FR2513828A1 - Circuit economiseur d'energie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT DE REDUCTION AUTOMATIQUE DE PUISSANCE. CE CIRCUIT COMPORTE UN REDRESSEUR EN PONT 18 DONT UNE BRANCHE COMPORTE UN REDRESSEUR COMMANDE AU SILICIUM 22 QUI EST BLOQUE LORSQU'UN CONDENSATEUR 28 ATTEINT UNE TENSION PREDETERMINEE, AFIN QUE LE SIGNAL DE SORTIE DU PONT 18, APPLIQUE A UNE CHARGE 14, PASSE AUTOMATIQUEMENT D'UNE FORME REDRESSEE DOUBLE-ALTERNANCE A UNE FORME REDRESSEE MONO-ALTERNANCE. DOMAINE D'APPLICATION: COMMANDE DE DISPOSITIFS ELECTRIQUES A BOBINES A COURANT CONTINU TELS QUE DES RELAIS, DES CONTACTEURS, DES MOTEURS, ETC.

Description

L'invention concerne d'une manière générale

les circuits redresseurs commandés, et plus particulière-

ment un circuit redresseur commandé qui réduit automati-

quement l'énergie fournie à une charge au bout d'une période de temps prédéterminée L'invention s'applique no- tamment aux cas dans lesquels la charge est une bobine de manière que la pleine puissance soit appliquée lors de la traction exercée initialement par la bobine, mais que la puissance soit réduite à un niveau relativement

bas lorsque la pleine puissance n'est plus indispensable.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 161 759 décrit un circuit de commande destiné à faire varier la puissance d'un élément chauffant électrique, de circuit

comprenant l'association d'un redresseur commandé au sili-

cium et d'un condensateur connectés fonctionnellement

dans un redresseur en pont.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 3 663 943 décrit un système de régulation automatique de tension destiné à une charge à courant continu, système dans lequel un condensateur est monté entre la grille et la cathode d'un redresseur commandé au silicium pour rendre ce dernier conducteur lorsque la tension aux bornes du condensateur

atteint un niveau prédéterminé.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 118 768 décrit un circuit à redresseur et prérégulateur utilisant un premier redresseur commandé au silicium pour redresser une tension alternative qui est ensuite appliquée aux

bornes d'un condensateur.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 118 769 décrit une alimentation à prérégulation, commandée en fonction de la demande et à double alternance, qui comprend des premier et second redresseurs destinés à fournir un courant ou une tension redressée à un condensateur

d'emmagasinage monté en sortie du circuit.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 161 022 décrit une alimentation en énergie réalisant une conversion d'un courant alternatif en un courant continu au moyen d'un redresseur en pont double alternance et comprenant des redresseurs commandés au silicium pour produire

sélectivement un signal redressé mono-alternance ou double-

alternance.

Aucune des références antérieures indiquées ci-

dessus ne décrit ni ne suggère l'utilisation d'un circuit

redresseur commandé analogue à celui de la présente inven-

tion, qui comprend un circuit redresseur en pont double alternance dont une branche seulement du pont comporte un redresseur commandé au silicium Le redresseur commandé au silicium est bloqué automatiquement par un élément de commande, au bout d'une durée prédéterminée, afin de faire passer le redresseur en pont d'une fonction de redresseur

double-alternance à une fonction de redresseur mono-

alternance.

En général, il est connu que de nombreux dispo-

sitifs à commande électromagnétique exigent davantage d'énergie pour leur mise en action que pour leur maintien en position actionnée En particulier, des bobines, des relais, des contacteurs et certains moteurs, entre autres, peuvent fonctionner avec une énergie d'entrée notamment réduite une fois que la puissance initiale pour la mise en action ou la fermeture de la bobine, du relais ou des contacteurs a actionné le dispositif Des moteurs à courant

continu à charge légère peuvent fonctionner sous une ten-

sion de champ réduite ou sous une tension d'induit réduite une fois qu'ils ont vaincu leur inertie et celle de leur

charge et qu'ils ont atteint la vitesse de travail.

L'invention concerne un circuit redresseur en pont double-alternance destiné à appliquer la pleine puissance pour actionner le dispositif qui lui est associé puis, au bout d'une durée prédéterminée, à réduire la puissance fournie au dispositif en passant d'une tension continue redressée double-alternance à une tension continue redressée monoalternance Bien que l'invention ait été étudiée pour une application à une électrovalve, ses principes peuvent

s'appliquer également à d'autres dispositifs.

Bien que des bobines à courant continu présentent de nombreux avantages par rapport aux bobines à courant alternatif, l'utilisation de bobines à courant alternatif

est largement répandue en raison de la plus grande dispo-

nibilité des tensions alternatives L'utilisation d'un redresseur doublealternance avec une bobine à courant continu permet de bénéficier des avantages du dispositif à courant continu tout en utilisant une alimentation en

courant alternatif.

La bobine à courant continu est plus petite et plus légère que la bobine équivalente à courant alternatif pour la même course et la même force de traction, et elle ne nécessite pas de bobines de compensation ni de noyau

de fer feuilleté associés aux bobines à courant alternatif.

Cependant, les bobines à courant continu ne demandent qu'une fraction de la puissance d'actionnement pour être maintenues à l'état actionné L'avantage principal d'une bobine à courant alternatif par rapport à une bobine à courant continu est que la puissance fournie à la bobine à courant alternatif diminue lorsque la bobine ferme son circuit magnétique lors de l'excitation La puissance consommée par une bobine à courant alternatif est limitée par son inductance L'inductance est beaucoup plus grande lorsque le plongeur est actionné que lorsqu'il ne l'est pas Bien que la bobine à courant continu tire la même énergie quel que soit l'état du plongeur, les autres avantages de la bobine à courant continu sont tels qu'un grand nombre de ces bobines sont commandées à partir d'une alimentation en courant alternatif, par l'intermédiaire de redresseurs en pont double-alternance incorporés à la

bobine elle-même.

Il existe un certain nombre de procédés utilisés jusqu'à présent pour réduire l'énergie fournie aux bobines

à courant continu lorsqu'elles sont totalement actionnées.

Un procédé communément utilisé consiste à former deux en-

roulements sur la bobine Un premier enroulement présente une résistance relativement basse et est utilisé pour l'excitation initiale de la bobine L'autre enroulement présente une résistance élevée et est utilisé pour le maintien de la bobine à l'état actionné Un commutateur, -4 commandé par le mouvement du plongeur de la bobine, est utilisé pour faire passer la tension de l'enroulement à faible résistance à l'enroulement à haute résistance lors de l'actionnement Ceci exige deux enroulements, une tringlerie mécanique, un commutateur et, si la bobine est commandée par une alimentation à courant alternatif, un ou plusieurs redresseurs L'invention permet d'obtenir le

même résultat que celui obtenu avec la bobine à deux enrou-

lements, avec un commutateur, dans moins d'espace et à un cot très réduit L'invention permet à la bobine d'être commutée automatiquement, au bout d'un temps prédéterminé, vers une position de puissance réduite dans laquelle la puissance de maintien est à peu près égale à 30 % de la

puissance d'actionnement.

Lorsqu'on utilise un commutateur automatique qui bascule au bout d'une durée prédéterminée, s'il apparait une brève interruption d'alimentation, par exemple de

l'ordre de deux périodes complètes dans le cas d'une ali-

mentation à 60 Hz, le dispositif doit pouvoir se reposition-

ner de lui-même afin que la même puissance soit appliquée

à la bobine lorsque l'interruption d'alimentation a cessé.

Un circuit simple de repositionnement est incorporé à

la présente invention, permettant au circuit de se repo-

sitionner de lui-même en moins de temps qu'il faut à la bobine pour se désexciter lorsque l'alimentation en énergie du dispositif est interrompue Ceci permet à l'invention d'être utilisée sans risque de défaillance en cas de

brève interruption d'alimentation De plus, si l'applica-

tion exige une commutation répétée de la bobine entre ses états d'excitation et de repos, la fréquence à laquelle la bobine peut être commandée n'est pas limitée par le circuit de l'invention, mais par le temps de désexcitation

de la bobine elle-même.

L'invention a donc pour objet un circuit écono-

miseur d'énergie perfectionné qui réduit automatiquement la puissance fournie à une charge au bout d'une durée

prédéterminée afin de minimiser la dissipation d'énergie.

L'invention a également pour objet un circuit économiseur

d'énergie comprenant un circuit redresseur en pont double-

alternance dont une seule des branches comporte un redresseur commandé au silicium L'invention a pour autre objet un circuit économiseur d'énergie dans lequel un seul redresseur commandé au silicium est bloqué automatiquement par un élément de commande au bout d'une durée prédéterminée afin de faire passer le redresseur en pont d'un état de redresseur doublealternance à un état de redresseur mono-alternance L'invention a également pour objet un circuit économiseur d'énergie comprenant un

redresseur auxiliaire commandé au silicium destiné à faci-

liter une décharge rapide d'un élément de commande afin

de repositionner le circuit économiseur d'énergie L'in-

vention a pour autre objet un circuit économiseur d'énergie destiné à réduire automatiquement la puissance fournie à

une charge à courant continu au bout d'un temps prédéter-

miné, ce circuit étant de configuration relativement simple

et pouvant être fabriqué aisément et à faible coût.

L'invention concerne donc un circuit économiseur d'énergie comprenant un élément d'entrée, un élément de sortie, une charge à courant continu telle qu'un enroulement de bobine connecté à l'élément de sortie, un redresseur en pont monté fonctionnellement entre les éléments d'entrée

et de sortie, et un élément de commande connecté fonction-

nellement au redresseur en pont afin de transformer auto-

matiquement une tension redressée double-alternance, appliquée à une charge à courant continu à partir d'une source de courant alternatif, en une tension redressée mono-alternance au bout d'une durée prédéterminée Le redresseur en pont comporte un premier parcours de courant comprenant deux diodes destinées à conduire les alternances positives de la source de courant alternatif et un second parcours de courant comprenant un redresseur commandé au silicium destiné à conduire les alternances négatives de la source de courant alternatif L'élément de commande

comprend un condensateur destiné à polariser automatique-

ment le redresseur commandé au silicium en un état non conducteur au bout d'une durée prédéterminée afin de réduire la puissance dissipée dans la charge Les alternances positives et négatives de la source de courant alternatif sont appliquées à la charge lorsque le redresseur commandé

au silicium est à l'état conducteur, et seules les alter-

nances positives de la source de courant alternatif sont appliquées à la charge lorsque le redresseur commandé au silicium est à l'état non conducteur En outre, un redresseur auxiliaire commandé au silicium peut être connecté fonctionnellement au condensateur pour faciliter sa décharge

rapide afin de repositionner le circuit.

L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel:

la figure 1 est un schéma du circuit économi-

seur d'énergie selon l'invention destiné à effectuer une réduction automatique de puissance; et la figure 2 est un schéma d'une variante du circuit économiseur d'énergie de la figure 1, comprenant des éléments supplémentaires destinés à faciliter la décharge rapide du condensateur pour repositionner à son

état initial le circuit économiseur d'énergie.

En se référant à présent en détail au dessin, la figure 1 représente le circuit économiseur d'énergie selon l'invention destiné à réduire automatiquement la

puissance appliquée à une charge au bout d'un temps pré-

déterminé Le circuit économiseur d'énergie comprend deux bornes d'entrée 10 et 11 destinées à appliquer une source de courant alternatif ou un potentiel provenant d'une alimentation en courant alternatif à une charge

14 lors de la fermeture d'un interrupteur principal 16.

Un redresseur en pont 18 comprend des diodes 20 a, 20 b et c montées dans trois de ses branches et un redresseur

commandé au silicium (SCR) 22 dans la quatrième branche.

Le redresseur en pont 18 est connecté aux bornes d'entrée 10 et 12 afin de recevoir le potentiel alternatif et il comporte deux bornes de sortie 24 et 26 entre lesquelles

la charge 14 est connectée.

Lorsque la borne 10 de l'alimentation en courant alternatif est positive par rapport à la borne 12, un premier parcours de courant s'étend de la borne d'entrée par l'interrupteur 16 et la diode 20 a jusqu'à la borne de sortie 24, passe par la charge 14 et par la borne de sortie 26 et revient à la borne d'entrée 12 par la diode b Inversement, lorsque la borne 12 est positive par rapport à la borne 10, un second parcours de courant s'étend de la borne d'entrée 12, passe par le redresseur commandé au silicium 22, la borne de sortie 24, la charge 14 et la borne de sortie 26 et revient à la borne d'entrée 10 par la diode 20 c et l'interrupteur 16 Chaque alternance positive du potentiel alternatif appliqué est transmise de la borne d'entrée 10 par le premier parcours de courant à la charge 14 en passant par la borne de sortie 24 Chaque alternance négative du potentiel alternatif appliqué est transmise de la borne d'entrée 12 à la charge 14 en passant par le second parcours du courant et par la borne de sortie 24 Il convient de noter que le fonctionnement

du redresseur en pont 18 dépend de la conduction du re-

dresseur commandé au silicium 22 Si l'on suppose que le redresseur commandé au silicium est conducteur pendant les alternances négatives, le pont fonctionne alors comme un redresseur double-alternance Par contre, si le redresseur commandé au silicium n'est pas conducteur pendant les alternances négatives, le pont fonctionne alors comme un

redresseur mono-alternance.

Un élément de commande du circuit est destiné

à bloquer le redresseur commandé au silicium pour trans-

former automatiquement le pont d'un redresseur double-

alternance en un redresseur mono-alternance L'élément de commande comprend un condensateur 28, une résistance 30 et une diode 32 montée en série entre la gâchette et la cathode du redresseur commandé au silicium 22 A la liaison de la résistance 30 et de la diode 32 est connectée à une extrémité une résistance 34 dont l'autre extrémité est reliée à l'anode du redresseur commandé au silicium Une autre résistance 36 est également reliée par une extrémité à l'anode du redresseur commandé au silicium et elle est montée en série, par son autre extrémité, avec la cathode d'une diode 38 dont l'anode est reliée à la jonction de la résistance 30 et du condensateur 28 Une résistance 40 est montée en parallèle avec le condensateur 28 Si la charge 14 est inductive, par exemple lorsqu'un enroulement de bobine est utilisé, une diode 42 de "roue libre" est connectée aux bornes de la charge pour permettre au courant de circuler en continu et éviter ainsi l'apparition d'une pointe de tension ou d'une sur-tension entre les bornes

de sortie.

Pour expliquer le mode de fonctionnement du cir-

cuit économiseur d'énergie décrit ci-dessus, on suppose d'abord que la tension aux bornes du condensateur 28 est

nulle et qu'une alternance négative de la tension alter-

native d'entrée apparaît aux bornes d'entrée 10 et 12 afin

qu'une tension positive soit appliquée à l'anode du re-

dresseur commandé au silicium 22 lors de la fermeture de l'interrupteur 16 Etant donné que la tension à la gâchette du redresseur commandé au silicium est initialement nulle, lorsque l'anode devient positive, le courant circulant dans la résistance 34 rend conducteur le redresseur commandé au silicium Ainsi, l'alternance négative est appliquée par le second parcours de courant à la charge 14 en passant par la borne de sortie 24 Lorsque le condensateur 28 se charge à la polarité indiquée, à travers la diode 38 et les résistances 30, 34 et 36, jusqu'à un niveau de tension prédéterminée, le potentiel présent à la jonction des résistances 30 et 34 devient négatif par rapport à la cathode du redresseur commandé au silicium, ce qui provoque le blocage automatique de ce dernier A partir de ce moment, aucune alternance négative de la tension alternative n'est plus appliquée à la charge 14 Il apparaît évidemment que les alternances positives de la tension alternative seront toujours appliquées à la charge 14 par le premier

parcours de courant Par conséquent, le blocage du re-

dresseur commandé au silicium sert à transformer automa-

tiquement la tension de sortie redressée double-alternance

appliquée à la charge 14 en une tension redressée mono-

alternance Lorsque le circuit économiseur d'énergie est

initialement mis sous tension par la fermeture de l'inter-

rupteur 16, une tension redressée double-alternance est appliquée à la charge Après l'arrivée à l'état non con-

ducteur du redresseur commandé au silicium, seule une ten-

sion redressée mono-alternance est appliquée à la charge.

Lorsque la borne d'entrée 10 est positive par rapport à la borne 12, un courant circule à travers la diode 20 a et une charge apparait sur le condensateur 28 comme représenté Le circuit de charge passe par la diode a, le condensateur 28 et principalement par la diode 38 et la résistance 36 jusqu'à la borne 12 Un circuit de

courant existe en parallèle avec la diode 38 et la résis-

tance 36 Ce circuit passe par les résistances 30 et 34.

Lorsque la diode 20 a n'est pas conductrice, le condensa-

teur 28 se décharge à travers la résistance 40 De plus, lorsque la borne d'entrée 12 est la borne positive, la décharge du condensateur est facilitée par le courant circulant dans la résistance 34, dans la résistance 30, dans le condensateur 28, par la borne 24, à travers la

charge 14, par la borne 26, dans la diode 20 c, par l Vin-

terrupteur 16 et jusqu'à la borne négative 10 de la ligne de courant alternatif Le montage en série des résistances 34 et 30 est tel que le total des résistances est très supérieur à la valeur de la résistance 36 et, lorsque le circuit est en fonctionnement, il apparait toujours une charge nette sur le condensateur 28 dont la borne connectée à la borne 24 est positive Lorsque le redresseur commandé au silicium 22 conduit le courant, sa chute de tension dans le sens direct est faible et un courant négligeable circule par les résistances 36 et 38 pour décharger le

condensateur 28.

Lorsque la tension de l'alimentation en courant alternatif, présente à la borne 12, est suffisamment élevée par rapport à celle de la borne 24 pour que le courant circulant dans la résistance 34 et la diode 32 soit assez fort pour rendre conducteur le redresseur commandé au silicium 22, ce dernier conduit le courant de charge En

outre, on peut voir que le condensateur 28 est chargé lors-

que la borne 10 est positive par-rapport à la borne 12.

Lorsque le redresseur commandé au silicium 22 conduit, le condensateur 28 se décharge principalement à travers la

résistance 40.

Lorsque la charge du condensateur 28 devient suffisamment grande, la cathode du redresseur commandé 22 reste constamment positive par rapport à la jonction des résistances 34 et 30 et de l'anode de la diode 32 et le redresseur commandé 22 ne conduit pas A ce moment, le signal de sortie présent aux bornes 24 et 26 prend la forme d'une tension redressée monoalternance au lieu d'une

tension redressée double-alternance.

Lorsque la tension aux bornes du condensateur 28 approche d'une valeur empêchant l'allumage du redresseur commandé au silicium 22, ce dernier conduit au-dessous de

la saturation pendant plusieurs périodes de conduction.

Cette période de conduction "en déphasage arrière" est tou-

jours supérieure à 90 et n'entraîne qu'une faible dimi-

nution du courant pendant le temps de conduction double-

alternance La vitesse à laquelle le condensateur 28 acquièrt sa charge est déterminée par les valeurs du condensateur 28, de la résistance 40, de la résistance 36 et par les valeurs des résistances 30 et 34 Les valeurs des résistances 40 et 36 sont choisies de manière que la tension aux bornes du condensateur 28 puisse devenir assez grande pour empêcher l'allumage du redresseur commandé au

silicium 22 au bout d'une durée prédéterminée initiale.

Tous ces composants sont interdépendants Si on choisit une valeur trop faible pour la résistance 34, le redresseur commandé au silicium 22 conduira à chaque période Si la résistance 36 est trop grande, le même résultat apparaîtra Si la résistance 40 est trop faible, la charge du condensateur 28 ne sera de nouveau jamais assez grande pour empêcher l'allumage du redresseur commandé au silicium 22 Bien que les valeurs de ces composants déterminent le nombre de périodes de conduction ayant lieu 1 1 avant que le circuit arrête automatiquement la conduction

du redresseur commandé 22, les valeurs peuvent être aisé-

ment calculées pour diverses valeurs de temporisation -

Pour la désexcitation ou le repositionnement, on ouvre l'interrupteur 16 de manière que le condensateur

28 se décharge à travers les résistances 40, 30 et 34.

La résistance 40 décharge le condensateur 28 lorsque la puissance est supprimée de l'entrée afin que le circuit commence à fonctionner à l'état non chargé et se comporte comme prévu En choisissant convenablement les valeurs du condensateur 28 et des résistances 40, 30 et 34, on peut régler l'amplitude du temps ou de la temporisation qui s'écoulera avant le passage automatique du circuit

économiseur d'énergie du mode de redressement double-alter-

nance au mode de redressement mono-alternance après la

fermeture de l'interrupteur 16 Si l'on souhaite une tem-

porisation courte, le condensateur 28 est choisi de manière à être faible et la résistance 40 est choisie à une valeur

élevée Par contre, lorsque l'on souhaite une temporisa-

tion plus longue,on choisit un condensateur 28 de valeur

relativement élevée et une résistance 40 de valeur rela-

tivement faible.

A titre de complément, mais non limitatif, de

la description précédente du circuit économiseur d'énergie,

on donne ci-dessous des valeurs représentatives et des identifications de composants Ces valeurs et composants ont été utilisés dans un circuit qui a été réalisé et

essayé et qui a présenté un fonctionnement de haute qualité.

Il est évident à l'homme de l'art qu'un grand nombre d'autres éléments et d'autres valeurs peuvent être utilisés

pour la réalisation du circuit de l'invention.

Pièce Type ou valeur Diodes 20 a, 20 b, 20 c, 42 l N 4004 Diodes 32, 38 1 N 4002

SCR 22 MCR 106-6

Condensateur 28 10 microfarads Résistance 34 47 kilohms Résistance 30 10 kilohms Pièce Type ou valeur Résistance 36 27 kilohms Résistance 40 65 kilohms Les valeurs indiquées ci-dessus ont été utilisées dans une application dans laquelle la charge était un enroulement de bobine à courant continu de 103 volts et dans laquelle une temporisation de 1/6 de seconde était obtenue afin de minimiser la dissipation de puissance après l'excitation ou l'enclenchement initial En général, il est connu que la force d'excitation d'une bobine à courant continu est plusieurs fois supérieure à la force de maintien Ainsi, de grandes quantités d'énergie peuvent être économisées par une diminution de la puissance fournie à un niveau relativement faible après l'excitation Dans cet exemple, on a déterminé que l'enroulement de la bobine consommait une puissance de 53 watts pendant l'excitation, mais seulement 15 W après l'extinction du redresseur

commandé au silicium 22.

La figure 2 représente une forme de réalisation

modifiée d'un circuit économiseur d'énergie, fondamentale-

ment similaire, en configuration et en fonctionnement, au circuit décrit ci-dessus en regard de la figure 1, sauf qu'un dispositif de repositionnement du circuit a été ajouté pour faciliter la décharge rapide du condensateur

28 lorsque la puissance est éliminée de l'entrée Le cir-

cuit de la figure 1 ne se repositionne complètement qu'après décharge du condensateur 28 à une valeur proche de O V Si la tension de l'alimentation principale en courant alternatif est coupée momentanément, le circuit décrit en regard de la figure 1 ne sera pas suffisamment repositionné pour permettre la totalité de la période de conduction double-alternance nécessaire A ce moment, le dispositif risque de ne pas fonctionner L'interconnexion des composants du circuit de la figure 2 est la même que celle montrée sur la figure 1, sauf que la résistance

est remplacée par le dispositif de repositionnement.

Ce dernier comprend un redresseur auxiliaire commandé au silicium 44 dont l'anode et la cathode sont connectées aux bornes du condensateur 28 L'anode du redresseur commandé 44 est également connectée aux extrémités d'une

résistance 46 et d'un condensateur 48 montés en parallèle.

Les autres extrémités de la résistance 46 et du condensa-

teur 48 sont connectées en série aux anodes de diodes 50 et 52 La cathode de la diode 50 est reliée à la gâchette du redresseur auxiliaire 44 commandé au silicium et la cathode de la diode 52 est reliée à une extrémité d'une résistance 54 dont l'autre extrémité est reliée à la

'jonction des diodes 20 b et 20 c.

Etant donné que la transformation d'un redresse-

ment double-alternance en un redressement mono-alternance s'effectue de façon identique à celle décrite en regard

de la figure 1, seul le fonctionnement du redresseur auxi-

liaire commandé au silicium 44 sera à présent décrit.

Lorsque l'interrupteur 16 est fermé, une tension redressée doublealternance apparaît aux bornes 24 et 26, la borne 24 étant positive par rapport à la borne 26 Cette tension charge le condensateur 48 à travers la diode 52 et la résistance 54 Les valeurs des composants sont choisies de manière que le condensateur 48 se charge beaucoup plus

rapidement que le condensateur 28.

La tension aux bornes-du condensateur 48 est telle qu'une tension négative est appliquée à l'anode de la diode 50 et qu'aucun courant ne circule vers

l'électrode de commande du redresseur commandé 40 (repré-

senté dans ce cas sous la forme d'un redresseur commandé

au silicium (SCR>> et le redresseur commandé reste bloqué.

Tant qu'une tension mono-alternance ou double-

alternance reste appliquée à la borne 24, le condensateur

48 reste chargé à une tension supérieure à celle du con-

densateur 28 et la tension appliquée à la gâchette du redresseur commandé 44 par l'intermédiaire de la diode 50 reste négative par rapport à sa cathode Cependant, la résistance 46, connectée aux bornes du condensateur 48, est choisie de manière que, si une période complète de tension alternative n'apparaît pas sur l'alimentation en courant alternatif, cetterésistance 46 décharge le condensateur jusqu'à une tension inférieure à celle présente aux bornes du condensateur 28 A ce moment, l'anode de la diode 50, qui réagit à la somme des tensions présentes aux bornes des condensateurs 48 et 28, devient positive et rend conducteur le redresseur commandé 44 Ce dernier

décharge alors rapidement le condensateur 28.

Le tableau suivant donne des exemples de valeurs des divers composants du circuit de la figure 2 dans lequel le condensateur 28 se décharge suffisamment pour repositionner le circuit sensiblement dans son état initial au bout d'environ 7 millisecondes après la première période

de tension manquante.

Pièce Type ou valeur Diodes 20 a, 20 b, 20 c, 42 1 N 4004 Diodes 32, 38, 50, 52 1 N 4001

SCR 22 MCR 106-6

Condensateur 28 10 microfarads Condensateur 48 0,1 microfarad Résistance 34, 54 47 kilohms Résistance 30 10 kilohms Résistance 36 39 kilohms Résistance 46 220 kilohms

SCR 44 MCR-120

Les valeurs des composants du circuit indiquées ci-dessus ont été choisies pour un fonctionnement avec

une alimentation en courant alternatif 60 Hz La tempori-

sation avant le passage en mode mono-alternance a été choisie à 1/6 de seconde Dans le cas de signaux d'entrée ayant d'autres fréquences et de temporisations différentes, on peut aisément calculer les valeurs appropriées pour

les composants.

Il convient de noter que, bien que des redresseurs commandés au silicium aient été utilisés dans les circuits des figures 1 et 2, des transistors pourraient être utilisés

à leur place sans que les caractéristiques de fonctionne-

ment des circuits en soient affectées Lorsque des transis-

tors sont utilisés, leurs collecteurs et leurs émetteurs

sont connectés aux bornes des condensateurs respectifs.

Il ressort de la description détaillée précédente

que l'invention concerne un circuit économiseur d'énergie dans lequel un seul redresseur commandé au silicium, monté dans une branche d'un pont redresseur, est bloqué lorsqu'un condensateur atteint un niveau prédéterminé afin de transformerautomatiquement un redresseur doublealternance en un redresseur mono-alternance En outre, le circuit selon l'invention comporte un redresseur auxiliaire commandé au silicium connecté fonctionnellement au condensateur afin de faciliter une décharge rapide de ce dernier et de repositionner ainsi le circuit à son état initial à

la suite d'une interruption, même très légère, de l'ali-

mentation en énergie.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au circuit décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Circuit économiseur d'énergie destiné à

transformer automatiquement une tension redressée double-

alternance, appliquée à une charge à courant continu à partir d'une source de courant alternatif, en une tension redressée mono-alternance au bout d'une durée prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entrée ( 10, 12) destinés à être connectés à une source de courant alternatif, des moyens de sortie ( 24, 26), une charge ( 14) à courant continu connectée fonctionnellementaux moyens

de sortie, un redresseur en pont ( 18) connecté fonctionnel-

lement entre les moyens d'entrée et de sortie et comprenant un premier parcours de courant-qui comporte deux diodes ( 20 a, 20 b) et qui est destiné à conduire des alternances positives de la source de courant alternatif, et un second parcours de courant qui comprend un redresseur commandé au silicium ( 22) pour conduire des alternances négatives de la source de courant alternatif, et des moyens de

commande reliés fonctionnellement à la gâchette du redres-

seur commandé au silicium et comprenant un condensateur ( 28) destiné à bloquer automatiquement le redresseur commandé au silicium au bout d'une durée prédéterminée afin de réduire la puissance dissipée dans la charge, les alternances positives et négatives de la source de courant

alternatif étant appliquées à la charge lorsque le redres-

seur commandé au silicium est à l'état conducteur et seules les alternances positives de la source de courant

alternatif étant appliquées à la charge lorsque le redres-

seur commandé au silicium est à l'état bloqué.

2 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un interrupteur ( 16) connecté fonctionnellement aux moyens d'entrée pour mettre sous tension le circuit et en

éliminer la tension.

3 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que la charge à courant

continu comprend un enroulement de bobine.

4 Circuit économiseur d'énergie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une diode ( 42) est connectée fonctionnellement aux bornes de l'enroulement

de bobine.

5 Circuit économiseur d'énergie selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de repositionnement connecté fonctionnellement

au condensateur afin de le décharger rapidement pour re-

positionner le circuit.

6 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 5, caractérisé en ce que le dispositif de repo-

sitionnement comprend un dispositif de commutation

connecté fonctionnellement au condensateur.

7 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce que le dispositifde commu-

tation comprend un redresseur auxiliaire commandé au silicium ( 44) dont l'anode et la cathode sont connectées

au condensateur.

8 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que le redresseur commandé

au silicium est remplacé par un transistor.

9 Circuit économiseur d'énergie selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation est un transistor dont le collecteur et l'émetteur

sont connectés aux bornes du condensateur.