Brevet FR2891915A1 — publié le 20070413

DETECTION DE DIODE OUVERTE DE REDRESSEUR La présente invention concerne des auto-transformateurs redresseurs et plus particulièrement un circuit pour détecter une diode défectueuse dans un redresseur. Dans certaines architectures de systèmes d'alimentation, y compris les applications aéronautiques, des circuits redresseurs sont utilisés pour convertir une alimentation en courant alternatif (CA) en alimentation en courant continu (CC). Ces architectures de systèmes d'alimentation peuvent aussi comprendre un transformateur, auquel cas l'unité combinée est appelée transformateur redresseur. Si le transformateur est du type non isolant, alors elle est appelée auto- transformateur redresseur (ATRU). Un ATRU connu applique une entrée de CA triphasé à un circuit de transformateur. Neuf noeuds sur le transformateur sont ensuite chacun reliés à un rail haut ou positif par une diode et à un rail bas ou négatif par une autre diode dans le circuit redresseur. Si l'une de ces diodes est défectueuse (autrement dit crée un circuit ouvert), alors l'alimentation en CC fournie sera détériorée. Il est souhaitable de détecter la défectuosité de l'une quelconque des diodes dans le circuit redresseur. La présente invention propose un circuit pour détecter une diode ouverte dans un redresseur du type décrit ci-dessus, en particulier un redresseur incorporé dans un auto-transformateur redresseur du type décrit ci-dessus. Le circuit de détection de diode ouverte comprend une pluralité de premières diodes reliant chacune l'un des noeuds du transformateur (autrement dit l'une des entrées du redresseur) à un rail haut dans le circuit de détection. Chacun des noeuds est également relié à un rail bas dans le circuit de détection par une autre diode. Le rail haut du circuit détecteur est ensuite comparé au rail haut du circuit redresseur tandis que le rail bas du circuit détecteur est comparé au rail bas du circuit redresseur. Un comparateur compare les rails hauts et génère un signal si les rails hauts diffèrent d'une certaine marge, tandis qu'un autre comparateur compare les rails bas et génère un signal s'ils diffèrent de plus d'une certaine marge. En fonctionnement, si l'une des diodes hautes est défectueuse (ouverte), le rail haut dans le circuit redresseur sera plus bas que le rail haut dans le circuit de détection. Le comparateur détectera que la différence entre les rails hauts dépasse le seuil et générera un signal indiquant la défectuosité d'une diode dans le circuit redresseur. De manière similaire, si l'une des diodes basses dans le circuit redresseur est défectueuse (ouverte), le rail bas aura une tension qui n'est pas aussi négative que celle du rail bas du circuit de détection. Le comparateur détectera que la différence de tension dépasse le seuil et générera une indication selon laquelle une diode est défectueuse. Ainsi l'invention concerne un système d'alimentation comprenant : un transformateur ayant une pluralité de noeuds ; un redresseur ayant une pluralité de premières diodes reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de redresseur ; un détecteur ayant une pluralité de premières diodes reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de détecteur ; et un comparateur comparant le rail de redresseur au rail de détecteur et générant un signal basé sur la comparaison. De préférence, le rail de redresseur est un rail de redresseur haut, le redresseur comprenant en outre une pluralité de secondes diodes reliant chacune les noeuds à un rail de redresseur bas. Dans ce cas, de préférence, le rail de détecteur est un rail de détecteur haut et le redresseur comprend en outre une pluralité de secondes diodes reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à rail de détecteur haut, le redresseur comprend en outre une pluralité de secondes diodes reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de redresseur bas, le comparateur est un premier comparateur, le système d'alimentation comprenant en outre un second comparateur comparant le rail de redresseur bas avec le rail de détecteur bas et générant un signal basé sur la comparaison. Dans ce cas, de préférence, le système d'alimentation comprend en outre une source d'alimentation en courant alternatif reliée au transformateur, :la source d'alimentation en courant alternatif étant de préférence une source d'alimentation en courant alternatif triphasé, auquel cas, de préférence, la pluralité de noeuds comprend neuf noeuds, de telle sorte que le transformateur génère une sortie à neuf phases sur les neuf noeuds. Le système d'alimentation selon l'invention peut être tel que le transformateur et le redresseur comprennent un auto-transformateur redresseur. L'invention concerne également un procédé de détection d'un redresseur défectueux dans un auto-transformateur redresseur ayant une pluralité de noeuds à séparation de phases couplés à un rail de redresseur dans le redresseur, le procédé comprenant les étapes de : a) comparer le rail de redresseur dans l'auto-transformateur redresseur avec chacun de la pluralité de noeuds ; et b) générer un signal basé sur la comparaison à ladite étape a). Selon d'autres particularités : - le procédé comprend en outre l'étape de coupler la pluralité de noeuds à un rail de détecteur par une pluralité de premières diodes de détecteur. - ladite étape a) comprend en outre l'étape de comparer le rail de détecteur avec le rail de redresseur, auquel cas, de préférence, selon une première variante, le rail de redresseur est un rail de redresseur haut et le rail de détecteur est un rail de détecteur haut, le redresseur comprenant en outre un rail de redresseur bas couplé à chacun des noeuds, le détecteur comprenant en outre un rail de détecteur bas couplé à chacun des noeuds par une pluralité de secondes diodes de détecteur, ladite étape a) comprenant en outre les étapes de comparer le rail de détecteur bas avec le rail de redresseur bas et de comparer le rail de détecteur haut avec le rail de redresseur haut Selon une seconde variante, le procédé comprend en outre l'étape de déterminer si une différence entre le rail de redresseur et le rail de détecteur dépasse un seuil. L'invention concerne en outre un détecteur de diode ouverte comprenant : une pluralité de diodes hautes reliant chacune l'un d'une pluralité de noeuds à un rail haut ; et un premier comparateur comparant le rail haut avec une première entrée. En particulier le détecteur comprend en outre une pluralité de diodes basses reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail bas ; et un second comparateur comparant le rail bas avec une seconde entrée. De préférence, dans ce cas, la pluralité de diodes hautes comprend neuf diodes hautes, la pluralité de diodes basses comprend neuf diodes basses et la pluralité de noeuds comprend neuf noeuds. D'autres avantages de la présente invention peuvent être compris en référence à la description détaillée qui suit étudiée en rapport avec les dessins joints sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique illustrant le circuit de détection de diode ouverte selon un mode de réalisation de la présente invention utilisé avec un auto-transformateur redresseur. Un système d'alimentation 20 est illustré sur la figure 1. Le système d'alimentation comprend un détecteur de diode ouverte 22 relié à un auto-transformateur redresseur 24. L'auto-transformateur redresseur 24 délivre une alimentation en CC à partir d'une entrée en CA, dans le cas présent une source d'alimentation en CA triphasé 26, générant trois phases sinusoïdales. L'auto-transformateur redresseur 24 comprend un transformateur 28 et un redresseur 30. Le redresseur 30 comprend une pluralité de premières diodes ou diodes hautes 36, reliant chacune l'un des noeuds 1 à 9 du transformateur 28 à un rail haut 38 dans le redresseur 30. Le redresseur 30 comprend aussi une pluralité de secondes diodes ou diodes basses 37, reliant chacune des noeuds 1 à 9 à un rail bas 40. Des condensateurs 32 peuvent en outre lisser le signal en reliant le rail haut 38 au rail bas 40 et en reliant les rails 38, 40 à la masse. Le détecteur 22 comprend une pluralité de premières diodes ou diodes hautes 46 reliant chacune l'un des noeuds 1 à 9 à un rail haut 48 dans le détecteur 22. Le détecteur 22 comprend en outre une pluralité de secondes diodes ou diodes basses 47 reliant chacune l'un des noeuds 1 à 9 à un rail bas 50 du détecteur 22. Il convient de noter que, tandis que les diodes hautes 36 et les diodes basses 37 du redresseur 30 sont de grandes diodes à haute intensité et à forte puissance, les diodes hautes 46 et les diodes basses 47 du détecteur 22 sont de petites diodes à faible puissance et à faible intensité. Le détecteur comprend en outre un premier comparateur 52 couplé au rail haut 38 du redresseur 30 et au rail haut 48 du détecteur 22. Le comparateur 52 peut être un photocoupleur ayant une DEL qui clignote en présence de toute différence de tension entre les rails hauts 38, 48 qui dépasse un seuil. De manière similaire, un second comparateur 54 est couplé entre les rails bas 40, 50. Le second comparateur 54 peut aussi comprendre un photocoupleur ayant une DEL qui indique quand la différence de tension entre les rails bas 40, 50 dépasse un seuil. Les sorties des comparateurs 52, 54 peuvent être l'objet d'une opération de réunion logique comme indiqué pour simplement indiquer que l'une quelconque des diodes, hautes ou basses, est défectueuse. En fonctionnement, lorsque chaque noeud 1 à 9 monte, sa diode haute 36 associée se met en marche et délivre une haute tension au rail haut 38 du redresseur 30. Quand un noeud 1 à 9 du transformateur 28 descend, sa diode basse 37 associée se met en marche, tirant ainsi le rail bas 40 vers la négative. Le détecteur 22 fonctionne de manière similaire. Quand l'un quelconque des noeuds 1 à 9 est haut, sa diode haute 46 associée se met en marche et entraîne le rail haut 48 vers le haut. Quand tout noeud descend, sa diode basse 47 associée se met en marche, tirant ainsi le rail bas 50 du détecteur 22 vers le bas. Quand les diodes hautes 36 et les diodes basses 37 du redresseur 30 sont opérationnelles, le rail haut 38 du redresseur 30 aura une tension égale à celle du rail haut 48 du détecteur 22. Le premier comparateur 52 ne verra pas de différence de tension dépassant le seuil et ne se mettra donc pas en marche. De manière similaire, la tension sur le rail bas 40 sera sensiblement égale à la basse tension sur le rail bas 50 du détecteur 22, et le second comparateur 54 ne verra donc pas de différence de tension qui dépasse le seuil et ne se mettra donc pas en marche. Dans le cas où l'une des diodes hautes 36 est défectueuse (ouverte), le rail haut 38 du redresseur 30 ne sera pas relié au noeud associé à ce moment-là et aura donc une tension qui est inférieure à ce qu'elle aurait été si la diode haute 36 n'avait pas été défectueuse. Comme le rail haut 48 du détecteur 22 sera relié à ce même noeud par une diode haute 46 à ce moment-là, le premier comparateur 52 détectera la différence de tension entre le rail haut 38 du redresseur 30 et le rail haut 48 du détecteur 22 et se mettra en marche, donnant ainsi une indication selon laquelle une diode haute 36 dans le redresseur 30 est défectueuse. Le premier cornparateur 52 fera clignoter son indicateur à chaque fois que le noeud associé montera. En variante, la sortie du premier comparateur 52 peut être couplée à un verrou ou condensateur afin de maintenir sa sortie activée en cas de défectuosité de l'une des diodes. De manière similaire, si l'une des diodes basses 37 dans le redresseur 30 était défectueuse, le rail bas 40 du redresseur ne sera pas connecté à ce noeud associé dans le transformateur 28. Cependant, comme le rail bas 50 dans le détecteur 22 sera connecté au noeud par sa diode basse 37 associée, le rail bas 50 dans le détecteur 22 sera tiré vers le bas. A ce moment-là, les tensions sur le rail bas 40 dans le redresseur 30 et sur le rail bas 50 du détecteur 22 différeront d'une valeur dépassant le seuil et le second comparateur 54 indiquera qu'une diode basse 37 est défectueuse. Là encore, la sortie du second comparateur 54 peut être verrouillée et/ou retenue d'une autre manière. Ainsi, le détecteur 22 de la présente invention fournit un circuit simple et bon marché pour détecter une défectuosité d'une diode 36, 37 dans un redresseur 30. En particulier, comme illustré, ce détecteur 22 est particulièrement utile dans l'auto-transformateur redresseur 24. Selon les dispositions du droit et de la jurisprudence des brevets, les configurations décrites ci-dessus données à titre d'exemple sont considérées représenter un mode de réalisation préféré de l'invention. Cependant, il convient de noter que l'invention peut être mise en oeuvre autrement que de la manière spécifiquement illustrée et décrite, sans s'écarter de son esprit ou de sa portée. Les identifiants alphanumériques cités dans les étapes du procédé sont destinés à s'y référer plus facilement dans les revendications dépendantes et ne désignent pas une séquence obligatoire, sauf indication contraire dans la revendication. REVENDICATIONS 1. Système d'alimentation (20) comprenant : un transformateur (28) ayant une pluralité de noeuds ; un redresseur (30) ayant une pluralité de premières diodes (36) reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de redresseur ; un détecteur (22) ayant une pluralité de premières diodes (46) reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de détecteur ; et un comparateur (52, 54) comparant le rail de redresseur au rail de détecteur et générant un signal basé sur la comparaison. 2. Système d'alimentation (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rail de redresseur est un rail de redresseur haut (38), le redresseur (30) comprenant en outre une pluralité de secondes diodes (37) reliant chacune les noeuds à un rail de redresseur bas (40). 3. Système d'alimentation (20) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rail de détecteur est un rail de détecteur haut (48) et en ce que le redresseur (30) comprend en outre une pluralité de secondes diodes (37) reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail de redresseur bas (40), en ce que le comparateur est un premier comparateur (52), le système d'alimentation (20) comprenant en outre un second comparateur (54) comparant le rail de redresseur bas (40) avec le rail de détecteur bas (50) et générant un signal basé sur la comparaison. 4. Système d'alimentation (20) selon la revendication 3, comprenant en outre une source d'alimentation en courant alternatif reliée au transformateur (28). 5. Système d'alimentation (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source d'alimentation en courant alternatif est une source d'alimentation en courant alternatif triphasé (26). 6. Système d'alimentation (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pluralité de noeuds comprend neuf noeuds, de telle sorte que le transformateur (28) génère une sortie à neuf phases sur les neuf noeuds. 7. Système d'alimentation (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur (28) et le redresseur (30) comprennent un auto-transformateur redresseur (24). 8. Procédé de détection d'un redresseur défectueux dans un auto-transformateur redresseur (24) ayant une pluralité de noeuds à35séparation de phases couplés à un rail de redresseur dans le redresseur (30), le procédé comprenant les étapes de : a) comparer le rail de redresseur dans l'auto-transformateur redresseur (24) avec chacun de la pluralité de noeuds ; et b) générer un signal basé sur la comparaison à ladite étape a). 9. Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre l'étape de coupler la pluralité de noeuds à un rail de détecteur par une pluralité de premières diodes (36) de détecteur. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape a) comprend l'étape de comparer le rail de détecteur avec le rail de redresseur. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rail de redresseur est un rail de redresseur haut (38) et en ce que le rail de détecteur est un rail de détecteur haut (48), le redresseur (30) comprenant en outre un rail de redresseur bas (40) couplé à chacun des noeuds, le détecteur (22) comprenant en outre un rail de détecteur bas (50) couplé à chacun des noeuds par une pluralité de secondes diodes (37) de détecteur, ladite étape a) comprenant en outre les étapes de comparer le rail de détecteur bas (50) avec le rail de redresseur bas (40) et de comparer le rail de détecteur haut (48) avec le rail de redresseur haut (38). 12. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre l'étape de déterminer si une différence entre le rail de redresseur et le rail de détecteur dépasse un seuil. 13. Détecteur de diode ouverte comprenant : une pluralité de diodes hautes (46) reliant chacune l'un d'une pluralité de noeuds à un rail haut (48) ; et un premier comparateur (52) comparant le rail haut (48) avec une première entrée. 14. Détecteur de diode ouverte selon la revendication 13, comprenant en outre : une pluralité de diodes basses (47) reliant chacune l'un de la pluralité de noeuds à un rail bas (50); et un second comparateur (54) comparant le rail bas (50) avec une seconde entrée. 15. Détecteur de diode ouverte selon la revendication 14, caractérisé en ce que la pluralité de diodes hautes (46) comprend neufdiodes hautes, la pluralité de diodes basses (47) comprend neuf diodes basses et la pluralité de noeuds comprend neuf noeuds.