FR2542942A1 - Circuit de commande de commutation pour un inverseur continu/alternatif - Google Patents
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Abstract
A.CIRCUIT DE COMMANDE DE COMMUTATION POUR UN INVERSEUR CONTINUALTERNATIF. B.CIRCUIT CARACTERISE EN CE QUE CHAQUE MOYEN-REDRESSEUR COMPORTANT UN MOYEN A PORTE 14, 16 REPONDANT A L'ARRIVEE D'UN SIGNAL DE DECLENCHEMENT 19 POUR EN ASSURER LA CONDUCTION AINSI QU'A L'ABSENCE DE SIGNAL DE DECLENCHEMENT 19 POUR ARRETER LA CONDUCTION, UN PREMIER ET UN SECOND MOYEN DE COMMANDE ASSOCIES RESPECTIVEMENT AU PREMIER ET AU SECOND MOYEN DE REDRESSEMENT POUR COMMANDER L'OBTENTION DES SIGNAUX DE DECLENCHEMENT RESPECTIFS EN REPONSE A UN SIGNAL D'ORDRE BRANCHEMENTCOUPURE. C.L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT DE COMMANDE SUSCEPTIBLE D'ETRE RELIE A UNE SOURCE D'ALIMENTATION POUR UN CIRCUIT-INVERSEUR DE MOTEUR A COURANT ALTERNATIF.
Description
" Circuit de commande de commutation pour un inverseur
continu/alternatif ".
La présente invention concerne un cir-
cuit de commande de commutation pour un inverseur con- tinu/alternatif, pour des moteurs à courant alternatif
et plus particulièrement un circuit de commande de com-
mutation pour commander la commutation d'inverseurs
réglant l'alimentation des moteurs à courant alternatif.
Dans un circuit-inverseur, les disposi-
tifs de commutation répartis de façon caractéristique suivant une configuration polarisée, servent à diriger
le courant, alternativement suivant des chemins respec-
tifs dans un moteur à courant alternatif Une source de courant continu d'un convertisseur fournit généralement
l'énergie à un inverseur par l'intermédiaire de conduc-
teurs de courant continu, positif et négatif tels que des barres ou des rails Les dispositifs de commutation sont à leur tour commutés alternativement pour laisser passer le courant suivant différents chemins vers les pôles respectifs d'un moteur à courant alternatif Pour éviter tout court-circuit entre les rails à courant continu de l'inverseur, il faut que les dispositifs de
commutation ne soient pas simultanément conducteurs.
Cela nécessite une synchronisation adéquate des signaux
de commande sur les différents dispositifs de commuta-
tion. Il est en outre possible que le courant
de charge qui traverse la sortie polarisée de l'inver-
seur dépasse à certains moments le courant normalisé.
Cela peut également entraîner des effets gênants sur l'inverseur ou sur le moteur à courant alternatif qui
est ainsi commandé.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et se propose de créer un circuit de commande de commutation permettant de réguler les opérations de commutation d'un inverseur
dans une configuration polarisée, inverseur destiné ali-
menter un moteur à courant alternatif.
La présente invention a également pour
but de créer un circuit de commande de commutation per-
mettant d'interdire le passage d'un courant à travers
un inverseur lorsque le courant dépasse un niveau prédé-
terminé En variante, l'invention crée un circuit de commutation d'un inverseur qui interdit les opérations de commutation des dispositifs de commutation lorsque l'énergie d'entraînement de porte chute en-dessous d'un niveau prédéterminé, de façon à éviter la poursuite du
fonctionnement de l'inverseur jusqu'à ce que l'alimenta-
tion soit de nouveau satisfaisante Suivant une autre
caractéristique, l'invention concerne un circuit de com-
mande de commutation d'un inverseur assurant un temps suffisant pour réinitialiser le circuit d'entralnement de porte après une interdiction momentanée résultant de
la détection d'un état d'incident Comme autres caracté-
ristiques, l'invention fournit des retards au branche-
ment et à la coupure du circuit de commande de commutation pour des dispositifs de commutation utilisés dans une configuration polarisée de façon à éviter la conduction simultanée des dispositifs de commutation et réduire le
risque de court-circuit dans l'inverseur.
De façon générale, l'invention concerne un circuit de commande de commutation susceptible d'être
branché sur une alimentation pour servir de circuit d'in-
version alimentant un moteur à courant alternatif, ce circuit de commande comprenant un premier et un second moyen-redresseur pour diriger alternativement le courant de la source d'alimentation sur un premier et un second chemin de courant du moteur à courant alternatif, chaque
moyen de redressement comportant un moyen de porte répon-
dant à l'arrivée d'un signal de déclenchement pour assu-
rer la conduction et répondant à l'absence de signal de déclenchement pour en terminer la conduction, un premier et un second moyen de commande associés respectivement au premier et au second moyen-redresseur pour commander la création de signaux de déclenchement respectifs en réponse à un signal de commande branchement/coupure, chaque moyen de commande comprenant un moyen de détection
de tension pour détecter la tension sur le moyen-redres-
seur, ainsi qu'un moyen de synchronisation et de commande pour ne pas forcer le signal de déclenchement lorsque la tension aux bornes du moyenredresseur chute en-dessous
d'un niveau prédéterminé.
Un mode de réalisation préférentiel
décrit ci-après concerne un circuit de commande de com-
mutation susceptible d'être branché sur une source d'ali-
mentation pour servir d'inverseur, ce circuit de commande comportant un premier et un second circuit d'entraînement de porte pour commander en alternance la conduction de premier et de second dispositif de commutation dans un inverseur polarisé en réponse à un signal de commande branchement/coupure, chaque circuit d'entraînement de porte comportant un détecteur de tension pour contrôler
la tension sur le dispositif de commutation, correspon-
dant et un détecteur de courant pour contrôler le courant dans le dispositif de commutation, mis en oeuvre pour
modifier de façon adéquate la sortie du circuit d'entrai-
nement de porte lorsque la tension appliquée au disposi-
tif de commutation respectif chute en-dessous d'un seuil ou encore lorsque le courant traversant le dispositif
de commutation respectif dépasse un niveau prédéterminé.
Par le montage' ci-dessus, le dispositif de commande de commutation protège l'inverseur et la charge vis-à-vis
de courants excessifs.
Suivant une autre caractéristique du mode de réalisation décrit, il est prévu d'utiliser des contrôleurs d'alimentation pour interdire les opérations de commutation lorsque l'alimentation chute en-dessous d'un niveau déterminé De même, les circuits de commande donnent des périodes inactives pendant le branchement et la coupure des signaux de déclenchement pour donner un temps suffisant pour réinitialiser les circuits de commande après interdiction momentané du signal de déclenchement ainsi que l'utilisation de périodes de retard, complémentaires, de branchement et de coupure des circuits d'entrainement de porte pour réduire le risque de conductions simultanées des dispositifs de
commutation en évitant ainsi des états de court-circuit.
La présente, invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 est un schéma-bloc, fonc-
tionnel d'un circuit-inverseur polarisé comportant un circuit de commande de commutation selon un mode de
réalisation de l'invention.
les figures 2 A et 2 B destinées à être réunies, représentent un schéma détaillé d'un circuit de
commande de commutation selon la figure 1.
les figures 3 et 4 sont des chronogram-
mes montrant le fonctionnement du schéma détaillé des figures 2 A et 2 B.
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERENTIEL
La figure 1 montre un circuit-inverseur branché en configuration polarisée; dans ce circuit, une source continue est alimentée par l'intermédiaire de rails de courant continu 10 et 12 Un signal de commande branchement/coupure d'un dispositif de commande,
principal, classique, qui ne fait pas partie de la pré-
sente invention, active en alternance les circuits d'entraînement de porte 14 et 16 par des conducteurs
d'entrée respectifs 18 et 20 En réponse à cette acti-
vation, par exemple le circuit d'entraînement de porte 14 fournit un signal de déclenchement par un conducteur 19, ce signal étant appliqué à une porte de commande
d'un dispositif de commutation 22 qui peut être consti-
tué par la porte de commande d'un thyristor (GTO) De la même manière, lorsque le circuit d'entrainement de
porte 16 est activé, il fournit un signal de déclenche-
ment par un conducteur 21 qui couple la porte de com-
mande à un dispositif de commutation analogue 24.
Suivant le dispositif de commutation-22 ou 24 qui est conducteur, un conducteur de sortie 26 polarisé, envoie du courant dans une direction ou dans la direction opposée De façon plus détaillée, lorsque le dispositif de commutation 22 est conducteur et que le dispositif de commutation 24 est coupé, du courant passe dans la direction de la flèche indiquée à côté du
conducteur 26 par le pôle d'un moteur à courant alter-
natif Par ailleurs, lorsque le dispositif de commuta-
tion 22 n'est pas conducteur et que le dispositif de commutation 24 est conducteur, du courant passe du conducteur 10 à travers un autre pôle d'un moteur à courant alternatif, puis dans la direction opposée de la flèche représentée à côté du conducteur 26 Dans chaque cas, le conducteur 12 forme un chemin de retour de courant au cours de chaque état des dispositifs de commutation 22 et 24 Lorsque les deux dispositifs de commutation 22 et 24 sont conducteurs, il y a état de court-circuit entre les conducteurs 10 et 12 Il faut
éviter que cette situation ne se présente C'est pour-
quoi, il est important que les signaux de déclenchement des dispositifs de commutation 22 et 24 soient réglés de façon à éviter un état de cour-tcircuit ainsi que pour commander les opérations de synchronisation des signaux de déclenchement, pour améliorer l'efficacité globale et les caractéristiques de l'inverseur D'autres
fonctions sont fournies de la même manière par les cir-
cuits d'entraînement de porte 14 et 16 et découlent de
la description suivante.
Selon l'invention,-chacun des circuits d'entraînement de porte 14 et 16 détecte la tension
d'anode et le courant de charge des dispositifs de com-
mutation respectifs 22 et 24 Selon la figure 1, le circuit d'entraînement de porte 14 détecte la tension
anodique du dispositif de commutation 22 par un conduc-
teur 28 et le courant de charge qui passe dans le dis-
positif de commutation 22 à l'aide du détecteur de cou-
rant 30 qui peut par exemple être une résistance de
faible valeur; dans c e cas, le niveau du signal de ten-
sion qui apparaît sur les conducteurs 32 et 34 est pro-
portionnel au courant qui traverse le dispositif de commutation 22 De la même manière, un conducteur 36 transfère un signal de tension de l'anode du dispositif de commutation 24 vers le circuit d'entraînement de
porte 16 et un capteur de courant 38 développe une ten-
sion proportionnelle au courant traversant le dispositif 24 en passant par les conducteurs 40 et 42 couplant le
circuit d'entratnement de porte 16.
Chacun des circuits d'entraînement de
porte 14 et 16 présente des périodes de retard au bran-
chement et à la coupure résultant de retards légers du dispositif de commutation pour répondre instantanément
au signal de déclenchement appliqué à la porte de com-
mande correspondante Les retards au branchement et à la
coupure sont relativement faibles c'est-à-dire approxi-
mativement de 20 à 50 nanosecondes;-toutefois, ces retards sont significatifs lorsqu'on tient compte des
contraintes de la séquence de synchronisation de commu-
tation à effectuer par les dispositifs de commutation
22 et 24.
Comme décrit ci-après, les dispositifs de commutation sont choisis de façon que leur retard propre au branchement dépasse le retard propre à la coupure De cette façon, si un signal de déclenchement de branchement est appliqué à la porte de commande d'un
dispositif de commutation 22 en même temps que la dispa-
rition du signal de commutation correspondant pour
l'autre dispositif de commutation 24, une caractéristi-
que de protection de court-circuit, propre, résulte du fait qu'un dispositif de commutation ne peut réellement
être conducteur avant que l'autre dispositif de commuta-
tion ne soit coupé Cette disposition est particulière-
ment avantageuse pour un circuit-inverseur branché dans
un montage polarisé comme celui représenté à la figure 1.
Les retards au branchement et à la coupure pour le dis-
positif de commutation 22 sont également choisis en
fonction du temps de décharge R-C défini par un conden-
sateur 44 et une résistance 46 branchés sur le disposi-
tif de commutation 22 Le condensateur 44 et la résis-
tance 46 en combinaison avec une diode 48 définissent un réseau de suppression de haute tension dv/dt sur le
dispositif 22 pendant sa commutation branchement/coupuré.
De la même manière, un condensateur 50, une résistance 52 et une diode 54 définissent un circuit de suppression de haute tension-dv/dt correspondant pour le dispositif de commutation 24 autour de sa commutation branchement/ coupure. Les figures 2 A et 2 B-représentent un schéma détaillé de l'un des circuits d'entraînement de porte 14 et 16 représentés à la figure 1 Comme les deux circuits d'entraînement 14 et 16 sont identiques, le circuit des figures 2 A et 2 B sera décrit en liaison avec le circuit d'entraînement de porte 14 de la figure
1 Selon les figures 2 A et 2 B, un signal d'ordre branche-
ment/coupure d'un dispositif de commutation de commande principal, classique, est appliqué entre les bornes 60
et 62; l'amplitude du signal est limitée par la résis-
tance 64 Le dispositif de commande principal (non
représenté) est isolé optiquement du circuit d'entraîne-
ment de porte par un coupleur optique 66 constitué par
une diode photo-émissive (LED) et un réseau à photo-
transistor Pour mesurer la tension anodique du disposi-
tif de commutation 22 (figure 1), le conducteur 28 trans-
fère un signal de tension anodique au circuit d'entrai-
nement de porte Ce signal de tension anodique est éga-
lement limité en courant par la résistance 68 Un signal de déclenchement pour commander la porte de commande d'un dispositif de commutation 22 passe par les paires de bornes 70 et 72 Ces paires de bornes correspondent aux conducteurs 17 et 19 respectifs de la figure l -La paire de conducteurs 32 et 34 constitue un chemin pour le
capteur de courant 30 de la figure 1 Une source d'ali-
mentation du circuit d'entraînement de porte 14 est branchée sur l'alimentation alternative à partir du transformateur 78 dont le primaire est branché par un
bobinage sur une source alternative Un enroulement.
secondaire à prise médiane fournit du courant alternatif à un pontredresseur 80 qui, en combinaison avec des condensateurs 82 et 84, fournit une tension positive
+V 1 et une tension négative -y 1, continues pour le cir-
cuit d'entraînement de porte 14 En outre, une paire de bornes 86 et 88 fournit un signal de contrôle d'état qui est également isolé du circuit d'entraînement de porte 14 par l'intermédiaire d'un coupleur optique 90
formé par une diode photo-émissive et un phototransis-
tor. Selon le mode de réalisation préféren- tiel, le régulateur de tension 92 donne une tension
positive régulée +V 2 égale à + 5 volts pour un conduc-
teur 94 et le régulateur de tension 96 couplé sur le conducteur 94 donne une seconde tension continue régulée +V 3 qui, dans le mode de réalisation préférentiel est approximativement égale à + 2,5 volts pour le conducteur 98 Une diode Zener 100 et un transistor 102 déterminent une tension continue régulée, négative -V 4 appliquée au conducteur 140; cette tension est égale à environ
-8,4 volts Le conducteur 108 définit un niveau de réfé-
rence de masse flottante entre les tensions régulées appliquées aux conducteurs 94, 98 et 140 Le niveau des
tensions régulées-pour ces conducteurs dépend directe-
ment du niveau de la source alternative formée par le transformateur 78 et comme cela expliqué, lorsque les
niveaux de tensions chutent en-dessous d'un niveau pré-
déterminé, le circuit de la figure 2 fonctionne de façon à interdire qu'un signal de déclenchement ne soit fourni a la porte du dispositif de commutation 22 par
les bornes 70 et 72.
En particulier, à la fois les transis-
tors 110 et le montage Darlington 112 (figure 2 A) four-
nissent un signal de déclenchement positif de porte pour commander la porte du composant GTO 22 Par ailleurs, un signal de déclenchement de porte, négatif (en général un signal d'inhibition) apparait entre les bornes 70 et 72 lorsque les transistors 114, 150 et le montage Darlington 116 et 118 (figure 2 B) sont conducteurs Les comparateurs de tension 160, 162, 130 et 120 sont formés d'un réseau-comparateur diffusé sous la référence LM 339 N Les comparateurs de tension 194, 192, 173 et 182 sont également constitués par un composant LM 339 N L'étage de sortie de chacun des comparateurs de tension est un transistor de type NPN qui applique sa sortie au rail -V 4 par l'intermédiaire du chemin collecteur- émetteur du transistor NPN lorsque le comparateur de tension est
mis en oeuvre.
En mode d'attente, le signal d'ordre branchement/coupure appliqué aux bornes 60 et 62 n'est pas confirmé, ce qui bloque le coupleur optique 66 A l'état non conducteur, le transistor 122 est bloqué, ce qui bloque le comparateur de tension 124 En outre, le comparateur de tension 130 est au repos et par suite les transistors 114 et 150 sont débloqués En tant que tels les transistors 110 et 112 sont bloqués et un signal négatif de porte (pour le composant GTO 22) se forme entre les bornes 21 et 22 Lorsque le comparateur de tension 124 est mis en oeuvre, il relie le bus 140 à sa sortie puisque la sortie du comparateur de tension est le collecteur d'un transistor de type NPN Le déblocage provient du passage du courant dans le transistor 122 et dans la résistance 126 appliquant ainsi un signal d'alimentation au conducteur 128 Le conducteur 128 est relié à l'entrée inversée du comparateur 124 Dans cet
état d'attente, le comparateur de tension 130 reste éga-
lement à l'état bloqué puisque son entrée non inversée est reliée au conducteur 132 pour recevoir un signal de coupure d'alimentation du bus 94 à travers la résistance
134 Pendant cet état de coupure du comparateur de ten-
sion 130, sa sortie alimente en continu la base du transistor 114 en faisant passer un courant à travers
une diode 136 et une résistance 138 La base du transis-
tor 114 est reliée à la jonction de la diode 136 et de la résistance 138 L'autre borne de la résistance 138 est reliée à un bus d'alimentation négative 140 qui reçoit une tension négative réglée qui est de préférence égale à 7,5 volts Lorsque le transistor 114 est conducteur, il produit un signal de déclenchement de porte, inverse sur les bornes 70 et 72 provenant de la conduction de courant par le conducteur 142 reliant une ligne d'alimen- tation positive 144 à travers une résistance 146 et le bus d'alimentation négative, commandé 140 Lorsque le transistor 114 est saturé pendant qu'il est conducteur,
le transistor 150 devient conducteur en réponse à l'appli-
cation d'une tension négative sur sa base En réponse à la conduction du transistor 150, les transistors 116 et 118 se saturent également de façon à générer le signal de déclenchement de porte inverse sur les bornes 70 et 72 Le signal de déclenchement de porte inverse met hors service le redresseur 22 (figure 1) Les résistances de limitation de courant 152 et 154 limitent le passage du courant à travers les transistors 116 et 118 respectifs la résistance 156 limite le passage du courant à travers le transistor 150 lorsque-celui-ci est saturé En outre, une inductance 158 limite le taux de montée du signal de déclenchement inverse de porte appliqué entre les bornes et 72 lorsque le circuit des figures 2 A et 28 est
commuté en mode d'attente.
Un signal de déclenchement de porte,-
positif, apparait entre les bornes 70 et 72 en réponse
à la confirmation d'un signal d'ordre branchement/cou-
pure entre les bornes 60 et 62 En se reportant au chronogramme de la figure 3 en combinaison avec le schéma des figures 2 A et 2 B, on constate que le transistor 122, se sature en réponse à la confirmation du signal d'ordre branchement/coupure (figure 3-A) Peu de temps après, le comparateur de tension 124 (figure 3-E) commute à l'état coupé et à l'état branché pendant une période de temps représentée sous la forme d'un retard t ON à la figure 3-C; cela entraîne à son tour le branchement du comparateur de tension 130 (figure 3-G) Lorsque le comparateur de tension 130 commute, il couple sa sortie sur le bus 140 qui est à un potentiel régulé de 7,5 volts En réponse au branchement du comparateur 130, le transistor 114 se bloque (figure 3-H) et sup- prime le signal de déclenchement de porte inverse (figure 3-I) sur les bornes 70 et 72 en bloquant les
transistors 150, 116 et 118.
Pour maintenir le comparateur 124 à l'état débloqué, une résistance 160 branchée dans le chemin de réaction positive du comparateur de tension 124 applique un signal négatif à l'entrée non inversée du comparateur de tension 124 comme le montre la figure 3-D Un comparateur de tension 162 répond à un changement de polarité de la tension d'anode du thyristor commandé 22 de la figure 1 La tension d'anode du thyristor 22 est détectée par l'intermédiaire d'un conducteur 128 de façon à générer un courant à travers la résistance 68 pour brancher le comparateur 162 en appliquant un signal d'alimentation par le conducteur 164, signal qui est
couplé à l'entrée inversée du comparateur de tension 162.
C'est pourquoi, le comparateur de tension 122 répond au
signal de sortie du comparateur de tension 162 en se blo-
quant Lorsque le comparateur 120 est bloqué (figure 3-3)
les transistors 110 et 112 sont conducteurs et fournis-
sent le signal de déclenchement de porte, positif (figure
3-K) sur les bornes 70 et 72 La saturation des transis-
tors 110 et 112 résulte d'une tension positive sur le
conducteur 166 qui est relié à la Jonction des résistan-
ces 168 et 170 La résistance 170 est reliée à la ligne d'alimentation positive 144 alors que la résistance 168
est reliée à la sortie du comparateur de tension 120.
Lorsque le comparateur de tension 120 est bloqué et que le transistor 114 n'est pas conducteur, un potentiel positif apparaît sur le conducteur 166 et sature les transistors 110 et 112 En saturation, une résistance
172 limite le passage du courant à travers le transis-
tor 110 et une résistance 174 limite le courant à tra-
vers le montage à transistors 112.
Lorsque le thyristor commandé 22 (figure 1) devient conducteur par la confirmation d'un signal de déclenchement de porte, positif, entre les bornes 70 et 72, sa tension anode-cathode chute en-dessous d'un niveau prédéterminé défini par la résistance 68 et la résistance 176 En réponse, le comparateur de tension 162 passe de l'état de branchement à l'état de coupure
(figure 3-F), ce qui assure le branchement du compara-
teur 120 (figure 3-3) après un temps de retard t 1, ce
qui bloque les transistors 118 et 112 (figure 3-K).
Comme caractéristique de protection selon l'invention, si pour une raison quelconque, la tension anode-cathode du thyristor commandé 22 apparaissant sur le conducteur 28 augmente et dépasse un niveau prédéterminé après la période tl, les états des comparateurs de tension 162 et
120 s'inversent rapidement pour permettre aux transis-
tors 110 et 112 de se saturer et fournir ainsi un cou-
rant commandé, positif, de porte sur les bornes 70 et 72.
Ce procédé d'obtention d'un courant de commande de porte, positif seulement lorsqu'il est prévu que le thyristor commandé 22 doit être conducteur, est défini par l'état de branchement du signal de commande branchement/coupure
apparaissant sur les bornes 60 et 62 et lorsque la ten-
sion cathode-anode apparaissant sur le conducteur 28 est
au-dessus d'un certain niveau, de façon à réduire consi-
dérablement la charge appliquée à l'alimentation fournis-
sant les signaux de commande de porte.
Le signal normal de déclenchement de commande de coupure de la porte se produit lorsque le signal d'ordre branchement/coupure passe de l'état "branchement" sur l'état 'coupure" Lorsque le signal
d'ordre branchement/coupure n'est pas confirmé, le tran-
sistor 122 se bloque (figure 3-B) Peu de temps après, comme cela est indiqué par la référence to FF (retard selon la figure 3-C), le comparateur de tension 124 passe de l'état "branchement" à l'état "coupure" (figure 3-E); le comparateur de tension 130 passe de l'état "branchement" sur l'état "coupure" (figure 3-G) et le
transistor 114 (figure 3-1) se sature et devient conduc-
teur En réponse au déblocage du transistor 114, les transistors 150, 116 et 118 se débloquent également pour former une porte inverse sur les bornes 70 et 72 comme expliqué précédemment La période de retard t OFF définit
un temps minimum de conduction pour le transistor com-
mandé 22 Ce temps minimum est coordonné avec le temps de décharge R-C fourni par le circuit de suppression dv/dt pour assurer une décharge correcte du condensateur avant qu'une tentative soit faite pour couper le thyristor. Le temps t OFF et le temps t ON réduisent
considérablement la sensibilité du circuit d'entraine-
ment de porte aux bruits et aux signaux erronés -En outre, les périodes de temps sont prévues de façon que la durée de t ON soit supérieure à la durée de t OFF' Ce
montage permet d'appliquer la paire des signaux de com-
mande branchement/coupure aux deux circuits d'entraîne-
ment de porte 14 et 16 pour être fournis de façon com-
plémentaire et donner un temps suffisant pour que le thyristor destiné à se bloquer puisse se bloquer et
récupérer avant que le thyristor associé ne soit déblo-
qué En pratique, les valeurs nominales des périodes de
retard t ON et t OFF sont respectivement de 50 microsecon-
des et de 20 microsecondes Toutefois, le circuit n'est
pas nécessairement limité à de tels retards déterminés.
Le circuit d'entraînement de porte selon les figures 2 A et 2 B interdit également le signal de déclenchement de porte, positif lorsque le courant à
travers le thyristor 22 dépasse un niveau prédéterminé.
Comme indiqué précédemment, le signal proportionnel au débit de courant à travers le thyristor commandé 22 apparaît sur les bornes 32 et 34 de lafigure 28, ce qui correspond aux bornes à numérotation correspondante à la figure 1 Le comparateur-de tension 172 répond au courant détecté qui traverse le détecteur de courant 30 (figure 1) en ce qu'il se branche pour coupler sa sortie sur le bus 140 fournissant une tension de 7,5 volts lorsque le signal de tension sur les bornes 32 et 34 dépasse un niveau prédéterminé Les résistances 174 et 176 sont couplées sur les entrées du comparateur de tension 172 limitant le courant appliqué au comparateur et aux résistances 178 et 180 qui égalisent le niveau de déclenchement des détecteurs de courant entre chacun des circuits d'entra Inement de porte 14 et 16 Lorsque le comparateur de tension 172 se branche comme représenté à la figure 4-H, le comparateur de tension 182 après le temps de retard t 2 se branche également, ce qui coupe l'alimentation du comparateur detension 130 et force celui-ci à l'état de coupure (figure 4-D) s'il était précédemment branché Lorsque le comparateur de tension est à l'état coupé (bloqué), le transistor 114 est conducteur (figure 4-F) et applique ainsi un signal de déclenchement de porte inverse (figure 4-G) entre les
bornes 70 et 72 comme indiqué précédemment.
En plus du branchement du comparateur de
tension 182, le comparateur de tension 172 applique éga-
lement un signal de 7,5 volts au conducteur 184 qui à son tour bloque un transistor 186 dont la base est reliée au conducteur 184 par l'intermédiaire d'une diode 188 Ainsi, un signal de contrôle d'état d'insécurité
est développé entre les bornes 86 et 88 qui sont optique-
ment isolées du circuit d'entraînement de porte des figures 2 A et 2 B par l'intermédiaire du coupleur optique
relié à l'émetteur du transistor 186 par l'intermé-
diaire d'une résistance de limitation de courant 190.
Les comparateurs de tension 192 et 194 contrôlent respectivement les niveaux des alimentations
négative et positive sur les conducteurs 106 et 144 res-
pectifs En particulier, le niveau de la tension du conducteur d'alimentation 144 est pris à l'aide d'une paire de résistances 196 et 198 reliées au conducteur 144, le signal étant appliqué à l'entrée non inversée du comparateur 194 Par ailleurs, le comparateur 192 reçoit une représentation de la tension qui apparaît sur
le bus 106 par l'intermédiaire de son entrée non inver-
sée à la jonction 200 couplée par un condensateur 202
sur l'émetteur du transistor 102 de commande de tension.
Lorsque l'un des comparateurs de tension 192 ou 194 détecte une soustension sur les conducteurs 106 ou 144,_ il applique au conducteur 184 la tension de référence
d'un conducteur 140 de façon à modifier l'état des com-
* parateurs de tension 1 i 2 et 182 qui n'approuvent pas le signal d'entraînement de porte apparaissant entre les bornes 70 et 72 comme expliqué précédemment -Les comparateurs de tension 192 et 194 interdisent également le transistor 186 qui alimente à son tour un signal de contrÈle d'état entre les bornes 86 et 88 comme expliqué précédemment.
Le comparateur 182 est maintenant ali-
menté pour passer à l'état branché lorsque l'un des comparateurs 172, 192 ou 194 reste à l'état branché
pendant une période de temps T 2 indiquée à la figure 4-I.
En outre, le signal de déclenchement de porte, inverse entre les bornes 70 et 72, est entretenu aussi longtemps
que le comparateur de tension 182 reste à l'état bran-
ché Après l'établissement de son alimentation, le compa-
rateur 182 reste pour une durée au moins aussi longue
que la période T 3 (figure 4-1) après que tous les com-
parateurs 172, 192 et 194 soient revenus à leur état "sur" De façon préférentielle, la période de temps t 2 est choisie pour correspondre à la période de retard to FF selon la figure 3-C pour ne pas compromettre la décharge correcte du réseau de suppression R-C En outre, la période de temps t 3 est conçue de façon à permettre
un temps suffisant pour permettre au dispositif de com-
mande principal de reconnaître une condition de contrôle d'état "non-sûr" Une telle période de temps autorise le dispositif de commande principal à couper le signal
d'ordre branchement/coupure de façon à établir une non-
confirmation normale du signal de déclenchement de com-
mande de porte avant que le comparateur 182 ne revienne
à son état coupé.
A partir du montage ci-dessus, on voit que l'alimentation d'entraînement de porte pour obtenir les signaux de déclenchement est réduite au minimum, et
les thyristors commandés sont protégés contre des cou-
rants excessifs susceptibles de les traverser, et ces thyristors sont coupés lorsque l'alimentation n'est plus appropriée En outre, on voit que certaines périodes de temps actives pendant le branchement et la coupure
des signaux de commande de porte donnent un temps suffi-
sant pour réinitialiser les circuits d'alimentation avant de reprendre les opérations de commutation normales branchement/coupure par le signal d'ordre de branchement/
coupure En outre, en fournissant des périodes complémen-
taires de retard de branchement et de coupure, les thy-
ristors de commande protègent de façon caractéristique contre les courtscircuits résultant de la conduction
simultanée des thyristors commandés.
Il est également clair que différentes variantes de réalisation de l'invention peuvent être
envisagées aux vues de l'enseignement donné ci-dessus.
En particulier, les grandeurs des composants du circuit peuvent se choisir suivant les niveaux de tension des
circuits d'alimentation et de la fréquence de commuta-
tion selon laquelle doivent travailler les thyristors commandés.
Claims (1)
- 70) Circuit de commande de commutationselon la revendication 5, caractérisé en ce que le -premier et le second moyen-redresseur présentent despériodes de retard de branchement et de coupure, com-plémentaires, de façon à réduire le risque de conductions simultanées du premier et du second moyen-redresseur. ) Circuit de commande de commutation selonla revendication 6, caractérisé en ce que le premier et le second moyen-redresseur ont des périodes de retard de branchement et de coupure, complémentaires de façon à réduire le risque de conductions simultanéesdu premier et du second moyen-redresseur.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47493283A | 1983-03-14 | 1983-03-14 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2542942A1 true FR2542942A1 (fr) | 1984-09-21 |
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ID=23885561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8403517A Pending FR2542942A1 (fr) | 1983-03-14 | 1984-03-07 | Circuit de commande de commutation pour un inverseur continu/alternatif |
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|---|---|
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| FR (1) | FR2542942A1 (fr) |
| GB (1) | GB2137029A (fr) |
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| EP0328941A1 (fr) * | 1988-02-16 | 1989-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Procédé et dispositif de commutation du courant entre des valves déconnectables dans un redresseur de courant |
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-
1984
- 1984-03-06 GB GB08405789A patent/GB2137029A/en not_active Withdrawn
- 1984-03-07 FR FR8403517A patent/FR2542942A1/fr active Pending
- 1984-03-13 DE DE19843409042 patent/DE3409042A1/de not_active Withdrawn
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 6, no. 21 (E-93)[899], 6 février 1982; & JP - A - 56 139 089 (HITACHI SEISAKUSHO K.K.) 30-10-1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2137029A (en) | 1984-09-26 |
| DE3409042A1 (de) | 1984-09-20 |
| GB8405789D0 (en) | 1984-04-11 |
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