Brevet FR3078603A1 — publié le 20190906

Il se fait qu'a l'interruption de la décharge, l'énergie non encore consommée dans ce circuit en aval se dissipe le plus rapidement possible. Cette dissipation a lieu, dans le transformateur sous forme de pertes magnétiques, en aval du transformateur vers la clôture électrique et aussi en amont du transformateur. Dans de nombreux cas critiques dont l'occurrence est fonction de l'impédance de la clôture électrique branchée aux bornes du secondaire du transformateur, et du moment où l'impulsion est interrompue, cette énergie 2 rémanente crée des perturbations électromagnétiques excessives ainsi que, dans certains cas, des surtensions et pointes de courant aptes à faire vieillir prématurément et/ou détruire des composants, notamment semi-conducteurs, du circuit de commande de l'interrupteur, voire l'interrupteur lui-même. 5 BUT ET RÉSUMÉ L'invention a pour but de proposer un électrificateur de clôture électrique comprenant un dispositif électronique interne de commande possible d'interruption d'impulsion à tout instant de l'impulsion qui ne présente pas les inconvénients précédents. 10 Un autre but d'un mode particulier de l'invention est de proposer un électrificateur de clôture électrique dans lequel une partie des pertes d'énergie rémanente ne soit pas dissipée. L'invention a pour objet un électrificateur de clôture électrique comprenant un condensateur de stockage d'énergie apte à être déchargé dans 15 le primaire d'un transformateur élévateur de tension dont le secondaire est relié à la clôture électrique, et comprenant un dispositif électronique interne de commande des impulsions de décharge du condensateur vers la clôture électrique, caractérisé en ce que le condensateur est déchargé dans un circuit constitué, en série et dans l'ordre suivant, d'un premier actionneur électronique, 20 suivi du primaire du transformateur, suivi d'un second actionneur électronique, chacun des deux actionneurs électroniques étant commandable en ouverture et en fermeture, et apte à interrompre, en cours de décharge, les impulsions de décharge du condensateur dans le primaire du transformateur, et ensuite à les autoriser. 25 Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, deux diodes sont montées pour s'opposer à la décharge du condensateur, chacune en parallèle sur le primaire du transformateur et l'un des actionneurs électroniques commandables en ouverture et en fermeture, de sorte que le sens du passage du courant dans le primaire du transformateur soit unique. 30 De préférence, les actionneurs électroniques commandables en ouverture et en fermeture sont des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT). 3 Selon un mode de réalisation, les actionneurs électroniques commandables en ouverture et en fermeture sont des dispositifs de connexion à semi-conducteur du type BJT, GTO, ou MOSFET. L'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'un 5 électrificateur de clôture électrique tel que mentionné ci-dessus, caractérisé par les étapes de : a. définir un seuil pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture, b. déclencher, par tout moyen, la décharge du condensateur dans le 10 primaire du transformateur, c. à l'atteinte dudit seuil, pour interrompre la décharge, commander l'ouverture des deux actionneurs électroniques, d. en vue de l'impulsion suivante autoriser la fermeture des deux actionneurs électroniques. 15 De préférence, entre les étapes c) et d), le procédé comprend une étape : e. récupérer dans le condensateur de stockage une partie de l'énergie rémanente du circuit en aval du condensateur de stockage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le déclenchement de la décharge du condensateur dans le primaire du transformateur est assuré par la 20 commande de la fermeture des deux actionneurs électroniques. De préférence, la commande des deux actionneurs électroniques est sim ultanée. Selon un mode de réalisation, la commande des deux actionneurs électroniques est décalée. 25 L'invention a encore pour objet un électrificateur de clôture électrique comprenant plusieurs condensateurs de stockage d'énergie, chacun apte à être déchargé dans le primaire d'un transformateur élévateur de tension dont le secondaire est relié à la clôture électrique, et comprenant un dispositif électronique interne de commande des impulsions de décharge des 30 condensateurs vers la clôture électrique, caractérisé en ce que chaque condensateur est déchargé dans un circuit constitué, en série et dans l'ordre suivant, d'un premier actionneur électronique, suivi du primaire du transformateur, suivi d'un second actionneur électronique, chacun des deux 4 actionneurs électroniques étant commandable en ouverture et en fermeture, et apte à interrompre, en cours de décharge, tout courant circulant dudit condensateur vers le primaire du transformateur, et ensuite à l'autoriser. L'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'un 5 électrificateur de clôture électrique comprenant plusieurs condensateurs de stockage d'énergie tel que mentionné ci-dessus, caractérisé, par les étapes de : a. définir un seuil pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture, b. déclencher, par tout moyen, la décharge de tout ou partie des 10 condensateurs dans le primaire du transformateur, c. à l'atteinte dudit seuil, pour interrompre la décharge, commander l'ouverture des deux actionneurs électroniques respectifs de chaque condensateur se déchargeant, d. en vue de l'impulsion suivante, autoriser la fermeture des deux 15 actionneurs électroniques respectifs de chaque condensateur dont la décharge vient d'être interrompue. Selon un mode de réalisation de l'invention le procédé de commande ci-dessus est caractérisé en ce que le déclenchement de la décharge d'un condensateur dans le primaire du transformateur est assuré pour chaque 20 condensateur concerné par la commande de la fermeture des deux actionneurs électroniques respectifs. De préférence la commande des deux actionneurs électroniques respectifs est simultanée. Selon un mode de réalisation de l'invention la commande des deux 25 actionneurs électroniques respectifs est décalée. DESCRI PTI ON DES FIGURES L'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La Fig. la est un schéma électrique simplifié de principe d'un 30 électrificateur de clôture selon l'invention. La Fig. lb est un schéma électrique simplifié de principe d'un électrificateur de clôture selon une variante de réalisation de l'invention. 5 La Fig. 2a est un schéma électrique simplifié d'un premier mode de réalisation d'un électrificateur de clôture électrique selon l'invention. La Fig. 2b est un schéma électrique simplifié d'un deuxième mode de réalisation d'un électrificateur de clôture électrique selon l'invention. 5 La Fig. 3a est un schéma électrique simplifié d'un troisième mode de réalisation d'un électrificateur de clôture électrique selon l'invention. La Fig. 3b est un schéma électrique simplifié d'une variante de réalisation du troisième mode de réalisation d'un électrificateur de clôture électrique selon l'invention. 10 DESCRIPTION DÉTAILLÉE L'électrificateur de clôture électrique selon l'invention regroupe dans son schéma électrique simplifié (Fig. 1) une source 1 d'énergie électrique continue chargeant un condensateur 2 de stockage d'énergie. Le condensateur 2 est apte à se décharger dans le primaire 3 d'un transformateur élévateur de tension, 15 dont le secondaire 4 est relié à une clôture électrique. La borne positive de la source d'énergie électrique 1 est reliée à une électrode du condensateur 2, elle-même reliée en série à la borne 8 du primaire 3 du transformateur par l'intermédiaire d'un premier actionneur électronique 5. La borne négative de la source d'énergie électrique 1 est reliée à l'autre électrode du condensateur, elle- 20 même reliée en série à l'autre borne 9 du primaire 3 du transformateur par l'intermédiaire d'un deuxième actionneur électronique 6. Les deux actionneurs électroniques 5 et 6 sont commandables en ouverture et en fermeture au moyen d'un dispositif électronique interne non représenté, pouvant par exemple contenir un microcontrôleur. Les deux actionneurs électroniques 5 et 6 sont de 25 préférence des transistors bipolaires à grille isolée (I GBT), mais ils peuvent aussi être du type BJT, GTO, ou MOSFET. Le dimensionnement de ces actionneurs est choisi pour permettre une interruption instantanée à absolument tout moment de l'impulsion, y compris à celui le plus critique où le courant circulant à travers eux est le plus élevé. 30 La commande des deux actionneurs électroniques 5 et 6 peut être simultanée ou décalée. La disposition du primaire 3 du transformateur en série entre deux actionneurs électroniques commandables en ouverture et en fermeture présente plusieurs avantages. 6 Tout d'abord sur le plan de la sécurité, si l'un des actionneurs électroniques est frappé de défaillance et mis en court-circuit, l'autre assure encore, s'il est suffisamment dimensionné, la fonction de contrôle de l'interruption de l'impulsion de décharge du condensateur dans le primaire du 5 transformateur. Ensuite, sur le plan de la commutation, le fait d'utiliser deux actionneurs électroniques au lieu d'un seul de plus forte capacité, et de les placer électriquement de part et d'autre du primaire du transformateur assure une interruption plus douce de l'impulsion de décharge. La commutation est moins 10 agressive sur l'électronique environnante du fait de la distribution de part et d'autre du primaire du transformateur, des capacités parasites des deux actionneurs électroniques. Cette interruption plus douce de l'impulsion de décharge facilite la gestion de la compatibilité électro-magnétique (CEM). Par ailleurs, elle diminue les risques de surintensité ponctuelle susceptible 15 d'entraîner une défaillance des composants électroniques environnants. Enfin sur le plan géométrique, la présence symétrique des deux actionneurs électroniques assure un encombrement équilibré autour du transformateur dont le centre de gravité est généralement proche de celui de l'électrificateur. Pour des électrificateurs puissants, ces actionneurs peuvent en 20 effet ne pas se réduire à de simples et uniques composants électroniques. Ils peuvent être de volumes et de masses importants. L'option alternative qui consisterait à placer les deux actionneurs en série l'un à la suite de l'autre en amont (ou en aval) du primaire du transformateur présenterait dès lors un déséquilibre significatif lorsque l'on considère que les électrificateurs sont 25 parfois installés en position précaire par certains utilisateurs finaux qui ne respectent pas toujours les instructions des modes d'emploi. Dans l'exemple du mode de réalisation de la Fig. 2a, le schéma électrique est complété par deux diodes, 11 et 12, montées pour s'opposer à la décharge du condensateur 2. La première diode 11 est branchée entre la borne 9, placée 30 entre le primaire 3 du transformateur et le deuxième actionneur électronique 6, et le point 7 commun au premier actionneur électronique 5 et à la borne positive de la source d'énergie 1. La première diode 11 est montée en parallèle sur le primaire 3 du transformateur et le premier actionneur électronique 5. La 7 deuxième diode 12 est branchée entre la borne 8, placée entre le primaire 3 du transformateur et le premier actionneur électronique 5, et le point 10 commun au deuxième actionneur électronique 6 et à la borne négative de la source d'énergie 1. La deuxième diode 12 est montée en parallèle sur le primaire 3 du 5 transformateur et le deuxième actionneur électronique 6. Le fonctionnement de l'électrificateur de clôture électrique de la Fig. 2a s'analyse de la manière suivante : Tout d'abord, les deux actionneurs électroniques 5 et 6 sont ouverts. La source d'énergie 1 assure la charge du condensateur 2 et aucun courant ne 10 passe dans le primaire 3 du transformateur. Le dispositif électronique (non représenté) interne à l'électrificateur définit un seuil, qui peut être de sécurité, pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture électrique. Cette caractéristique est par exemple une intensité, une tension, une quantité d'énergie, une durée. 15 Lorsque le dispositif électronique interne commande le déclenchement d'une impulsion applicable à la clôture électrique, il commande la fermeture des deux actionneurs électroniques 5 et 6. L'impulsion de décharge du condensateur 2 dans le primaire 3 du transformateur est déclenchée et se déroule jusqu'à ce que le seuil défini soit atteint. Le dispositif électronique interne commande alors 20 l'ouverture des actionneurs électroniques, 5 et 6 pour l'interruption de l'impulsion de décharge du condensateur 2. Une bonne partie de l'énergie rémanente emmagasinée dans le circuit en aval du condensateur 2, c'est-à-dire dans le primaire 3 du transformateur et/ou dans la clôture électrique quitte alors la clôture électrique et/ou le primaire 3 pour aller recharger le condensateur 2 25 en passant par les diodes 12 et 11. L'électrificateur de clôture électrique est alors prêt pour la prochaine impulsion. La disposition des diodes 11 et 12 par rapport aux actionneurs électroniques 5 et 6 assure que dans le primaire 3 du transformateur, le sens de passage du courant est unique. En effet, pendant l'impulsion de décharge du 30 condensateur et pendant la phase de récupération de l'énergie rémanente qui suit l'interruption de l'impulsion, le courant dans le primaire 3 du transformateur va de la borne 8 à la borne 9. L'association des deux actionneurs électroniques 5 et 6 disposés symétriquement par rapport au primaire 3 du transformateur, 8 et des deux diodes 11 et 12, chacune en parallèle sur le primaire 3 du transformateur et l'un des actionneurs électroniques 5 et 6, assure d'abord le contrôle de la décharge du condensateur 2 jusqu'à l'atteinte du seuil défini pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture électrique, 5 et ensuite la récupération optimale de l'énergie rémanente. Ainsi, d'une part le condensateur est soumis à une décharge minimale car interrompue rapidement, d'autre part, le condensateur est soumis à une recharge maximale par la récupération d'une bonne partie de l'énergie rémanente grâce aux diodes. La consommation d'énergie électrique au niveau du condensateur est donc 10 minimale, ce qui est particulièrement important pour les électrificateurs de clôture électrique autonomes, sur piles, batteries, ou panneaux solaires. Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, l'électrificateur de clôture électrique comprend plusieurs condensateurs de stockage d'énergie, pour former une impulsion plus grosse ou une impulsion 15 constituée d'une suite de plusieurs impulsions élémentaires. Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 3a, l'électrificateur comporte un deuxième condensateur 14, monté en parallèle sur le premier condensateur 2. Le condensateur 2 est apte à se décharger dans le circuit comportant, en série, le premier actionneur électronique 5, le primaire 3 du transformateur et le deuxième actionneur 20 électronique 6. Le condensateur 14 est apte à se décharger dans le circuit comportant, en série, un premier actionneur électronique 17, le primaire 3 du transformateur et un deuxième actionneur électronique 18. Pour éviter la décharge simultanée non commandée des deux condensateurs, chacun des condensateurs 2 et 14 est alimenté par la source 1 d'énergie, à travers une 25 diode, respectivement 15 et 16. Dans la variante de réalisation de la Fig. 3b, le circuit de décharge de chacun des condensateurs 2 et 14 comprend un premier actionneur électronique, respectivement 5 et 17, puis en série le primaire 3 du transformateur et le deuxième actionneur électronique 6. 30 Dans les cas des Fig. 3a et Fig. 3b, l'électrificateur de clôture électrique comprend plusieurs condensateurs de stockage d'énergie chargés par la source d'énergie et se déchargeant chacun dans le même primaire du transformateur. Les condensateurs de stockage de cet électrificateur, montés en parallèle sont 9 donc systématiquement soumis, individuellement ou en combinaison à une décharge dans ledit primaire. Pour chaque condensateur, la décharge commandée par le dispositif électronique interne intervient dans un circuit constitué, en série et dans l'ordre suivant, d'un premier actionneur électronique, 5 puis du primaire du transformateur, puis d'un second actionneur électronique, chacun des deux actionneurs électroniques étant commandable en ouverture et en fermeture, et apte à interrompre, en cours de décharge, tout courant circulant depuis le condensateur vers le primaire du transformateur, et ensuite à l'autoriser. Ainsi, les actionneurs électroniques respectifs sont en situation 10 d'autoriser le passage, dans le primaire du transformateur, du courant électrique correspondant à toute impulsion de décharge respective de chaque condensateur de stockage appartenant à n'importe quelle combinaison de condensateurs de l'électrificateur et déclenchée par le dispositif électronique interne de commande. Et ils sont ensuite en position d'interrompre à tout instant 15 cette décharge. Dans les variantes de réalisation des Fig. lb et Fig. 2b, l'électrificateur de clôture électrique comporte un condensateur chargé par la source d'énergie dans un circuit comportant en série le condensateur et le primaire du transformateur. Dans le schéma de principe de la Fig. 1 b, les actionneurs 20 électroniques 5 et 6 sont fermés pour assurer la charge du condensateur de stockage. Un actionneur électronique supplémentaire 13, faisant ici partie du dispositif interne de commande d'impulsion de décharge non complètement représenté, est monté en parallèle sur l'ensemble du condensateur 2 et du primaire 3 du transformateur encadré par les deux actionneurs électroniques 5 25 et 6. Lorsque l'actionneur électronique supplémentaire 13 est rendu conducteur, le condensateur 2 peut se décharger dans le circuit comprenant en série le deuxième actionneur électronique 6, le primaire 3 du transformateur et le premier actionneur électronique 5. Les actionneurs électroniques 5 et 6 sont plus tard ouverts pour 30 interrompre l'impulsion de décharge du condensateur. Dans le cas du mode de réalisation de la Fig. 2b, les diodes 11 et 12 sont montées pour s'opposer à la décharge du condensateur 2. 10 L'actionneur électronique 13 monté en parallèle d'une part sur la source d'énergie 1, d'autre part sur le circuit comportant en série le condensateur 2, le premier actionneur électronique 5, le primaire 3 du transformateur et le deuxième actionneur électronique 6, est de préférence un TRIAC, apte à 5 conduire dans les deux sens. L'actionneur électronique 13 étant bloqué, le circuit de charge du condensateur 2 comprend la diode 11, le primaire 3 du transformateur, la diode 12 et la source d'énergie 1. Le dispositif électronique interne commande la fermeture des actionneurs électroniques 5 et 6 pour autoriser la décharge du condensateur 2. Il commande ensuite le déblocage de 10 l'actionneur électronique 13 pour déclencher la décharge du condensateur 2. Le circuit de décharge comprend l'actionneur électronique 13, le deuxième actionneur électronique 6, le primaire 3 du transformateur et le premier actionneur électronique 5. Le dispositif électronique interne contrôle l'énergie appliquée à la clôture électrique et lorsque le seuil préétabli est atteint, il 15 commande l'ouverture des actionneurs électroniques 5 et 6 pour interrompre la décharge. Une partie de l'énergie rémanente regagne alors le condensateur 2 par le circuit constitué par la diode 11, le primaire 3 du transformateur, la diode 12, le TRIAC 13 et le condensateur 2. Aussi bien à la décharge du condensateur 2 20 qu'à la phase de récupération de l'énergie rémanente, le sens de circulation du courant dans le primaire du transformateur est unique. Après que la partie de l'énergie rémanente ait été récupérée dans le condensateur, le dispositif électronique interne commande le blocage du TRIAC 13. Il peut alors commander la fermeture des actionneurs électroniques 5 et 6 25 pour autoriser, pour le cycle suivant, l'impulsion de décharge du condensateur 2. Le déclenchement de cette impulsion de décharge du condensateur est ensuite assuré par le circuit électronique interne par la commande de déblocage du TRIAC. L'invention a été décrite avec un condensateur de stockage monté en 30 parallèle ou en série avec le primaire du transformateur, et avec plusieurs condensateurs montés en parallèle. Les figures 3a et 3b ont illustré le cas à deux condensateurs mais l'invention couvre également les cas à plus de deux condensateurs. 11 Elle couvre également le cas du plusieurs condensateurs de stockage montés en série. L'invention couvre aussi le cas ou des composants électroniques supplémentaires sont ajoutés dans la branche de circuit série formée par le 5 premier actionneur, puis le primaire du transformateur, puis le second actionneur, REVENDICATIONS1. Electrificateur de clôture électrique comprenant un condensateur (2) de stockage d'énergie apte à être déchargé dans le primaire (3) d'un transformateur élévateur de tension dont le secondaire (4) est relié à la clôture électrique, et comprenant un dispositif électronique interne de commande des impulsions de décharge du condensateur (2) vers la clôture électrique, caractérisé en ce que le condensateur (2) est déchargé dans un circuit constitué, en série et dans l'ordre suivant, d'un premier actionneur électronique (5), suivi du primaire (3) du transformateur, suivi d'un second actionneur électronique (6), chacun des deux actionneurs électroniques (5, 6) étant commandable en ouverture et en fermeture, et apte à interrompre, en cours de décharge, les impulsions de décharge du condensateur (2) dans le primaire (3) du transformateur, et ensuite à les autoriser. 2. Electrificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux diodes (11, 12) sont montées pour s'opposer à la décharge du condensateur (2), chacune en parallèle sur le primaire (3) du transformateur et l'un des actionneurs électroniques (5, 6) commandables en ouverture et en fermeture, de sorte que le sens du passage du courant dans le primaire (3) du transformateur soit unique. 3. Electrificateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les actionneurs électroniques (5, 6) commandables en ouverture et en fermeture sont des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT). 4. Electrificateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les actionneurs électroniques (5, 6) commandables en ouverture et en fermeture sont des dispositifs de connexion à semi-conducteur du type BJT, GTO ou 25 MOSFET. 5. Procédé de commande d'un électrificateur de clôture électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé, par les étapes de : a. définir un seuil pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture, 30 b. déclencher, par tout moyen, la décharge du condensateur (2) dans le primaire (3) du transformateur, 13 c. à l'atteinte dudit seuil, pour interrompre la décharge, commander l'ouverture des deux actionneurs électroniques (5, 6), d. en vue de l'impulsion suivante, autoriser la fermeture des deux actionneurs électroniques (5, 6). 5 6. Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé, entre les étapes c) et d) par une étape : e. récupérer dans le condensateur de stockage (2) une partie de l'énergie rémanente du circuit en aval du condensateur de stockage, 7. Procédé de commande selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en 10 ce que le déclenchement de la décharge du condensateur (2) dans le primaire (3) du transformateur est assuré par la commande de la fermeture des deux actionneurs électroniques (5, 6). 8. Procédé de commande selon l'une des revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la commande des deux actionneurs électroniques (5, 6) 15 est simultanée. 9. Procédé de commande selon l'une des revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la commande des deux actionneurs électroniques (5, 6) est décalée. 10. Electrificateur de clôture électrique selon la revendication 1 20 comprenant plusieurs condensateurs de stockage d'énergie, chacun apte à être déchargé dans le primaire d'un transformateur élévateur de tension dont le secondaire est relié à la clôture électrique, et comprenant un dispositif électronique interne de commande des impulsions de décharge des condensateurs vers la clôture électrique, caractérisé en ce que chaque condensateur est déchargé dans un circuit constitué, en série et dans l'ordre suivant, d'un premier actionneur électronique, suivi du primaire du transformateur, suivi d'un second actionneur électronique, chacun des deux actionneurs électroniques étant commandable en ouverture et en fermeture, et apte à interrompre, en cours de décharge, tout courant circulant dudit condensateur vers le primaire du transformateur, et ensuite à l'autoriser. 11. Procédé de commande d'un électrificateur de clôture électrique selon la revendication 10, caractérisé, par les étapes de : 14 a. définir un seuil pour une caractéristique électrique de l'impulsion à appliquer à la clôture, b. déclencher, par tout moyen, la décharge de tout ou partie des condensateurs dans le primaire du transformateur, 5 c. à l'atteinte dudit seuil, pour interrompre la décharge, commander l'ouverture des deux actionneurs électroniques respectifs de chaque condensateur se déchargeant, d. en vue de l'impulsion suivante, autoriser la fermeture des deux actionneurs électroniques respectifs de chaque condensateur dont la 10 décharge vient d'être interrompue. 12. Procédé de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce que le déclenchement de la décharge d'un condensateur dans le primaire du transformateur est assuré pour chaque condensateur concerné par la commande de la fermeture des deux actionneurs électroniques respectifs. 15 13. Procédé de commande selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la commande des deux actionneurs électroniques respectifs est simultanée. 14. Procédé de commande selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la commande des deux actionneurs électroniques 20 respectifs est décalée.