FR2629957A1 - Regulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crete de la tension alternateur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un régulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crête de la tension alternateur. Le régulateur comprend un circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur pour engendrer un signal enveloppe de valeur crête de tension alternateur Vc par rapport à la tension de masse du régulateur. Un circuit 2 de filtrage à résistance capacité de la tension alternateur est prévu, ce circuit de filtrage recevant la tension alternateur à réguler ayant en outre pour potentiel de référence le potentiel de la borne de sortie BS du circuit de détection. Le circuit de filtrage 2 délivre un signal de sortie alternateur filtré Vs synchrone et en phase avec l'ondulation de régulation de la tension alternateur. Des moyens 3 de commande d'excitation de l'alternateur reçoivent le signal de sortie alternateur filtré Vs pour assurer la commande de l'excitation de l'alternateur par rapport à une valeur de seuil ou de consigne Vr1 représentative de la consigne de charge de batterie. Application pour régulateur de charge de batterie de véhicules automobiles.
Description
REGULATEUR DE LA TENSION DE CHARGE D'UNE BATTERIE SUR LA
VALEUR CRETE DE LA TENSION ALTERNATEUR
L'invention est relative un régulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crête de la tension alternateur.
VALEUR CRETE DE LA TENSION ALTERNATEUR
L'invention est relative un régulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crête de la tension alternateur.
Les régulateurs actuellement utilisés pour assurer la charge de batteries, telles que des batteries de réseau électrique de véhicule automobile, présentent des performances nettement insuffisantes. Ainsi, la tension de sortie des alternateurs actuels, après redressement, présente un fort taux d'ondulation. Ce dernier a pour origine le temps de commutation des diodes du pont redresseur utilisé avec l'alternateur, le fort débit de l'alternateur, la forte vitesse de rotation de celui-ci, le redressement du point neutre et, dans le cas de certains véhicules, la forte impédance des câbles de liaison du pont redresseur la batterie.
L'amplitude de cette ondulation peut varier entre 5 et 20 volts pour une valeur moyenne souhaitée de 14,5 volts.
Cette amplitude est encore plus importante lorsque la batterie est débranchée.
Le filtrage effectué par les régulateurs de type clas sique pose les problèmes ci-après
Dans le cas où le filtrage est très important, la valeur moyenne de la tension alternateur redressée, vue par le régulateur, est précise car peu affectée par les ondulations précitées dues à l'alternateur. Cette valeur est cependant obtenue après un temps de réponse important. Dans ce cas, la fréquence de régulation est faible. Cette fréquence de régulation peut tomber à une valeur inférieure à 15 Hz alors que le couran d'excitation de l'alternateur est encore loin de sa valeur de plein champ.La tension alternateur redressée d- sente alors l'allure représentée en figure la, cette tension étant caractérisée par la présence d'une ondulation de régulation à fréquence basse, inférieure à 50 Hz à laquelle est superposée une ondulation dite d'alternateur de fréquence beaucoup plus élevée, inhérente au fonctionnement de l'alternateur. La fréquence de l'ondulation de régulation, pour un régulateur et un alternateur donné, dépend du régime d'excitation de l'enroulement rotor de l'alternateur. Ainsi qu'on l'a représenté en figure lb, cette fréquence est maximum pour un rapport cyclique de 50 % du courant d'excitation de l'alternateur, et est voisine de 50 Hz sur les régulateurs classiques, mais diminue à bas et haut régime d'excitation,c'est-à-dire à faible et fort rapport cyclique du signal de commande du courant d'excitation de l'inducteur de l'alternateur.Sur la figure lb on a représenté sur un repère gradué en intensité d'excitation et en temps les courbes d'établissement du courant d'excitation en (1) et de coupure de ce courant d'excitation en présence d'une diode de recirculation en (2), une succession d'établissement et de coupure à faible 10 %, moyen 50 % et fort 90 % rapport cyclique engendrant les ondulations correspondantes de la tension alternateur redressée. La fréquence de l'ondulation de régulation varie en fonction du courant d'excitation de l'alternateur, et donc du rapport cyclique du signal de commande de celui-ci, ainsi que représenté en figure lc. Les ondulations à fréquence basse, inférieure à 20 Hz à fort niveau d'excitation ou à grand rapport cyclique présentent une amplitude non negligeable.
Dans le cas où le filtrage est très important, la valeur moyenne de la tension alternateur redressée, vue par le régulateur, est précise car peu affectée par les ondulations précitées dues à l'alternateur. Cette valeur est cependant obtenue après un temps de réponse important. Dans ce cas, la fréquence de régulation est faible. Cette fréquence de régulation peut tomber à une valeur inférieure à 15 Hz alors que le couran d'excitation de l'alternateur est encore loin de sa valeur de plein champ.La tension alternateur redressée d- sente alors l'allure représentée en figure la, cette tension étant caractérisée par la présence d'une ondulation de régulation à fréquence basse, inférieure à 50 Hz à laquelle est superposée une ondulation dite d'alternateur de fréquence beaucoup plus élevée, inhérente au fonctionnement de l'alternateur. La fréquence de l'ondulation de régulation, pour un régulateur et un alternateur donné, dépend du régime d'excitation de l'enroulement rotor de l'alternateur. Ainsi qu'on l'a représenté en figure lb, cette fréquence est maximum pour un rapport cyclique de 50 % du courant d'excitation de l'alternateur, et est voisine de 50 Hz sur les régulateurs classiques, mais diminue à bas et haut régime d'excitation,c'est-à-dire à faible et fort rapport cyclique du signal de commande du courant d'excitation de l'inducteur de l'alternateur.Sur la figure lb on a représenté sur un repère gradué en intensité d'excitation et en temps les courbes d'établissement du courant d'excitation en (1) et de coupure de ce courant d'excitation en présence d'une diode de recirculation en (2), une succession d'établissement et de coupure à faible 10 %, moyen 50 % et fort 90 % rapport cyclique engendrant les ondulations correspondantes de la tension alternateur redressée. La fréquence de l'ondulation de régulation varie en fonction du courant d'excitation de l'alternateur, et donc du rapport cyclique du signal de commande de celui-ci, ainsi que représenté en figure lc. Les ondulations à fréquence basse, inférieure à 20 Hz à fort niveau d'excitation ou à grand rapport cyclique présentent une amplitude non negligeable.
Lorsque la fréquence de l'ondulation de régulation devient inférieure à la fréquence de persistence rétinienne, le réseau de bord du véhicule est alors affecté d'une tenson ondulatoire correspondante, laquelle se traduit par une fluctuation de l'intensité lumineuse des lampes du véhicule, fluctuation perceptible à l'oeil. Ce phénomène rend désagréable la conduite du véhicule. Ce oxportement est caractéristique des régulateurs dits "à fréquence libre". Il existe en outre des régulateurs dits "à fréquence forcée" pour lesquels la fréquence d'excitation est imposée par un oscillateur. Dans ce cas, le courant d'excitation de l'alternateur est contrôlé par le rapport cyclique de la tension appliquée à l'inducteur de l'alternateur.Ce type de régulateur n'élimine cependant pas l'ondulation de régulation de la tension sur le réseau de bord du véhicule car le rapport cyclique de la tension d'excitation est modulé à basse fréquence bien que la fréquence d'excitation reste fixe. Dans le cas où au contraire le filtrage est peu important, la valeur moyenne de la tension alternateur redressée vue par le régulateur est obtenue après un temps de réponse faible mais elle est peu précise car affectée d'une ondulation d'alternateur à fréquence élevée, 600 à 12 000 Hz, et de niveau important. La régulation est en conséquence peu précise et la batterie risque de ne pas être chargée ou au contraire d'être en surcharge car l'er- reur sur le niveau de la tension alternateur régulée peut atteindre plusieurs volts.Ce défaut de régulation peut aus- si bien affecter les régulateurs à fréquence libre que les régulateurs à fréquence forcée.
En outre, lorsque le pont redresseur de l'alternateur est équipé de diodes écréteuses, l'amplitude de l'ondulation en sortie de l'alternateur peut atteindre la valeur d'écre tage des diodes si le taux d'ondulation est important. Il se produit alors un échauffement important des diodes écréteu- ses avec un risque de destruction de celles-ci.
Le régulateur selon l'invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités.
Un autre objet de la présente invention est un régulateur à faible temps de réponse permettant d'assurer à la fois une bonne précision de la tension alternateur redressée réaulée et la suDDression de l'ondulation aAneratrice de fluctuations de l'intensité lumineuse des lampes du véhicule.
Un autre objet de la présente invention est également un régulateur comportant un circuit de filtrage permettant de limiter la valeur de crête de l'ondulation par régulation sur cette valeur de crête, les diodes écréteuses du pont redresseur étant ainsi protégées.
Le régulateur de tension de charge d'une batterie, par un alternateur, sur la valeur crête de la tension alternateur à réguler, objet de l'invention, est remarquable en ce qu'il comprend un circuit de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur pour engendrer à partir de la tension alternateur à réguler, au niveau d'une borne de sortie, un signal enveloppe de valeur crête de la tension alternateur par rapport à la tension de référence du régulateur, un circuit de filtrage à résistance capacité de la tension alternateur, ce circuit de filtrage recevant sur une borne d'entrée la tension alternateur à réguler et ayant en outre pour potentiel de référence le potentiel de ladite borne de sortie dudit circuit de détection délivrant le signal enveloppe de valeur crête de la tension alternateur, ledit circuit de filtrage délivrant un signal de sortie alternateur filtré Vs synchrone et en phase avec l'ondulation de régulation de la tension alternateur, le signal alternateur filtré Vs étant représentatif de la valeur moyenne de cette tension alternateur, des moyens de commande d'excitation de l'alternateur recevant le signal de sortie alternateur filtré Vs pour assurer la commande de l'excitation de l'alternateur par rapport à une valeur de seuil ou de consigne Vrl représentative de la tension de consigne de charge de la batterie.
Le régulateur objet de l'invention trouve application aux réseaux de distribution des véhicules automobiles, véhicules personnels ou poids lourds, munis d'alternateurs de recharge de batterie.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après dans lesquels outre les figures la, lb, ic déjà citées, relatives aux régulateurs de l'art antérieur
la figure 2a représente un schéma de principe du régulateur selon l'invention ;
la figure 2b représente un schema général du régulateur objet de l'invention ;;
la figure 2c représente une série de chronogrammes relevés aux points de test de la figure 2a
la figure 2d représentée une courbe comparative de la frequence de l'ondulation de régulation F en fonction de l'intensité d'excitation Ie ou rapport cyclique p du signal de commande de cette intensité d'excitation
- la figure 3 représente un mode de réalisation particulièrement avantageux d'un régulateur monolithique correspondant au régulateur objet de l'invention représente en figure 2a.
la figure 2a représente un schéma de principe du régulateur selon l'invention ;
la figure 2b représente un schema général du régulateur objet de l'invention ;;
la figure 2c représente une série de chronogrammes relevés aux points de test de la figure 2a
la figure 2d représentée une courbe comparative de la frequence de l'ondulation de régulation F en fonction de l'intensité d'excitation Ie ou rapport cyclique p du signal de commande de cette intensité d'excitation
- la figure 3 représente un mode de réalisation particulièrement avantageux d'un régulateur monolithique correspondant au régulateur objet de l'invention représente en figure 2a.
Le régulateur objet de l'invention sera tout d'abord décrit en liaison avec la figure 2aaupoint 1) et 2) de celle-ci.
Selon la figure précitée, le régulateur de tension de charge d'une batterie, par un alternateur, sur la valeur crête de la tension alternateur à réguler est remarquable en ce qu'il comporte un circuit noté 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur pour engendrer à partir de la tension alternateur à réguler, au niveau d'une borne de sortie BS un signal enveloppe de valeur crête de la tension alternateur, noté Vc, par rapport à la tension de référence VM du régulateur. La tension de référence VM du régulateur est la tension de masse.
Le régulateur objet de l'invention comporte également un circuit de filtrage noté 2 à résistance - capacité de la tension alternateur. Ce circuit de filtrage 2 reçoit sur une borne d'entrée la tension alternateur à réguler etaen outre pour potentiel de référence le potentiel de la tension de borne de sortie BS du circuit de détection 1 délivrant le signal enveloppe de valeur crête de la tension alternateur.
Le circuit 2 de filtrage délivre un signal de sortie alternateur filtré Vs synchrone et en Phase avec l'ondulation de régulation de la tension alternateur. Le signal alternateur filtré Vs est représentatif de la valeur moyenne de la tension alternateur.
Sur la figure 2a, au point 2,de celle-ci on a représenté d'une part la tension alternateur entrant respectivement dans le circuit 1 de détection d'enveloppe de la valeur crête et dans le circuit 2 de filtrage à résistance capacité ainsi que d'autre part le signal de valeur crête détecté Vc et le signal de sortie alternateur filtré Vs.
Le principe de fonctionnement du circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur de crête de la tension alternateur et du circuit 2 de filtrage à résistance capacité de la tension alternateur est basé sur le fait que la valeur de crête de la tension alternateur V alternateur suit en fait l'ondulation dite de régulation.
En outre, le régulateur de tension de charge d'une batterie objet de l'invention comporte également, ainsi que représenté en figure 2a, des moyens 3 de commande d'excitation de l'alternateur recevant le signal de sortie alternateur filtré Vs pour assurer la commande de l'excitation de l'alternateur par rapport à une valeur de seuil ou de consigne notée Vrl représentative de la tension de consigne de charge de la batterie.Sur la figure 2a on a représenté de manière succincte les moyens 3 de commande d'excitation de l'alternateur ceux-ci étant réputés comporter un comparateur recevant sur deux entrées respectives le signal alternateur filtré Vs et le signal de consigne Vrl ce comparateur commandant un circuit de commande de puissance lequel est directement connecté à l'enroulement rotor d'excitation Le de l'alternateur sur lequel est connectée en parallèle, de manière classique, une diode de recirculation notée DRC. Une description plus détaillée des moyens 3 de commande d'excitation de l'alternateur sera donnée ultérieurement dans la description.
Ainsi qu'on l'a représenté en outre en figure 2a, le circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur comporte des moyens redresseurs notés
RD recevant sur une borne d'entrée la tension alternateur à réguler. Ces moyens redresseurs RD sont connectés à un circuit de mémorisation de l'enveloppe de valeur crête. Ce circuit est constitué par une capacité, notée C3, connectée en parallèle sur une résistance notée R. Une première borne commune de la capacité C3 et de la résistance R est connectée au potentiel de référence VM du régulateur et une deuxième borne commune de la capacité C3 et de la résistance
R est connectée en sortie des moyens redresseurs RD pour constituer la borne de sortie BS du circuit 1 de détection d'enveloppe de la valeur crête délivrant le signal enveloppe de valeur crête Vc précité.
RD recevant sur une borne d'entrée la tension alternateur à réguler. Ces moyens redresseurs RD sont connectés à un circuit de mémorisation de l'enveloppe de valeur crête. Ce circuit est constitué par une capacité, notée C3, connectée en parallèle sur une résistance notée R. Une première borne commune de la capacité C3 et de la résistance R est connectée au potentiel de référence VM du régulateur et une deuxième borne commune de la capacité C3 et de la résistance
R est connectée en sortie des moyens redresseurs RD pour constituer la borne de sortie BS du circuit 1 de détection d'enveloppe de la valeur crête délivrant le signal enveloppe de valeur crête Vc précité.
Ainsi qu'on l'a également représenté en figure 2a, le circuit 2 de filtrage à résistance-capacité peut comporter une résistance R6 recevant sur une première borne la tension alternateur à réguler V alternateur et dont une deuxième borne est connectée à la première borne d'une capacité C2 dont la deuxième borne est connectée à la deuxième borne commune de la capacité C3 et de la résistance R constituant le circuit de mémorisation d'enveloppe de valeur crête et formant la borne de sortie BS du circuit de détection 1 d'enveloppe de la valeur crête. La deuxième borne de la capacité C2 du circuit de filtrage délivre le signal alternateur filtré Vs représentatif de la valeur moyenne de la tension alternateur.Sur la figure 2a, au point 2 de celle-ci, on a également représenté la variation du courant d'excitation Ie de l'alternateur et l'on peut constater que la tension d'alternateur filtré Vs est svnchrone et en Dhase avec l'ondulation de régulation de la tension alternateur. Le signal alternateur filtré Vs permet alors d'assurer la commande de l'excitation à l'aide des moyens de commande d'excitation 3 ainsi qu'il sera décrit de manière plus détaillée ciaprès dans la description.
Le fonctionnement de l'ensemble du régulateur objet de l'invention sera maintenant décrit dans un mode de réalisation plus particulier tel que représenté en figure 2b.
Selon le mode de réalisation avantageux non limitatif représenté sur la figure 2b, les moyens redresseurs RD peuvent être constitués par une diode sans seuil. Dans ce cas, ainsi qu'on le constatera sur la figure 2b, la diode sans seuil peut être réalisée par un amplificateur différentiel Al dont la borne positive est connectée à un premier point intermédiaire d'un pont diviseur formé par des résistances
R1, R2, R3, la borne positive de l'amplificateur différentiel Al étant connectée au point intermédiaire entre les résistances R1 et R2. Le pont diviseur R1, R2, R3 est connecté entre la sortie alternateur et la tension de référence VM du régulateur. La borne négative de l'amplificateur différentiel Al est connectée par l'intermédiaire d'une résistance notée R4 à un deuxième point intermédiaire du pont diviseur précité le point intermédiaire entre les résistances R2 et
R3. La sortie de l'amplificateur différentiel Al est reliée par une diode D3 à la deuxième borne commune de la capacité
C3 et de la résistance R représentée en figure 2a. On comprendra bien entendu que dans le cas de la figure 2b la résistance R de la figure 2a est constituée par la résistance
R4 en serie avec la résistance R3 montée en parallèle avec des résistances R1 et R2 montées en série.
R1, R2, R3, la borne positive de l'amplificateur différentiel Al étant connectée au point intermédiaire entre les résistances R1 et R2. Le pont diviseur R1, R2, R3 est connecté entre la sortie alternateur et la tension de référence VM du régulateur. La borne négative de l'amplificateur différentiel Al est connectée par l'intermédiaire d'une résistance notée R4 à un deuxième point intermédiaire du pont diviseur précité le point intermédiaire entre les résistances R2 et
R3. La sortie de l'amplificateur différentiel Al est reliée par une diode D3 à la deuxième borne commune de la capacité
C3 et de la résistance R représentée en figure 2a. On comprendra bien entendu que dans le cas de la figure 2b la résistance R de la figure 2a est constituée par la résistance
R4 en serie avec la résistance R3 montée en parallèle avec des résistances R1 et R2 montées en série.
Dans le mode de réalisation de la figure 2b, on notera également que la résistance R6 constituant le circuit de filtrage à résistance capacité est connectée au premier point intermédiaire du pont diviseur de résistances R1, R2,
R3. En outre, la diode D3 est reliée par son anode et par l'intermédiaire d'une résistance de charge R5 à une source de tension stabilisée notée +Vcc cette tension stabilise étant obtenue à partir de la batterie par exemple et de moyens usuelsdestabilisation,lesquels ne seront pas décrits en détail. La tension stabilisée +Vcc peut par exemple avoir pour valeur 5 volts.
R3. En outre, la diode D3 est reliée par son anode et par l'intermédiaire d'une résistance de charge R5 à une source de tension stabilisée notée +Vcc cette tension stabilise étant obtenue à partir de la batterie par exemple et de moyens usuelsdestabilisation,lesquels ne seront pas décrits en détail. La tension stabilisée +Vcc peut par exemple avoir pour valeur 5 volts.
Ainsi, le circuit 1 de détection d'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur V alternateur et le circuit 2 de filtrage à résistance-capacité tel que représenté en figure 2b permettent d'obtenir de la même façon que dans le cas de ces mêmes circuits représentés en figure 2a le signal alternateur filtré Vs représenté en figure 2a au point 2 de celle-ci. On notera en outre que seule une fraction de la tension alternateur est appliquée par le pont de résistance R1, R2, R3 à l'entrée du circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur et du circuit 2 de filtrage à résistance capacité de la tension alternateur. Le pont diviseur R1, R2, R3 divise en fait la tension alternateur à réguler pour l'amener à un niveau compatible avec l'alimentation +Vcc du comparateur précédemment décrit de manière générale avec la figure 2a.
Ainsi qu'on l'a représenté de manière plus détaillée en figure 2b, les moyens 3 de commande d'excitation de l'alternateur comportent au moins un premier comparateur noté A2 recevant sur sa borne positive la valeur de seuil ou de consigne notée Vrl représentative de la tension de consigne de charge de batterie et sur sa borne négative le signal alternateur filtré note Vs. En outre, les moyens 3 de commande d'excitation comportent un circuit de décharge 30 constitué par un transistor de commutation noté T1 monté en émetteur commun, la base du transistor étant chargée par une résistance
R7 reliée à la tension d'alimentation stabilisée +Vcc, cette
résistance étant également reliée à la sortie du premier caerateur A2.
R7 reliée à la tension d'alimentation stabilisée +Vcc, cette
résistance étant également reliée à la sortie du premier caerateur A2.
Un circuit intégrateur à grande constante de temps est formé par une résistance R8 et une capacité Ci, la capacité C1 étant connectée entre le collecteur et l1érretteur du transistor T1 constituant circuit de commutation, la résistance R8 connectée à la capacité C1 constituant également résistance de charge du collecteur du transistor T1.
Un deuxième comparateur à double seuil A4 est prévu dont la borne négative est directement connectée à la borne commune du collecteur du transistor de commutation T1 et de la capacité C1. La borne positive de ce même deuxième comparateur A4 est reliée au point intermédiaire d'un pont diviseur de résistances R9, R10 connecté entre la tension d'alimentation stabilisée +Vcc et la tension de référence du régulateur VM. La sortie du comparateur A4 est connectée en réaction sur le point intermédiaire du pont diviseur précité au moyen d'une résistance de réaction R11.
Les moyens de commande d'excitation 3 comportent également un étage de sortie 31 comprenant un circuit d'entrée formé par un pont diviseur noté R12 et R13 la sortie du deuxième comparateur A4 étant connectée au point intermédiaire des résistances R12 et R13 du pont diviseur précité.
Le pont diviseur formé par les résistances R12 et R13 est connecté entre la tension d'alimentation +Vcc stabilisée et la tension de référence aux tensions de masse du régulateur
VM par l'intermédiaire d'une diode D2 polarisée en inverse.
VM par l'intermédiaire d'une diode D2 polarisée en inverse.
Le circuit d'entrée précité est suivi d'un étage de commande formé par des transistors notés T2, T3, T4, T5. L'étage de commande proprement dit est connecté directement à l'enroulement d'excitation Le de l'alternateur.
Le fonctionnement du régulateur objet de l'invention tel que représenté en figure 2b est le suivant
Le pont diviseur de résistance R1, R2, R3 divise la tension à réguler pour amener celle-ci à un niveau compatible avec le niveau de la tension d'alimentation +Vcc des comparateurs constitués par le premier comparateur A2 et le deuxième comparateur A4.
Le pont diviseur de résistance R1, R2, R3 divise la tension à réguler pour amener celle-ci à un niveau compatible avec le niveau de la tension d'alimentation +Vcc des comparateurs constitués par le premier comparateur A2 et le deuxième comparateur A4.
La mesure de la tension à réguler est prise au premier point intermédiaire noté M du pont de résistances diviseur
R1, R2, R3 précité. Lors du passage d'une crête le comparateur formé par l'amplificateur différentiel Al permet la charge de la capacité C3 par l'intermédiaire de la résistance R5 et de la diode D3 de façon telle que le potentiel de la borne de sortie BS du circuit de détection de valeur crê-te 1 ne soit jamais inférieur au potentiel du premier point intermédiaire M précité. Après le passage de la crête le comparateur Al bloque la diode D3 et la valeur de la crête est mémorisée sur la borne de sortie BS par la capacité C3.
R1, R2, R3 précité. Lors du passage d'une crête le comparateur formé par l'amplificateur différentiel Al permet la charge de la capacité C3 par l'intermédiaire de la résistance R5 et de la diode D3 de façon telle que le potentiel de la borne de sortie BS du circuit de détection de valeur crê-te 1 ne soit jamais inférieur au potentiel du premier point intermédiaire M précité. Après le passage de la crête le comparateur Al bloque la diode D3 et la valeur de la crête est mémorisée sur la borne de sortie BS par la capacité C3.
La résistance R4 permet une décharge lente de la capacité C3.
Dans ce but, la résistance R4 doit avoir une valeur importante, 150 kpar exemple, mais suffisamment faible afin d'éviter une mémorisation trop longue pouvant masquer la capture des crêtes successives lorsque celles-ci ont des amplitudes plus faibles que celles qui les précèdent. En pratique, ainsi qu'on l'a représenté en figure 2a,au point 2 de celle-ci,un tel dispositif donne une bonne image de la valeur de crête sur la borne de sortie BS malgré la décharge de la capacité
C3 par la résistance R4. Un tel circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur est utilisable dans l'application considérée en dépit de sa simplicité.
C3 par la résistance R4. Un tel circuit 1 de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur est utilisable dans l'application considérée en dépit de sa simplicité.
Le circuit 2 de filtrage à résistance capacité est constitué par la capacité C2 et la résistance R6. La résistance R6 est reliée au premier point intermédiaire M du pont diviseur résistif R1, R2, R3 ce premier point intermédiaire constituant le point de mesure de la tension alternateur à réguler, tandis que la capacité C2 est directement connectée à la borne de sortie BS précitée. En conséquence, toutes les variations de la valeur de crête détectées sur la borne BS sont transmises à la borne commune de la résistance R6 et de la capacité C2 constituant borne de sortie du circuit 2 de filtrage à résistance capacité.Cette combinaison entre le circuit de filtrage 2 et le circuit de détection 1 de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur permet un bon filtrage de la tension alternateur mesurée en sortie de l'alternateur et évite un temps de réponse important.
Le premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 permet la fonction classique de régulation en comparant la valeur moyenne constituée par le signal alternateur filtré Vs à la valeur de consigne Vrl.- Le signal délivré par le premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation est représenté en figure 2c au point a de celle-ci. La tension de consigne Vrl correspond à une tension représentative de la tension de charge de batterie voisine de 14,5 volts par exemple. Le signal délivré par le premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 tels que représentés en figure 2c au point a attaque le circuit de commutation constitué par la résistance R7 et le transistor T1 auquel est associé le circuit intégrateur formé par la résistance R8 et la capacité C1. La résistance R8 et la capacité C1 sont choisies de façon que la constante de temps R8 xC1 soit suffisamment grande pour imposer un temps minimum de conduction dans le transistor de puissance T5 de l'étage de commande d'excitation proprement dit. On comprendra ainsi que le circuit de commutation R7 T1 et le circuit intégrateur R8 C1 jouent le rôle de limiteur de fréquence de régulation, cette fonction permettant de limiter les pertes par commutation ainsi que le niveau de perturbations électriques provoquées par la commutation du transistor de puissance T5 précité. Le temps minimum de conduction du transistor de
puissance T5 est voisin de 2 millisecondes ce qui impose une
fréquence maximale de 500 Hertz.Le limiteur de fréquence
formé par le transistor T1, la capacité C1 et la résistance
R8 est réalisé de façon à retarder le blocage du transistor de puissance T5 mais non sa mise en conduction en raison de
la charge lente de la capacité C1 à travers R8 mais de la décharge rapide de cette même capacité C1 à travers le transistor Ti afin de ne pas atteindre des fréquences de réaulation très faibles, au voisinage de l'état de plein champ, fréquences perceptibles à 1' oeil par la fluctuation de l'intensité lumineuse des lampes du véhicule.
puissance T5 est voisin de 2 millisecondes ce qui impose une
fréquence maximale de 500 Hertz.Le limiteur de fréquence
formé par le transistor T1, la capacité C1 et la résistance
R8 est réalisé de façon à retarder le blocage du transistor de puissance T5 mais non sa mise en conduction en raison de
la charge lente de la capacité C1 à travers R8 mais de la décharge rapide de cette même capacité C1 à travers le transistor Ti afin de ne pas atteindre des fréquences de réaulation très faibles, au voisinage de l'état de plein champ, fréquences perceptibles à 1' oeil par la fluctuation de l'intensité lumineuse des lampes du véhicule.
Sur la figure Zc, au point b de celle-ci, on a repré senté la variation de la tension aux bornes de la capacité C1 par rapport aux tensions de seuil Vsl et Vs2 du deuxième comparateur à double seuil A4 des moyens de commande d'excitation 3. A titre d'exemple non limitatif les valeurs de seuil précitées sont égales respectivement à 0,5 volt et 2 volts. Bien entendu, la capacité C1 étant tout d'abord déchargee, sur front descendant du signal délivré par le premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 la capacité C1 se charge avec une constante de temps
Ci x R8. Sur apparition d'un front montant du signal délivré par le premier comparateur A2 précité la capacité C1 est déchargée de maniere sensiblement instantanée.Quand la tension aux bornes de la capacité C1 n'a pas atteint la deuxiè- me tension de seuil Vs2 du deuxième comparateur A4, le signal de sortie délivré par celui-ci, supposé en niveau haut, c'est-à-dire pour une excitation correspondante de l'enroulement d'excitation Le de l'alternateur par mise en conduction du transistor de puissance T5 reste inchangé, le signal délivré par le deuxième comparateur A4 des moyens de commande d'excitation étant représenté au point c de la figure 2c.
Ci x R8. Sur apparition d'un front montant du signal délivré par le premier comparateur A2 précité la capacité C1 est déchargée de maniere sensiblement instantanée.Quand la tension aux bornes de la capacité C1 n'a pas atteint la deuxiè- me tension de seuil Vs2 du deuxième comparateur A4, le signal de sortie délivré par celui-ci, supposé en niveau haut, c'est-à-dire pour une excitation correspondante de l'enroulement d'excitation Le de l'alternateur par mise en conduction du transistor de puissance T5 reste inchangé, le signal délivré par le deuxième comparateur A4 des moyens de commande d'excitation étant représenté au point c de la figure 2c.
Lorsque la tension aux bornes de la capacité C1 atteint la deuxième valeur de seuil Vs2 précitée, le deuxième comparateur A4 bascule ce qui a pour effet de ramener la tension délivrée par ce dernier à un niveau bas, ce qui coupe de manière quasi instantanée l'excitation de l'enroulement Le par blocage du transistor de puissance T5. Bien entendu, la tension alternateur retombe en l'absence de courant d'excitation à son niveau bas et le signal délivré par le premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 retourne à son niveau précédent. La régulation peut alors reprendre son cours normal.On notera bien entendu que les tensions de seuil Vsl, Vs2 de basculement du deuxième comparateur A4 à double seuil sont définies par les valeurs des résistances R9, R10 et par la résistance de réaction R11 reliant la sortie du deuxième comparateur A4 à son entrée positive.
Ainsi qu' on le décrira ultérieurement dans la description, la fréquence de ltondulåtion de régulation la plus faible et le risque de fluctuation de l'intensité lumineuse des lampes du véhicule sont présents lorsque le courant d'excitation de l'alternateur est proche de sa valeur maximum pelé régime ou état de plein champ. Ce mode de fonctionnement est caractérisé par un rapport cyclique e important avec un temps de blocage du transistor de puissance T5 faible, un temps de conduction important et une fréquence de régulation laquelle tend à s'annuler au fur et à mesure que l'on s'approche de l'état de plein champ absolu soit un rapport cyclique de commande d'excitation égal à 100 %.
Pour un débit ou une intensité défini en sortie de l'alternateur, le rapport cyclique Q du courant d'excitation permettant la régulation de la tension de charge est également défini. Si on augmente le temps de blocage du transistor de puissance T5 par une temporisation, le temps de conduction déjà très important du transistor de puissance T5 est augmenté dans le même rapport ce qui conduit à une fréquence de régulation très basse engendrant ure ondulation de régulation correspondante et un risque de fluctuation de l'intensité lumineuse des lampes de véhicule en conséquence
Par contre, si l'on augmente le temps de conduction du transistor de puissance T5 par la temporisation, cet accroissement reste faible par rapport au temps de conduction de ce transistor de puissance lequel est déjà très important.Le temps de blocage du transistor de puissance T5 est augmenté dans le même rapport, ce qui est négligeable, et la diminution de fréquence de la régulation et de l'ondulation de régulation correspondante restent faibles et parfaitement acceptables. Le passage à l'état plein champ du régime d'excitation correspondant à une fréquence de régulation nulle s'effectue alors par des temps de blocage faibles lequels ont peu d'influence sur la modulation du débit de l'alternateur et sur la modulation de la tension disponible sur le réseau de bord du vehicule.
Par contre, si l'on augmente le temps de conduction du transistor de puissance T5 par la temporisation, cet accroissement reste faible par rapport au temps de conduction de ce transistor de puissance lequel est déjà très important.Le temps de blocage du transistor de puissance T5 est augmenté dans le même rapport, ce qui est négligeable, et la diminution de fréquence de la régulation et de l'ondulation de régulation correspondante restent faibles et parfaitement acceptables. Le passage à l'état plein champ du régime d'excitation correspondant à une fréquence de régulation nulle s'effectue alors par des temps de blocage faibles lequels ont peu d'influence sur la modulation du débit de l'alternateur et sur la modulation de la tension disponible sur le réseau de bord du vehicule.
Le régulateur objet de l'invention tel que représenté en figure 2b permet également d'assurer une régulation de la tension dans le cas où la tension de crête délivree par l'alternateur devient trop importante.
Dans ce but, les moyens de commande d'excitation 3 comportent en outre un troisième comparateur A3. Ce troisième comparateur A3 reçoit sur sa borne positive une valeur de seuil notée Vr2 représentative de la valeur de crête de tension alternateur à ne pas dépasser et sur sa borne négative le signal enveloppe de valeur de crête Vc de la tension alternateur délivrée par la borne de sortie BS du circuit de détection 1. La sortie du troisième comparateur A3 est connectée à la base du transistor de commutation T1. Le comparateur A3 permet de réaliser une régulation sur la tension de crête précitée en la comparant à la tension de seuil Vr2.
Bien entendu la régulation sur la tension de crête empêche toute régulation sur la valeur moyenne réalisée par le premier comparateur A2. La tension de seuil Vr2 correspond à une tension de crête voisine de 20 Volts de sorte que le comparateur A3 n'agit pas sur le transistor T1 tant que la valeur de crête n'atteint pas 20 Volts. La régulation est réalisée de façon normale par le comparateur A2 agissant par rapport à la valeur moyenne de la tension alternateur représentée par
Vs. Lorsque la tension de crête dépasse 20 Volts, le comparateur A3 bloque le transistor T1 et le transistor T5 est par conséquent également bloqué. Le courant d'excitation décroît jusqu'au moment où la valeur de crête retombe en deça de 20
Volts.Dans ce cas, la fonction de régulation s'effectue sur la tension de crête représentée par la tension Vc sur la borne BS, en maintenant cette valeur de crête à 20 Volts.
Vs. Lorsque la tension de crête dépasse 20 Volts, le comparateur A3 bloque le transistor T1 et le transistor T5 est par conséquent également bloqué. Le courant d'excitation décroît jusqu'au moment où la valeur de crête retombe en deça de 20
Volts.Dans ce cas, la fonction de régulation s'effectue sur la tension de crête représentée par la tension Vc sur la borne BS, en maintenant cette valeur de crête à 20 Volts.
La valeur moyenne de la tension alternateur diminue
alors en raison de l'écrêtage des pics positifs de la ten
sion alternateur mais entrains alors la protection des dio
des écréteuses du pont redresseur de l'alternateur lorsque
le taux d'ondulation devient très important sur la tension
alternateur à réguler.
alors en raison de l'écrêtage des pics positifs de la ten
sion alternateur mais entrains alors la protection des dio
des écréteuses du pont redresseur de l'alternateur lorsque
le taux d'ondulation devient très important sur la tension
alternateur à réguler.
Le régulateur objet de l'invention tel que représenté
en figure 2b permet d'obtenir une fréquence de régulation et
d'ondulation de régulation correspondante telles que re
présentées en traits continus-sur la figure 2d cette figure
2d permettant une représentation comparative de cette fré
quence de régulation F en fonction du courant d'excitation
de l'alternateur ou du rapport cyclique p de la tension de
commande de celui-ci. A titre de comparaison on a reporté
sur la figure 2d la courbe représentative de la fréquence de
régulation et d'ondulation de régulation correspondante
des régulateurs classiques précédemment représentés en figu
re lc.On pourra constater que conformément au régulateur
objet de l'invention, la fréquence de régulation ou fréquen
ce de l'ondulation de régulation pour les rapports cycliques
faiblis est.voisine,de 40- Hz et n'estZdonc pas gênante au
niveau des fluctuations d'intensité lumineuse des lampes du véhicule pour
les faibles valeurs du rapport cyclique, elle est au con
traire très supérieureS et voisine de 120 Hz environ pour un
rapport cyclique égal à 50 % et reste supérieure à 20 Hz
pour des rapports cycliques de la tension de commande d'excitation de l'alternateur inférieur à 95 %, ce qui permet au conducteur de ne pas percevoir la fluctuation d'intensité lumineuse des lampes du véhicule.On notera d'ailleurs que pour des valeurs de rapports cycliques de la tension de commande du courant d'excitation supérieures à 95 % cette fréquence de régulation ou d'ondulation de régulation est susceptible de descendreâdes valeurs inférieures à 20 Hz. Mais dans ce cas, le fonctionnement de l'alternateur du point de vue du courant d'excitation est quasi continu et n'apporte pas de variation importante de la tension de réseau de bord du véhicule.
en figure 2b permet d'obtenir une fréquence de régulation et
d'ondulation de régulation correspondante telles que re
présentées en traits continus-sur la figure 2d cette figure
2d permettant une représentation comparative de cette fré
quence de régulation F en fonction du courant d'excitation
de l'alternateur ou du rapport cyclique p de la tension de
commande de celui-ci. A titre de comparaison on a reporté
sur la figure 2d la courbe représentative de la fréquence de
régulation et d'ondulation de régulation correspondante
des régulateurs classiques précédemment représentés en figu
re lc.On pourra constater que conformément au régulateur
objet de l'invention, la fréquence de régulation ou fréquen
ce de l'ondulation de régulation pour les rapports cycliques
faiblis est.voisine,de 40- Hz et n'estZdonc pas gênante au
niveau des fluctuations d'intensité lumineuse des lampes du véhicule pour
les faibles valeurs du rapport cyclique, elle est au con
traire très supérieureS et voisine de 120 Hz environ pour un
rapport cyclique égal à 50 % et reste supérieure à 20 Hz
pour des rapports cycliques de la tension de commande d'excitation de l'alternateur inférieur à 95 %, ce qui permet au conducteur de ne pas percevoir la fluctuation d'intensité lumineuse des lampes du véhicule.On notera d'ailleurs que pour des valeurs de rapports cycliques de la tension de commande du courant d'excitation supérieures à 95 % cette fréquence de régulation ou d'ondulation de régulation est susceptible de descendreâdes valeurs inférieures à 20 Hz. Mais dans ce cas, le fonctionnement de l'alternateur du point de vue du courant d'excitation est quasi continu et n'apporte pas de variation importante de la tension de réseau de bord du véhicule.
Un mode de réalisation d'un regulateur conforme à l'ob- jet de l'invention tel que représenté en figure 2b réalisé en technologie monolithique sera maintenant décrit en liaison avec la figure 3. La réalisation en technologie monolithique peut être envisagée à condition d'intégrer les constantes de temps R4xC3, R6xC2, et R8xC1. Cette intégration peut consister à utiliser la technique connue des capacités commutées. Bien que cette technique soit connue il est intéressant, afin de faciliter l'intégration et d'obtenir les meilleures performances pour le régulateur objet de l'invention, de configurer celui-ci conformément à la figure 3.
Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure précitée, en vue d'une réalisation monolithique sur un même substrat de matériau semi-conducteur, le moyen redresseur DR peut être constitué par un transistor noté TA1. Dans ce cas, la jonction émetteur base du transistor TAI joue le rôle de diode mais contrairement au mode de réalisation de la figure 2b, ce moyen redresseur introduit un seuil égal à la tension de la jonction émetteur base du transistor TAI sur la tension alternateur effectivement appliquée au point intermédiaire constitué par une première résistance R100 et une résistance R101 constituant pont diviseur connecté entre la sortie alternateur et la tension de référence du régulateur
VM.En outre, la capacité C3 constituant circuit de mgmori- sation de l'enveloppe de valeur de crête est relise à l'émetteur du transistor TA1 par l'intermédiaire d'une résis tance notée R102 et à la tension de référence VM du régulateur. On notera que contrairement au mode de réalisation de la figure 2b, la résistance R4 de décharge de la capacité
C3 est remplacée par la résistance R104, la décharge de 1 capacité C3 s'effectuant par rapport au potentiel fixé par l'émetteur d'un transistor noté TMS, ce qui permet de remplacer facilement la résistance R104 par un dispositif de décharge à capacités commutées à faible fréquence d'horloge, contrairement à la résistance de décharge R4 de la figure 2b reliée à un potentiel essentiellement variable puisque représentatif de la tension de sortie de l'alternateur par l'intermédiaire du pont de résistances R1, R2 et
R3. En outre, le transistor TMS est prévu dans le circuit dedédiarge de la capacité C3 pour que la tension de jonction émetteur-base de ce transistor TMS compense la tension de jonction émetteur-base du transistor TA1 introduite à la charge de la capacité C3. Le transistor TMS comme le transistor TAl a son collecteur connecté directement sur la tension de sortie alternateur, la base du transistor TMS étant connectée au premier point intermédiaire d'un pont diviseur de résistances R106, R107, Rl08 connecté entre une tension d'alimentation +Vcc stabilisée de l'ordre de 5 ou 6 volts et la tension de référence VM du régulateur. Les résistances
R106, R107 et R108 permettent d'appliquer à la borne positive du premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 la tension de consigne de charge de la batterie ou tension Vrl représentative de celle-ci. De la même manière, la tension de référence de valeur crête Vr2 de la figure 2b est engendrée par l'intermédiaire d'un pont de résistances, résistances R109, R110 par l'intermédiaire d'un transistor noté TS dont l'émetteur chargé par une résistance Rlll est connect à l'entrée positive du troisième comparateur A3 et dont le collecteur est directement relié à la tension alternateur. La borne négative du comparateur A3 est directement reliée à la borne BS du circuit de détection de la valeur crête de la tension alternateur.Le circuit Roll2
C112 permet d'effectuer un meilleur découplage de la tension délivre par la sortie des premier et troisième comparateurs
A2 et A3 des moyens de commande d'excitation 3, les transis
tors T1 et capacité C1 avec la résistance R113 jouant le
rôle comme dans le cas de la figure 2b du circuit limiteur
de fréquence. Les résistances R114, R115, R116, R117, R119 permettent de fixer les deux valeurs de seuil du deuxième
comparateur A4 des moyens de commande d'excitation 3 et
l'étage de sortie, EDS, réalisant les fonctions des tran
sistors T2, T3, T4 et T5 de la figure 2b permet de constituer
étage de commande de l'excitation pour l'enroulement inducteur
Le par l'intermédiaire d'une diode de recirculation notée
DRC.
VM.En outre, la capacité C3 constituant circuit de mgmori- sation de l'enveloppe de valeur de crête est relise à l'émetteur du transistor TA1 par l'intermédiaire d'une résis tance notée R102 et à la tension de référence VM du régulateur. On notera que contrairement au mode de réalisation de la figure 2b, la résistance R4 de décharge de la capacité
C3 est remplacée par la résistance R104, la décharge de 1 capacité C3 s'effectuant par rapport au potentiel fixé par l'émetteur d'un transistor noté TMS, ce qui permet de remplacer facilement la résistance R104 par un dispositif de décharge à capacités commutées à faible fréquence d'horloge, contrairement à la résistance de décharge R4 de la figure 2b reliée à un potentiel essentiellement variable puisque représentatif de la tension de sortie de l'alternateur par l'intermédiaire du pont de résistances R1, R2 et
R3. En outre, le transistor TMS est prévu dans le circuit dedédiarge de la capacité C3 pour que la tension de jonction émetteur-base de ce transistor TMS compense la tension de jonction émetteur-base du transistor TA1 introduite à la charge de la capacité C3. Le transistor TMS comme le transistor TAl a son collecteur connecté directement sur la tension de sortie alternateur, la base du transistor TMS étant connectée au premier point intermédiaire d'un pont diviseur de résistances R106, R107, Rl08 connecté entre une tension d'alimentation +Vcc stabilisée de l'ordre de 5 ou 6 volts et la tension de référence VM du régulateur. Les résistances
R106, R107 et R108 permettent d'appliquer à la borne positive du premier comparateur A2 des moyens de commande d'excitation 3 la tension de consigne de charge de la batterie ou tension Vrl représentative de celle-ci. De la même manière, la tension de référence de valeur crête Vr2 de la figure 2b est engendrée par l'intermédiaire d'un pont de résistances, résistances R109, R110 par l'intermédiaire d'un transistor noté TS dont l'émetteur chargé par une résistance Rlll est connect à l'entrée positive du troisième comparateur A3 et dont le collecteur est directement relié à la tension alternateur. La borne négative du comparateur A3 est directement reliée à la borne BS du circuit de détection de la valeur crête de la tension alternateur.Le circuit Roll2
C112 permet d'effectuer un meilleur découplage de la tension délivre par la sortie des premier et troisième comparateurs
A2 et A3 des moyens de commande d'excitation 3, les transis
tors T1 et capacité C1 avec la résistance R113 jouant le
rôle comme dans le cas de la figure 2b du circuit limiteur
de fréquence. Les résistances R114, R115, R116, R117, R119 permettent de fixer les deux valeurs de seuil du deuxième
comparateur A4 des moyens de commande d'excitation 3 et
l'étage de sortie, EDS, réalisant les fonctions des tran
sistors T2, T3, T4 et T5 de la figure 2b permet de constituer
étage de commande de l'excitation pour l'enroulement inducteur
Le par l'intermédiaire d'une diode de recirculation notée
DRC.
Ainsi qu'on pourra le remarquer sur la figure 3, la
tension du point de fonctionnement, tension de polarisation
de base du transistor TMS permettant la commande de la ten
sion de décharge, est supérieure à la tension de seuil Vrl
ou tension de consigne afin de supprimer la détection crête pour les ondulations de régulation à faible niveau introdui tes pour les rapports cylindriquesp du signal de commande du
courant d'excitation de faible valeur. Ceci a pour conséquen
ce que le transistor TMS maintient bloqué le transistor TA1
pour des ondulations de faible niveau d'amplitude. Le système
de détection crête n'intervient pas, ce qui permet d'éviter
les régulations par paquets ou apériodiques observées dans
d'autres montages. Afin que le système de détection crête
soit mis en fonctionnement, il est nécessaire que l'ampli
tude de l'ondulation de régulation soit supérieure à la
tension continue fixée par la résistance R107.
tension du point de fonctionnement, tension de polarisation
de base du transistor TMS permettant la commande de la ten
sion de décharge, est supérieure à la tension de seuil Vrl
ou tension de consigne afin de supprimer la détection crête pour les ondulations de régulation à faible niveau introdui tes pour les rapports cylindriquesp du signal de commande du
courant d'excitation de faible valeur. Ceci a pour conséquen
ce que le transistor TMS maintient bloqué le transistor TA1
pour des ondulations de faible niveau d'amplitude. Le système
de détection crête n'intervient pas, ce qui permet d'éviter
les régulations par paquets ou apériodiques observées dans
d'autres montages. Afin que le système de détection crête
soit mis en fonctionnement, il est nécessaire que l'ampli
tude de l'ondulation de régulation soit supérieure à la
tension continue fixée par la résistance R107.
On a ainsi décrit un régulateur de tension de charge d'une batterie par un alternateur sur la valeur crête de la tension alternateur à réguler particulièrement performant.
Outre une régulation précise de la tension de charge de la batterie ce système de régulation permet en outre d'effec tuer une régulation sur la valeur crête de la tension alternateur permettant en cela d'éviter la destruction des diodes écrêteusesdu pont redresseur de l'aternateur.
Claims (9)
1. Régulateur de tension de charge d'une batterie, par un alternateur, sur la valeur de crête de la tension alternateur à réguler, caractérisé en ce qu'il comprend
- un circuit (1) de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur pour engendrer à partir de la tension alternateur à réguler, au niveau d'une borne de sortie (BS), un signal enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur (Vc) par rapport à la tension de référence (VM) du régulateur
- un circuit (2) de filtrage à résistance capacité de la tension alternateur, ledit circuit de filtrage recevant sur une borne d'entrée ladite tension alternateur à réguler et ayant en outre pour potentiel de référence le potentiel de ladite borne de sortie dudit circuit de détection délivrant ledit signal enveloppe de valeur crête de la tension alternateur. ledit circuit (2) de filtraqe délivrant un signal de sortie alternateur filtré (Vs) synchrone et en phase avec l'ondulation de régulation de la tension- alternateur, ledit signal alternateur filtré (Vs) étant représentatif de la valeur moyenne de la tension alternateur.;
- des moyens (3) de commande d'excitation de l'alternateur recevant ledit signal de sortie alternateur filtré (Vs) pour assurer la commande de l'excitation dudit alternateur par rapport à une valeur de seuil ou de consigne Vrl représentative de la tension de consigne de charge de la batterie.
2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit (1) de détection de l'enveloppe de la valeur crête de la tension alternateur comporte
- des moyens redresseurs (RD) recevant sur une borne d'entrée ladite tension alternateur à réguler ;
- un circuit de mémorisation de l'enveloppe de valeur crête comportant une capacité (C3) connectee en parallèle sur une résistance (R) une premiere borne commune de ladite capacité et de ladite résistance étant connectée au potentiel de référence (VM) du régulateur et une deuxième borne commune de ladite capacité et de ladite résistance étant connectée en sortie desdits moyens redresseurs pour constituer ladite borne de sortie (BS) dudit circuit (I ) de détection d'enveloppe de la valeur crête délivrant ledit signal enveloppe de la valeur crête (Vc).
3. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens redresseurs sont constitués par une diode sans seuil.
4. Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la diode sans seuil est constituée par un amplificateur différentiel (Al) dont la borne positive est connectée à un premier point intermédiaire d'un pont diviseur (RI, R2, R3) connecté entre la sortie alternateur et la tension de référence (VM) du régulateur et dont la borne négative est connectée d'une part à la borne de sortie (Bs) et d'autre part par l'intermédiaire d'une résistance (R4) à un deuxième point intermédiaire dudit pont diviseur, la sortie dudit amplificateur différentiel (Al) étant reliée par une diode (D3) à ladite borne de sortie (Bs) du circuit de détection d'enveloppe de la valeur crête.
5. Régulateur'selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit (2) de filtrage à résistance capacité comporte
- une résistance (R6) dont une première borne est connectée audit premier point intermédiaire dudit pont diviseur (RI, R2, R3)
- une capacité (C2) dont une première borne est connectée à la deuxième borne de ladite résistance et dont une deuxième borne est connectée à la borne (Bs) de sortie du circuit de mémorisation d'enveloppe de valeur crête, ladite première borne de ladite capacité (C2) du circuit de filtrage délivrant ledit signal alternateur filtré (Vs) représentatif de la valeur moyenne de la tension alternateur.
6. Régulateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (3) de commande d'excitation de l'alternateur comportent au moins
- un premier comparateur (A2) recevant sur sa borne positive ladite valeur de seuil ou de consigne (Vrl) représentative de la tension de consigne de charge de batterie, et sur sa borne négative ledit signal alternateur filtré (Vs)
- un circuit de décharge (30) constitué par un transistor de commutation (T1), la base dudit transistor étant reliée à la sortie dudit premier comparateur (A2)
- un circuit de temporisation imposant une fréquence maximale de régulation à résistance (R8) capacité (C1), ladite capacité (C1) étant connectée entre le collecteur et l'émetteur dudit transistor (T1) constituant circuit de décharge de cette capacité (C1) et ladite résistance (R8) constituant résistance de charge de ladite capacité (Cl) .;;
- un deuxième comparateur (A4) à double seuil dont la borne négative est directement connectée à la borne commune de la résistance (RS) et de ladite capacité (cul) et dont la borne positive est reliée au point intermédiaire d'un pont diviseur (R9, R10), la sortie dudit comparateur (A4) étant connectée en réaction sur ledit point intermédiaire au moyen d'une résistance (R11) ;
- un étage de sortie (31) de type connu, contrôlant le courant circulant dans l'enroulement d'excitation (Le) de l'alternateur, en fonction du niveau de sortie du deuxième comparateur (A4).
7. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième comparateur (A3), ledit troisième comparateur recevant sur sa borne positive une valeur de seuil (Vr2) représentative de la valeur de crête de tension alternateur à ne pas dépasser et sur sa borne négative ledit signal enveloppe de valeur de crête (Vc) de la tension alternateur délivré par ladite borne de sortie (BS) du circuit de détection (1), la sortie dudit troisième comparateur (A3) étant connectée à la base dudit transistor de commutation (T1).
8. Régulateur selon l'une des revendications 2 à 7 précédentes, caractérisé en ce que, en vue d'une réalisation monolithique sur un même substrat de matériau semi-conducteur, ledit moyen redresseur (DR) est constitué par un transistor (TA1), ladite capacité (C3)constituant circuit de mémorisatior de l'enveloppe de valeur crête étant reliée d'une part à l'émetteur du transistor (TA1) par l'intermédiaire d'une résistance (R102) et d'autre part à la tension de référence (VM) du régulateur, un transistor (TMS) étant prévu afin de compenser, à la décharge de la capacité (C3), la tension de jonction émetteur base introduite à la charge par le transistor (TA1).
9. Régulateur selon la revendication 8, Caractérisé en ce que la tension du point de fonctionnement, tension de polarisation de base, du transistor TMS (de commande de la tension de décharge), est supérieure à la tension de seuil (Vrl) afin de supprimer la détection crête pour les ondulations de régulation à faible niveau introduites pour les rapports cycliques du signal de commande du courant d'excitation de faible valeur.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804819A FR2629957B1 (fr) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | Regulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crete de la tension alternateur |
| EP89400478A EP0330561B1 (fr) | 1988-02-23 | 1989-02-21 | Régulateur plurifonction à cadencement synchrone de l'alternateur |
| DE8989400478T DE68905509T2 (de) | 1988-02-23 | 1989-02-21 | Mehrfunktionsregeleinrichtung mit taktsynchronwechselstromerzeuger. |
| US07/314,811 US5079496A (en) | 1988-02-23 | 1989-02-22 | Multifunction regulator synchronized to an alternator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804819A FR2629957B1 (fr) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | Regulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crete de la tension alternateur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2629957A1 true FR2629957A1 (fr) | 1989-10-13 |
| FR2629957B1 FR2629957B1 (fr) | 1991-03-29 |
Family
ID=9365225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8804819A Expired - Fee Related FR2629957B1 (fr) | 1988-02-23 | 1988-04-12 | Regulateur de la tension de charge d'une batterie sur la valeur crete de la tension alternateur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2629957B1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2369189A (en) * | 2000-02-18 | 2002-05-22 | Sensei Ltd | Method of measuring the voltage level of a battery |
| WO2011120989A1 (fr) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Continental Automotive Gmbh | Réseau de bord pour véhicule et dispositif de commande pour réseau de bord |
| CN110164081A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 | 发电机组辅助预警系统 |
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| US4250444A (en) * | 1978-07-11 | 1981-02-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Voltage regulator system for vehicle generator |
| DE3438259A1 (de) * | 1983-10-18 | 1985-05-02 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Funktionsstoerungsdetektor zur bestimmung des leerlaufzustandes an einem gleichstromgenerator-ausgangsanschluss |
| FR2555834A1 (fr) * | 1983-11-28 | 1985-05-31 | Marchal Equip Auto | Regulateur pour alternateur, notamment d'automobile, comportant un dispositif detecteur de panne, et dispositif detecteur de panne pour un tel regulateur |
-
1988
- 1988-04-12 FR FR8804819A patent/FR2629957B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2629957B1 (fr) | 1991-03-29 |
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