FR2476927A1 - Battery voltage regulator - uses two threshold detectors to provide both over-voltage and under-voltage compensation via discharge path or auxiliary supply - Google Patents
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Abstract
Description
CIRCUIT DE PROTECTION ET DE REGULATION DE TENSION D'UN ETAGE DE
STOCKAGE D'ENERGIE ELECTRIQUE.CIRCUIT FOR PROTECTION AND REGULATION OF VOLTAGE OF A STAGE OF
ELECTRICAL ENERGY STORAGE.
La présente invention concerne un circuit de protection et de régulation de tension d'un étage de stockage d'énergie électrique. The present invention relates to a voltage protection and regulation circuit of an electrical energy storage stage.
Ce circuit trouve une application très intéressante dans les petites stations d'alimentation électrique en site isolé, qui doivent donc être autonomes et qui fonctionnent par exemple à partir de modules photovoltalques, mais il convient également pour des installations de puissance plus-élevée.This circuit finds a very interesting application in small isolated power supply stations, which must therefore be autonomous and which operate for example from photovoltaic modules, but it is also suitable for higher power installations.
L'inconvénient majeur des circuits connus de ce type est leur rendement relativement médiocre, dO au fait que le problème des pertes est mal maitrisé, ou n'est même pas pris en considération. Les tentatives plus élaborées pour une minimisation de ces pertes conduisent par contre à une complexité et à un coût qui ne sont pas souhaitables dans le cas actuel, le circuit proposé dans la présente demande devant faire partie d'un équipement grand public à très large diffusion. The major drawback of known circuits of this type is their relatively poor efficiency, due to the fact that the problem of losses is poorly controlled, or is not even taken into consideration. The more elaborate attempts to minimize these losses lead, on the other hand, to a complexity and a cost which are not desirable in the present case, the circuit proposed in the present application having to be part of a very wide range consumer equipment. .
Le but de l'invention est de proposer un circuit de protection et de régulation de tension d'un étage de stockage d'énergie électrique qui soit de structure très simple et à très faibles pertes. The object of the invention is to provide a voltage protection and regulation circuit for an electrical energy storage stage which is of very simple structure and with very low losses.
Le circuit selon l'invention est, à cet effet, caractérisé en ce qu'il comprend l'association en série (A) d'un étage de conversion transformant en énergie électrique une énergie d'un autre type ; (B) d'un étage de protection contre les surtensions comprenant lui-même (1) un premier détecteur à seuil et (2) un circuit de dérivation commandé par ce premier détecteur en cas de surtension ; (C) de l'étage de stockage d'énergie électrique ; (D) d'un étage de protection contre les sous-tensions comprenant lui-même (1) un deuxième détecteur à seuil et (2) un circuit bistable de commutation charge-alarme commandé en cas de sous-tension par ce deuxième détecteur par l'intermédiaire d'impulsions passagères ; et (E) d'un étage de charge à deux positions selon l'état du deuxième détecteur. The circuit according to the invention is, for this purpose, characterized in that it comprises the association in series (A) of a conversion stage transforming into electrical energy energy of another type; (B) an overvoltage protection stage itself comprising (1) a first threshold detector and (2) a bypass circuit controlled by this first detector in the event of overvoltage; (C) the electrical energy storage stage; (D) an undervoltage protection stage itself comprising (1) a second threshold detector and (2) a bistable load-alarm switching circuit controlled in the event of undervoltage by this second detector by through transient pulses; and (E) a two-stage charge stage according to the state of the second detector.
Ce circuit évite donc que l'étage de stockage de l'énergie électrique ne soit chargé au-delà de la valeur qu'il peut supporter (dans le cas d'une batterie au plomb, au-delà de la valeur pour laquelle une accélération de l'électrolyse et de la montée en température commence à se manifester) ou qu'il ne se décharge au-dessous d'une valeur à partir de laquelle sa durée de vie serait compromise (par sulfatage dans le cas des batteries), tout en autorisant des réglages séparés et pratiquement non-interactifs des niveaux de tension. This circuit therefore prevents the electrical energy storage stage from being charged beyond the value it can withstand (in the case of a lead-acid battery, beyond the value for which an acceleration of electrolysis and the rise in temperature begins to appear) or that it does not discharge below a value from which its lifetime would be compromised (by sulphating in the case of batteries), all by allowing separate and virtually non-interactive adjustments to voltage levels.
Dans le mode de réalisation retenu, plusieurs avantages ressortent clairement. En particulier, les premier et deuxième détecteurs à seuil sont des diodes Zenervdites programmables, placées en parallèle respectivement sur l'étage de conversion et sur l'étage de stockage et dont les seuils peuvent être ajustés à l'aide d'un pont de résistances placé en parallèle sur chacune d'elles ; ce composant présente ici une souplesse d'utilisation particulièrement intéressante dans le cas de l'application envisagée ci-dessus et évite en outre l'utilisation d'amplificateurs opérationnels qui font inévitablement appel à des sources de tension de référence extérieures.Par ailleurs, le circuit de dérivation est composé de transistors en cascade commandés par l'une des diodes Zener programmables, tandis que le circuit de commutation est composé d'un relais bistable à commande par impulsions brèves et d'un étage à transistors commandant le ou les enroulements de ce relais et commandé lui-même par l'autre diode Zener. Cette structure à relais, n'entraînant pas de chute de tension entre la ligne et le circuit de charge, est très avantageuse par rapport aux dispositifs à semiconducteurs et permet de limiter les pertes à une très faible proportion de la puissance utile disponible. In the embodiment chosen, several advantages are clearly apparent. In particular, the first and second threshold detectors are programmable Zenerv dit diodes, placed in parallel respectively on the conversion stage and on the storage stage and the thresholds of which can be adjusted using a resistance bridge placed in parallel on each of them; this component has here a particularly advantageous flexibility of use in the case of the application envisaged above and also avoids the use of operational amplifiers which inevitably call on external reference voltage sources. branch circuit is composed of cascaded transistors controlled by one of the programmable Zener diodes, while the switching circuit is composed of a bistable relay with short pulse control and a transistor stage controlling the winding (s) this relay and controlled by the other Zener diode. This relay structure, which does not cause a voltage drop between the line and the load circuit, is very advantageous compared to semiconductor devices and allows losses to be limited to a very small proportion of the available useful power.
D'autresparticularités et avantages du circuit selon l'invention apparaîtront plus clairement en se référant à la description qui suit et aux dessins annexés, qui montrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :
- la figure 1 montre le schéma complet du circuit de protection et de régulation conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une courbe d'évolution dans le temps de la tension aux bornes de l'étage de stockage et montre la relation entre les valeurs de cette tension et les actions du circuit de protection et de régulation, différentes selon la période considérée ; et
- la figure 3 montre une variante de réalisation de l'étage de protection contre les sous-tensions.Other particularities and advantages of the circuit according to the invention will appear more clearly with reference to the description which follows and to the appended drawings, which show by way of nonlimiting example an embodiment of the invention and in which:
- Figure 1 shows the complete diagram of the protection and regulation circuit according to the invention;
- Figure 2 is a trend curve over time of the voltage across the storage stage and shows the relationship between the values of this voltage and the actions of the protection and regulation circuit, different depending on the period considered ; and
- Figure 3 shows an alternative embodiment of the stage of protection against undervoltage.
Le circuit de protection et de régulation de tension conforme à l'invention et décrit ci-dessous en référence aux figures comprend l'association en série d'un étage 1 de conversion en énergie électrique d'une énergie d'un autre type2 qui est ici un dispositif de capture de l'énergie solaire comprenant un ou plusieurs modules photovoltalques, d'un étage 2 de protection contre les surtensions, d'une batterie 3 de stockage de l'énergie électrique fournie par l'é- tage de conversion, d'un étage 4 de contre de tension, d'un étage 5 de protection contre les sous-tensions, et d'un étage de charge 6. The voltage protection and regulation circuit according to the invention and described below with reference to the figures comprises the series association of a stage 1 for converting energy of another type2 into electrical energy which is here a device for capturing solar energy comprising one or more photovoltaic modules, a stage 2 for protection against overvoltages, a battery 3 for storing the electric energy supplied by the conversion stage, of a stage 4 of against voltage, of a stage 5 of protection against undervoltage, and of a charging stage 6.
L'étage 2 de protection contre les surtensions de la batterie 3 comprend une diode Zener programmable 20, à seuil réglable à l'aide d'un pont de résistances R1, R2, R3, R7 placé en parallèle sur cette diode 20 et une résistance R8 en série avec cette diode et sur la sortie du dispositif 1 de capture d'énergie solaire (dans l'exemple décrit, c'est R2 qui constitue le potentiomètre de réglage du seuil de fonctionnement). La diode Zener 20 commande un circuit de dérivation composé d'un premier transistor NPN de puissance 21 dont le circuit collecteur-émetteur est directement en parallèle sur la sortie du dispositif 1 et dont la base est commandée par l'intermédiaire d'une résistance R4 par le circuit émetteur-collecteur d'un deuxième transistor PNP 22.Ce circuit émetteur-collecteur du transistor 22 et une résistance R5 en série avec lui sont en parallèle, par l'intermédiaire d'une diode de blocage 23, sur la sortie du dispositif 1, ainsi que sur le pont de résistances R1, R2, R3, R7 > et la base de ce transistor 22 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R6 à la borne positive de la diode 20 ; la résistance R8 est branchée en série avec la diode 20, de sorte que cette association des composants 20 et R8 est aussi en parallèle sur l'ensemble série constitué par le circuit émetteurcollecteur du transistor 22 et la résistance R5. The stage 2 of overvoltage protection of the battery 3 comprises a programmable Zener diode 20, with adjustable threshold using a resistor bridge R1, R2, R3, R7 placed in parallel on this diode 20 and a resistor R8 in series with this diode and on the output of the device 1 for capturing solar energy (in the example described, it is R2 which constitutes the potentiometer for adjusting the operating threshold). The Zener diode 20 controls a branch circuit composed of a first power NPN transistor 21 whose collector-emitter circuit is directly in parallel on the output of device 1 and whose base is controlled by means of a resistor R4 by the emitter-collector circuit of a second PNP transistor 22.This emitter-collector circuit of transistor 22 and a resistor R5 in series with it are in parallel, via a blocking diode 23, on the output of the device 1, as well as on the resistor bridge R1, R2, R3, R7> and the base of this transistor 22 is connected via a resistor R6 to the positive terminal of the diode 20; the resistor R8 is connected in series with the diode 20, so that this association of the components 20 and R8 is also in parallel on the series assembly constituted by the emitter-collector circuit of the transistor 22 and the resistor R5.
Ainsi, en période de charge, la diode Zener 20, non conductrice, voit la tension à ses bornes s'élever. Lorsque son seuil, fixé par réglage du potentiomètre R2 du pont R1, R2, R3, R7 est atteint, le transistor 22 , qui était bloqué, conduit et commande à son tour la conduction du transistor 21. a diode 23 se bloque et interrompt la charge de la batterie 3, le transistor 21 assurant seul la dissipation de l'énergie fournie par le dispositif 1. Le potentiomètre
R7, placé en série avec R1, R2, R3 et associé à une résistance R9 branchée entre le point commun à (R3, R7) et le point commun à (R4,R5) permet de fixer le seuil de retour en période de charge de la batterie 3 et donc la largeur de la bande d'hystérésis de l'étage 2 de protection de cette batterie contre les surtensions.Thus, during charging, the non-conductive Zener 20 diode sees the voltage across its terminals rise. When its threshold, fixed by adjustment of the potentiometer R2 of the bridge R1, R2, R3, R7 is reached, the transistor 22, which was blocked, conducts and in turn controls the conduction of the transistor 21. A diode 23 is blocked and interrupts the charge of the battery 3, the transistor 21 ensuring only the dissipation of the energy supplied by the device 1. The potentiometer
R7, placed in series with R1, R2, R3 and associated with a resistor R9 connected between the point common to (R3, R7) and the point common to (R4, R5) makes it possible to set the return threshold during a charge period of the battery 3 and therefore the width of the hysteresis band of the stage 2 of protection of this battery against overvoltages.
L'étage 4 de contrôle de tension de la batterie 3 comprend une diode Zener programmable 40 placée en série avec un dispositif 41 de mesure de tension dont la référence zéro du cadran de lecture est ainsi décalée pour constituer un effet d'expansion d'échelle de tensions dans la zone des tensions concernées. Le seuil de la diode Zener 40 est réglable, comme précédemment, à l'aide d'un pont de résistances Roll, R12, R13, R17 placé en parallèle sur l'association série de la diode 40 et du dispositif 41 et dans lequel R12 constitue ici le potentiomètre de réglage du seuil déterminant le décalage de zéro. The stage 4 for controlling the voltage of the battery 3 comprises a programmable Zener diode 40 placed in series with a device 41 for measuring the voltage, the zero reference of the reading dial of which is thus offset to constitute an effect of scale expansion of tensions in the area of the tensions concerned. The threshold of the Zener diode 40 is adjustable, as before, using a Roll resistance bridge, R12, R13, R17 placed in parallel on the series association of the diode 40 and the device 41 and in which R12 here constitutes the threshold adjustment potentiometer determining the zero offset.
L'étage 5 de protection contre les sous-tensions pouvant affecter la batterie 3 comprend également une diode Zener programmable 50 à seuil réglable à l'aide d'un pont de résistances R21,
R22, R232 R27 placé en parallèle sur la diode 50 et une résistance
R28 en série avec cette diode et sur la batterie 3 et l'étage 4 de contrôle de tension associé (c'est R22 qui constitue ici le potentiomètre de réglage). La diode 50 commande un circuit de commutation charge -alarme composé d'un relais bistable BR et d'un étage à transistors relié à la borne positive de cette diode. Plus précisément, l'étage à transistors comprend lui-même un troisième transistor PNP 51a dont la base est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R26 à la borne positive de la diode 50 et dont le circuit émetteur-collecteur est relié en série à un premier enroulement d'excitation 52a du relais BR, l'excitation de ce premier enroulement 52a conduisant à un premier état stable de ce relais.L'étage à transistors comprend également un quatrième transistor PNP 53a dont la base est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R30 au point commun entre le collec teur du transistor 51a et le premier enroulement 52a et dont le circuit émetteuFcollecteur est relié en série à un deuxième enroulement d'excitation 52b du relais BR, l'excitation de ce deuxième enroulement conduisant au deuxième état stable du relais.The stage 5 of protection against undervoltage which can affect the battery 3 also includes a programmable Zener diode 50 with adjustable threshold using a resistor bridge R21,
R22, R232 R27 placed in parallel on the diode 50 and a resistor
R28 in series with this diode and on the battery 3 and the stage 4 of associated voltage control (it is R22 which constitutes here the adjustment potentiometer). Diode 50 controls a load-alarm switching circuit composed of a bistable relay BR and a transistor stage connected to the positive terminal of this diode. More specifically, the transistor stage itself comprises a third PNP transistor 51a, the base of which is connected via a resistor R26 to the positive terminal of the diode 50 and the emitter-collector circuit of which is connected in series to a first excitation winding 52a of the relay BR, the excitation of this first winding 52a leading to a first stable state of this relay. The transistor stage also includes a fourth PNP transistor 53a whose base is connected by the intermediate of a resistor R30 at the common point between the collector of transistor 51a and the first winding 52a and whose emitter-collector circuit is connected in series to a second excitation winding 52b of relay BR, the excitation of this second winding leading to the second stable state of the relay.
Ainsi, en fonctionnement, si la tension de la batterie devient trop faible, la diminution de tension aux bornes du montage en série de la diode 50, qui est alors conductrice, et de la résistance R28 fait cesser cette conduction dès que le seuil de cette diode est atteint. Thus, in operation, if the voltage of the battery becomes too low, the reduction in voltage across the terminals of the series connection of the diode 50, which is then conductive, and of the resistor R28 stops this conduction as soon as the threshold of this diode is reached.
Le transistor 53a devient alors conducteur et l'enroulement 52b du relais BR est excité, tandis que le transistor 51a cesse de conduire et que l'enroulement 52a cesse d'être excité. I1 y a alors commutation des contacts du relais BR de la position de liaison avec un circuit de charge LD vers la position liaison avec un circuit d'alarme AL, ce qui interrompt l'excitation de l'enroulement 52b. Cette excitation n'a donc été que passagère et n'a entraîné que des pertes réduites, avantage qui se cumule avec celui de l'utilisation d'un contact de relais, à chute de tension nulle, pour établir la liaison entre la batterie et l'étage de charge 6.Le circuit d'alarme AL n'est pas représenté, car il peut être de n'importe quel type connu à cejour, et sa nature particulière n'entre pas dans le cadre de l'invention. Le circuit de charge LD n'est pas représenté non plus, car le circuit de protection et de régulation de tension selon l'invention s'adapte en fait à toutes sortes de circuits de charge et, pour citer entre autres un exemple mais qui n'est nullement limitatif, à un onduleur pour faibles puissances tel que celui décrit dans la demande de brevet français No 79 20 500 du 10 août 1979 déposée également au nom de la Demanderesse et qui convient tout particulièrement pour les applications de faible ou de moyenne puissance évoquées en début de description.The transistor 53a then becomes conductive and the winding 52b of the relay BR is energized, while the transistor 51a stops driving and the winding 52a ceases to be energized. There is then switching of the contacts of the relay BR from the position of connection with a load circuit LD to the position of connection with an alarm circuit AL, which interrupts the excitation of the winding 52b. This excitation was therefore only temporary and only resulted in reduced losses, an advantage which is cumulative with that of the use of a relay contact, at zero voltage drop, to establish the connection between the battery and the load stage 6. The alarm circuit AL is not shown, because it can be of any type known to date, and its particular nature does not come within the scope of the invention. The LD load circuit is not shown either, because the voltage protection and regulation circuit according to the invention in fact adapts to all kinds of load circuits and, to cite an example, but which does not is in no way limiting, to an inverter for low powers such as that described in French patent application No 79 20 500 of August 10, 1979 also filed in the name of the Applicant and which is particularly suitable for low or medium power applications mentioned at the beginning of the description.
Réciproquement, le potentiomètre R27, placé en série avec R21,
R22, R23 et associé en série à une résistance R29 reliée par son autre extrémité au point commun à l'enroulement 52a du relais BR et au collecteur du transistor 51a, permet de fixer le seuil de retour dans l'autre position du relais (c'est-à-dire dans la position où le circuit de charge LD peut être à nouveau branché en sortie de l'étage 5), et donc la largeur de la bande d'hystérésis de cet étage 5 de protection de la batterie contre les sous-tensions.Conversely, the potentiometer R27, placed in series with R21,
R22, R23 and associated in series with a resistor R29 connected by its other end to the point common to the winding 52a of the relay BR and to the collector of the transistor 51a, allows to set the return threshold in the other position of the relay (c '' i.e. in the position where the charging circuit LD can be connected again at the output of stage 5), and therefore the width of the hysteresis band of this stage 5 of protection of the battery against undervoltage.
Les variations de tension de la batterie 3, (entre les points
P et M) Représentées sur la figure 2, montrent clairement les interactions entre les valeurs de cette tension UpM et les actions de protection des étages 2 (périodes A, B, C) et 5 (périodes D, E, F) respectivement. On peut en effet distinguer sur cette figure les diverses périddes qui correspondent au fonctionnement décrit précédemment
- période A : fonctionnemeitnormalde la batterie
- période B1: la charge de la batterie est élevée et se rapproche du seuil d'entrée en action de l'étage de protection 2
- période C : l'étage 2 est entré en action et la liaison entre le dispositif 1 et la batterie 3 est interrompue
- période B2: cette même liaison est rétablie
- période D : la charge de la batterie diminue de façon importante et se rapproche du seuil d'entrée en action de l'étage de protection 5 ;
- période E : l'étage 5~est entré en action et commande la commutation du relais en position d'alarme, avec suppression de la liaison avec le circuit de charge LD et établissement de celle avec le circuit d'alarme AL ;
période F: ceieliaison est rétablie, et le relais revient dans sa position de fonctionnement normal (on retrouve alors le fonctionnement observé pendant la période A).The voltage variations of the battery 3, (between the points
P and M) Represented in FIG. 2, clearly show the interactions between the values of this voltage UpM and the protection actions of stages 2 (periods A, B, C) and 5 (periods D, E, F) respectively. We can indeed distinguish in this figure the various periddes which correspond to the functioning described above
- period A: normal functioning of the battery
- period B1: the battery charge is high and approaches the threshold for entry into action of protection stage 2
- period C: stage 2 entered into action and the link between device 1 and battery 3 is interrupted
- period B2: this same connection is re-established
- period D: the battery charge decreases significantly and approaches the threshold for entry into action of the protection stage 5;
- period E: stage 5 ~ has entered into action and controls the switching of the relay to the alarm position, with removal of the connection with the load circuit LD and establishment of that with the alarm circuit AL;
period F: this link is restored, and the relay returns to its normal operating position (we then find the operation observed during period A).
Les essais entrepris par la Demanderesse ont conduit à sélectionner, pour un bon fonctionnement du circuit selon l'invention, les valeurs ou les composants suivants
- dispositif 1 : module photovoltaique BPX 47 A ou BPX 47 C, fabriqué par la Société [a a Radiotechnique-Compelec
- diodes Zener 20, 40 et 50 : composants TL 431 C fabriqués par la Société Texas Instruments
- résistances (valeurs exprimées en kilohms) : R1 = R21 = 470 ;
R2 -R12 = R22 = 100 ; R3 = R8 Rg -R13 -R17 -R23 28 29 =
R30 = 10 ; R4 = 0,1 ; R5 = R6 = R7 = R27 = 1 R11 = 220 ; R26 = 10 (figure 1) ou 3,3 (figure 3) ; R55 = 0,33.The tests undertaken by the Applicant have led to the selection, for correct operation of the circuit according to the invention, of the following values or components
- device 1: photovoltaic module BPX 47 A or BPX 47 C, manufactured by the company [aa Radiotechnique-Compelec
- Zener 20, 40 and 50 diodes: TL 431 C components manufactured by Texas Instruments
- resistances (values expressed in kilohms): R1 = R21 = 470;
R2 -R12 = R22 = 100; R3 = R8 Rg -R13 -R17 -R23 28 29 =
R30 = 10; R4 = 0.1; R5 = R6 = R7 = R27 = 1 R11 = 220; R26 = 10 (Figure 1) or 3.3 (Figure 3); R55 = 0.33.
Bien entendu, le circuit de protection et de régulation selon l'invention n'est pas limité au mode de réalisation qui vient d'être décrit, donné à titre d'exemple non limitatif et pour lequel des variantes peuvent être proposées sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the protection and regulation circuit according to the invention is not limited to the embodiment which has just been described, given by way of nonlimiting example and for which variants can be proposed without leaving it of the scope of the invention.
I1 va de soi, par exemple, que ce circuit peut être utilisé avec des étages de conversion d'un autre type que des dispositifs de capture d'énergie solaire, même s'il s'agit là de la pricipale application envisagée. It goes without saying, for example, that this circuit can be used with conversion stages of another type than solar energy capture devices, even if this is the main application envisaged.
Si l'étage de conversion prévu en tête du circuit selon l'iz vention ne peut supporter un court-circuit complet, on insère-dans le circuit collecteur-émetteur du transistor 21 de l'étage de protection 2 contre les surtensions, entre le point commun à la diode 23 et à la connexion de sortie positive de l'étage de conversion 1 et le collecteur de ce transistor 21, une résistance (de valeur ohmique 5 ohms dans le cas du module BPX 47 C cité plus haut, d'après les essais réalisés) qui assure la dissipation de l'énergie délivrée par l'étage de conversion, la dissipation assurée par le transistor 21 n'ayant alors plus qu'une importance modérée par rapport à celle assurée par cette résistance. If the conversion stage provided at the head of the circuit according to the invention cannot withstand a complete short circuit, one inserts-in the collector-emitter circuit of the transistor 21 of the protection stage 2 against overvoltage, between the point common to the diode 23 and to the positive output connection of the conversion stage 1 and the collector of this transistor 21, a resistor (of ohmic value 5 ohms in the case of the BPX module 47 C cited above, of after the tests carried out) which ensures the dissipation of the energy delivered by the conversion stage, the dissipation provided by the transistor 21 then having only a moderate importance compared to that provided by this resistance.
On notera enfin que, dans l'étage de protection 5 contre les sous-tensions, au lieu d'un relais à aimant permanent, qui est donc polarisé, d'autres types de relais bistables peuvent être utilisés, tels que des relais à un seul enroulement d'excitation (notamment relais à rémanence par exemple de la marque Gruner), relais à rochet, etc... .Dans le cas d'un relais à rémanence, l'étage à transistors de cet étage 5 comprend un transistor 51c dont la base est toujours reliée à la borne positive de la diode 50 par l'intermédiaire de la résistance R26, mais dont le circuit émetteur-collecteur commande la base d'un transistor 53c ; le circuit émetteur-collecteur de ce transistor 53c est lui-même en série avec une résistance R55, ltenroule- ment 52c du relais, et un condssateur 560 Ainsi, lorsque la diode
Zener 50 cesse de conduire , le transitor 51c cesse également de conduire, ce qui entraîne la conduction du transistor 53c.Finally, it will be noted that, in the protection stage 5 against undervoltage, instead of a permanent magnet relay, which is therefore polarized, other types of bistable relays can be used, such as single-ended relays. single excitation winding (in particular remanence relay for example of the Gruner brand), ratchet relay, etc. In the case of a remanence relay, the transistor stage of this stage 5 comprises a transistor 51c the base of which is always connected to the positive terminal of the diode 50 by means of the resistor R26, but the emitter-collector circuit of which controls the base of a transistor 53c; the emitter-collector circuit of this transistor 53c is itself in series with a resistor R55, the winding 52c of the relay, and a capacitor 560 Thus, when the diode
Zener 50 stops driving, transitor 51c also stops driving, which leads to transistor 53c.
Le condensateur 56, qui était chargé, se décharge dans le circuit émetteur-collecteur du transistor 53c, l'impulsion transitoire correspondante constituant une excitation passagère de l'enroulement 52c suffisante pour assurer le basculement du relais bistable de la position de liaison avec le circuit de charge LD vers la position de liaison avec le circuit d'alarme AL. Réciproquement, le potentiomètre
R27, associé en série à la résistance R29, permet comme précédemment de fixer le seuil de retour dans l'autre position du relais et donc la largeur de la bande d'hystérésis de l'étage 5. Lorsque la diode 50 et le transistor 51c redeviennent conducteurs, la charge du condensateur 56 est à nouveau assurée, par l'intermédiaire de la diode 54 reliant le collecteur du transistor 51c à l'enroulement 52c, et le cycle précédent peut à nouveau, éventuellement, se produire. The capacitor 56, which was charged, discharges into the emitter-collector circuit of the transistor 53c, the corresponding transient pulse constituting a temporary excitation of the winding 52c sufficient to ensure the tilting of the bistable relay from the position of connection with the circuit load LD to the position of connection with the alarm circuit AL. Conversely, the potentiometer
R27, associated in series with the resistor R29, allows, as before, to set the return threshold in the other position of the relay and therefore the width of the hysteresis band of stage 5. When the diode 50 and the transistor 51c become conductive again, the charge of the capacitor 56 is again ensured, by means of the diode 54 connecting the collector of the transistor 51c to the winding 52c, and the preceding cycle can again, possibly, occur.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017201214A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Texas Instruments Incorporated | Generating the under voltage protection threshold |
CN118017658A (en) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 | Photovoltaic charging activation circuit and photovoltaic charging system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2041576A5 (en) * | 1969-04-30 | 1971-01-29 | Dary Accumulateur Charge | |
FR2075859A1 (en) * | 1969-12-30 | 1971-10-15 | Radiotechnique Compelec | |
US3708738A (en) * | 1970-12-22 | 1973-01-02 | Frezzolini Electronics Inc | Battery charging and discharging apparatus |
US3934188A (en) * | 1974-12-24 | 1976-01-20 | Flight Systems, Inc. | Self-testing battery discharge indicator |
-
1980
- 1980-02-22 FR FR8003996A patent/FR2476927A1/en active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2041576A5 (en) * | 1969-04-30 | 1971-01-29 | Dary Accumulateur Charge | |
FR2075859A1 (en) * | 1969-12-30 | 1971-10-15 | Radiotechnique Compelec | |
US3708738A (en) * | 1970-12-22 | 1973-01-02 | Frezzolini Electronics Inc | Battery charging and discharging apparatus |
US3934188A (en) * | 1974-12-24 | 1976-01-20 | Flight Systems, Inc. | Self-testing battery discharge indicator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EXBK/77 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017201214A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Texas Instruments Incorporated | Generating the under voltage protection threshold |
CN118017658A (en) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 | Photovoltaic charging activation circuit and photovoltaic charging system |
CN118017658B (en) * | 2024-04-09 | 2024-06-11 | 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 | Photovoltaic charging activation circuit and photovoltaic charging system |
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Publication number | Publication date |
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