EP0086689B1

EP0086689B1 - Circuit d'alimentation d'un contact de commande et son application à la commande d'une temporisation de repos d'un relais

Info

Publication number: EP0086689B1
Application number: EP83400210A
Authority: EP
Inventors: Philippe Barthelemy; Gilles Baurand; François Roussel
Original assignee: Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1985-08-07
Also published as: FR2521771A1; ES8401279A1; JPS58147916A; DE3360485D1; EP0086689A1; ES519712A0; NO830473L; ATE14809T1; US4480194A; NO159046B; NO159046C; FR2521771B1; CA1194588A

Description

La présente invention concerne un circuit d'alimentation d'un contact de commande et son application à la commande d'une temporisation de repos d'un relais.
Lorsque l'on veut utiliser un contact K pour commander une fonction sur un appareil alimenté en alternatif ou en continu, comprenant des composants électroniques ou non nécessitant une alimentation et au moins une commande et devant travailler dans une large gamme de tension (24 V à 240 V par exemple), il est nécessaire, pour avoir une bonne fiabilité de contact, que le contact de commande K soit parcouru par un courant d'intensité minimum I_K de l'ordre de 10 mA environ pour un contact standard.
D'autre part, pour commander un circuit électronique, il n'est pas nécessaire d'avoir des courants d'intensité élevée. Une valeur de l'ordre du milliampère peut suffire, car les circuits sont commandés en tension. De plus, il est connu, si l'on veut travailler dans une large gamme de tension, d'inclure une série de résistances chutri- ces qui seront branchées par des cavaliers, de façon à maintenir le courant dans le contact à une valeur acceptable sans toutefois dissiper trop d'énergie dans le circuit de commande.
Le but de la présente invention est de réaliser un circuit permettant d'alimenter un contact de commande K avec une intensité suffisante tout en conservant un courant d'intensité faible dans le circuit de commande indépendamment de la valeur de la tension branchée aux bornes du circuit.
Un autre but de l'invention est son application à une temporisation repos d'un relais.
Selon l'invention, le circuit d'alimentation d'un contact K commandant une fonction avec au moins un retardement ou une mémorisation dans un circuit d'utilisation U alimenté par une tension alternative sur ses bornes d'entrées E, 44, et dont la sortie D est pilotée par la sortie d'un circuit intégré L relié également à l'autre borne 45 de sortie du circuit d'utilisation, ledit circuit étant commandé par au moins un circuit de commande 24 fournissant une tension constante et étant alimenté par un circuit d'alimentation 23 fournissant un courant pratiquement constant au circuit intégré, est caractérisé en ce que le circuit de commande est branché à la tension du réseau par l'intermédiaire d'un circuit série formé par une première résistance, une première diode et un contact, tandis que le circuit d'alimentation en courant est relié à la tension du réseau soit par une deuxième diode montée en inverse et le contact, soit par une première diode Zener, une troisième diode et une deuxième résistance.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 représente le schéma de principe de l'invention ;
la figure 2 le schéma électronique de l'application de l'invention à un appareil de temporisation de la mise hors service de la bobine d'un relais.

La figure 1 représente un circuit d'utilisation U branché par ses deux bornes E, 44 à une source de tension qui peut varier dans une large plage. A titre d'exemple, cette plage peut s'étendre de 24 V à 240 V. La borne d'entrée E est également reliée par un interrupteur K à une diode 31 reliée par sa cathode à une résistance 32 de grande valeur ohmique et un circuit 24 fournissant en C une tension de commande Uc pratiquement continue et stabilisée.
Le circuit 24 est relié à la borne 45 du circuit d'utilisation.
En parallèle sur l'interrupteur K est monté un circuit série constitué par une diode 29 dont la cathode est reliée à la cathode d'une diode Zener 30 qui est reliée par son anode à la cathode d'une diode 26 dont l'anode est branchée à l'anode de la diode 31.
Un circuit 23 d'alimentation en courant, branché, d'une part, au point commun à la diode Zener 30 et à la diode 26 et, d'autre part, à la borne 45, fournit à sa sortie un courant pratiquement constant qui suffit à alimenter un circuit intégré L, dont la sortie 11 est branchée à la borne D du circuit d'utilisation et au moins une entrée de commande est branchée en C..
Le circuit intégré peut être de différente sorte, ainsi que le circuit d'utilisation. Dans une application particulière, le circuit intégré sera constitué par un oscillateur et un compteur d'impulsions servant de temporisation et le circuit d'utilisation peut être un relais dont l'alimentation est commandée par un interrupteur statique déclenché par la temporisation : cet exemple d'application n'étant pas limitatif.
Le circuit décrit précédemment permet, à partir d'une source de tension alternative ou continue variant dans une large plage, de commander un circuit par un interrupteur K qui sera toujours parcouru par un courant suffisant pour assurer une bonne fiabilité au contact, tout en limitant l'énergie dissipée dans le circuit de commande 24 et d'alimentation.
Lorsque le contact K est ouvert, le courant d'alimentation, la nécessaire au circuit 23, circule à travers les diodes 29 et 30. La diode 26 s'oppose au passage du courant d'alimentation dans le circuit de commande 24.
Par contre, lorsque l'interrupteur de commande K est fermé, le courant d'alimentation, par suite de la tension de la Zener 30, ne circule pas dans la branche 29, 30, mais passe par l'interrupteur de commande K et la diode 26. Donc, l'interrupteur K est parcouru par le courant nécessaire à l'alimentation du circuit 23 et le courant Ic nécessaire au circuit de commande (qui est négligeable par rapport au courant d'alimentation).
On améliore ainsi la fiabilité du contact K, alors qu'en ne faisant circuler dans K que le courant Ic, nous n'aurions pas une fiabilité de contact suffisante.
D'autre part, en prenant pour la résistance 32 une valeur élevée, on est certain d'avoir un courant Ic faible, même lorsque la tension d'alimentation augmente, et par conséquent de dissiper peu d'énergie.
Le circuit de la figure 1 comprend en plus un circuit de signalisation 25 comprenant une diode électroluminescente 252, branchée en 45, une résistance 251, reliée au point A, une diode 253 reliée à la sortie 11 du circuit intégré L et une diode 254 reliée à la sortie 2 du circuit L, qui est elle-même branchée par un inverseur interne au circuit L au point C.
Ainsi, la diode 252 ne s'éclaire que lorsque le contact K est ouvert et la sortie 11 est au niveau haut.
La figure 2 représente une temporisation repos comportant 4 bornes d'entrée 41 à 44, parmi lesquelles les bornes 43 et 44 sont reliées en série par la bobine du relais à commander, avec une source de tension alternative ou continue. La borne 42 sera branchée directement à une des bornes P de la source de tension alternative, tandis que la borne 41 est reliée à la borne P de la source par un contact K de commande de la temporisation.
Aux bornes 43 et 44 est branché un pont de diodes 47, 48, 49, 50, constituant un redresseur destiné à rendre le courant unidirectionnel dans le thyristor 51.
Un thyristor 51 est branché par son anode à la borne 46 de sortie du pont de diodes et par sa cathode à la borne 45 de sortie du pont de diodes. Un circuit série, résistance 52, condensateur 53, est branché en parallèle sur le thyristor pour protéger celui-ci contre les dV/dt élevées à la mise sous tension.
Un écréteur 54 est également branché en parallèle sur le thyristor pour le protéger contre des surtensions trop élevées, la tension d'écrétage étant de l'ordre de 600 Volts. La gâchette du thyristor est branchée, par l'intermédiaire d'une résistance 55 en parallèle avec un condensateur 56, à la cathode du thyristor relié à la borne 45.
D'autre part, cette gâchette est également reliée par une résistance 17 à la sortie 11 d'un circuit 18 CMOS « EFCIS du type EFB8305, basé sur le comptage d'impulsions fournies par un oscillateur réglable.
Le potentiomètre permet d'effectuer un premier réglage de la fréquence de l'oscillateur. D'autre part, le câblage du circuit CMOS effectué une fois pour toutes à la fabrication, permet de choisir le nombre d'impulsions comptées, au bout desquelles de compteur n'alimente plus la gâchette du thyristor.
En reliant les bornes 6 et 7 du circuit 18 au point A ou à la borne 45, on modifie le nombre d'impulsions comptées suivant le tableau donné par le constructeur du circuit 18.
A la fermeture du contact K, la gâchette du thyristor est alimentée et le thyristor conduit.
A l'ouverture du contact K, le signal de commande du comptage est donné. Le thyristor 51, après un temps réglable, cesse de conduire, n'alimentant plus la charge à commander.
Le circuit CMOS comporte une remise à zéro automatique interne des bascules de comptage à chaque disparition de la tension d'alimentation.
Le circuit 18 doit être relié par ses bornes 8, 9, 12 à la borne 45. Pour fonctionner, le circuit 18 doit être alimenté par un circuit d'alimentation dont la sortie A est reliée aux bornes 16, 13, 10 du circuit 18, et commandé par un circuit de commande 24 dont la sortie C est reliée aux bornes 1, 14, 15 du circuit 18.
Une résistance 27 de limitation du courant en cas de surtension est reliée à la borne 42 d'une part et, d'autre part, à la borne 45 du pont par un écréteur 28 protégeant le circuit d'alimentation.
Le point commun à la résistance 27 et à l'écréteur 28 est relié à l'anode d'une diode 29 effectuant un redressement simple alternance dont la cathode est branchée à une diode Zener 30 montée en inverse et dont l'anode est reliée, d'une part, à la cathode d'une diode 26 et, d'autre part, au circuit d'alimentation en courant 23 constitué par le collecteur d'un transistor NPN 234 dont l'émetteur est relié au collecteur d'un deuxième transistor NPN 233, par une diode 235 de protection contre les parasites et les surtensions, branchée en direct.
L'émetteur du deuxième transistor 233 est relié à la borne 45 par une résistance 237 en série avec une diode 238 branchée en direct, évitant la polarisation en inverse de la jonction base-émetteur du transistor 233 tors d'une coupure du réseau, et un condensateur 239 servant à maintenir un niveau stabilisé d'aliméntation.
Le collecteur du premier transistor 234 est relié par une résistance 230 à sa base qui est elle-même reliée à la base du deuxième transistor 233 par une résistance 231.
Enfin, la base du deuxième transistor 233 est reliée à la borne 45 par une diode Zener de stabilisation 236, montée en inverse.
Le point commun A à la diode 238 et au condensateur 239 est branché aux entrées d'alimentation du circuit CMOS.
L'anode de la diode 26 est reliée, d'une part, à la borne 41 et, d'autre part, à l'anode d'une diode 31, effectuant un redressement simple alternance.
La cathode de cette diode redresseuse est reliée par une résistance 32 au point C qui est branché à l'entrée de commande du circuit CMOS d'une part, et, d'autre part, à la borne 45 par un circuit 24 fournissant une tension de commande Vc stabilisée et lissée, constitué par un condensateur 243, une diode Zener 244, une résistance 245, montés en parallèle.
Un circuit de signalisation 25 est branché par une résistance 251 au point A d'alimentation, par la cathode d'une diode électroluminescente 252 à la borne 45, par deux diodes 253 et 254, dont les cathodes sont respectivement reliées aux sorties 11 et 2 du circuit CMOS et ayant chacune l'anode reliée au point commun à la résistance 251 et à la diode 252.
La borne du circuit 18 est reliée par l'intermédiaire d'un circuit inverseur interne au circuit 18 à la borne 1, sur laquelle arrive le signal de commande.
Par son branchement, on comprend que la diode électroluminescente sera éclairée lorsque deux conditions seront remplies simultanément :

- conduction du thyristor et interrupteur K ouvert, c'est-à-dire pendant la période de temporisation.

En fonctionnement, les diodes 29, 30, 26 sont montées de façon que la diode 29 soit sous tension directe et la diode 26 sous tension inverse lorsque le contact K est ouvert, ce qui permet au courant passant par la borne 42 d'alimenter le circuit d'alimentation 23, alors que le circuit de commande n'est pas alimenté.
D'autre part, lorsque le contact K est fermé, la diode 29 n'est pas conductrice et la tension de la diode Zener 30 s'oppose à ce que le courant du circuit d'alimentation 23 circule dans la branche 27, 29, 30.
Ainsi, le courant qui provient du contact K sert à alimenter d'une part, le circuit de commande 24 et, d'autre part, le circuit d'alimentation 23 par la diode 26.
En fermant le contact K, on alimente aussitôt la commande du circuit CMOS et la gâchette du thyristor par le circuit CMOS 18.
Le thyristor conduit et permet l'alimentation du relais, ceci tant que le contact K reste fermé.
A l'ouverture du contact, le circuit CMOS, alimenté par le circuit d'alimentation 23, va compter les impulsions. Au bout d'un temps réglable, correspondant à un nombre. déterminé d'impulsions à compter, le circuit n'alimente plus la gâchette du thyristor et la bobine B du relais, par voie de conséquence, n'est plus alimentée.

Claims

1. Circuit d'alimentation d'un contact (K), commandant une fonction avec au moins un retardement ou une mémorisation, dans un circuit d'utilisation (U) alimenté par une tension alternative ou continue, sur ses bornes d'entrée (E, 44) et dont la sortie (D) est pilotée par la sortie d'un circuit intégré (L, 18) relié également à l'autre borne (45) de sortie du circuit d'utilisation, ledit circuit intégré étant commandé par au moins un circuit de commande (24) fournissant une tension constante et étant alimenté par un circuit d'alimentation (23) fournissant un courant pratiquement constant au circuit intégré, caractérisé en ce que le circuit de commande est branché à la tension du réseau par l'intermédiaire d'un circuit série formé par une première résistance (32), une première diode (31) et un contact (K), tandis que le circuit d'alimentation en courant (23) est relié à la tension du réseau, soit par une deuxième diode (26) montée en inverse et le contact (K), soit par une première diode Zener (30), une troisième diode (29) et une deuxième résistance (27).

2. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande (24) comprend un premier condensateur (243), une deuxième diode Zener (244) et une troisième résistance (245) reliés en parallèle à ladite borne de sortie (45) du circuit d'utilisation.

3. Circuit d'alimentation d'un contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (23) du circuit intégré est constitué par un premier transistor (234) en cascade par une quatrième diode (235) avec un deuxième transistor (233), dont l'émetteur est relié par une quatrième résistance (237) et une cinquième diode (238) aux entrées d'alimentation du circuit intégré (L, 18), d'une part et, d'autre part, par un deuxième condensateur (239) à la dite autre borne de sortie (45) du circuit d'utilisation, lesdits transistors étant polarisés par une diode Zener (236), une cinquième résistance (231) entre les deux bases et une sixième résistance (230) reliant la base du premier transistor (234) à son collecteur.

4. Circuit d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie du circuit d'alimentation (23) est branchée sur une septième résistance (251) appartenant à un circuit de signalisation, la sortie du circuit de commande (24) est branchée, par l'intermédiaire d'un inverseur, sur la cathode d'une sixième diode (254) du circuit de signalisation (25), dont l'anode est reliée à l'anode d'une septième diode (253) branchée par sa cathode à la sortie du circuit intégré (L, 18) ladite septième résistance (251) étant reliée par une diode électroluminescente (252) à ladite borne de sortie (45), le point commun aux dites sixième et septième diodes (253, 254) étant relié au point commun à la diode électroluminescente (252) et à ladite septième résistance (251).

5. Circuit d'alimentation selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d'utilisation est constitué par la bobine d'un relais (B) branchée, en série, avec un pont de diodes (47, 48, 49, 50) dont les sorties (45, 46) sont reliées à un thyristor (51) en parallèle avec un troisième condensateur (53) et une huitième résistance (52) ; la gâchette du thyristor étant reliée par un pont diviseur (55, 17) et un quatrième condensateur (56) monté en parallèle sur une neuvième résistance (55) d'utilisation, laquelle est reliée à la sortie (11) du circuit intégré, constitué par un circuit de comptage d'impulsions (18) fournies par un oscillateur réglable (19, 20, 21, 22).