FR2552599A1 - Dispositif de protection contre les courts-circuits pour un circuit integre et une charge raccordee a celui-ci - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES COURTS-CIRCUITS POUR UN CIRCUIT TRANSDUCTEUR DE SIGNAUX G A GAIN DE TENSION UNITAIRE ET POUR LA CHARGE R RACCORDEE A CELUI-CI COMPREND UN PREMIER A ET UN SECOND A COMPARATEURS A SEUIL ET UN CIRCUIT D'ACTIONNEMENT ACT. LES BORNES D'ENTREE DU PREMIER COMPARATEUR A SONT RACCORDEES AUX BORNES D'ENTREE ET DE SORTIE DU CIRCUIT TRANSDUCTEUR, SA BORNE DE SORTIE EST, PAR CONTRE, RACCORDEE A UNE BORNE D'ACTIVATION DU CIRCUIT D'ACTIONNEMENT. LES BORNES D'ENTREE DU SECOND COMPARATEUR A SONT RELIEES AUX BORNES DE LA CHARGE ET SA BORNE DE SORTIE EST RACCORDEE A UNE BORNE D'INHIBITION DU CIRCUIT D'ACTIONNEMENT. UNE PREMIERE BORNE DE SORTIE DU CIRCUIT D'ACTIONNEMENT EST RACCORDEE A UNE BORNE D'INHIBITION DU CIRCUIT TRANSDUCTEUR, TANDIS QU'UNE SECONDE BORNE DE SORTIE SERT A DELIVRER A LA CHARGE UN PETIT COURANT I.

Description

Ia présente invention concerne les dispositifs de protection électronique

contre les courts-circuits pour des circuits comprenant des éléments de puissance à semiconducteur, en particulier pour les circuits transducteurs de signaux à gain de tension unitaire, comme par exemple les étages terminaux des amplificateurs de puissance à basse fréquence ou les régulateurs de tension. Un dispositif de protection, faisant partie de la technique connue, est décrit par exemple dans le brevet italien n 958 867 appartenant à la Demanderesse Ce dispositif de protection, uti10 lisé normalement pour protéger l'élément de puissance terminal d'un circuit amplificateur intégré monolithiquement, comprend des organes pour détecter et traiter les valeurs du courant qui passe à travers l'élément en question et de la tension présente à ses bornes L'information ainsi obtenue sur la puissance instantanée 15 qui est dissipée par l'élément de puissance est utilisée pour rendre actif, au-delà de certaines valeurs de puissance, un circuit à seuil qui réduit le courant dans l'élément en question à une valeur maximale en fonction de la valeur de tension présente

à ses bornes.

Dès que cette puissance atteint des niveaux dangereux pour l'élément de puissance en raison d'une surcharge accidentelle, par exemple d'un courtcircuit à la sortie, le circuit de protection intervient en maintenant la puissance dissipée dans des

limites de sécurité définies par une courbe caractéristique du 25 transistor lui-même.

Les dispositifs de protection du type décrit remplissent

très bien la tache consistant à éviter la destruction des composants de puissance d'un circuit intégré en cas de surcharge accidentelle, mais ils n'évitent pas le fonctionnement des composants 30 au maximum de la puissance admise pendant tout le temps o existent les conditions de surcharge.

Etant donné toutefois que d'une manière générale, pour des raisons économiques, les utilisateurs des circuits intégrés comprenant des éléments de puissance dimensionnent les dissipateurs extérieurs, prévus pour l'écoulement de la chaleur développée par ces éléments, d'après les exigences de conditions normales de fonctionnement, il subsiste en dépit de la protection, dans des conditions de court-circuit prolongé, des dangers, à la fois d'endommagement du circuit intégré et de surchauffe de l'ensemble de l'appareil dont le circuit fait partie avec, en conséquence, 10 des dégâts graves pour les structures situées aux alentours de

l'appareil en question.

D'autre part, il ne convient pas d'abaisser le niveau maximal de courant dans l'élément de puissance en abaissant le seuil d'intervention de la protection, car en procédant de la sorte, on 15 limiterait inutilement les prestations dynamiques du circuit dans

les conditions normales de fonctionnement.

Un exemple typique dans lequel les dispositifs de protection précités se révèlent insuffisants est celui des amplificateurs à basse fréquence montés sur des véhicules automobiles, pour les20 quels, entre autres, le risque de court-circuit est particulièrement grave du fait que la "masse" est constituée par le véhicule lui-même et qu'il suffit donc que les fils de jonction électrique touchent une partie métallique du véhicule, par manque d'attention au cours du montage ou par défaut d'isolation, pour 25 déterminer un court-circuit et, par suite, un passage élevé de courant dans l'élément de puissance, dans la charge ou dans l'un et l'autre Un court-circuit accidentel, s'il n'est pas supprimé à temps, peut non seulement déterminer une décharge rapide de la

batterie du véhicule automobile, mais être aussi à l'origine d'un 30 incendie.

Un second type de dispositif de protection, faisant partie de l'état de la technique et décrit par exemple dans la demande de brevet italien N O 23235 A/79 de la Demanderesse, réalisé en particulier pour la protection contre la surcharge de circuits transducteurs de signaux à gain de tension unitaire, tels que les étages terminaux des amplificateurs à basse fréquence, pour prévenir les inconvénients cités, a son fonctionnement limité aux

situations de court-circuit et demande une dissipation négligea-

ble de puissance du c 8 té du dispositif protégé.

Un tel dispositif de protection est caractérisé par le fait qu'il comprend un comparateur à seuil, ayant une première et une seconde bornes d'entrée qui sont reliées respectivement à la borne d'entrée du signal et à la borne de sortie du circuit transducteur, et une borne de sortie qui est reliée à une borne d'inhibition du circuit transducteur, le seuil du comparateur étant réglé de telle manière que le comparateur produise en sortie un signal d'inhibition du circuit transducteur lorsque la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie de ce circuit dépasse une valeur préalablement fixée, comme cela se

produit en cas de court-circuit sur la sortie.

La valeur de la tension de seuil est choisie en rapport avec

la dissipation maximale physiquement possible pour les composants 15 de puissance et avec les caractéristiques d'une charge normale.

Le rétablissement des conditions initiales du comparateur après l'élimination des conditions de surcharge, afin que le circuit transducteur reprenne son fonctionnement normal, peut être automatique ou peut être commandé normalement et il est obtenu 20 en élevant la tension de sortie du transducteur jusqu'à ce que la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie ne se situe pas au-dessous de la valeur de seuil préalablement fixée Dans la demande de brevet citée, il est décrit un exemple d'exécution dans lequel cette fonction se déroule de manière auto25 matique au moyen d'un générateur de courant inséré entre la borne de sortie reliée à la charge et la borne de puissance plus élevée de l'alimentation En effet, la courant délivré de cette manière à la charge permet d'obtenir, sur la borne de sortie, une tension suffisante pour que le comparateur cesse d'inhiber le fonctionne30 ment normal du circuit transducteur lorsque le court-circuit a

été éliminé.

Cette méthode pour obtenir la remise automatique en fonctionnement du circuit n'est toutefois guère valable lorsque la charge est couplée en courant alternatif à la borne de sortie, au moyen d'un condensateur: en effet, le comparateur à seuil ne peut plus être sensible à un courtcircuit dans la charge, en aval de ce condensateur, parce que la borne de sortie du circuit transducteur, isolée en courant continu, est maintenue à un potentiel trop élevé par le courant délivré par le générateur de courant. Si l'on doit renoncer au générateur de courant, le courant de perte de l'étage terminal serait théoriquement suffisant, une 5 fois supprimé le court-circuit, pour ramener la borne de sortie à la tension qui permet la reprise du fonctionnement normal du

circuit transducteur.

Mais dans la pratique, cette reprise n'est pas certaine, ou elle se produit avec un retard qui ne peut pas être déterminé. 10 Un dispositif de protection du type précité est d'autre part inefficace, indépendamment de la présence ou non d'organes pour la remise en service automatique du circuit protégé, lorsqu'une double alimentation est utilisée et que la charge est raccordée en courant continu entre la borne de sortie et la masse, le potentiel de la masse étant intermédiaire entre les potentiels des deux bornes de l'alimentation Il convient en outre de faire observer que lorsqu'une charge est insérée entre les bornes de sortie de deux circuits transducteurs opérant en opposition de phase dans un montage en pont, comportant chacun un dispositif 20 de protection du type ici considéré, elle n'est pas absolument

protégée en cas de court-circuit sur ses bornes.

Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de protection contre les courts-circuits pour un circuit transducteur de signaux à gain unitaire et pour une charge rac25 cordée à celui-ci, dispositif dont le fonctionnement soit limité aux situations de courtcircuit et demande une dissipation négligeable de puissance du côté du dispositif protégé, et qui puisse être utilisé sans inconvénients dans n'importe quelle condition

d'alimentation et d'accouplement entre la charge et le circuit 30 transducteur.

Ce but est atteint avec un dispositif de protection qui, d'après l'invention, comprend un premier et un second comparateurs à seuil et un circuitd'actionnement Les bornes d'entrée du premier comparateur sont reliées aux bornes d'entrée et de sortie du circuit transducteur, tandis que sa borne de sortie est raccordée à une borne d'activation du circuit d'actionnement Les bornes d'entrée du second comparateur sont reliées aux bornes de

la charge et sa borne de sortie est raccordée à une borne d'inhi-

bition du circuit d'actionnement Une première borne de sortie du circuit d'actionnement est reliée à une borne d'inhibition du circuit transducteur, tandis qu'une seconde borne de sortie sert à délivrer à la charge un petit courant I 1 e L'invention pourra être mieux comprise à l'aide de la

description détaillée qui suit, donnée purement à titre d'exemple et, par suites sans caractère limitatif, en référence aux

dessins annexés.

Ia fig 1 est un schéma par blocs d'un circuit transducteur 10 avec un dispositif de protection suivant l'invention.

La fig 2 est le schéma par blocs de l'étage terminal d'un

amplificateur de puissance comprenant deux circuits transducteurs de signaux raccordés à la charge suivant un montage en pont, protégés contre les courts-circuits au moyen d'un dispositif de 15 protection suivant l'invention.

ia fig 3 représente une forme de réalisation possible, en

circuit intégré monolithique, du schéma par blocs de la fig 2.

Les mêmes lettres et numéros de référence ont été utilisés

sur les différentes figures pour désigner les parties correspon20 dantes.

Sur la fig 1 est représenté, au moyen d'un bloc Gv, un circuit transducteur de signaux, par exemple l'étage terminal d'un amplificateur de puissance, construit de manière à avoir,

avec une charge normale, un gain de tension unitaire.

Ce circuit transducteur comporte une borne IN d'entrée du signal, une borne de sortie C à laquelle est raccordée une charge RL montée entre cette borne et la masse, et une borne d'inhibition Un comparateur à seuil A 1 comporte deux bornes d'entrée qui sont reliées respectivement à la borne d'entrée et à la borne de 30 sortie du circuit transducteur Le comparateur n'est capable de délivrer un signal en sortie que quand la différence entre les tensions appliquées à ses bornes d'entrée est plus grande qu'une

valeur de seuil préalablement fixée.

Il est évident que quand le fonctionnement est normal, les 35 bornes d'entrée et de sortie du circuit transducteur Gv sont au même potentiel, ce qui fait que le comparateur A 1 ne fournit aucun signal en sortie Mais si la sortie du transducteur est surchargée par un court-circuit, sa tension de sortie tend à s'abaisser par rapport à la tension en entrée, jusqu'à ce que soit satisfaite la condition de seuil du comparateur qui commence donc à fournir un signal en sortie la sortie du comparateur à seuil A 1 est reliée à une borne d'activation d'un circuit d'actionnement qui est représenté sur la figure par un bloc désigné par le symbole ACT et qui comporte une première et une seconde bornes de sortie, reliées respectivement à la borne d'inhibition du transducteur et à la charge, ainsi qu'une borne d'inhibition, En présence de signaux en sortie du comparateur à seuil, ce circuit d'actionnement commande, au moyen de ses bornes de sortie, l'inhibition du transducteur et délivre simultanément un courant I 1 qui traverse la charge RL pour se décharger ensuite

à la masse.

Un second comparateur à seuil A 2 comporte deux bornes d'entrée reliées aux bornes de la charge RL et une borne de sortie

raccordée à la borne d'inhibition du circuit d'actionnement.

On a représenté sur la figure par une ligne de tirets, pour indiquer que cela n'est pas indispensable pour un fonctionnement correct de la protection, une jonction possible entre une troisième borne de sortie du circuit d'actionnement et une borne d'activation du comparateur à seuil A 2 qui, avec une telle jonction, n'est mis en mesure de fonctionner qu'en présence de signaux en

sortie du comparateur à seuil A 1.

Le comparateur A 2 n'est capable lui aussi de fournir un signal en sortie que quand la différence entre les tensions appliquées à ses entrées, égale à la chute de tension sur la charge RL, est plus grande qu'une valeur de seuil préalablement fixée, de telle manière que dans une situation de court-circuit, lors30 qu'un courant nul ou négligeable passe dans la charge, le comparateur A 2 ne fournisse pas de signal en sortie, mais que dès que le court-circuit a été supprimé, du fait que la chute de tension dans la charge remonte en conséquence à une valeur supérieure à la tension de seuil, il fournisse en sortie un signal pour l'inhi35 bition du circuit d'actionnement Dès que le circuit d'actionnement est désactivé, le circuit transducteur de signaux est mis en mesure de reprendre son fonctionnement et, en même temps, le

passage de courant I 1 dans la charge est interrompu.

Comme on l'a vu, c'est précisément ce passage de courant I qui permet au comparateur A 2, quel que soit le mode d'accouplement de la charge au circuit, de détecter la suppression du court-circuit et, en conséquence, d'obtenir la remise en fonction5 nement automatique du circuit transducteur Lorsque le circuit transducteur a repris son fonctionnement normal, le comparateur

A 1 cesse aussi de fournir un signal à sa sortie.

Dans le cas o existe la jonction indiquée par la ligne de tirets sur la fig 1, lorsque le fonctionnement du circuit d'ac10 tionnement est inhibé, le second comparateur A 2 est également désactivé, de manière à éviter les absorptions, même minimes,

d'énergie d'alimentation.

Par contre, au cas o les causes qui déterminent le courtcircuit n'ont pas été supprimées, le circuit trannducteur de signaux est maintenu, par le circuit d'actionnement, dans l'impossibilité de reprendre son fonctionnement, ce qui supprime les

risques d'endommagement.

En plus de l'absorption limitée de courant, due au fonctionnement des comparateurs et du circuit d'actionnement, il ne se produit que celle qui se rapporte au courant I 1 qui est déchargé à la masse, ce qui fait qu'aussi bien l'absorption totale de courant d'alimentation que la dissipation thermique dans le circuit restent extrêmement restreintes, même dans des situations

de court-circuit.

Comme on peut le voir manifestement, on n'observe pas les inconvénients des dispositifs de protection connus lorsque le couplage avec la charge s'effectue en courant alternatif: en effet, la remise en fonctionnement automatique ne crée pas de problèmes, du fait que les organes de détection du court-circuit 30 sont raccordés directement aux bornes de la charge Pour la même raison, la protection fonctionne parfaitement, même lorsqu'il y

a une double alimentation.

Sur la fig 2 est représenté le schéma par blocs de l'étage terminal, ayant une configuration "en pont", d'un amplificateur 35 de puissance, comprenant deux sections identiques qui ont une

protection analogue à celle du schéma représenté sur la fig 1.

Au moyen de blocs désignés par Gv et Gv', on a représenté deux circuits transducteurs de signaux, construits de manière à avoir, dans des conditions normales de charge, un gain de tension unitaire et comportant chacun une borne d'entrée, IN et IN', une

borne de sortie, C et C', et une borne d'inhibition Une charge RL est insérée entre les bornes de sortie C et C' des deux cir5 cuits transducteurs.

Aux bornes d'entrée et de sortie de chaque circuit transducteur sont raccordées les bornes d'entrée d'un comparateur à seuil Les comparateurs A 1 et Xl, ainsi raccordés aux circuits transducteurs Gv et Gv', ne sont en mesure de fournir un signal de sortie que lorsque la différence entre les tensions appliquées à leurs bornes d'entrée est plus grande qu'une valeur de seuil

préalablement fixée.

Dans ce cas également, lorsque le fonctionnement est normal, les bornes d'entrée et de sortie de chaque circuit transducteur 15 sont au même potentiel, ce qui fait que les comparateurs A 1 et A 1 ' ne fournissent aucun signal en sortie Mais si la sortie de l'un ou de l'un et l'autre des circuits transducteurs est surchargée en raison d'un court-circuit, la tension de sortie tend à s'abaisser par rapport à la tension d'entrée, jusqu'à satis20 faire aux conditions d'intervention du comparateur correspondant qui, en conséquence, fournit un signal en sortie Les bornes de sortie des deux comparateurs à seuil A 1 et A 1 ' sont reliées à

une borne d'activation d'un circuit d'actionnement ACT qui comporte une première, une deuxième et une troisième bornes de 25 sortie et une borne d'inhibition.

La première borne de sortie est raccordée aux bornes d'inhibition des deux circuits transducteurs; la deuxième borne de sortie est par contre reliée à une première borne de la charge, sur laquelle se produit un passage de courant De son c 8 té, la troi50 sième borne de sortie est raccordée, par l'intermédiaire du circuit transducteur G ', à l'autre borne de la charge, constituant une référence de tension, indiquée symboliquement sur la figure. Un troisième comparateur à seuil A 2 comporte deux bornes 35 d'entrée qui sont raccordées aux bornes de la charge RL et une

borne de sortie reliée à la borne d'inhibition du circuit d'actionnement ACT.

Le comparateur A 2 n'est en mesure de fournir un signal en sortie que lorsque les tensions appliquées à ses entrées dépassent l'une et l'autre une valeur de tension préalablement fixée et que la différence entre ces tensions, égale à la chute de tension RL I 1 dans la charge, est plus grande qu'une valeur de seuil prédéterminée. Dans toutes les situations de court-circuit, directement dans la charge ou entre les bornes de sortie et la masse, le comparateur A 2 ne fournit pas de signal en sortie, du fait que, dans le premier cas, la chute de tension dans la charge est prati10 quement nulle, tandis que dans l'autre cas, la tension sur la borne de la charge touchée par le court-circuit est pratiquement nulle. Mais dès que la cause du court-circuit a été supprimée, la chute de tension dans la charge recommence à être supérieure à la valeur de seuil, grâce au passage de courant I 1, et le potentiel sur les deux bornes de la charge s'élève en raison de la

référence de tension raccordée à la charge, si bien que le comparateur A 2 fournit un signal en sortie.

Le fonctionnement de la protection de la fig 2 est identi20 que, tant dans l'ensemble qu'en ce qui concerne les blocs séparés, à celui qui a été décrit précédemment au sujet de la protection de la fig 1, dans laquelle toutefois une référence de tension est fournie par la masse elle- même Ainsi, pour un tel montage en pont, il est également assuré, tant pour la charge que pour les circuits transducteurs, une protection efficace avec remise en fonctionnement automatique dans toutes les conditions

de couplage de la charge au circuit.

Sur la fig 3 est représentée une forme de réalisation particulière du circuit correspondant au schéma par blocs de la 30 fig 2 et comprenant un dispositif de protection contre les courts-circuits suivant la présente invention Le circuit représenté se prête particulièrement bien à la réalisation sous forme

de circuit intégré monolithique.

Le circuit transducteur de signaux qui est contenu dans chacune des deux sections du pont est un circuit typique d'étage terminal d'amplificateur de puissance de la classe AB, à gain de tension unitaire On considèrera l'un de ces circuits transducteurs, les éléments de l'autre, identique au premier, étant désignés par des symboles identiques, mais accompagnés du signe "prime". Ce circuit comprend deux transistors de puissance T 1 et T 2 de type NPN, raccordés, le premier, par son collecteur, à la borne positive Vs de la source d'alimentation et le second, par son émetteur, à la borne de masse qui constitue la seconde borne de la source d'alimentation Le point de jonction entre l'émetteur de T 1 et le collecteur de T 2 est la borne de sortie C du circuit transducteur, à laquelle est raccordée une première borne d'une 10 charge RL, dont la seconde borne est raccordée par contre à la borne de sortie correspondante C' du second circuit transducteur, identique au premier Les bases de T 1 et T 2 sont connectées respectivement aux émetteurs de deux autres transistors de type NPN, T 3 et T 4, émetteurs auxquels sont également raccordés les émet15 teurs de T 1 et T 2, par l'intermédiaire de deux résistances R 3 et

R 4 respectivement.

A la base et au collecteur de T 4 sont raccordés respectivement le collecteur et l'émetteur d'un transistor de type PNP, T 5, dont le collecteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une 20 résistance R 5.

Le signal qui doit subir la transduction est fourni au circuit transducteur à-travers un transistor NPN, T 6, qui est indiqué en tirets sur la figure parce qu'il appartient à un étage précédent, transistor dont l'émetteur est raccordé à la masse 25 et dont le collecteur est relié à la fois à la base de T 5 et, par l'intermédiaire d'une première D 1, d'une deuxième D 2 et d'une troisième D 3 diodes, à la base de T 3, laquelle est branchée sur l'alimentation Vs avec interposition d'un générateur de courant

constant G 1 Le point de jonction entre les diodes D 1 et D 2 30 constitue la borne IN d'entrée du circuit transducteur.

Le comparateur à seuil A 1 est réalisé au moyen d'un circuit différentiel constitué par deux transistors PNP qui sont désignés par T 7 et T 8 et dont les émetteurs sont raccordés ensemble à

l'alimentation Vs par l'intermédiaire d'un générateur de courant 35 constant G 2 Le collecteur de T 7 est relié directement à la masse.

La base de T 7 est raccordée à l'entrée IN entre D 1 et D 2 et la base de T 8 est raccordée à la borne C de sortie par l'intermédiaire d'une diode D 4.

il Le transducteur est agencé de telle manière que pendant le fonctionnement normal, les points de jonction IN et C soient au même potentiel Le circuit différentiel constitué par T 7 et T 8 est maintenu déséquilibré par la diode D 4 de telle manière que T 7 soit seul à être conducteur dans les conditions normales, ou que la conduction de T 8 soit négligeable. Le collecteur de T 8 est raccordé au collecteur d'un transistor T 9 de type NPN, ce collecteur de T 9 étant court-circuité à la propre base de celui-ci L'émetteur de T 9 est relié à la masse 10 à travers une résistance R 9 et il est également raccordé aux bases de deux transistors NPN, T 10 et T;o-,dont les émetteurs sont reliés à la masse et dont les collecteurs sont raccordés respectivement à la base de T 3 dans la première section et à la base de T 3 ', correspondant à T 3, dans la seconde section La base 15 de T 9 est raccordée à la base d'un transistor NPN, T 11 dont l'émetteur est relié à la masse à travers une résistance Rl Le collecteur de T 11 est raccordé à la fois à l'alimentation Vs par l'intermédiaire d'une diode D 12 et à la base d'un transistor PNP, T 12, dont l'émetteur est relié à l'alimentation Vs et dont le 20 collecteur est raccordé à la première borne de la charge RL, à

laquelle il fournit un flux de courant I 1.

T 9, T 10, T 10 ', R 9, T 11, R 11, R 12, D 12 et T 12 constituent

ensemble le circuit d'actionnement ACT En particulier, T 10 et T 10 't constituent avec R 9 un interrupteur électronique commandé 25 par le courant de collecteur de T 8 ou T 8 '.

Dans des conditions de court-circuit entre la borne C ou C' et la masse, ou bien de court-circuit dans la charge elle-même, le courant de collecteur de T 8 ou de T 8 ' s'accrolt, jusqu'à permettre la mise en fonctionnement de T 10 et T 10 ' à cause des conditions de polarisation du circuit différentiel T 7, T 8 ou T 7 ', T 8 ' dues au court-circuit Les transistors T 10 et T 10 ' absorbent alors tout le courant fourni par G 1 et G 1 i, éteignant ainsi tous les transistors des deux circuits transducteurs Gv et Gv' Les transistors Tg, Tl, et T 12 constituent, avec Ril et D 12, un circuit à miroirs de courant qui détermine, en même temps que l'inhibition des circuits transducteurs, un flux de courant I 1

dans la charge.

Le comparateur à seuil A 2 est réalisé au moyen d'un circuit

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différentiel constitué par deux transistors de type PNP, T 13 et T 14 L'émetteur de T 13 et, par l'intermédiaire d'une résistance R 14, celui de T 14 sont raccordés, avec interposition d'un générateur de courant constant G 3, à la borne d'alimentation Vs Les 5 bases de T 13 et T 14 sont reliées respectivement à la première et à la seconde bornes de la charge RL Le collecteur de T 13 est relié directement à la masse; le collecteur de T 14 est relié à l'anode d'une diode D 14 dont la cathode est mise à la masse à travers une résistance R 15 et est raccordée à la base d'un transistor NPN, T 15, dont l'émetteur est relié à la masse et dont

le collecteur est raccordé au collecteur de T 8.

Les transistors T 15 et T 14 constituent un circuit différentiel qui, dans les conditions normales de fonctionnement de l'étage terminal, est maintenu déséquilibré par la résistance R 14, de telle manière que pratiquement tout le courant fourni par le générateur G 3 soit absorbé par T 13, ce qui fait que le courant de

collecteur de T 14 est assez faible pour ne pas permettre la conduction de T 15, faisant -lui aussi partie du comparateur à seuil.

Par contre, lorsque le circuit différentiel est polarisé de telle 20 manière que le courant de collecteur de T 14 soit suffisant pour déterminer l'allumage de T 15, le niveau de conduction de ce transistor est soudain tel qu'il absorbe tout le courant de collecteur de T 8 et qu'il provoque ainsi l'extinction de T 9 et des autres transistors qui lui sont raccordés et qui ne sont plus 25 alimentés à la base Le transistor T 15 sert donc d'interrupteur électronique, commandé par le circuit différentiel T 13, T 14, pour

inhiber le fonctionnement du circuit d'actionnement.

Le circuit d'actionnement comprend un autre transistor de type NPN, T 16, ayant lui aussi la base raccordée à celle du tran30 sistor T 9 L'émetteur et le collecteur de ce transistor T 16 sont reliés respectivement à l'émetteur du transistor T 9 et, par l'intermédiaire de deux diodes en série D 16 et D 17, à la base du transistor T 5,qui appartient au second circuit transducteur

Gv' et qui correspond à T 5 dans la seconde section du pont.

Quand, lors d'un court-circuit dans la charge ou sur les sorties des circuits transducteurs, le circuit d'actionnement est activé, le transistor T 16 tend à amener, à travers T 5 ', la borne de sortie C' du second circuit transducteur Gv' à un potentiel de référence approprié, capable de polariser T 14 et T 15 à la conduction Par contre, si le courtcircuit se produit entre la borne C et la masse, T 14 et T 15 ne peuvent pas conduire tant que ce court-circuit n'a pas été supprimé; le courant I 1, qui passait directement à la masse auparavant, détermine une élévation de potentiel de la borne C, due à la chute de tension dans la charge, par rapport à C' qui est maintenu au potentiel de référence par T 16;l'élévation de potentiel a pour effet de faire conduire

principalement T 14 qui pilote à la conduction de transistor T 15, 10 mettant ainsi hors de fonctionnement le circuit d'actionnement.

Lorsque le court-circuit est entre la borne C' et la masse, C' se maintient au potentiel de la masse malgré la référence de tension et, par suite, T 15 reste dans des conditions de polarisation telles qu'il ne peut pas conduire dans ce cas également. 15 Dès que le court-circuit est supprimé, le transistor T 15 est, comme dans le cas précédent, piloté à la conduction et il éteint

immédiatement le circuit d'actionnement.

De même, lors d'un court-circuit direct entre les bornes de la charge RL, le transistor T 15 est maintenu dans la situation 20 de ne pas pouvoir conduire, parce que les entrées du circuit différentiel sont au même potentiel et se trouvent au potentiel de référence déterminé au moyen du transistor T 16 et que, par suite, c'est T 13 qui conduit principalement dans le circuit différentiel Comme dans les cas précédents, lorsque le court25 circuit est supprimé, la chute de tension dans la charge, due

au courant Il, met T 14 à l'état de conduction et, en conséquence, T 15 aussi qui éteint le circuit d'actionnement.

On peut définir synthétiquement le comparateur à seuil A 2, comprenant T 13, T 14 et T 15, tel qu'il est réalisé du point de 30 vue du circuit, comme "non compatible avec la masse", puisque quand l'une ou l'une et l'autre de ses bornes d'entrée se trouvent au potentiel de la masse, il ne peut plus fournir aucun

signal en sortie.

Eu égard au fait qu'il n'a été décrit et représenté qi'une seule forme de réalisation de la présente invention, il va de soi que l'on peut y apporter de nombreuses variantes et modifications,

sans s'écarter pour autant du cadre de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de protection contre les courts-circuits pour un circuit transducteur de signaux (Gv) à gain de tension pratiquement unitaire dans les conditions normales de charge, comportant une borne d'entrée pour son raccordement à un générateur de signaux, une-borne de sortie sur laquelle est branchée une charge (Ri) et une borne d'inhibition, caractérisé en ce qu'il comprend un premier (A 1) et un second (A 2) comparateurs à seuil qui présentent chacun une première et une seconde bornes d'entrée et une 10 borne de sortie, la première et la seconde bornes d'entrée du premier comparateur (A 1) étant raccordées respectivement à la borne d'entrée et à la borne de sortie du circuit transducteur (Gv) et la première et la seconde bornes d'entrée du second comparateur (A 2),étant raccordées à une première et à une seconde 15 bornes de la charge (RI), le seuil du premier comparateur (A 1) étant réglé de telle manière que ce comparateur produise en sortie un signal lorsque la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie du circuit transducteur (Gv) dépasse une valeur prédéterminée, le seuil du second comparateur étant réglé de telle manière que ce comparateur (A 2) produise en sortie un signal quand la valeur de la chute de tension dans la charge (Ri), entre la première et la seconde bornes, dépasse une valeur prédéterminée, et en ce qu'il comprend un circuit d'actionnement (ACT) comportant une borne d'activation, une pre25 mière et une seconde bornes de sortie et une borne d'inhibition, ces bornes étant raccordées respectivement à la borne de sortie du premier comparateur (A 1), à la borne d'inhibition du circuit transducteur de signaux (Gv), à la charge (R 1) et à la borne de sortie du second comparateur (A 2), ce circuit d'actionnement 30 comprenant des organes générateurs de courant accouplés à la seconde borne de sortie du circuit d'actionnement lui-méme, la

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valeur du courant produit étant suffisante pour provoquer dans la charge une chute de tension plus grande que la valeur de seuil prédéterminée du second comparateur (A 2) qui lui est raccordé.

2 Dispositif de protection contre les courts-circuits selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second comparateur à seuil (A 2) comporte une borne d'activation, raccordée à la

première borne de sortie du circuit d'actionnement.

3 Dispositif de protection contre les courts-circuits selon 10 la revendication 1, dans lequel le circuit transducteur de signaux (Gv) est l'étage terminal d'un amplificateur de puissance, caractérisé en ce que le premier comparateur (A 1) comprend un premier circuit différentiel dont les entrées sont raccordées respectivement à la borne d'entrée et à la borne de 15 sortie de l'étage terminal et des organes capables de polariser les entrées de ce circuit différentiel de telle manière que l'entrée du circuit différentiel qui est raccordée à la borne de sortie de l'étage terminal se trouve, durant le fonctionnement normal de l'amplificateur, à un potentiel qui dépasse celui de 20 l'autre entrée au moins de la valeur de seuil prédéterminée, la sortie de ce premier circuit différentiel étant raccordée à la borne d'activation du circuit d'actionnement, en ce que le second comparateur (A 2) comprend un second circuit différentiel dont les entrées sont raccordées respectivement à la première et 25 la seconde bornes de la charge et des organes capables de polariser les entrées de ce circuit différentiel de telle manière que pendant le fonctionnement normal de l'amplificateur, ces entrées se trouvent à des potentiels qui diffèrent l'un de l'autre d'au moins la valeur de seuil prédéterminée, et comprend 30 un interrupteur électronique raccordé à la borne d'inhibition du circuit d'actionnement (ACT) et commandé par la sortie du second circuit différentiel, en ce que le circuit d'actionnement (ACT) comprend aussi un interrupteur électronique, commandé par la sortie du premier circuit différentiel et raccordé à la borne d'inhibition de l'étage terminal (Gv), cette borne d'inhibition étant raccordée à un point du parcours de signaux de l'étage terminal, et en ce que les organes générateurs de courant comprennent un circuit amplificateur à miroir de courant, dont

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une entrée est raccordée à la sortie du premier circuit différentiel et une sortie est raccordée à la charge.

4 Dispositif de protection contre les courts-circuits pour un circuit comprenant un premier (Gv) et un second (Gv') circuits transducteurs de signaux à gain de tension sensiblement unitaire dans des conditions de charge normales, comportant chacun une borne d'entrée, une borne de sortie et une borne d'inhibition et opérant à contre-phase l'un par rapport à l'autre, une charge comportant une première et une seconde bornes, raccordée 10 respectivement, au moyen de ces bornes, à la borne de sortie du premier circuit transducteur et à la borne de sortie du second circuit transducteur, caractérisé en ce qu'il comprend un premier (A 1), un deuxième (A 1 ') et un troisième (A 2) comparateurs à seuil qui comportent chacun une première et une seconde bornes 15 d'entrée et une borne de sortie, la première et la seconde bornes d'entrée du premier comparateur (A 1) étant raccordées respectivement à la borne d'entrée et à la borne de sortie du premier circuit transducteur (Gv), la première et la seconde bornes d'entrée du second comparateur (A 1 ') étant raccordées respective20 ment à la borne d'entrée et à la borne de sortie du second circuit transducteur (Gv'), la première et la seconde bornes d'entrée du troisième comparateur (A 2) étant raccordées respectivement à la première et à la seconde bornes de la charge (R 1), le seuil du premier comparateur (A 1) et le seuil du deuxième comparateur (A 1 ') étant réglés de telle manière que chacun de ces comparateurs produise en sortie un signal lorsque la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie du circuit transducteur auquel le comparateur est raccordé dépasse une valeur prédéterminée, le seuil du troisième comparateur (A 2) étant réglé de 30 telle manière que ce comparateur produise en sortie un signal

lorsque, pour des valeurs de potentiel aux bornes de la charge non inférieures à une valeur minimale prédéterminée, la valeur de la chute de tension dans la charge entre la première et la seconde bornes dépasse une valeur prédéterminée, et qu'il com35 prend un circuit d'actionnement (ACT) comportant une borne d'activation, une première et une seconde bornes de sortie et une borne d'inhibition, la borne d'activation étant raccordée aux bornes de sortie du premier (A 1) et du deuxième (A 1 ') compara-

teurs, la première borne de sortie étant raccordée aux bornes d'inhibition des deux circuits transducteurs (Gv, Gv'), la seconde borne de sortie étant raccordée à la première borne de la charge (RL) et la borne d'inhibition étant raccordée à la borne de sortie du troisième comparateur (A 2), ce circuit d'actionnement comprenant des organes générateurs de courant accouplés à la seconde borne de sortie du circuit d'actionnement lui-m me, la valeur du courant produit étant suffisante pour provoquer dans la charge une chute de tension supérieure à la valeur de seuil prédétermi10 née du troisième comparateur (A 2), et des organes destinés à constituer une référence de tension, accouplés à la seconde borne

de la charge (RL).

Dispositif de protection contre les courts-circuits selon la revendication 4, dans lequel le circuit protégé est l'étage termi15 nal d'un amplificateur de puissance présentant un montage en pont, caractérisé en ce que le troisième comparateur (A 2) comprend un circuit différentiel (T 13, T 14) dont les entrées sont raccordées respectivement à la première et à la seconde borne de la charge, qu'il comprend un interrupteur électronique, relié à la borne d'inhibition du circuit d'actionnement et commandé par la sortie du circuit différentiel (T 13, T 14) et qu'il comprend des organes capables de polariser le circuit différentiel (T 13, T 14) de telle manière que sa sortie fournisse un signal uniquement quand ses entrées se trouvent à des potentiels qui diffèrent l'un de l'au25 tre d'au moins la valeur de seuil prédéterminée, ces organes étant en outre capables de rendre le troisième comparateur (A 2)

non compatible avec la masse dans son ensemble.