FR2615676A1 - Current-limiting static electric switching device - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositit de commutation électrique astatique limiteur de courant. Astitic electric switching device current limiter.
L'invention concerne les dispositifs de commutation électrique comportant un relais statique et elle trouve une application particulièrement importante dans les installations d'alimentation en courant électrique ayant de nombreux dispositifs de ce type, alimentant des charges. The invention relates to electrical switching devices comprising a static relay and it finds a particularly important application in electrical current supply installations having numerous devices of this type, supplying loads.
Parmi les installations de ce genre, on peut notamment citer les installations de mise à feu séquentielle de différents inflammateurs pyrotechniques d'un lanceur à plusieurs étages. Ces inflammateurs peuvent être identiques et donc avoir la même résistance, mais les lignes de jonction qui relient les différents inflammateurs à leurs relais ont des longueurs et donc des impédances différentes. A l'heure actuelle on les compense à l'aide de résistances ajustables placées en série avec l'inflammateur. Cela implique une opération de réglage et un risque d'omission ou d'erreur. Et lorsque toutes les charges sont alimentées - par les relais à partir d'une même source de puissance, l'appel de courant excessif en cas de court- circuit d'une charge peut troubler le fonctionnement des autres. Among the installations of this kind, there may be mentioned in particular the installations for sequential firing of different pyrotechnic igniters of a multi-stage launcher. These igniters can be identical and therefore have the same resistance, but the junction lines which connect the different igniters to their relays have different lengths and therefore impedances. At present, they are compensated using adjustable resistors placed in series with the igniter. This implies an adjustment operation and a risk of omission or error. And when all the loads are supplied - by the relays from the same power source, the excessive current draw in the event of a load short-circuit can disturb the functioning of the others.
L'invention vise notamment à fournir un dispositif de commutation électrique répondant mieux que céux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il est utilisable sans résistance en série quelle que soit la valeur de la charge, dans une large plage dans la mesure où les charges nécessitent le même courant, ce qui est un cas fréquent. The invention aims in particular to provide an electrical switching device that better meets those previously known to the requirements of practice, in particular in that it can be used without resistance in series regardless of the value of the load, over a wide range in since the charges require the same current, which is a frequent case.
Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif comportant un relais statique et des moyens de commande d'ouverture et de fermeture du relais, caractérisé par un circuit incorporé aux moyens de commande, comprenant des moyens de détection du courant traversant le relais et limitant ledit courant à une valeur déterminée. To this end, the invention proposes in particular a device comprising a static relay and means for controlling the opening and closing of the relay, characterized by a circuit incorporated in the control means, comprising means for detecting the current passing through the relay and limiting said current to a determined value.
Grâce à cette disposition, il est possible d'utiliser le même dispositif pour toutes les charges, et notamment pour des récepteurs tous identiques mais reliés au dispositif de commutation par des lignes ayant des impédances différentes. Lorsque le relais comporte un transistor à effet de champ de commutation, le circuit comporte avantageusement un amplificateur différentiel d'attaque de la grille du transistor dont une entrée est reliée à une borne d'une impédance placée en série avec la charge et constituant les moyens de détection ét dont l'autre entrée est reliée à un point intermédiaire d'un diviseur de tension interposé entre l'autre borne de l'impédance et un point porté à la tension de commande. Thanks to this arrangement, it is possible to use the same device for all the loads, and in particular for receivers all identical but connected to the switching device by lines having different impedances. When the relay comprises a switching field effect transistor, the circuit advantageously comprises a differential amplifier for driving the gate of the transistor, an input of which is connected to a terminal of an impedance placed in series with the load and constituting the means and the other input of which is connected to an intermediate point of a voltage divider interposed between the other terminal of the impedance and a point brought to the control voltage.
Le dispositif peut être complété par un circuit de surveillance, avantageusement du genre décrit et revendiqué dans la demande de brevet FR 85 08134 et/ou par un circuit disjoncteur interdisant le passage du courant en cas d'incident. Le dispositif peut également comporter un circuit de télémesure fournissant un signal de confirmation qu'une quantité de courant déterminée a traversé le relais, ladite quantité de courant étant suffisante pour provoquer l'excitation de la charge. The device can be supplemented by a monitoring circuit, advantageously of the type described and claimed in patent application FR 85 08134 and / or by a circuit breaker preventing the passage of current in the event of an incident. The device may also include a telemetry circuit providing a confirmation signal that a determined amount of current has passed through the relay, said amount of current being sufficient to cause the excitation of the load.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels
- la figure 1 est un synoptique montrant la constitution d'ensemble du dispositif, réalisable sous forme d'un circuit hybride
- la figure 2 est un schéma d'une constitution possible de l'ensemble constitué par le relais, les moyens limiteurs de courant et les moyens de commande du dispositif de la figure I
- la figure 3 est un schéma montrant une constitution possible d'un dispositif de surveillance d'état utilisable dans le dispositif de la figure 1
- la figure 4 est un schéma d'un disjoncteur et d'un circuit de télémesure et de confirmation utilisable dans le dispositif de la figure 1.The invention will be better understood on reading the following description of a device which constitutes a particular embodiment thereof. The description refers to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a block diagram showing the overall constitution of the device, achievable in the form of a hybrid circuit
- Figure 2 is a diagram of a possible constitution of the assembly consisting of the relay, the current limiting means and the control means of the device of Figure I
- Figure 3 is a diagram showing a possible constitution of a state monitoring device usable in the device of Figure 1
- Figure 4 is a diagram of a circuit breaker and a telemetry and confirmation circuit usable in the device of Figure 1.
Le dispositif montré en figure 1 peut constituer un module d'alimentation d'un inflammateur pyrotechnique, plusieurs dispositifs étant incorporés dans une installation d'ensemble et étant prévus pour mettre à feu un inflammateur particulier. The device shown in FIG. 1 can constitute a power supply module for a pyrotechnic igniter, several devices being incorporated into an overall installation and being provided for igniting a particular igniter.
Le dispositif montré en figure 1 comporte, pour des raisons -de sécurité, des moyens d'isolement galvaniques entre le circuit de puissance d'un part, les moyens de commande, le dispositif de surveillance et les moyens de confirmation d'autre part. Le circuit de puissance peut être regardé comme comprenant, dans le mode de réalisation illustré, un ensemble 10 regroupant le relais proprement dit et le limiteur de courant, comportant deux bornes IQ+ et IQ-, et le montage en cascade d'un disjoncteur 12 et d'une impédance de télémesure 14, muni de bornes Id+ et Id-. Lorsqu'on souhaite mettre le disjoncteur 12 en circuit, un montage d'alimentation possible de la charge 16 est celui indiqué en tirets sur la figure 1.Mais il est possible de laisser hors circuit le disjoncteur 12, une source étant alors branchée sur la borne IQ+ et la charge 16 directement reliée à la borne IQ-. The device shown in FIG. 1 comprises, for safety reasons, galvanic isolation means between the power circuit on the one hand, the control means, the monitoring device and the confirmation means on the other hand. The power circuit can be viewed as comprising, in the illustrated embodiment, an assembly 10 grouping the relay proper and the current limiter, comprising two terminals IQ + and IQ-, and the cascade mounting of a circuit breaker 12 and a telemetry impedance 14, provided with terminals Id + and Id-. When it is desired to put the circuit breaker 12 in circuit, a possible supply arrangement for the load 16 is that indicated in dashes in FIG. 1. However, it is possible to leave circuit breaker 12 off, a source then being connected to the IQ + terminal and the load 16 directly connected to the IQ- terminal.
Le circuit de commande comporte, en plus du limiteur de courant, un transformateur d'isolement 18 -et un -circuit 20 alimenté à partir d'une entrée 24. Le dispositif de surveillance 26 est relié aux bornes de sortie IQ+ et IQ- par un transformateur d'isolement 28. The control circuit comprises, in addition to the current limiter, an isolation transformer 18 -and a -circuit 20 supplied from an input 24. The monitoring device 26 is connected to the output terminals IQ + and IQ- by an isolation transformer 28.
Enfin, le circuit de confirmation 30 est relié à la sortie de confirmation 32 par l'intermédiaire de moyens d'isolement galvanique. Finally, the confirmation circuit 30 is connected to the confirmation output 32 by means of galvanic isolation means.
Le dispositif de la figure 1 peut, lorsqu'on souhaite une redondance, comporter plusieurs circuits de commande distincts. The device of FIG. 1 can, when redundancy is desired, include several separate control circuits.
Les divers composants mentionnés ci-dessus seront successivement décrits. The various components mentioned above will be successively described.
Le relais statique montré en figure 2 est utilisable pour des courants à commuter importants. il a une constitution générale similaire à celle décrite dans la demande de brevet 85 08134 déjà mentionnée. L'organe commutateur proprement dit est constitué par un transistor à effet de champ à canal n dit "hexfet" 34. Ce transistor est par exemple du type IRF 150, qui permet de couper jusqu'à 50 volts et 5 ampères en continu. The static relay shown in Figure 2 can be used for large switching currents. it has a general constitution similar to that described in patent application 85 08134 already mentioned. The switching element proper is constituted by an n-channel field effect transistor called "hexfet" 34. This transistor is for example of the IRF 150 type, which makes it possible to cut up to 50 volts and 5 amps continuously.
Commande et limitation
Le dispositif 20 de commande du commutateur 10 comporte un oscillateur 36 qui fournit, sur deux bornes de sortie reliées au primaire 38 du transformateur d'isolement 18 un signal haute fréquence de commande lorsqu'il est alimenté en continu à partir de deux bornes de commande C+ et C-. Un régulateur de tension actif 40 dont le signal d'entrée est fourni par un pont de résistance permet d'appliquer à l'oscillateur 36 une tension de commande bien déterminée.Order and limitation
The device 20 for controlling the switch 10 comprises an oscillator 36 which supplies, on two output terminals connected to the primary 38 of the isolation transformer 18, a high frequency control signal when it is supplied continuously from two control terminals C + and C-. An active voltage regulator 40 whose input signal is supplied by a resistance bridge makes it possible to apply to the oscillator 36 a well-determined control voltage.
L'oscillateur lui-même comprend un amplificateur différentiel 42 monté en comparateur à collecteur ouvert, pouvant absorber du courant à travers une diode 44 mais ne pouvant en fournir. La sortie du comparateur attaque un transistor bipolaire 46, que la diode 44 protège contre le risque de tension VBE inverse. L'entrée + de l'amplificateur différentiel 42 est reliée au point milieu d'un pont diviseur de tension interposé entre la sortie du régulateur actif 40 et C- et l'entrée - est reliée à la borne C- par un condensateur 48 qui fixe la fréquence d'oscillation, (généralement choisie à 100 kHz environ). La sortie de l'amplificateur différentiel 42 est rebouclée sur ses entrées via le transistor Q 46 et la diode 44 par les résistances respectives de réaction 50 et 52.Le rôle du transistor 46 est essentiellement de fournir du courant, l'amplificateur différentiel 42 ne pouvant qu'en absorber. The oscillator itself comprises a differential amplifier 42 mounted as an open collector comparator, capable of absorbing current through a diode 44 but unable to supply it. The comparator output drives a bipolar transistor 46, which the diode 44 protects against the risk of reverse VBE voltage. The input + of the differential amplifier 42 is connected to the midpoint of a voltage divider bridge interposed between the output of the active regulator 40 and C- and the input - is connected to the terminal C- by a capacitor 48 which sets the oscillation frequency, (generally chosen at around 100 kHz). The output of the differential amplifier 42 is looped back to its inputs via the transistor Q 46 and the diode 44 by the respective reaction resistors 50 and 52. The role of the transistor 46 is essentially to supply current, the differential amplifier 42 does not can only absorb it.
Le secondaire 52 du transformateur d'isolement 18 attaque un redresseur double alternance 54 muni d'un réseau RC de filtrage et fournissant le signal appliqué à la grille du transistor de commutation 34 par l'intermédiaire des moyens de limitation de courant. Dans le mode de réaliation montré en figure 2, ces moyens sont également prévus pour retarder le passage du courant d'une durée déterminée, par blocage temporaire du transistor de commutation 34, afin de permettre une remise à zéro préalable d'un circuit de télémesure et de confirmation. The secondary 52 of the isolation transformer 18 drives a full-wave rectifier 54 provided with a filtering RC network and supplying the signal applied to the gate of the switching transistor 34 by means of current limiting means. In the embodiment shown in FIG. 2, these means are also provided for delaying the flow of current by a determined duration, by temporarily blocking the switching transistor 34, in order to allow a prior reset of a telemetry circuit. and confirmation.
Pour assurer cette dernière fonction, les moyens limiteurs comprénnent un amplificateur différentiel d'entrée 56 monté en comparateur dont l'entrée - est portée, dès apparition d'une tension à la sortie du redresseur 54, à une tension fixée par une diode Zener 60, par l'intermédiaire d'une résistance 58. Au contraire, l'entrée + de l'amplificateur différentiel 56 est portée à une tension qui augmente progressivement. En effet, cette entrée + est reliée à la sortie positive du redresseur 54 par une résistance 64 et à la sortie négative de ce redresseur par un condensateur 66 qui a une charge initiale nulle. La tension de l'entrée + de l'amplificateur 56 augmente à une vitesse déterminée par la valeur de la résistance 64 et celle du condensateur 66. To ensure this latter function, the limiting means comprise a differential input amplifier 56 mounted as a comparator, the input of which - is brought, as soon as a voltage appears at the output of the rectifier 54, to a voltage fixed by a Zener diode 60 , via a resistor 58. On the contrary, the + input of the differential amplifier 56 is brought to a voltage which increases progressively. Indeed, this input + is connected to the positive output of the rectifier 54 by a resistor 64 and to the negative output of this rectifier by a capacitor 66 which has a zero initial charge. The voltage of the input + of the amplifier 56 increases at a speed determined by the value of the resistor 64 and that of the capacitor 66.
La sortie de l'amplificateur 56 est reliée par une diode 68 à la grille du transistor de commutation 34. Aussi longtemps qu'aucune tension n'apparait à la sortie de l'amplificateur 56, le transistor de commutation 34 reste bloqué. The output of the amplifier 56 is connected by a diode 68 to the gate of the switching transistor 34. As long as no voltage appears at the output of the amplifier 56, the switching transistor 34 remains blocked.
Lorsque la sortie de l'amplificateur 56 devient positive, la diode 68 se bloque. L'amplificateur 56 n'a, à partir de cet instant, plus aucun rôle. il n'a donc pour fonction que de retarder le passage du courant dans le transistor de commutation pendant une durée prédéterminée. When the output of the amplifier 56 becomes positive, the diode 68 is blocked. The amplifier 56 has, from this moment, no longer any role. its function is therefore only to delay the passage of current through the switching transistor for a predetermined period.
Les moyens limiteurs de courant proprement dit comprennent un amplificateur différentiel 70. Une fois l'amplificateur 56 bloqué, l'entrée + de cet amplificateur est à une tension fixée par la diode Zener 60 et par le pont de résistances 72, 74. Son entrée - reçoit un signal représentatif du courant qui parcourt une résistance de mesure 75 en série avec le transistor 34. The current limiting means proper comprise a differential amplifier 70. Once the amplifier 56 is blocked, the + input of this amplifier is at a voltage fixed by the Zener diode 60 and by the resistor bridge 72, 74. Its input - receives a signal representative of the current which travels through a measurement resistor 75 in series with the transistor 34.
Lorsque le courant qui traverse la résistance 75 dépasse une valeur déterminée pour laquelle la tension appliquée à l'entrée - de l'amplificateur 70 dépasse la tension de référence appliquée à l'entrée +, la sortie de l'amplificateur 70 change de polarité et bloque le transistor de commutation 34 par l'intermédiaire de la résistance de protection 76.When the current passing through the resistor 75 exceeds a determined value for which the voltage applied to the input - of the amplifier 70 exceeds the reference voltage applied to the input +, the output of the amplifier 70 changes polarity and blocks the switching transistor 34 via the protective resistor 76.
Les amplificateurs différentiels utilisés dans le dispositif, et notamment les amplificateurs 56, 70 peuvent être identiques et appartenir à un même circuit quadruple, par exemple de type LM 124. The differential amplifiers used in the device, and in particular the amplifiers 56, 70 may be identical and belong to the same quadruple circuit, for example of the LM 124 type.
Le dispositif de surveillance 26 peut avoir la constitution montrée en figure 3, qui ne sera décrite que sommairement car elle peut être du genre décrit dans la demande de brevet FR 85 08134 déjà mentionnée. The monitoring device 26 may have the constitution shown in FIG. 3, which will only be described briefly because it can be of the type described in the patent application FR 85 08134 already mentioned.
Ce dispositif 26 comporte un oscillateur 78, ayant la même constitution que l'oscillateur 36 de la figure 2, relié à une charge constituée par le transistor de commutation 34 et l'impédance 75, par l'intermédiaire du transformateur d'isolement 28 et d'un redresseur 80 qui peut être identique au redresseur 54. Le circuit de surveillance est mis en service par application d'une tension entre les bornes S+ et S- pour mettre en fonctionnement l'oscillateur 78. This device 26 comprises an oscillator 78, having the same constitution as the oscillator 36 of FIG. 2, connected to a load constituted by the switching transistor 34 and the impedance 75, by means of the isolation transformer 28 and a rectifier 80 which can be identical to rectifier 54. The monitoring circuit is put into service by applying a voltage between the terminals S + and S- to put the oscillator 78 into operation.
Le signal d'état indiquant si le commutateur 34 présente une impédance faible ou élevée est fourni par un circuit comportant un amplificateur différentiel 82. The status signal indicating whether the switch 34 has a low or high impedance is supplied by a circuit comprising a differential amplifier 82.
L'amplificateur 82, sensible à la charge que représente le transistor de commutation 34, reçoit sur son entrée + une tension S+ fixée par un pont diviseur et, sur son entrée -, un signal prélevé au primaire du transformateur 28 par l'intermédiaire d'un pont comportant une diode 84, une résistance 86 et un condensateur 88 dont la charge initiale est nulle.The amplifier 82, sensitive to the load represented by the switching transistor 34, receives on its input + a voltage S + fixed by a divider bridge and, on its input -, a signal taken from the primary of the transformer 28 via d 'A bridge comprising a diode 84, a resistor 86 and a capacitor 88 whose initial charge is zero.
Disioncteur
Le dispositif de la figure 1 comporte un disjoncteur qui, en cas de passage dans la charge d'un courant supérieur à une valeur déterminée, (largement supérieure à la valeur normale de limitation) interrompt l'alimentation. Un tel disjoncteur permet de protéger l'ensemble d'une installation a plusieurs dispositifs alimentés en parallèle contre les court- circuits.Director
The device in FIG. 1 comprises a circuit breaker which, in the event of a current passing through the load greater than a determined value ((considerably greater than the normal limiting value) interrupts the supply. Such a circuit breaker makes it possible to protect an entire installation with several devices supplied in parallel against short circuits.
Le disjoncteur montré à titre d'exemple en figure 4 comporte un élément de coupure constitué par un transistor à effet de champ 90 placé entre les bornes Id+ et Id-, en série avec la résistance de détection 14. The circuit breaker shown by way of example in FIG. 4 comprises a breaking element constituted by a field effect transistor 90 placed between the terminals Id + and Id-, in series with the detection resistor 14.
Il n'est mis en service que lorsqu'une tension est appliquée, par alimentation de ses bornes A et B à partir d'un secondaire supplémentaire 91 du transformateur 18 et d'un redresseur 92 qui peut être identique au redresseur 54 (figures 2 et 4).It is only put into service when a voltage is applied, by supplying its terminals A and B from an additional secondary 91 of the transformer 18 and a rectifier 92 which can be identical to the rectifier 54 (Figures 2 and 4).
Le disjoncteur comprend un premier amplificateur différentiel 94 prévu pour amplifier la tension recueillie aux bornes de la résistance 14. L'amplificateur 94 attaque la borne - d'un second amplificateur différentiel 96 par l'intermédiaire d'un circuit de filtrage et de retard déterminant le temps de réponse du disjoncteur constitué par une résistance 98 et un condensateur 100. The circuit breaker includes a first differential amplifier 94 designed to amplify the voltage collected across the resistor 14. The amplifier 94 drives the - terminal of a second differential amplifier 96 via a filtering and delaying circuit the response time of the circuit breaker consisting of a resistor 98 and a capacitor 100.
L'amplificateur différentiel 96 est monté en comparateur à hystérésis. Sa sortie est rebouclée sur l'entrée + par l'intermédiaire d'une résistance 102 et cette sortie est reliée d'une part à la grille du transistor de coupure 90, d'autre part à la borne d'alimentation A par une résistance, 104. Grâce à ce montage, l'amplificateur 96 est maintenu en condition active dès que son basculement a été provoqué par augmentation de la tension négative appliquée à son entrée -. L'entrée + est également reliée au régulateur de tension d'un circuit de remise à zéro qui sera décrit plus loin. The differential amplifier 96 is mounted as a hysteresis comparator. Its output is looped back to input + via a resistor 102 and this output is connected on the one hand to the gate of the cut-off transistor 90, on the other hand to the supply terminal A by a resistor , 104. Thanks to this arrangement, the amplifier 96 is kept in active condition as soon as its tilting has been caused by an increase in the negative voltage applied to its input -. The + input is also connected to the voltage regulator of a reset circuit which will be described later.
Aussi longtemps qu'aucune tension n est appliquée entre les bornes A et B, le disjoncteur est inerte, son électronique n'étant pas alimentée. Dès qu'une tension est appliquée entre les bornes A et B du fait qu'un signal de fermeture du relais statique est appliqué entre les entrées C+ et C-, le transistor 90 devient passant du fait de la polarisation de sa grille par la résistance 104. Mais dès que l'amplìficateur 96 se bloque par suite de l'apparition d'une tension excessive aux bornes la résistance de détection 14, le transistor 90 se bloque également, puis reste ensuite bloqué en permanence du fait du maintien de l'amplificateur 96 à l'état bloqué par la résistance 102 de rebouclage. As long as no voltage is applied between terminals A and B, the circuit breaker is inert, its electronics not being supplied. As soon as a voltage is applied between the terminals A and B due to the fact that a closing signal of the static relay is applied between the inputs C + and C-, the transistor 90 becomes conducting due to the polarization of its gate by the resistance 104. But as soon as the amplifier 96 blocks due to the appearance of an excessive voltage across the detection resistor 14, the transistor 90 also blocks, then remains permanently blocked due to the maintenance of the amplifier 96 in the blocked state by the loopback resistor 102.
Le calibrage du disjoncteur pourra évidemment être ajusté par un choix approprié de la résistance 14 et de la polarisation de l'amplificateur 94. The calibration of the circuit breaker can obviously be adjusted by an appropriate choice of the resistor 14 and the bias of the amplifier 94.
Télémesure et contrôle
Le dispositif de télémesure 30 montré en figure 4 comporte, comme les précédents, des moyens d'isolement galvanique entre le circuit de puissance et l'accès 32 depuis l'extérieur. Mais cet isolement est ,assuré par un coupleur optoélectronique.Telemetry and control
The telemetry device 30 shown in FIG. 4 comprises, like the previous ones, galvanic isolation means between the power circuit and the access 32 from the outside. However, this isolation is ensured by an optoelectronic coupler.
Le circuit comporte deux amplificateurs différentiels 106 et 108 montés tête-bêche en intégrateur de courant de façon à faire passer dans une résistance de sortie 110, dès qu'ils sont alimentés, un courant proportionnel à la tension de sortie de l'amplificateur différentiel 94 du disjoncteur. The circuit includes two differential amplifiers 106 and 108 mounted head to tail as a current integrator so as to pass through an output resistor 110, as soon as they are supplied, a current proportional to the output voltage of the differential amplifier 94 of the circuit breaker.
Le courant qui traverse la résistance 110 charge progressivement, à travers une diode 112 anti-retour, un condensateur d'intégration 114. La tension aux bornes du condensateur 114 est appliquée à l'entrée + d'un ampli fixateur différentiel 116 dont l'entrée - est reliée au régulateur de tension d'un circuit de remise à zéro qui sera décrit plus loin. The current flowing through the resistor 110 gradually charges, through a non-return diode 112, an integration capacitor 114. The voltage across the terminals of the capacitor 114 is applied to the input + of a differential fixing amplifier 116, the input - is connected to the voltage regulator of a reset circuit which will be described later.
La capacité du condensateur 114 est choisie de façon que la tension a ses bornes atteigne la valeur provoquant le basculement de l'amplificateur 116 lorsque la quantité de courant qui a traversé la charge a atteint une valeur prédéterminée, pour laquelle le fonctionnement est intervenu à coup sûr. Le basculement de l'amplificateur 116 provoque le passage d'un courant dans son circuit de sortie, bouclé sur l'entrée B et comprenant une diode électroluminescente 118 appartenant à un coupleur optoélectronique dont le phototransistor de sortie alimente l'accès 32 (figures 1 et 4). The capacitance of the capacitor 114 is chosen so that the voltage at its terminals reaches the value causing the tilting of the amplifier 116 when the amount of current which has passed through the load has reached a predetermined value, for which operation has intervened suddenly. sure. The tilting of the amplifier 116 causes the passage of a current in its output circuit, looped over the input B and comprising a light-emitting diode 118 belonging to an optoelectronic coupler whose output phototransistor feeds the access 32 (Figures 1 and 4).
Remise à zéro
Pour éviter les défauts de fonctionnement possibles des moyens de télémesure et de contrôle dus à un premier fonctionnement avorté ayant conduit à une charge partielle du condensateur 114, ou pour permettre des fonctionnements successifs du dispositif montré en figure 4 comprend un circuit de remise à zéro.120.Reset
To avoid possible malfunctions of the telemetry and control means due to a first aborted operation having led to a partial charge of the capacitor 114, or to allow successive operations of the device shown in FIG. 4 comprises a reset circuit. 120.
Le circuit 120 comporte un amplificateur différentiel 122 monté, comme l'amplificateur 42 de la figure 2, pour ne pouvoir qu'absorber du courant. The circuit 120 includes a differential amplifier 122 mounted, like the amplifier 42 of FIG. 2, so as to be able to only absorb current.
L'entrée - de l'amplificateur différentiel 122 est reliée à la borne A par l'intermédiaire d'un régulateur de tension actif 124 qui, pour simplifier, peut dans certains cas être remplacé par un pont de résistances. La borne + de l'amplificateur 122 est reliée à l'entrée A par l'intermédiaire d'une résistance 126 et un condensateur 128 ralentit la montée de la tension à l'entrée +. La sortie de l'amplificateur 122 est reliée par une résistance 130 à l'entrée + de l'amplificateur différentiel 116 du circuit de télémesure et son entrée - est reliée par la résistance 133 à l'entrée + de l'amplificateur 96 et directement à l'entrée - de l'amplificateur 116. The input - of the differential amplifier 122 is connected to the terminal A via an active voltage regulator 124 which, for simplicity, can in some cases be replaced by a resistance bridge. The + terminal of the amplifier 122 is connected to the input A via a resistor 126 and a capacitor 128 slows the rise of the voltage at the + input. The output of the amplifier 122 is connected by a resistor 130 to the input + of the differential amplifier 116 of the telemetry circuit and its input - is connected by the resistor 133 to the input + of the amplifier 96 and directly at the input - of amplifier 116.
Dès qu'une tension apparaît entre les bornes A et B, le régulateur de tension actif 124 établit une tension fixe sur l'entrée - de l'amplificateur différentiel 122 (ainsi que sur l'entrée - de l'amplificateur 116 et sur l'entrée + de l'amplificateur 96). As soon as a voltage appears between terminals A and B, the active voltage regulator 124 establishes a fixed voltage on the input - of the differential amplifier 122 (as well as on the input - of the amplifier 116 and on the input + of amplifier 96).
La tension appliquée à l'entrée + de l'amplificateur 122 monte au contraire progressivement (le condensateur 128 étant initialement déchargé) avec une constante de temps fixée par la résistance 126 et la capacité du condensateur 128. Lorsque la tension atteint la tension de référence fixée par le régulateur de tension 124, l'amplificateur 122, qui jusque là absorbait du courant, se bloque. La tension aux bornes du condensateur 114 du circuit de télémesure, jusque là maintenue à zéro, commence à croître à partir de zéro, de sorte que les risques fausses indications sont supprimés. On the contrary, the voltage applied to the input + of the amplifier 122 rises progressively (the capacitor 128 being initially discharged) with a time constant fixed by the resistor 126 and the capacitance of the capacitor 128. When the voltage reaches the reference voltage fixed by the voltage regulator 124, the amplifier 122, which until then absorbed current, hangs. The voltage across the capacitor 114 of the telemetry circuit, hitherto kept at zero, begins to increase from zero, so that the risks of false indications are eliminated.
La remise à zéro par le circuit 120 doit être terminée avant que l'amplificateur opérationnel 56 du circuit limiteur (figure 2) ne commence à intervenir la constante de temps fournie parl'ensemble 'résistance 64-capacité 66 est en conséquence supérieure à la valeur au bout de laquelle l'amplificateur 122 se bloque. The reset to zero by the circuit 120 must be completed before the operational amplifier 56 of the limiter circuit (FIG. 2) begins to intervene the time constant supplied by the assembly 64-capacitance 66 is therefore greater than the value at the end of which the amplifier 122 hangs.
Le dispositif qui vient d'etre décrit est susceptible de nombreuses applications. En particulier, il Permet de constituer des boîtiers pyrotechniques destinés à l'excitation de différents étages d'un lanceur, étages dont le fonctionnement doit être séquentiel. Du fait de la présence du limiteur et éventuellement du disjoncteur, il est possible de se dispenser de relais électromécanique dans les chaînes pyrotechniques, ce qui est d'autant plus avantageux que les relais électromécaniques ont une mauvaise tenue aux vibrations et ont une réponse en fréquence limitée. Chaque dispositif peut être à fonctionnement unique ou à fonctionnement répétitif, éventuellement avec une fréquence de répétition élevée. The device which has just been described is susceptible of numerous applications. In particular, it makes it possible to constitute pyrotechnic boxes intended for the excitation of different stages of a launcher, stages whose operation must be sequential. Due to the presence of the limiter and possibly the circuit breaker, it is possible to dispense with electromechanical relays in the pyrotechnic chains, which is all the more advantageous since the electromechanical relays have poor resistance to vibrations and have a frequency response. limited. Each device can be single-function or repetitive, possibly with a high repetition frequency.
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- 1987-05-22 FR FR8707224A patent/FR2615676B1/en not_active Expired - Fee Related
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