuit de surveillance et le circuit d'utilisation du courant Le but de cette détection est de connaître l'état de fonctionnement réel de l'équipement, dont l'alimentation peut être coupée pour des raisons diverses; par exemple un défaut d'alimentation, la défaillance de l'équipement lui-même, le déclenchement d'un élément de protection (comme un fusible ou un disjoncteur), l'action d'un régulateur ou de tout autre dispositif de commande de l'équipement. A ces fins, dispositif selon l'invention comporte un organe placé en série dans le circuit d'utilisation (aussi dénommé circuit de l'équipement ), ainsi qu'un organe en dérivation, permettant d'éviter les inconvénients inhérents aux méthodes traditionnelles évoquées plus haut. L'information de présence du courant est délivrée par la fermeture d'un contact, isolé galvaniquement du circuit de l'équipement. Le passage du courant est détecté par l'apparition de la tension de seuil d'une diode à semi-conducteur. En effet, la jonction PN de la diode présente une tension lorsqu'elle est traversée par un courant, dépendante uniquement de la technologie de réalisation de la diode (0,6 volts pour une jonction au silicium). A cette tension s'ajoute la chute de tension due à la faible résistance parasite de la diode. Le dispositif est doté de deux diodes en montage tête-bêche (la cathode de l'une connectée à l'anode de l'autre), qui forment l'organe placé en série dans le circuit d'utilisation. Ce montage tête bêche permet la commutation et la détection quelque soit le sens de passage du courant, et qu'il soit continu ou alternatif. La présence de la tension de seuil, qui reflète le passage d'un courant, est indiquée par un détecteur électromagnétique, qui forme l'organe placé en dérivation du circuit d'utilisation. Ce détecteur permet la fermeture d'un contact galvaniquement isolé à partir de la faible tension de seuil de la diode tout en dérivant un courant minimum sur le circuit de l'équipement. Les caractéristiques de ce dispositif de détection de consommation sont: indépendance à la polarité de l'alimentation de l'équipement utilisateur et au type (continu/alternatif) - fonctionnement sur une plage de courants étendue de 0 ampères à Imax ampères, la limite haute Imax étant donnée par le courant maximal des diodes utilisées - fonctionnement sur une plage de tensions étendues de Umin à Umax, la limite basse Umin étant donnée par la chute de tension dans la diode (de l'ordre du volt), et la limite haute Umax étant donnée par la tension maximale des diodes utilisées - courant dérivé du circuit de l'équipement constant et très faible (de l'ordre de 5 milliampères) - chute de tension imposée au circuit de l'équipement et très faible et faiblement dépendante du courant consommé (de l'ordre du volt) Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif de l'invention inséré dans son environnement, dans différentes utilisations possibles. La figure 2 représente le dispositif de l'invention. En référence à ces dessins, le dispositif (1) peut être inséré dans un circuit comportant une alimentations électrique (8), un équipement consommateur d'énergie (2) et un élément de protection ou de commande (3) susceptible d'interrompre le fonctionnement de l'équipement (2). Le dispositif comporte 4 bornes de connexion (4), (5), (6) et (7). Les bornes (6) et (7) permettent l'insertion du dispositif dans le circuit de l'équipement. Les bornes de retour d'état (4) et (5) sont isolées galvaniquement du circuit de l'équipement. La borne (4) permet de lire l'état de consommation de l'équipement indiqué par le dispositif (1). La borne (5) est le commun pour la borne (4). La structure interne du dispositif (1) est composé de deux diodes en montage tête- bêche (9) et d'un détecteur électromagnétique (10). Lorsqu'un courant traverse le dispositif par les bornes (6) et (7), une tension apparaît aux bornes des diodes (9), due à la tension de seuil des jonctions PN de ces diodes. Cette tension est détectée par le détecteur électromagnétique (10) qui reflète l'information sur la borne (4). Dans un mode de réalisation et de manière non limitative, le détecteur électromagnétique (10) peut être un relais de type REED détecteur de courant. Une application industrielle possible dans le domaine du contrôle de processus est la commande 5 d'équipement électrique avec retour d'état permettant de comptabiliser le temps de marche effectif de l'équipement commandé. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour détecter la présence d'un courant électrique caractérisé en ce qu'il comporte deux diodes en montage tête-bêche (9) en parallèle à un détecteur électromagnétique (10). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le détecteur électromagnétique (10) 5 soit un relais de type REED détecteur de courant. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en plus un organe de commutation permettant d'interrompre le circuit d'utilisation.