FR 2581807 A1 19861114 FR 8507344 A 19850513 l 2581807 La présente invention concerne un dispositif permettant de simuler avec une grande précision et pour une large gamme d'applications, l'état thermique d'un objet qui est le siège d'une dissipation d'énergie. Ce dispositif est particulièrement intéressant dans tous les cas o la mesure directe de la température de l'objet n'est pas possible du fait de ses caractéristiques physiques ou de la rapidité d'évolution de cette température. Ce dispositif de mesure de température d'un point donné d'un objet trouve notamment des applications intéressantes à la protection thermique des dispositifs à semi-conducteurs tels que les relais statiques ou les contrôleurs électroniques de puissance (CEP) qui peuvent présenter des fortes dissipations en régime stable ou transitoire. On sait en effet que les mesures de température sont diffici- les à effectuer notamment dans les cas o: - la sonde de température perturbe l'état thermique de l'objet mesurer, - l'objet à mesurer est physiquement inaccessible, 2u - la distance entre le point à mesurer et le thermomètre introduit des erreurs et des retards, ceci étant parti- culièrement vrai pour les mesures de température de jonc- tions de semi-conducteurs o il est impossible d'implanter un thermomètre au niveau de la jonction elle-même - les moyens à mettre en oeuvre sont inadaptés à beaucoup d'applications. Une première amélioration de ces mesures de température est obtenue grâce à l'utilisation simultanée: d'une sonde de température classique située à distance donnée du point dont on veut mesurer la température, - d'un modèle représentatif des différences de température entre la sonde de température et le point dont la température est à mesurer. - d'informations sur les puissances dissipées dans le dispo- sitif à protéger, informations obtenues le plus souvent faci- lement par des mesures électriques de courant et/ou de tension. Le principe d'un tel dispositif de simulation de l'état ther- mique d'un objet a déjà été exposé par les inventeurs dans une communication présentée lors du 4 Séminaire ESTEC (Space- Craft Power Conditioning Seminar) qui s'est tenu en Septem- bre 196b2 à Noordwijk (Pays-Bas)- lu Depuis la découverte de ce principe, des améliorations nouvel- les et très importantes ont été apportées à ce dispositif lui permettant d'être utilisable en pratique avec de très bonnes performances dans toutes les conditions possibles d'emploi. Les éléments constitutifs de l'invention sont illustrés par les descriptions qui suivent et en référence aux figures annexées suivantes: La figure 1 représente le schéma de principe du calculateur analogique utilisé dans l'invention et comprenant le modèle- thermique réalisé à l'aide du réseau 14, alimenté par la tension VM proportionnelle à la température eM mesurée et le courant i proportionnel à la puissance instantanée P dissipée dans l'objet à protéger. Ce réseau fournit la tension VS proportionnelle à la tempé- rature instantanée e- de l'objet à protéger. S La figure 2 est un premier exemple de réalisation d'un dispo-, sitif selon l'invention destiné à garantir que la température es calculée dans le réseau analogique 14 de la figure 1 est S à tout instant représentative de la température réelle de l'objet à protéger. Ce dispositif d'initialisation du réseau analogique 14 est représenté par la référence 15 dans cet exemple. La figure 3 est un second exemple de réalisation du disposi- tif selon l'invention qui assure l'initialisation de l'état du réseau analogique 14 de la figure 1, par utilisation d'un interrupteur commandé I. La figure 4 est l'illustration d'un contrôleur électronique de puissance, d'un type classique correspondant à l'art anté- rieur, qui assure sa protection par limitation du courant maximum, et sa disjonction par simple temporisation. La figure 5 est l'illustration d'un contrôleur électronique de puissance, protégé par le dispositif objet de l'invention, comportant un ou plusieurs commutateurs de puissance 10 du type MOS canal N. Les figures 6 et 7 illustrent deux exemples de réalisation d'un autre objet de l'invention qui est le procédé de mesure de la puissance instantanée dissipée dans le circuit à protéger. La figure 8 illustre un exemple d'utilisation d'un ou plu- sieurs commutateurs de puissance du type MOS Canal P. o o o Suivant les principes précedemment exposés, le simulateur dé l'état thermique d'un objet utilise les analogies existant entre les lois qui régissent les flux thermiques et électri- ques. Les équations fondamentales de la thermique et de l'électri- cite: -d QT = Pdt = mCd8; RT = de dP - d Qe = idt = CedV; Re = dV dt mettent en évidence l'analogie entre les grandeurs suivantes: Energie thermique Q,1 Charge électrique Qe Puissance thermique P Courant i Capacite calorifique mC > Capacité Ce Résistance thermique RT Résistance Re Temperature e ( Tension V Temps t _ Temps T Cette analogie peut être utilisée afin de connaitre la tempé- rature eS d'un objet ou d'un point d'un objet dissipatif ne se prêtant pas à la mesure directe (évolution trop rapide, inaccessibilité physique, etc). Nous avons montré que la température eS est parfaitement déterminée par la connaissance - de la puissance instantanée P dissipée au niveau de la zone de dissipation Z D de l'objet; - de la température eM en un point PP du chemin thermique d'évacuation de l'énergie dissipée en ZD, accessible à la mesure directe; - des caractéristiques thermiques (résistances thermiques et capacités calorifiques) de la liaison thermique existant entre ZD et PP; - de l'état thermique initial. Du fait des analogies entre phénomènes thermiques et électri- ques on peut simuler électriquement ES à l'aide d'un calcu- lateur analogique (fig. 1) dans lequel: - le réseau RC est l'analogue électrique des résistances thermiques et capacités calorifiques de la liaison thermique existant entre ZD et PP; - la diode D simule le fait que l'énergie dissipée en ZD ne peut s'évacuer que par la chafne thermique; VM est une tension, appliquée au réseau, proportionnelle (coefficient de proportionnalité ô) à la température eM mesurée en PP; - i est un courant proportionnel (coefficient de proportion- nalité) à la puissance instantanée P dissipée en ZD. - la tension VS est le résultat recherché et correspond à la mesure électrique de la température eS recherchée,au coeffi- cient O près. Une des difficultés essentielles pour' utiliser un tel dispo- sitif de calcul analogique est de l'initialiser, c'est à dire fixer l'état électrique du calculateur analogique de telle 2 2581807 sorte que, à sa mise sous tension il soit effectivement représentatif de l'état thermique du dispositif à protéger. Dans bon nombre d'applications, ce problème d'initialisation n'est pas pris en considération parce qu'il n'est pascritique; mais il peut, dans certain cas, être à l'origine d'erreurs importantes sur la température simulée, et cela pendant des durées significatives. En effet, lors de la mise sous tension du calculateur analo- gique, les tensions VNi aux bornes des capacités sont nulles, alors que VM ne l'est pas forcément. Ces tensions vont évoluer vers VM, avec des constantes de temps, dépendant du réseau RC, qui peuvent être importantes. De ce fait l'infor- mation VS de la température n'est correcte qu'après un délai correspondant à plusieurs fois la plus grande des constantes de temps. Pour un certain nombre d'applications, ce délai est prohibi- tif. Le dispositif objet de l'invention,en évitant ces inconvé- nients, permet non seulement d'obtenir une excellente préci- sion de mesure dès la mise sous tension du calculateur ana- logique, mais encore d'être conservatif dans tous les cas, c'est à dire que, dans l'éventualité d'une erreur au moment de l'initialisation du calculateur analogique, la températu- re e5 n'est jamais sous-estimée; ceci assure la sécurité. Ces performances sont obtenues par deux moyens complémen- taires consistant en un circuit électronique d'initialisa- tion qui fixe en un temps très court les tensions VNi des noeuds Ni à la tension VM lors de la mise sous tension, et un séquencement adéquat de la coupure de l'alimentation électrique des circuits du calculateur analogique. Un premier schéma de principe illustrant une réalisation du dispositif d'initialisation du calculateur analogique est présenté en figure 2. 6 2581807 Dans ce schema le dispositif d'initialisation est réalisé par un amplificateur opérationnel A, d'impédance de sortie r, dont le signal de commande est la tension aux bornes de la résistance R1 et dont la.sortie alimente les capacités C1 à C à travers les diodes D1 à D n n 1n o Lors de la mise sous tension, le fonctionnement en est le suivant: la tension VM s'établit très rapidement avec la constante de temps de l'électronique du thermomètre à sortie en tension, cette constante de temps étant des centaines, voire des milliers de fois plus courte que celle du réseau RC. Si, à un moment ou à un autre, la tension VM est supérieure à la tension VN1 même très légèrement, compte tenu du gain important de l'amplificateur opérationnel, la tension en sortie de ce dernier augmente de telle-manière que les diodes D à D. se mettent à conduire et les capacités C1 à C se i n n chargent avec une constante de temps rCi qui peut être choisie aussi faible que nécessaire en fonction des caractéristiques de sortie de l'amplificateur opérationnel d'impédance de sortie r. Tant qu'aucun courant n'arrive en ZD, les tensions V VN suivent la tension VM avec: - la constante de temps du réseau RC si VM décroit, - la constante de temps rCi, (i = 1 à n) si VM augmente. Lorsqu'un courant arrive en ZD les tensions des noeuds VN1 à VN augmentent et deviennent supérieures à VM. La tension n en sortie de l'amplificateur opérationnel décroit, les diodes D1 à Dn sont polarisées en inverse et le réseau ana- logique est alors isolé du système d'initialisation. Cette isolation se fait ainsi automatiquement par les diodes D1 à Dn, jouant ici le rôle d'interrupteurs automatiques. o o O Un autre mode de réalisation du dispositif précédent 7 2581807 consiste à utiliser à la place des diodes D1 à D des inter- n rupteurs commandés permettant au dispositif d'avoir un fonc- tionnement symétrique vis-à-vis des températures de mesure, qu'elles soient croissantes ou décroissantes. On peut aussi faire en sorte de commander l'isolation effec- tive par lesdiodes D1 à D en utilisant l'interrupteur I tel n que représenté en figure 3, qui représente la partie modifiée par rapport à la figure 2 du dispositif d'initialisation. Cet interrupteur I met l'entrée + de l'amplificateur opéra- tionnel A à une tension telle que les diodes D1 à Dn soient polarisées en inverse, c'est à dire en état ouvert non conduc- teur, dès la fin de l'initialisation proprement dite, dont la durée minimale est égale à trois fois la plus grande des constantes de temps r Ci, i = 1 à n. o O O Le dispositif, en sus des moyens d'initialisation précédem- ment décrits comporte des moyens permettant d'introduire un. retard à la coupure de l'alimentation des circuits du calcu- lateur analogique et d'initialisation. Ceci permet de préserver la précision de la mesure dynamique de la température de l'objet à protéger même en cas de cou- pure transitoire, de durée indéterminée, particulièrement pour les cas de coupures brèves. Le dispositif comporte donc un séquencement permettant de ne couper l'alimentation du calculateur analogique qu'avec un délai supérieur à environ 3 fois la constante de temps T du réseau RC par rapport à la fin de la phase de dissipation de l'objet à protéger. De cette manière, le calculateur analogique associé à son dispositif d'initialisation garantit toujours une excellente précision indépendamment du fait qu'au' début de la phase de dissipation, il soit alimenté ou non, sachant que pendant j" 2581807 toute la durée de cette phase il doit évidemment être tou- jours alimenté. En effet, si deux phases de dissipation consécutives se pro- duisent et que le début de la deuxième a lieu moins de 3 T après la fin de la première, le calculateur a toujours été alimenté et il a conservé la mémoire intégrale des deux phases de dissipation et de leurs effets. Dans le cas contraire, si le début de la deuxième phase de dissipation a lieu après un délai supérieur à 3 T, après la fin de la phase précédente, le calculateur a perdu son ali- mentation pendant un certain temps, donc a perdu sa mémoire, mais la réinitialisation au début de la deuxième phase consis- tant à mettre toutes les tensions VNU à VN à la valeur de 1 n la tension VM simule très précisément la réalité. o o o Une des applications,plus particulièrement intéressante,des dispositifs de mesure de température d'un objet est la mesu- re de la température de fonctionnement de semi-conducteurs et, entre autres, son application à la protection thermique des relais statiques et contrOleurs électroniques de puissance (CEP). Un CEP est une fonction électronique permettant de commander l'application à une charge d'un courant le plus souvent continu issu d'une source d'alimentation en assurant une protection efficace des éléments en présence: alimentation, réseau électrique de distribution, conmmutateur, charge. La protection des alimentations,réseaux électriques et charges est réalisée par la limitation à une valeur maximale prédé- terminée (qui peut être fonction du temps) du courant qui traverse ladite charge. Pour cela on utilise un commutateur à l'état solide réalisé par un ou plusieurs composants semi-conducteurs de puissance; (de type MOSFET ou bipolaire par exemple). 9 2581807 La protection du commutateur lui-même, est assurée par un système de disjonction. Le principe de fonctionnement d'un CEP classique est présen- té en figure 4: Le CEP est intercalé entre la source d'alimentation VE et la charge RL; son rôle est d'établir ou d'interrompre l'alimen- tation de la charge RL par l'alimentation VE en fonction de la commande extérieure C. Sa seconde fonction est la limitation du courant maximum IM absorbé par la charge. Cette dernière fonction nécessite une certaine protection du commutateur 10, protection assurée par les fonctions de temporisation avant disjonction automatique. L'interrupteur proprement dit est le commutateur 10; l'inter- rupteur protégé en courant 11 est constitué typiquement de l'interrupteur proprement dit 10 associé à un senseur de courant 1, un ampli d'erreur 2 comparant le courant actuel à la valeur maximum fixée IM et du buffer 2. Le détecteur 4 met en évidence un état éventuel de passage en limitation de l'interrupteur 10, cette détection déclen- che une temporisation assurée par 5. Après un certain temps le temporisateur 5 génère un signal qui commande prioritaire- ment le buffer 3 à travers la mémoire 6 de l'état de l'inter- rupteur par l'intermédiaire de la porte 9. La commande extérieure C s'applique également à 9 par 1' intermédiaire de l'interface de Commande 7; Les circuits internes du contrôleur de puissance sont alimen- tés par le circuit d'alimentation interne 8 à partir de 1' alimentation V E Lorsque le CEP reçoit une commande qui le met dans l'état passant (commutateur saturé), le courant à travers le commu- tateur est I = VE/R o V est la tension de l'alimentation EpL E présente en entrée du CEP et RL la charge en sortie du CEP. Si pour une raison quelconque, RL devient inférieure à V/IM o I est le courant maximal toléré à un instant donné, alors M le commutateur se met à fonctionner en mode linéaire et le courant le traversant est asservi sur la valeur I grace à 1' M action des éléments 1, 2 et 3. La puissance dissipée dans l'interrupteur, qui était très faible en mode saturé, puisque égale au produit de l'intensité normale I absorbée par la charge et de la tension de saturation du commutateur, soit souvent moins de 1 % de la puissance maximum transmissible qui vaut I x VE, devient: P = I (V Ix R) = I. x V q x M E M M C Cette puissance est d'autant plus importante que R est faible. Elle est égale à la puissance maximale transmissible I x V. sur un court-circuit (R = O). M E L Par ailleurs dès que l'intensité I égale I cet état est détec- té par l'élément 4 qui déclenche un système de temporisation 5. Si I ne revient pas en dessous de I. pendant la durée de la M temporisation, le commutateur est ouvert automatiquement via les elements 9 et 6 et le CEP disjoncte. Sinon le système de temporisation 5 se réinitialise. La duree maximale admissible de la temporisation dépend: - des tensions présentes à l'entrée et à la sortie du CEP, - de la valeur de la température ambiante au moment de la surcharge, - du mode de refroidissement du dispositif, - des suites d'éventuelles surcharges passées. Dans le CEP classique la durée de la temporisation est fixée de manière à couvrir les pires cas et sa détermination n'in- tègre jamais tous les paramètres dont dépend la durée maxi- male admissible. Il en résulte les inconvénients suivants: - Difficultés pour optimiser la capacité du CEP en fonction d'une utilisation déterminée, - Existence de contraintes opérationnelles; autrement dit le CEP n'est protege que dans des conditions opérationnelles specifiées qui peuvent changer en fonction de l'application, ]11 - La standardisation de ce type de fonction est difficile à atteindre car elle induit de fortes contraintes au niveau des caractéristiques physiques du CEP, telles que poids, encombrement et coûts. Le moyen radical de résoudre ces problèmes est d'accéder à la connaissance des températures des zones critiques du CEPo En effet, le seul paramètre qui peut limiter la vie d'une fonction électronique, dans une gamme de tension et de température d'utilisation, est la température maximale lu atteinte par les composants dissipatifs. - Il est clair que dans le cas du CEP, ce sont les zones actives (jonction pour les composants bipolaires, canal pour les MOS) du ou des semiconducteurs qui forment le commutateur, qui s'échauffent le plus. lb Or la mesure directe de température de ces zones actives est impossible à réaliser de manière simple compte tenu de leur faible volume et donc de leur très faible constante de temps thermique (quelques microsecondes pour les zones actives proprement dites). D' o l'avantage qu'apporte pour la protection de tels contrô- leurs électroniques de puissance,l'utilisation d'un calcula- teur analogique rapide, constitué conformément à la descrip- tion précédente. Dans ce cas, la mesure par simulation-de l'évolution des températures des zones de dissipation (ZD) du commutateur du CEP permet d'assurer la sécurité thermique, la valeur de la température calculée étant alors le critère unique et optimal de disjonction automatique. L'association possible en paral- lele de sous-ensembles interrupteurs limités en courant (sec- tions) et.l'utilisation de ce critère apportent à un CEP ainsi conçu les avantages fondamentaux et uniques suivants, par rapport aux réalisations antérieures: - Modularité maximale, une large gamme de capacité en courant 1 2 pouvant être réalisée à partir d'un nombre restreint de sous- ensembles standards (seul le nombre ou le type de section est a adapter à l'application); - Souplesse d'utilisation maximale puisque les seules con- traintes sont de respecter les gammes de tension et de tempé- rature d'utilisation des composants de puissance, - Très grande fiabilité d'utilisation, - Excellentes performances électriques en termes de pertes en ligne, rendement, rapidité dues à la nouvelle possiblité d' utiliser en parallèle des sections comportant des MOSFET de puissance comme interrupteurs., - Possiblité d'intégration technologique monolithique ou hybride compte tenu des échauffements acceptables dus à la rapidité de réaction du contrôle thermique, - Rapidité du contrôle de courant qui élimine la nécessité d'utilisation de composants encombrants destinés à la limita- tion de la vitesse d'évolution du courant de charge, - Standardisation des sous ensembles constitutifs. Un CEP suivant l'invention est représenté à titre d'exemple en figure 5: De manière analogue au CEP classique de la figure 4, le CEP objet de l'invention est intercalé entre une alimentation V E et une charge RL; il a pour rôle d'établir ou d'interrom- pre l'alimentation de la charge RL par l'alimentation VE en fonction de la commande externe C. Le CEP comprend: - la fonction interrupteur limité en courant 11 proprement dite réalisée par une ou plusieurs sections en parallèle, chaque section étant l'association d'un FET unique 10, d'un senseur de courant 1, d'un amplificateur d'erreur 2 et d'un buffer 3; - la fonction commande qui est assurée par la réception de la commande externe C proprement dite par l'interface 7, par l'aiguillage 9 de cette commande vers un dispositif de memorisation 6 de ladite commande. Ce dispositif 6 commande l'état conducteur des sections 11 avec un retard déterminé par la temporisation 19 et l'état bloque des sections 11, sans retard, - la fonction protection est assurée par le calculateur analogique 14, mis dans un état représentatif de l'état ther- mique du ou des interrupteurs 10 par le dispositif d'initia- lisation 15,1es paramètres d'entrée du calculateur analogique étant acquis par, d'une part le dispositif de mesure 13 de la puissance instantanée dissipée dans le ou les interrup- teurs 10, d'autre part par le thermomètre constitué de la sonde de température 21 et du circuit de conversion 16. L'information puissance instantanée dissipée est aiguillée par l'interrupteur 12, en entrée du calculateur analogique suivant la séquence qui sera décrite ci-après. L'information de température issue du calculateur analogique 14, est comparée par le comparateur 17 à la température e max de consigne. Lorsque cette valeur de consigne est atteinte, une commande. prioritaire d'ouverture des interrupteurs 10 est envoyée par 17 via la porte 9 vers la mémoire d'état 6. Les circuits électroniques réalisant ces fonctions sont ali- mentés par l'alimentation interne 8; la mémoire d'état 6, l'interface 7 et la porte 9 sont alimentés en permanence; le reste des circuits réalisant ces fonctions est alimenté à travers l'interrupteur 20 commandé par la mémoire d'état 6, cet interrupteur 20 se fermant sans retard lorsque la mémoi- re d'état 6 commande la mise en conduction de 10 et avec une temporisation définie par 18 lorsque la mémoire d'état commande l'ouverture du ou des interrupteurs 10. o a O Une autre des caractéristiques essentielles de l'invention réside dans la méthode de mesure de la puissance instantanée dissipée dans l'élément à protéger ZD. La valeur de cette puissance, du fait de la limitation en courant du ou des commutateurs 10 est obtenue par la seule mesure de la chute de tension V aux bornes des sections du commutateur. Cette mesure de puissance dissipée dans l'élé- ment à protéger est réalisée par un circuit de transformation tensioncourant dont les figures 6 et 7 présentent des exemples de réalisation. Le courant issu du transformateur tension-courant 13 propor- tionnel à la puissance instantanée dissipée dans le ou les interrupteurs est injecté dans le calculateur analogique 14. -Par contre, la sortie de ce transformateur tension-courant n'est représentatif de la puissance dissipée en ZD seule- ment lorsque le commutateur 10 du CEP est fermé. En effet, s'il est ouvert, la tension aux bornes du commutateur 10 est maximale,mais le courant le traversant étant nul, la puissance qui y est dissipée est également nulle. De ce fait, le senseur de puissance est un transformateur tension-courant 13 associé à l'interrupteur électronique 12, synchrone de la commande du commutateur du CEP. Les circuits des figures 6 et 7 présentent des exemples des senseurs de puissance. Selon l'invention, le senseur de puissance 13 de la figure 6 fonctionne de la manière suivante: La tension VC qui est la chute de tension aux bornes du commutateur limité-en courant 11, se développe aux bornes des deux résistances R et r en série, à la tension du seuil de la diode base-émetteur du transistor T2 près.Cette ten- sion de seuil est généralement négligée devant la valeur de VC. Le courant i traversant r, situé dans l'émetteur de T2 est sensiblement égal à Vc/R+r. Le dispositif 22 constitué de T1, T2 et des deux résistances R est un "miroir de courant"; il en résulte que le courant issu du collecteur de T1 est donc égal au courant i propor- * tionnel à VC, donc proportionnel à la puissance instantanée dissipée dans le commutateur traversé par le courant de limitation I. M Le senseur de puissance 13 de la figure 7 utilise l'égalité des courants collecteur et émetteur du transistor T, ayant un gain en courant suffisant. Le courant d'émetteur est sen- siblement egal au rapport V /R (à la tension de seuil de la C diode base-émetteur près). o O O Une autre caractéristique essentielle de l'invention réside dans la méthode de mise en parallèle de plusieurs commuta- teurs 11il limités en courant, dans le but d'augmenter la capa- cite de commutation du CEP. Les interrupteurs 10 du CEP ainsi constitué, doivent se par- tager équitablement le courant total traversant ce CEP. Pour des commutateurs réalisés à l'aide de transistors bipo- laires des résistances de faible valeur, en série dans les émetteurs, peuvent suffire pour réaliser le partage équilibré du courant total traversant le CEP. Par contre, pour des commutateurs réalisés à partir de plu- sieurs MOSFET de puissance, le problème n'est pas aussi simple. Le moyen le plus sûr de réaliser une répartition équitable des puissances dissipées est de mettre en parallè- le non pas les composants de puissance seuls, comme pratiqué dans l'état de l'art antérieur mais d'associer à chacun d' eux ses propres circuits de contrôle de courant maximal. Le courant de limitation pouvant ainsi être réglé de manière 3u précise pour chaque section 11, les puissances dissipées dans chaque composant de puissance 10 constitutif du commu- tateur du CEP sont parfaitement maitrisées et identiques. Cette répartition équitable de la puissance dissipée dans chacune des sections 11 conduit à une troisième caractérist que essentielle de l'invention qui réside dans l'utilisation d'un dispositif de protection thermique unique pour l'ensem- ble des commutateurs 10 utilisés. Dans ce but, l'invention prévoit de s'assurer que les che- mins thermiques d'évacuation de l'énergie dissipée dans chaque interrupteur 10 sont similaires. Dans le cas o des chemins thermiques identiques ne seraient pas réalisables il est prévu d'assurer la protection ther- mique du composant ayant la plus mauvaise résistance ther- mique d'évacuation de l'energie qu'il absorbe. La figure 5 déjà décrite représente un dispositif conforme a l'invention; le fonctionnement en est le suivant: Le commutateur du CEP est réalisé par la mise en parallèle de plusieurs sections 11, sections identiques constituées chacune d'un commutateur 10 de type FET, d'un senseur de courant 1, d'un amplificateur d'erreur 2 et d'un buffer 3. La sonde de mesure 21 de la température eM est placée sur le chemin thermique d'évacuation de l'énergie dissipée par le CEP, ou par celui de ces commutateurs 10, ayant la plus mauvaise résistance thermique. Chaque section 11 reçoit le signal de commande issu de la mémoire d'état 6, qui intervient au niveau des éléments 1,2 ou 3 de la boucle de limitation de courant pour commander la conduction ou le blocage du FET 10. En mode conducteur, le courant à travers le FET 10 peut être compris entre O et Ix Si ce courant est inférieur à IM le FET est saturé, si ce courant est égal à IM' le FET fonction- ne en mode linéaire pour assurer la régulation du courant qui le traverse à la valeur maximale IM Comme déjà indiqué, la protection en température est assurée par les éléments 21, 16, 13, 12, 14, 15, 17 qui permettent 17 2581807 de simuler la température réelle de la zone ZD à partir de: a) la mesure de la température en un point PP du chemin thermique d'évacuation de l'énergie dissipée en ZD (sonde de température 21 située en PP et thermomètre à sortie en tension 16 associés au FET de la section N 1 par exemple).- b) la mesure de la puissance instantanée dissipée en ZD obtenue par 12 et 13. C) la simulation des caractéristiques du chemin thermique entre ZD et PP par le réseau RC analogique 14. Tant que eZD est inférieure à la température limite e max, l'état du CEP correspond à l'état de la commande externe C transmis par 6. Si eZD atteint le seuil e max fixé, la sortie du comparateur 17 bascule, ce qui correspond à l'émission d'une commande interne d'ouverture des commutateurs 10 prioritaire sur la commande externe C du fait de 9. Par ailleurs, cette protection thermique est assurée de façon complémentaire par la conception spécifique des cir- cuits d'alimentation interne décrits ci-après: Le circuit 8 fournit les tensions d'alimentation internes au CEP: - Cecircuit 8 alimente enpermanence les fonctions 6, 7 et 9 afin d'assurer la transmission permanente des ordres de com- mande du CEP. - Les circuits internes bas niveau des sections 11 et de l'ensemble des circuits assurant le contrôle thermique propre- ment dit 21, 16, 13, 12, 14, 15 et 17 ne sont pas alimentés lorsque le commutateur du CEP est ouvert afin de minimiser la consommation dans cet état (rôle de l'interrupteur 20). Chaque fois que l'ouverture du commutateur est provoquée, que ce soit de manière interne (action de la protection ther- mique) ou sur demande de la commande externe C, les FET 18 2581807 sont bloqués immédiatement et les alimentations internes non permanentes des circuits listés ci-dessus sont coupées par l'interrupteur 20 avec un certain retard fixé par la tempo- risation d18, ceci pour maintenir la précision du calculateur analogique, comme précédemment décrit. En mode de fonctionnement nominal, c'est à dire hors cas de disjonction thermique, l'état des commutateurs 10 reproduit l'état de la commande d'entrée C qui est traitée par les élé- ments 7,9 et 6. L'élément 7 assure l'adaptation et le filtra- ge éventuel de la commande externe d'entrée C. Cette comman- de après adaptation permet de positionner l'état de la mé- moire 6 à travers le circuit 9 qui assure la priorité du contrôle thermique venant de 17 sur la commande externe C. L'état mémorisé en 6 est transmis sans retard vers les sec- tions 11 lorsque la commande C ou la commande de disjonction thermique demandent l'ouverture de l'interrupteur; et avec un retard déterminé par la temporisation 19, lorsque par 1' intermédiaire de la commande C on souhaite la fermeture des commutateurs 10. L'objet de cette temporisation 19 est de permettre aux ali- mentations internes commutées par 20 de s'établiravant fer- meture effective du commutateur 10. Le CEP présenté en figure 5 utilise des MOS FET canal N; il est possible d'utiliser des MOS FET canal P, dans ce cas les sections 11 sont réalisées comme indiqué en figure 8. Le fonctionnement est identique à celui des sections utili- sant des canaux N. REVENDICATIONS 1.- Dispositifde-mesure de température, de protection et de sécurité utilisant un modèle de la transmission ther- mique (14) entre l'objet ou le point à protéger et le point o s'effectue la mesure de température, caractérisé par l'utilisation d'un dispositif d'initialisation (15) permettant, à l'instant de la mise sous tension ou de la remise sous tension de positionner l'état du modèle ther- mique en un point de fonctionnement représentatif de la température réelle de l'objet à protéger. 2.- Dispositif de protection thermique d'un circuit élec- tronique "état solide" (10), caractérisé par le fait qu'il utilise un dispositif de mesure selon la revendica- tion 1, avec un réseau analogique (14) représentatif d'un modèle thermique du circuit à protéger, des moyens étant prévus pour isoler le réseau analogique (14) et lui per- mettre ainsi d'être représentatif de l'état thermique du circuit à protéger, quel que soit l'état électrique des circuits amont et des circuits internes audit dispositif. les revendications 3.- Dispositif selon/1 et 2, caractérisé par l'utilisation d'un circuit de temporisation (18) conservant sous tension le circuit modèle analogique (14) pendant un temps suffi- sament long après interruption de la dissipation dans le circuit à protéger (10) pour que l'état électrique dudit modèle reste représentatif de l'état thermique réel du circuit à protéger lors d'une remise sous tension. 4.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 A 3, dans lequel l'objet A protéger est un contrôleur électro- nique de puissance. 5.- Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 4n dans lequel la mesure de la puissance instantanée dissi- pée dans l'objet à protéger, parcouru par un courant connu, est réalisée par la seule mesure de la tension électrique (VC) présente aux bornes de cet objet. 6.- Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par l'utilisation d'un interrupteur auxiliai- re (12) permettant de n'appliquer au modale (14) la ten- sion représentative de la puissance instantanée dissipée par l'élément & protéger (10) que lorsque celui-ci est dans un état de conduction. 7.- Contrôleur électronique de puissance, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de protection ther- mique selon l'une des revendications 2 à 6, utilisant plusieurs circuits électroniques "état solide", avec leurs circuits individuels de commande (11-11n), lesdits cir- cuits électroniques "état solide"-étant branchés en pa- rallèle. 8.- Contrôleur électronique de puissance suivant la reven- dication 7, caractérisé par l'utilisation d'un circuit unique de protection thermique (12, 13, 14, 15, 16, 17, 21). 9.- Contrôleur électronique de puissance suivant la re- vendication 8, caractérisé par une disposition des semi- conducteurs de puissance telle que le chemin de dissipa- tion thermique est sensiblement le même pour tous lesdits semi-conducteurs de puissance.