Brevet FR2883535A1 — publié le 20060929

CIRCUIT D'ATTAQUE POUR UN SYSTEME DE PROTECTION DE PASSAGERS La présente invention se rapporte à un circuit d'attaque destiné à un dispositif de protection de passagers de véhicule. Un système de coussin gonflable de sécurité est bien connu pour un dispositif de protection de passagers. Si un véhicule équipé d'un système de coussin gonflable de sécurité subit une collision, un coussin gonflable de sécurité se gonfle grâce à un circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité (ou dispositif d'amcrçage) afin de protéger un passager, tel que celui décrit dans le document JP-A-11-70 850 ou son équivalent US 6 157 246. Le circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité comprend un capteur mécanique de détection de collision, un circuit à courant constant, une amorce, un transistor de puissance d'amorçage, etc. Le circuit à courant constant est un circuit à miroir de courant qui est constitué d'un transistor MOS de détection de courant et d'un transistor MOS d'alimentation en courant. La source du transistor MOS d'alimentation en courant est reliée à une première extrémité de l'amorce et son drain est connecté, par l'intermédiaire du capteur mécanique de collision à un circuit amplificateur destiné à amplifier la tension de la batterie. L'autre extrémité de l'amorce est connectée au drain du transistor de puissance d'amorçage, dont la source est mise à la masse. La grille du transistor de puissance d'amorçage est connectée à une unité de détection de collision. Lorsqu'un véhicule équipé d'un tel système de coussin gonflable de sécurité subit une collision, un fil qui relie les charges électriques et une batterie peut se casser brusquement en raison du choc de la collision. Par conséquent, la consommation d'énergie du véhicule chute brutalement de sorte que la tension de borne de la tension de sortie du circuit amplificateur augmente brusquement, en générant ainsi une surtension de coupure d'alimentation de charges qui parvient au circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité. Du fait que le transistor de puissance d'amorçage a été rendu conducteur, la surtension de coupure d'alimentation de charges est appliquée à une partie entre le drain et la source du transistor MOS d'alimentation en courant, qui conduit le courant d'amorçage de l'amorce. C'est-à-dire que le transistor d'alimentation en courant doit comporter un condensateur pour conduire à la fois le courant d'amorçage de l'amorce et le courant de surtension de coupure d'alimentation de charges. Cette quantité de perte rend trop importante la taille du transistor d'alimentation en courant pour le circuit d'attaque. Par conséquent, un objectif de l'invention est de fournir un circuit d'attaque compact de coussin gonflable de sécurité qui est doté d'un transistor d'alimentation en courant compact en réduisant la perte du transistor lorsque la tension de la batterie augmente brusquement. Conformément: à une caractéristique principale de l'invention, un circuit d'attaque pour un dispositif de protection de passagers comprend une amorce destinée à mettre en oeuvre le dispositif de protection lorsqu'une intensité préétablie d'un courant électrique est fournie à celle-ci depuis une source d'alimentation en courant continu des premier et second transistors reliés en série connectés entre l'amorce et la source d'alimentation en courant continu, un moyen de génération du signal de commande destiné à générer un signal de commande lorsque le véhicule subit une collision et un moyen de commande de transistor destiné à commander le premier transistor lorsque le signal de commande est généré. Dans le circuit d'attaque ci-dessus, le moyen de commande de transistor commande le premier transistor pour faire passer une première intensité préétablie de courant électrique si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est plus élevée qu'une première tension de seuil et pour faire passer une intensité de courant électrique de sorte que la tension aux bornes du premier transistor puisse être établie pour être inférieure ou égale à une seconde tension de seuil si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu devient plus élevée que la tension de seuil. Le moyen de commande de transistor du circuit d'attaque ci-dessus peut comprendre un premier circuit de commande de courant destiné à commander le premier transistor pour faire passer l'intensité préétablie de courant électrique, un circuit de commande de tension destiné à commander le premier transistor 2883535 3 pour faire passer une intensité appropriée de courant électrique de sorte que la tension aux bornes du premier transistor puisse être établie pour être inférieure ou égale à la première tension de seuil, et un premier moyen de basculement destiné à commuter une connexion avec la grille du premier transistor de l'un du premier circuit de commande de courant et du circuit de commande de tension à l'autre selon la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu. Si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est inférieure ou égale à la première tension de seuil, le premier moyen de commutation connecte le premier transistor au premier circuit de commande de courant. En revanche, le premier moyen de commutation connecte le premier transistor au circuit de commande de tension si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est supérieure à la première tension de seuil. De préférence, la première tension de seuil est établie pour être supérieure ou égale à une tension de sortie normale de la source d'alimentation en courant continu, et la seconde tension de seuil est établie pour être inférieure ou égale à la tension de sortie normale de la source d'alimentation en courant continu. Le moyen de commande de transistor du circuit d'attaque ci-dessus peut commander le second transistor pour faire passer une seconde intensité préétablie de courant électrique qui n'est pas inférieure à la première intensité préétablie de courant électrique si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est supérieure à la première tension de seuil. Le moyen de commande de transistor peut comprendre de préférence un second circuit de commande de courant destiné à commander le second transistor pour faire passer la seconde intensité préétablie de courant électrique, un circuit de commande de commutation pour rendre conducteur le second transistor, et un second moyen de basculement pour une commutation de la connexion avec la grille du second transistor de l'un du second circuit de commande de courant et du circuit de commande de commutation à l'autre. Si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est inférieure ou égale à la première tension de seuil, le second moyen de commutation connecte le second transistor au circuit de commande de commutation. En revanche, le second moyen de commutation connecte le second transistor au second circuit de commande de courant si la tension de sortie de la source d'alimentation en courant continu est supérieure à la première tension de seuil. D'autres objectifs, éléments et caractéristiques de la présente invention de même que les fonctions des parties associées de la présente invention deviendront évidents d'après un examen de la description détaillée suivante, des revendications annexées et des dessins. Sur les dessins: La figure illustre un circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention. Un mode de réalisation préféré conforme à l'invention sera décrit en faisant référence à la figure. Comme représenté sur la figure, un système de coussin gonflable de sécurité comprend un circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité 1, une source d'alimentation en courant continu 2, et un circuit de commande d'amorçage 3. Le circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité 1 est connecté à la source d'alimentation en courant continu 2 afin de recevoir un courant d'amorçage. La source d'alimentation en courant continu 2 comprend une batterie 20 et un circuit amplificateur 21. La batterie 20 est d'un type commun. rechargeable qui fournit une alimentation en courant continu de 12 volts. La borne positive de la batterie 20 est reliée au circuit amplificateur et à diverses charges électriques 4, et sa borne négative est mise à la masse. Le circuit amplificateur 21 amplifie la tension de borne de la batterie 20 jusqu'à 25 volts par exemple. La borne d'entrée du circuit amplificateur 21 comporte une borne d'entrée connectée à la borne positive de la batterie 20 et une borne de sortie connectée au circuit d'attaque 1. Lorsqu'un véhicule subit une collision, un fil qui relie les charges électriques 4 et la batterie 20 peut se casser en raison du choc de la collision, la tension aux bornes de la batterie 20 augmente en raison d'une surtension de coupure d'alimentation de charges, de telle sorte que la tension de sortie du circuit amplificateur 21 passe à 35 volts par exemple. Le circuit de commande d'amorçage 3 est un circuit destiné à délivrer un signal de commande d'amorçage conformément aux divers signaux de capteurs et comporte une paire de bornes de sortie qui sont reliées au circuit d'attaque 1. Le circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité 1 comprend une amorce 10, un premier transistor FET (un transistor à effet de champ) 11, un second transistor FET 12, un circuit de commande de transistor 13, etc. L'amorce 10 se déclenche pour gonfler un coussin gonflable de sécurité lorsqu'un courant électrique la traverse. Le courant traversant l'amorce 10 est commandé par le transistor FET 11 et le transistor FET 12. Le transistor FET 11 comporte une source reliée à une extrémité de l'amorce 10 et un drain relié à la borne de sortie du circuit amplificateur 21 par l'intermédiaire d'une résistance de détection de courant 130. Le transistor FET 12 comporte un drain connecté à l'autre extrémité de l'amorce 10 et une source connectée à la caisse d'un véhicule, à laquelle la borne négative de la batterie 20 est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance de détection de courant 134. Le circuit de commande de transistor 13 comprend deux résistances de détection de courant 130, 134, deux circuits de commande à courant constant 131, 135, un circuit de commande à tension constante 132, un circuit de commande de commutation 133, un circuit de détection de tension 136, deux circuits de basculement 137, 138, etc. La résistance 130 convertit une intensité du courant traversant le transistor FET 11 en une tension. La résistance 130 a une extrémité reliée à la borne de sortie du circuit amplificateur 21 et l'autre extrémité reliée au drain du transistor FET 11. Le circuit de commande à courant constant 131 commande le transistor FET 11, par l'intermédiaire du circuit de basculement 137, lorsqu'un signal de commande d'amorçage est délivré par le circuit de commande d'amorçage 3. Le circuit de commande à courant constant 131 commande le courant traversant le transistor FET 11 ou l'amorce 10 pour devenir une première intensité préétablie de courant d'amorçage, par exemple 1,5 A, selon la tension aux bornes de la résistance de détection de courant 130. Le circuit de commande à courant constant 131 comporte trois bornes d'entrée et une seule borne de sortie: l'une des bornes d'entrée est reliée à l'une des bornes de sortie du circuit de commande d'amorçage 3, les deux autres bornes d'entrée sont respectivement reliées aux extrémités opposées de la résistance de détection de courant 130, et la borne de sortie est reliée au circuit de basculement 137. Le circuit de commande à tension constante 132 commande la tension drainsource du transistor FET 11 par l'intermédiaire du circuit de basculement 137 lorsqu'un signal de commande d'amorçage est délivré par le circuit de commande d'amorçage 3. Le circuit de commande à tension constante 132 commande la tension drain-source du transistor FET 11 à une seconde tension constante. A ce propos, la seconde tension constante peut être inférieure à 35 V ou 20 V dans ce mode de réalisation. Le circuit de commande à tension constante 132 comporte trois bornes d'entrée et une seule borne de sortie: l'une des bornes d'entrée est reliée à l'une des bornes de sortie du circuit de commande d'amorçage 3, les deux autres bornes d'entrée sont respectivement connectées au drain du transistor FET 11 et à la source de celui-ci. Le circuit de commande de commutation 133 rend conducteur le transistor FET 12 par l'intermédiaire du circuit de basculement 138 lorsqu'un signal de commande d'amorçage est délivré par le circuit de commande d'amorçage 3. Le circuit de commande de commutation 133 comporte une borne d'entrée connectée à l'autre borne de sortie du circuit de commande d'amorçage 3 et une borne de sortie connectée au circuit de basculement 138. La résistance de détection de courant 134 convertit une intensité de courant traversant le transistor FET 12 en une tension. La résistance de détection de courant 134 comporte une première extrémité qui est reliée à la source du transistor FET et l'autre extrémité qui est mise à la masse. Les deux extrémités de celle-ci sont connectées au circuit de commande à courant constant 134. Le circuit de commande à courant constant 135 commande le transistor FET 12, par l'intermédiaire du circuit de basculement 138 lorsqu'un signal de commande d'amorçage est délivré par le circuit de commande d'amorçage 3. Le circuit de commande à courant constant 131 commande la circulation du courant au travers du transistor FET 12 et de l'amorce 10 pour devenir une seconde intensité de courant d'amorçage conformément à la tension aux bornes de la résistance de détection de courant 134. La seconde intensité préétablie de courant d'amorçage est établie pour ne pas être inférieure à la première intensité préétablie du courant d'amorçage de sorte que la perte du transistor FET 11 ne peut pas être plus importante que la perte de celui-ci lors de la première intensité préétablie de courant d'amorçage le traversant, par exemple 1,5 A. Le circuit de commande à courant constant 135 comporte trois bornes d'entrée et une seule borne de sortie: l'une des bornes de sortie est connectée à l'autre borne d'entrée du circuit de commande d'amorçage 3, les deux autres bornes d'entrée sont respectivement connectées aux extrémités opposées de la résistance de détection de courant 134 et la borne de sortie est connectée au circuit de basculement 138. Le circuit de détection de tension 136 détecte la tension de sortie du circuit amplificateur 21. Le circuit de détection de tension 136 génère un signal de tension à bas niveau lorsque la tension de sortie du circuit amplificateur 21 est inférieure à une première tension de seuil, sinon il génère un signal à haut niveau. La première tension de seuil est supérieure à la tension de sortie du circuit amplificateur 21 (par exemple 25 V), et inférieure à la tension maximum (par exemple 35 V), par exemple 27 V. Le circuit de détection de tension 136 comporte une borne d'entrée reliée à la borne de sortie du circuit amplificateur 21 et une borne de sortie reliée aux circuits de commutation 137, 138. Le circuit de basculement 137 commute la connexion de l'un du circuit de commande à courant constant 131 et du circuit de commande à tension constante 132 avec le transistor FET 11 à l'autre conformément au signal de sortie du circuit de détection de tension 136. Le circuit de basculement 137 comporte une borne de commande connectée à la borne de sortie du circuit de détection de tension 136, une borne 137a connectée à la borne de sortie du circuit de commande à courant constant 131, une borne 137b connectée à la borne de sortie du circuit de commande à tension constante 132 et une borne 137c connectée à la grille du transistor FET 11. Lorsque le niveau du signal de sortie du circuit de détection de tension 136 devient bas, le circuit de basculement 137 connecte le circuit de commande à courant constant 131 à la grille du transistor FET 11. En revanche, le circuit de basculement 137 connecte le circuit de commande à tension constante 132 à la grille du transistor FET 11 lorsque le niveau du signal de sortie du circuit de détection de tension 136 devient élevé. Le circuit de basculement 138 commute la connexion avec la grille du transistor FET 12 de l'un du circuit de commande de commutation 133 et du circuit de commande à courant constant 136 à l'autre conformément au signal de sortie du circuit de détection de tension 136. Le circuit de basculement 138 comporte une borne de commande connectée à la borne de sortie du circuit de détection de tension 136, une borne 138a connectée à la borne de sortie du circuit de commande de commutation 133, une borne 138b connectée à la borne de sortie du circuit de commande à courant constant 135 et une borne 138c connectée à la grille du transistor FET 12. Lorsque le niveau du signal de sortie du circuit de détection de tension 136 devient bas, le circuit de basculement 138 connecte le circuit de commande de commutation 133 à la grille du transistor FET 12. En revanche, le circuit de basculement 138 connecte le circuit de commande à courant constant 135 à la grille du transistor FET 12 lorsque le niveau du signal de sortie du circuit de détection de tension 136 devient élevé. En fonctionnement, lorsqu'un commutateur d'amorçage (non représenté) est activé, la puissance de sortie de la batterie 20 est fournie pour mettre en oeuvre le circuit d'attaque de coussin gonflable de sécurité 1, le circuit de commande d'amorçage 3 et les charges électriques 4. Le circuit amplificateur 21 fournit une puissance de 25 volts. Du fait que la tension de sortie du circuit amplificateur 21 n'est pas supérieure à 27 v, le circuit de détection de tension 136 génère un signal à bas niveau. Par conséquent, le circuit de basculement 137 connecte la grille du transistor FET 11 au circuit de commande à courant constant 131, et le circuit de basculement 138 connecte la grille du transistor FET 12 au circuit de commande de commutation 133, comme représenté sur la figure. Si un véhicule subit une collision, le circuit de commande d'amorçage 3 génère un signal de commande d'amorçage pour gonfler un coussin gonflable de sécurité conformément aux signaux des capteurs associés. Si l'un des fils reliant les charges électriques 4 et la 40 batterie 20 ne se rompt pas brusquement, aucune surtension de coupure d'alimentation de charges n'est générée, de sorte que le circuit amplificateur 21 maintient sa tension normale de 25 V, résultant en ce que les circuits de basculement 137, 138 ne modifient pas le fonctionnement de celui-ci. Le circuit de commande de commutation 133 rend conducteur le transistor FET 12 par l'intermédiaire du circuit de basculement 138, et le circuit de commande à courant constant 131 commande le transistor FET 11 de sorte que l'intensité du courant traversant le transistor FET 11 et l'amorce 10 peut être réglée à la première intensité préétablie de courant d'amorçage de 1,5 A. Il en résulte que l'amorce 10 est alimentée par un courant de 1, 5 A pour gonfler un coussin gonflable de sécurité. On suppose que l'amorce 10 présente une résistance de 2 S2, et la résistance de conduction du transistor FET 12 est de 1 Q. Les pertes du transistor FET 11 et du transistor FET 12 sont respectivement calculées comme suit. (25 V - (2 Q + 1 S2) x 1,5 A) x 1,5 A = 30,75 W 1 S2 x 1,5 A x 1,5 A= 2, 25 W Par ailleurs, si l'un quelconque des fils reliant les charges électriques 4 et la batterie 20 se rompt brusquement, une surtension de coupure d'alimentation de charges est générée, de sorte que la tension de sortie du circuit amplificateur 21 devient aussi élevée que sa tension maximum de 35 V, qui est bien plus élevée que la première tension de seuil de 27 V. Par conséquent, le circuit de détection de tension 136 fournit en sortie un signal à haut niveau. Ensuite, le circuit de basculement 131 relie la grille du transistor FET 11 au circuit de commande à tension constante 132. Le circuit de basculement 138 connecte également la grille du transistor FET 12 au circuit de commande à courant constant 135. Le signal de commande d'amorçage fait en sorte que le circuit de commande à tension constante 132 commande le transistor FET 11 de sorte que la tension drain-source du transistor FET 11 peut être maintenue à 20 V. Le signal de commande d'amorçage fait également en sorte que le circuit de commande à courant constant 135 commande le transistor FET 12 de sorte que le courant traversant le transistor FET 12 et l'amorce 10 puisse être maintenu à la seconde intensité de courant d'amorçage de 1,5 A. Il en résulte que l'amorce 10 est alimentée par un courant de 1,5 A pour gonfler un coussin gonflable de sécurité. Cependant, la perte du transistor FET 11 est calculée comme suit. V x 1,5 A = 30 W La perte du transistor FET 12 est également calculée comme 5 suit. (35 V - 20 V - 2 S2 x 1,5 A) x 1,5 A = 18 W En revanche, si le transistor FET 12 est rendu conducteur et si le transistor FET 11 est commandé pour faire passer une intensité constante de courant indépendamment de la tension de sortie du circuit amplificateur 21 comme dans la technique antérieure décrite ci-dessus, la tension de sortie de la perte du transistor FET, 11 est calculée comme suit: (35 V - (2 S2 + 1 Q) x 1,5 A) x 1,5 A = 45,75 W Du fait que la tension drain-source du transistor FET 11 est réduite à une tension inférieure à 20 V même si la tension de sortie du circuit amplificateur 21 monte jusqu'à 35 V conformément à l'invention, la perte du transistor peut être réduite de façon significative. Dans la description précédente de la présente invention, l'invention a été décrite faisant référence à ses modes de réalisation spécifiques. Cependant, il sera évident que de nombreuses modifications et de nombreux changements peuvent être apportés aux modes de réalisation spécifiques de la présente invention sans s'écarter de la portée de l'invention telle qu'elle est présentée dans les revendications annexées. Par conséquent, la description de la présente invention doit être considérée dans un sens illustratif plutôt que restrictif. REVENDICATIONS 1. Circuit d'attaque (1) destiné à un dispositif de protection de passagers, installé dans un véhicule comprenant une source d'alimentation en courant continu (2), une amorce (10) destinée à mettre en oeuvre le dispositif de protection lorsqu'une intensité préétablie de courant électrique est fournie à celle-ci depuis ladite source d'alimentation en courant continu (2), un premier transistor (11) connecté entre une première extrémité de ladite amorce (10) et une première extrémité de ladite source d'alimentation en courant continu (2), un second transistor (12) connecté entre l'autre extrémité de ladite amorce (10) et l'autre extrémité de ladite source d'alimentation en courant continu (2), et un moyen de commande de transistor (3, 131, 132, 136) destiné à commander ledit premier transistor lorsqu'un signal de commande est délivré à celuici, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de transistor (3, 131, 132, 136, 137) commande ledit premier transistor (11) pour faire passer une première intensité préétablie de courant électrique si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est supérieure à une première tension de seuil et pour faire passer une intensité de courant électrique de sorte que la tension aux bornes du premier transistor (11) peut être établie pour être inférieure ou égale à une seconde tension de seuil si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) devient plus élevée que la tension de seuil. 2. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 1, ledit moyen de commande de transistor (3, 131, 132, 136, 137) est caractérisé en ce qu'il comprend: un premier circuit de commande de courant (131) destiné à commander ledit premier transistor (11) pour faire passer 35 l'intensité préétablie de courant électrique, un circuit de commande de tension (132) destiné à commander ledit premier transistor (11) pour faire passer une intensité de courant électrique de sorte que la tension aux bornes du premier transistor (11) peut être établie pour être inférieure ou égale à la première tension de seuil, et 2883535 12 un premier moyen de basculement (137) destiné à commuter une connexion avec une grille dudit premier transistor (11) de l'un dudit premier circuit de commande de courant (131) et dudit circuit de commande de courant (131) à l'autre conformément à la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2), ledit premier moyen de commutation (137) connectant la grille dudit premier transistor (11) audit premier circuit de commande de couvrant si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est inférieure ou égale à la première tension de seuil et connectant la grille dudit premier transistor (11) audit circuit de commande de tension (132) si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est supérieure à la première tension de seuil. 3. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première tension de seuil est supérieure ou égale à une tension de sortie normale de ladite source d'alimentation en courant continu (2). 4. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde tension de seuil est inférieure ou égale à une tension de sortie normale de ladite source d'alimentation en courant continu (2). 5. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de transistor (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138) commande également ledit second transistor (12) pour faire passer une seconde intensité préétablie de courant électrique qui n'est pas inférieure à la première intensité préétablie de courant électrique si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est supérieure à la première tension de seuil. 6. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 5, ledit moyen de commande de transistor (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138) est caractérisé par le fait qu'il comprend: un second circuit de commande de courant (135) destiné à commander ledit second transistor pour faire passer la seconde 40 intensité préétablie de courant électrique, un circuit de commande de commutation (133) destiné à rendre conducteur ledit second transistor, et un second moyen de basculement (138) destiné à commuter une connexion avec une grille dudit second transistor (12) de l'un dudit second circuit de commande de courant (135) et dudit circuit de commande de commutation (133) à l'autre, ledit second moyen de commutation (138) connectant la grille dudit second transistor (12) audit circuit de commande de commutation (133) si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est inférieure ou égale à la première tension de seuil et connectant la grille dudit second transistor (12) audit second circuit de commande de courant (135) si la tension de sortie de ladite source d'alimentation en courant continu (2) est supérieure à la première tension de seuil. 7. Circuit d'attaque (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde intensité préétablie de courant est établie de telle sorte que la perte dudit premier transistor (11) provoquée par la seconde intensité préétablie de courant ne peut pas être plus importante que la perte dudit premier transistor (11) provoquée par la première intensité préétablie de courant.