FR2699342A1 - Mean power regulator for heating, cooking or motor loads - uses alternately switched power transistors to interrupt each current half-cycle partially, or proportion of half-cycles wholly. - Google Patents
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Abstract
Description
VARIATEUR DE PUISSANCE MOYENNE POUR COURANT ALTERNATIF
ET APPAREIL ELECTRIQUE COMPORTANT AU MOINS UN TEL
VARIATEUR
L'invention se rapporte principalement à un variateur de puissance moyenne en courant alternatif et à un appareil électrique comportant au moins un tel variateur.AVERAGE POWER VARIATOR FOR ALTERNATING CURRENT
AND ELECTRICAL DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE TEL
DRIVE
The invention relates primarily to a medium power AC drive and to an electrical apparatus comprising at least one such variator.
L'énergie électrique est habituellement distribuée aux usagers sous la forme d'un courant alternatif basse fréquence, par exemple du 220 V 50 Hz. Pour une alimentation électrique donnée, la puissance moyenne absorbée par les appareils électriques dépend de leur impédance propre, de l'impédance et notamment de la résistance des moyens de commande mis en série avec l'appareil, et/ou du rapport des durées des périodes d'alimentation électrique et des durées des périodes de coupure d'alimentation. The electrical energy is usually distributed to the users in the form of a low-frequency alternating current, for example of 220 V 50 Hz. For a given power supply, the average power absorbed by the electrical devices depends on their own impedance, the impedance and in particular the resistance of the control means placed in series with the apparatus, and / or the ratio of the periods of the power supply periods and the periods of the power failure periods.
Les variateurs de puissance moyenne par coupure périodique du courant d'alimentation mettent habituellement en oeuvre des thyristors ou des triacs. De tels variateurs présentent de nombreux inconvénientsnotamment, le courant d'alimentation commuté par des triacs est de mauvaise qualité, comme il sera expliqué en référence à la figure 2. The average power inverters by periodic power supply cutoff usually employ thyristors or triacs. Such dimmers have many disadvantages, especially the power supply switched by triacs is of poor quality, as will be explained with reference to Figure 2.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un variateur de puissance moyenne absorbée par un appareil alimenté en courant alternatif susceptible d'établir le courant d'alimentation lors de l'inversion de sens du courant. It is therefore an object of the present invention to provide a medium power inverter absorbed by an AC powered apparatus capable of establishing the power supply current during the reversal of the current.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un tel variateur susceptible d'assurer l'alimentation électrique d'un appareil, de façon répétitive pendant un nombre entier sélectionnable de périodes du courant électrique. It is also an object of the present invention to provide such a dimmer capable of providing power to an apparatus, repeatedly for a selectable number of periods of the electric current.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un variateur commandé par une basse tension continue. It is also an object of the present invention to provide a drive controlled by a low DC voltage.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un variateur souple, de conception et de mise en oeuvre aisées. It is also an object of the present invention to provide a flexible dimmer, easy design and implementation.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un variateur ayant une consommation électrique faible. It is also an object of the present invention to provide a dimmer with low power consumption.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un variateur rapide permettant un contrôle fin d'un appareil électrique. It is also an object of the present invention to provide a fast dimmer allowing fine control of an electrical appliance.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un variateur ayant des moyens de contrôle du courant électrique circulant dans la charge alimentée. It is also an object of the present invention to provide a drive having means for controlling the electric current flowing in the feedstock.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un appareil électrique alimenté en courant alternatif comportant un tel variateur. It is also an object of the present invention to provide an electrical apparatus powered by alternating current comprising such a variator.
Ces buts sont atteints en mettant en oeuvre un circuit de commutation comportant deux branches, une pour chaque polarité de courant. These objects are achieved by implementing a switching circuit comprising two branches, one for each current polarity.
Dans une variante avantageuse, chaque branche comporte un interrupteur électronique de type transistor de puissance, par exemple un transistor de puissance métal-oxyde semi-conducteurs ou, de préférence IGBT, normalement destiné à commuter un courant unidirectionnel. In an advantageous variant, each branch comprises an electronic switch of the power transistor type, for example a metal-oxide semiconductor power transistor or, preferably, IGBT, normally intended to switch a unidirectional current.
L'invention a principalement pour objet un variateur de puissance moyenne absorbée par une charge alimentée par un réseau électrique moyenne tension basse fréquence comportant des moyens de commutation, caractérisé en ce qu'il comporte une première branche comprenant, connectés en série, un interrupteur électronique de puissance susceptible, sur commande, d'tre ouvert ou fermé et une diode de puissance susceptible de laisser passer le courant électrique ayant une première polarité, une deuxième branche comprenant, connectés en série, un interrupteur électronique de puissance susceptible, sur commande, d'tre ouvert ou fermé et une diode de puissance susceptible de laisser passer le courant électrique d'une deuxième polarité et des moyens de connexion desdits moyens de commutation en série avec une charge à alimenter entre la phase et le neutre d'un réseau d'alimentation électrique ainsi que des moyens de commande d'ouverture ou de fermeture des interrupteurs. The subject of the invention is mainly a medium power converter absorbed by a load fed by a low-frequency medium-voltage electrical network including switching means, characterized in that it comprises a first branch comprising, connected in series, an electronic switch. a power supply capable, on command, of being open or closed and a power diode capable of passing the electric current having a first polarity, a second branch comprising, connected in series, an electronic power switch capable, on command, of be open or closed and a power diode capable of passing the electric current of a second polarity and connection means of said switching means in series with a load to be fed between the phase and the neutral of a network of power supply and control means opening or closing switches.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce que les interrupteurs de puissance sont des transistors de puissance unidirectionnelle choisis parmi les transistors, les transistors de puissance métal-oxyde semi-conducteurs ou IGBT, dans chaque branche, le transistor et la diode étant susceptibles de conduire le courant d'une mme polarité. The subject of the invention is also an inverter, characterized in that the power switches are unidirectional power transistors chosen from transistors, metal-oxide semiconductor or IGBT power transistors, in each branch, the transistor and the diode being able to conduct the current of the same polarity.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce qu'il comporte une connexion entre les anodes des diodes de puissance de deux branches des moyens de commutation. The invention also relates to a drive, characterized in that it comprises a connection between the anodes of the power diodes of two branches of the switching means.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième branche de protection contre les crtes de courant comprenant de préférence deux diodes transits monodirectionnelles ou une diode transil bidirectionnelle, cette troisième branche de protection étant connectée en parallèle avec les deux branches des moyens de commutation. The subject of the invention is also a drive, characterized in that it comprises a third branch of protection against current peaks, preferably comprising two monodirectional transits diodes or a bidirectional transil diode, this third protection branch being connected in parallel with the two branches of the switching means.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure d'intensité du courant circulant dans la charge. The invention also relates to a drive, characterized in that it comprises means for measuring the intensity of the current flowing in the load.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de coupure de l'alimentation de la charge si l'intensité de ce courant dépasse un seuil prédéterminé. The invention also relates to an inverter, characterized in that it comprises means for cutting off the power supply of the load if the intensity of this current exceeds a predetermined threshold.
L'invention a également pour objet un variateur, caractérisé en ce que des moyens de commande comportent un micro-contrôleur ou un microprocesseur. The invention also relates to a drive, characterized in that control means comprise a microcontroller or a microprocessor.
L'invention a également pour objet un appareil électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un variateur selon l'invention. The invention also relates to an electrical appliance, characterized in that it comprises at least one dimmer according to the invention.
L'invention a également pour objet un appareil, caractérisé en ce que ledit appareil est un appareil de chauffage ou de cuisson. The invention also relates to an apparatus, characterized in that said apparatus is a heating or cooking appliance.
L'invention a également pour objet un appareil électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique dont l'alimentation en électricité est assurée à travers un variateur selon l'invention. The invention also relates to an electrical apparatus, characterized in that it comprises an electric motor whose power supply is provided through a drive according to the invention.
L'invention a également pour objet un procédé de commande de puissance moyenne d'une charge alimentée en courant alternatif, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un variateur de puissance selon l'invention et en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
-fermer les interrupteurs de façon cyclique sensiblement au début d'au moins certaines alternances de courant, et
-ouvrir de façon cyclique les interrupteurs alimentant la charge pendant des intervalles de temps réglables en fonction de la puissance moyenne à fournir à la charge.The subject of the invention is also a method for controlling the average power of a load supplied with alternating current, characterized in that it implements a power converter according to the invention and in that it comprises the steps of at :
closing the switches cyclically substantially at the beginning of at least some alternations of current, and
cyclically open the switches supplying the load for adjustable time intervals according to the average power to be supplied to the load.
L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes d'alimentation de la charge pendant un nombre entier de périodes du courant suivies par des interruptions d'alimentation de la charge tant qu'on a un nombre entier de périodes du courant. The invention also relates to a method, characterized in that it comprises steps of supplying the load for an integer number of periods of the current followed by power supply interruptions as long as one has a number whole of periods of the current.
L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ciaprès et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs, et sur lesquelles :
-la figure 1 est un graphe représentant la variation de l'intensité d'un courant alternatif sinusoïdal en fonction du temps ;
-la figure 2 est un graphe représentant les coupures et l'alimentation en courant électrique alternatif assurées par un variateur à triac ;
-la figure 3 est un graphe représentant les coupures et l'alimentation en courant alternatif assurées par un variateur selon la présente invention dans un premier mode de fonctionnement ;
-la figure 4 est un graphe représentant les coupures et l'alimentation en courant alternatif assurées par un variateur selon l'invention dans un deuxième mode de fonctionnement ;
-la figure 5 est un schéma du mode préféré de réalisation d'un variateur selon la présente invention ;
-la figure 6 est une variante de réalisation du variateur de la figure 5 ;
-la figure 7 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation d'un variateur selon la présente invention ;
-la figure 8 est un schéma d'un mode de réalisation simplifié du dispositif selon la présente invention ;
-la figure 9 est un schéma d'une touche d'un clavier de commande susceptible d'tre mise en oeuvre dans un appareil électrique selon la présente invention.The invention will be better understood by means of the description below and the appended figures given as non-limiting examples, and in which:
FIG 1 is a graph representing the variation of the intensity of a sinusoidal alternating current as a function of time;
FIG. 2 is a graph showing the cuts and the supply of alternating electric current provided by a triac drive;
FIG. 3 is a graph representing the interruptions and the ac power supply provided by a variator according to the present invention in a first mode of operation;
FIG. 4 is a graph showing the cuts and the AC power supply provided by a drive according to the invention in a second mode of operation;
FIG. 5 is a diagram of the preferred embodiment of a variator according to the present invention;
FIG. 6 is an alternative embodiment of the variator of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram of a second embodiment of a variator according to the present invention;
FIG 8 is a diagram of a simplified embodiment of the device according to the present invention;
FIG 9 is a diagram of a key of a control keyboard capable of being implemented in an electrical device according to the present invention.
Sur les figures 1 à 9, l'on a utilisé les mmes références pour désigner les mmes éléments. In Figures 1 to 9, the same references have been used to designate the same elements.
Sur la figure 1, l'on peut voir l'intensité I d'un courant alternatif sinusoïdal en fonction du temps t. La puissance moyenne dissipée par une charge peut tre réduite en limitant, avec un variateur, le temps de conduction du courant dans la charge. In FIG. 1, the intensity I of a sinusoidal alternating current can be seen as a function of time t. The average power dissipated by a load can be reduced by limiting, with a drive, the conduction time of the current in the load.
Sur la figure 2, l'on peut voir un exemple de courant délivré à une charge par un variateur de puissance à thyristor ou à triac, les zones hachurées correspondant à l'alimentation en courant de la charge, les zones non hachurées aux coupures périodiques du courant. L'établissement du courant, pour un réglage de puissance moyenne constant, s'effectue pour chaque période à un instant ta + kir (2 correspondant à la durée d'une période) avec une intensité +/-zip. In FIG. 2, an example of a current delivered to a load by a thyristor or triac power converter can be seen, the hatched areas corresponding to the power supply of the load, the areas not hatched at periodic cuts. of the current. The setting of the current, for a constant average power setting, is carried out for each period at a time ta + kir (2 corresponding to the duration of a period) with a +/- zip intensity.
L'établissement du courant a une intensité Io pouvant tre importante, et approcher l'intensité maximale IMAX provoque l'apparition d'harmoniques susceptibles de perturber le bon fonctionnement de la charge et soumet les triacs à des pertes thermiques nuisibles à leur bon fonctionnement. The setting of the current has an intensity Io which can be important, and approaching the maximum intensity IMAX causes the appearance of harmonics likely to disturb the proper functioning of the load and subjects the triacs to thermal losses harmful to their proper functioning.
Au contraire, le déblocage D des interrupteurs mis en oeuvre dans le variateur selon l'invention s'effectue lors de l'inversion du sens de courant correspondant à une intensité nulle. On the other hand, the unlocking D of the switches implemented in the variator according to the invention is carried out during the inversion of the direction of current corresponding to a zero intensity.
Sur la figure 3, l'on peut voir l'intensité du courant électrique lors d'un premier mode de fonctionnement d'un variateur de puissance moyenne absorbée par une charge alimentée en courant alternatif selon l'invention, la coupure intervenant au cours de chaque alternance avec une pente (di/dt) déterminée par la valeur d'éventuelles résistances connectées en série avec la grille de chaque interrupteur mis en oeuvre dans le variateur selon l'invention. In FIG. 3, it is possible to see the intensity of the electric current during a first mode of operation of a medium power converter absorbed by a load supplied with alternating current according to the invention, the cutoff occurring during each alternation with a slope (di / dt) determined by the value of any resistors connected in series with the gate of each switch implemented in the drive according to the invention.
Sur la figure 4, l'on peut voir l'intensité du courant électrique lors d'un deuxième mode de fonctionnement du variateur selon l'invention dans lequel la charge est alimentée pendant des périodes entières du courant, la coupure globale du variateur C s'opérant en fin de période. En effet, comme il sera expliqué ci-après, le variateur selon la présente invention met en oeuvre deux interrupteurs, chacun fonctionnant pour un sens de circulation du courant électrique. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, la charge (non représentée) fonctionne à un tiers de sa puissance nominale, étant alimentée pendant une période sur trois. In FIG. 4, it is possible to see the intensity of the electric current during a second mode of operation of the variator according to the invention in which the load is fed during entire periods of the current, the overall cut-off of the drive C s 'operating at the end of the period. Indeed, as will be explained below, the drive according to the present invention implements two switches, each operating for a direction of flow of electric current. In the example illustrated in Figure 4, the load (not shown) operates at one third of its nominal power, being powered for a period of three.
Le variateur selon la présente invention présente de nombreux avantages. L'établissement et/ou la coupure du courant s'effectuent à une intensité nulle permettant une commande précise de la charge par un courant de bonne qualité. Dans le cas d'appareils de chauffage ou de cuisson émettant de la lumière visible, comme par exemple les tables de cuisson à lampes halogènes à plaque supérieure en vitro-céramique, l'intensité de la lumière émise est une fonction biunivoque de la puissance absorbée par la charge, permettant à l'opérateur le contrôle visuel de l'allure de cuisson. Ce type de tables de cuisson, selon l'invention, risque d'tre moins rejeté par les opérateurs habitués à la cuisson sur des cuisinières à gaz qui permettent également le contrôle visuel de l'allure de cuisson. The drive according to the present invention has many advantages. The establishment and / or the power cut is carried out at a zero intensity allowing precise control of the load by a current of good quality. In the case of heating or cooking appliances that emit visible light, such as glass-ceramic top plate halogen hobs, the intensity of the light emitted is a one-to-one function of the absorbed power. by the load, allowing the operator visual control of the cooking pace. This type of hob, according to the invention, may be less rejected by operators accustomed to cooking on gas stoves that also allow visual control of the cooking pace.
Comme l'on peut le voir sur la figure 3, le variateur selon l'invention, de par le choix des composants de coupure mis en oeuvre, permet une commutation rapide, et, notamment, une commutation en cours d'alternance du courant. Ainsi, il est non seulement possible de réaliser un contrôle plus fin de la puissance moyenne de l'appareil alimenté, mais également, pour les variantes de réalisation avantageuses du variateur comportant des moyens de mesure du courant circulant dans les moyens de coupure, d'assurer quasi instantanément la protection de la charge en cas de défaillance, par exemple par suite d'un court-circuit. As can be seen in FIG. 3, the variator according to the invention, by virtue of the choice of breaking components used, allows a fast switching, and, in particular, switching during alternating current. Thus, it is not only possible to carry out a finer control of the average power of the powered device, but also, for the advantageous embodiments of the variator comprising means for measuring the current flowing in the breaking means, almost instantly ensure the protection of the load in case of failure, for example as a result of a short circuit.
Sur la figure 5, l'on peut voir un variateur de commande selon l'invention particulièrement avantageux, par exemple d'un foyer radian et/ou halogène 1 pour tables de cuisson comprenant une plaque supérieure en vitrocéramique 2. Le variateur de la figure 5 comporte des moyens de commutation 3, des premiers moyens 4 de mesure et de limitation du courant pour des alternances d'une première polarité, des deuxièmes moyens 5 de mesure et de limitation du courant pour des alternances d'une seconde polarité, une alimentation électrique 6 des moyens de commutation 3, des moyens de commande 7 et un interface 29 entre les moyens de commande 7 et les moyens de commutation 3. FIG. 5 shows a control variator according to the invention which is particularly advantageous, for example a radian and / or halogen hotplate 1 for cooktops comprising a glass ceramic top plate 2. The dimmer of the FIG. 5 comprises switching means 3, first means 4 for measuring and limiting the current for alternations of a first polarity, second means 5 for measuring and limiting the current for alternations of a second polarity, a power supply. electrical 6 switching means 3, control means 7 and an interface 29 between the control means 7 and the switching means 3.
Les moyens de commande comportent, avantageusement, un micro-contrôleur 7 comprenant, par exemple, un processeur 8 associé à un convertisseur analogique/numérique 9. L'entrée 10 du convertisseur analogique/numérique 9 constitue t'entrée de commande du variateur. Cet entrée peut, par exemple, tre reliée à un clavier de commande ou à des capteurs. II est bien entendu que la mise en oeuvre d'un micro-contrôleur 7 unique pour une pluralité de variateurs, par exemple contrôlant une pluralité de foyers d'une table de cuisson, ne sort pas du cadre de la présente invention. The control means advantageously comprise a microcontroller 7 comprising, for example, a processor 8 associated with an analog / digital converter 9. The input 10 of the analog / digital converter 9 constitutes the control input of the drive. This input can, for example, be connected to a control keyboard or sensors. It is understood that the implementation of a single microcontroller 7 for a plurality of variators, for example controlling a plurality of fires of a hob, is not beyond the scope of the present invention.
Une borne 11 est reliée à la phase et une borne 12 au neutre d'une source de courant alternatif. La borne 11 est reliée en parallèle à une diode 13 de l'alimentation 6 et à t'entrée de la charge à alimenter 1. L'alimentation 6 comporte également, connectée à la sortie de la diode 13, une résistance 14 dont la sortie est connectée en parallèle à une diode Zener 15 et au pote + d'un condensateur chimique 16. La sortie de la résistance 14 de l'alimentation 6 est également connectée aux résistances 17 et 18 des moyens de limitation de courant 4 et aux résistances 19 et 20 des moyens de limitation de courant 5. La sortie de la diode Zener 15 et le pote-du condensateur chimique 16 sont reliés à la résistance 21 et à une borne de commande d'un amplificateur opérationnel 22 fonctionnant en comparateur, des moyens de limitation de courant 4, à une résistance 23 des moyens de limitation de courant 5, aux entrées des diodes 24 et 25, aux émetteurs des interrupteurs commandables 26 et 27 et à t'entrée d'une résistance 28 des moyens de commutation 3. La sortie du microcontrôleur 7 est reliée, par l'intermédiaire d'un interface d'adaptation du signal électrique 29, aux moyens de commutation 3 et aux moyens de limitation du courant 4 et 5. Dans l'exemple illustré, la tension du signal de sortie numérique du processeur 8 du micro-contrôleur 7 est élevée à par exemple 10 V, par des moyens d'élévation de tension. Ce signal est amené par l'intermédiaire des résistances 30 et 31, aux grilles des interrupteurs 26 et 27 et à la sortie de la résistance 28. Les moyens d'élévation de tension comportent, par exemple, des amplificateurs à seuil ou, comme illustré sur la figure 5, un amplificateur opérationnel 32 monté en comparateur. La sortie de la résistance 30 et t'entrée de la résistance 31 sont connectées aux entrées des diodes 33 et 34. La sortie de la diode 33 est connectée à la sortie de l'amplificateur opérationnel 22 et à la sortie d'une résistance 35 des moyens de limitation de courant 4. L'entrée de la résistance 35 est reliée, d'une part, à la borne + de l'amplificateur opérationnel 22 et, d'autre part, aux sorties des résistances 17 et 21. La sortie de la diode 34 est connectée, à la sortie d'un amplificateur opérationnel 36 monté en comparateur, et à la sortie d'une résistance 37 des moyens de limitation du courant 5. L'entrée de la résistance 37 est reliée, d'une part, à la bande + de l'amplificateur opérationnel 36 et, d'autre part, aux sorties des résistances 19 et 23. La sortie de la résistance 18 est connectée à la borne-de l'amplificateur opérationnel 22 et à t'entrée d'une diode 38. La sortie de la diode 38 est reliée à la sortie de la charge 1, au collecteur du commutateur 26 et à la sortie de la diode 24. La sortie de la résistance 20 est connectée à t'entrée d'une diode 39.A terminal 11 is connected to the phase and a terminal 12 to the neutral of an AC source. The terminal 11 is connected in parallel with a diode 13 of the power supply 6 and the input of the load to be fed 1. The power supply 6 also comprises, connected to the output of the diode 13, a resistor 14 whose output is connected in parallel to a Zener diode 15 and the host + a chemical capacitor 16. The output of the resistor 14 of the power supply 6 is also connected to the resistors 17 and 18 of the current limiting means 4 and the resistors 19 and current limiting means 5. The output of the Zener diode 15 and the pote-of the chemical capacitor 16 are connected to the resistor 21 and to a control terminal of an operational amplifier 22 operating as a comparator; current limitation 4, a resistor 23 of the current limiting means 5, the inputs of the diodes 24 and 25, the emitters of the controllable switches 26 and 27 and the input of a resistor 28 of the switching means 3. exit from microcontroller 7 is connected, via an adaptation interface of the electric signal 29, to the switching means 3 and to the means for limiting the current 4 and 5. In the example illustrated, the voltage of the digital output signal of the processor 8 of the microcontroller 7 is raised to, for example, 10 V, by means of voltage rise. This signal is fed through the resistors 30 and 31 to the gates of the switches 26 and 27 and to the output of the resistor 28. The voltage raising means comprise, for example, threshold amplifiers or, as illustrated in FIG. 5, an operational amplifier 32 mounted as a comparator. The output of the resistor 30 and the input of the resistor 31 are connected to the inputs of the diodes 33 and 34. The output of the diode 33 is connected to the output of the operational amplifier 22 and to the output of a resistor 35. current limiting means 4. The input of the resistor 35 is connected, on the one hand, to the + terminal of the operational amplifier 22 and, on the other hand, to the outputs of the resistors 17 and 21. The output of the diode 34 is connected, at the output of an operational amplifier 36 mounted as a comparator, and at the output of a resistor 37 of the current limiting means 5. The input of the resistor 37 is connected, of a part, to the + band of the operational amplifier 36 and, on the other hand, to the outputs of the resistors 19 and 23. The output of the resistor 18 is connected to the terminal-of the operational amplifier 22 and to the input of a diode 38. The output of the diode 38 is connected to the output of the load 1, to the collection of r of the switch 26 and the output of the diode 24. The output of the resistor 20 is connected to the input of a diode 39.
La sortie de la diode 39 est connectée au collecteur de l'interrupteur 27 et à la sortie de la diode 25.The output of the diode 39 is connected to the collector of the switch 27 and to the output of the diode 25.
Avantageusement, les moyens 40 de protection contre des courants crtes comportant, par exemple, deux diodes transils 41 et 42 monodirectionnelles montées en opposition, une diode transil bidirectionnelle, une varistance (GEMOV en terminologie anglo-saxonne), ou un réseau RCD (SNUBBER en terminologie anglo-saxonne) connectées aux sorties des diodes 24 et 25 et aux collecteurs des interrupteurs 26 et 27. Advantageously, the means 40 for protecting against ripple currents comprising, for example, two transposed diodes 41 and 42 mounted in opposition, a bidirectional transil diode, a varistor (GEMOV in English terminology), or a RCD network (SNUBBER in English terminology) connected to the outputs of the diodes 24 and 25 and to the collectors of the switches 26 and 27.
Les interrupteurs 26 et 27 comportent, par exemple, des transistors de puissance métal-oxyde semi-conducteurs (Mos Power Transistor en terminologie anglo-saxonne), ou avantageusement des composants dits "Integrated Gate Bipolar Transistor" (IGBT) qui présentent l'avantage d'avoir une faible consommation de courant. Les pertes thermiques dans un IGBT en conduction sont égaies à VCE x I, VCE étant la tension entre le collecteur et l'émetteur et i étant l'intensité du courant. VCE peut tre très faible, par exemple compris entre 1,5 et 1,8 V. Lors de la commutation, les pertes sont égaies à ui/2 T f, U étant la tension commutée, T le temps de commutation et f, la fréquence de répétition. Ces composants ont été conçus pour fonctionner sur des tensions d'une seule polarisation. The switches 26 and 27 comprise, for example, metal-oxide semiconductor power transistors (Mos Power Transistor in English terminology), or advantageously so-called "Integrated Gate Bipolar Transistor" (IGBT) components which have the advantage to have a low power consumption. The thermal losses in a conductive IGBT are equal to VCE x I, VCE being the voltage between the collector and the emitter and i being the intensity of the current. VCE can be very low, for example between 1.5 and 1.8 V. When switching, the losses are equal to ui / 2 T f, U being the switched voltage, T the switching time and f, the repetition frequency. These components have been designed to operate on voltages of a single polarization.
Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif de la figure 5. Le micro-contrôleur 7, ou un autre dispositif de commande, élabore un signal d'alimentation à une puissance moyenne donnée de la charge 1. Ce signal est adapté, par exemple, à une tension égale à 0 V ou à 10 V, qui est délivrée à la sortie de la résistance 28 aux grilles des interrupteurs 26 et 27. Pendant les alternances positives du courant de puissance disponible à la borne neutre 12, un courant passe dans l'interrupteur 27, la diode 24, la charge 1 et la borne de phase 11. Pendant les altemances négatives, le courant de puissance passe par la borne 11, la charge 1, l'interrupteur 26, la diode 25 et la borne 12. La puissance moyenne est régulée en appliquant la tension de commande pendant des durées plus ou moins importantes pendant l'intervalle considéré. Avantageusement, le processeur 8 du micro-contrôleur 7 délivre des signaux de commande carrés, la tension haute correspondant au passage du courant, la tension basse à son interruption. We will now explain the operation of the device of FIG. 5. The microcontroller 7, or another control device, generates a supply signal at a given average power of the load 1. This signal is adapted, for example, at a voltage equal to 0 V or 10 V, which is delivered at the output of the resistor 28 to the gates of the switches 26 and 27. During the positive half-cycles of the power current available at the neutral terminal 12, a current flows through the Switch 27, diode 24, load 1 and phase terminal 11. During the negative alternations, the power flow passes through terminal 11, load 1, switch 26, diode 25 and terminal 12. The average power is regulated by applying the control voltage for longer or shorter periods during the interval considered. Advantageously, the processor 8 of the microcontroller 7 delivers square control signals, the high voltage corresponding to the passage of the current, the low voltage to its interruption.
Pendant des phases positives, un courant image de quelques milli ampères issu de la borne + de l'alimentation continue passe par la résistance 18, la diode 38, l'interrupteur 26 et la diode 25. La tension aux bornes de la diode 38, de l'interrupteur 26 et de la diode 25 permet au circuit de limitation de courant 4 de détecter une intensité de courant dépassant un seuil prédéterminé, correspondant, par exemple, à une surchauffe ou à un courtcircuit dans la charge 1. Lorsque la tension aux bornes de la résistance 18 et de la diode 38 dépasse un seuil, les circuits de limitation de courant 4, par l'intermédiaire de la diode 33 de la résistance 31 assurent l'ouverture de l'interrupteur 26. During positive phases, an image current of a few milliamps from the terminal + of the DC supply passes through the resistor 18, the diode 38, the switch 26 and the diode 25. The voltage across the diode 38, of the switch 26 and the diode 25 allows the current limiting circuit 4 to detect a current intensity exceeding a predetermined threshold, corresponding, for example, to an overheating or a short circuit in the load 1. When the voltage at terminals of the resistor 18 and the diode 38 exceeds a threshold, the current limiting circuits 4, through the diode 33 of the resistor 31 ensure the opening of the switch 26.
De mme, lors des alternances négatives, un courant image de quelques milli ampères passe par la résistance 20, la diode 39, l'interrupteur 27 et la diode 24. Likewise, during negative half-waves, an image current of a few milliamps passes through the resistor 20, the diode 39, the switch 27 and the diode 24.
Lorsque le courant image excède une valeur prédéterminée correspondant, par exemple, à une surchauffe ou à un court-circuit dans la charge 1, les circuits de limitation de courant 5, par l'intermédiaire de la diode 34 et de la résistance 31, assurent l'ouverture de l'interrupteur. When the image current exceeds a predetermined value corresponding, for example, to an overheating or a short circuit in the load 1, the current limiting circuits 5, via the diode 34 and the resistor 31, ensure the opening of the switch.
La mise en oeuvre des dispositifs de limitation de courant 4 et 5 a permis de faire tourner le moteur d'un ventilateur domestique du commerce à une vitesse angulaire de quelques tours par minute, alors que la mise en oeuvre d'un variateur selon l'invention dépourvue de tels dispositifs avait provoqué, dans les mmes conditions, au bout de quelques dizaines minutes, la destruction d'un ventilateur identique. The implementation of the current limiting devices 4 and 5 made it possible to turn the motor of a commercial domestic fan at an angular speed of a few revolutions per minute, whereas the implementation of a variable speed drive according to the invention. The invention without such devices had caused, under the same conditions, after a few tens of minutes, the destruction of an identical fan.
La valeur de la résistance 31 détermine la vitesse de commutation à la fermeture des interrupteurs 26 et 27, et la pente du courant (di/dt). La valeur de la résistance 28, dans laquelle se décharge le condensateur formé entre la grille et t'émetteur des interrupteurs 26 et 27 détermine la pente et la vitesse de commutation à l'ouverture des interrupteurs. The value of the resistor 31 determines the closing switching speed of the switches 26 and 27, and the slope of the current (di / dt). The value of the resistor 28, in which the capacitor formed between the gate and the emitter of the switches 26 and 27 is discharged, determines the slope and the switching speed at the opening of the switches.
Ce réglage peut égaiement tre effectué par des résistances complémentaires, non représentées, connectées entre la sortie des résistances 31 et 28 et les grilles des interrupteurs 26 et 27.This adjustment can also be carried out by complementary resistors, not shown, connected between the output of the resistors 31 and 28 and the gates of the switches 26 and 27.
Sur la figure 6, l'on peut voir une variante du circuit de la figure 5 dans laquelle le processeur 8 du micro-contrôleur 7 est connecté à un convertisseur numérique/analogique 43, dont la sortie est reliée à l'interface 29, par exemple, à t'entrée + d'un amplificateur opérationnel 32 dont l'entrée-est reliée à sa sortie et à t'entrée de la résistance 30. La sortie de la résistance 14 est reliée à t'entrée des commandes de l'amplificateur opérationnel 32. FIG. 6 shows a variant of the circuit of FIG. 5 in which the processor 8 of the microcontroller 7 is connected to a digital-to-analog converter 43, the output of which is connected to the interface 29, by for example, at the input + of an operational amplifier 32 whose input is connected to its output and to the input of the resistor 30. The output of the resistor 14 is connected to the input of the controls of the operational amplifier 32.
Sur la figure 7, t'en peut voir une variante de réalisation du dispositif selon la présente invention. L'alimentation en courant continu 6 comporte, montés en série entre la borne de phase 11 et la borne 12, une résistance 14, une diode 13 et un condensateur 16. In Figure 7, you can see an alternative embodiment of the device according to the present invention. The DC power supply 6 comprises, connected in series between the phase terminal 11 and the terminal 12, a resistor 14, a diode 13 and a capacitor 16.
L'interface 29 comporte un transistor PNP 44 dont l'émetteur est relié à la borne + de l'alimentation en courant continu. La base est reliée à la sortie d'une résistance 45 et le collecteur à t'entrée d'une résistance 46. Une résistance 47 est montée entre la borne du neutre 12 et t'entrée de la résistance 45. La sortie des moyens de commande, et notamment du convertisseur numérique/analogique 43, est reliée à l'interconnexion des résistances 45 et 47. The interface 29 comprises a PNP transistor 44 whose emitter is connected to the + terminal of the DC power supply. The base is connected to the output of a resistor 45 and the collector to the input of a resistor 46. A resistor 47 is mounted between the terminal of the neutral 12 and the input of the resistor 45. The output of the means of control, and in particular of the digital-to-analog converter 43, is connected to the interconnection of the resistors 45 and 47.
Les moyens de commutation 3 comportent une résistance 48 dont t'entrée est reliée à la sortie de la diode 13 de l'alimentation électrique 6 et dont la sortie est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 49, à la grille du commutateur 26, par l'intermédiaire d'une résistance 50, à la grille du commutateur 27, à une diode Zener 51, au collecteur d'un transistor NPN 52. The switching means 3 comprise a resistor 48 whose input is connected to the output of the diode 13 of the power supply 6 and whose output is connected, via a resistor 49, to the switch gate 26, via a resistor 50, to the gate of the switch 27, to a Zener diode 51, to the collector of an NPN transistor 52.
L'émetteur du transistor 52 est relié à la seconde borne de la diode Zener 51, à la sortie de la résistance 28, aux entrées des diodes 24 et 25, aux émetteurs des interrupteurs 26 et 27.The emitter of the transistor 52 is connected to the second terminal of the Zener diode 51, at the output of the resistor 28, to the inputs of the diodes 24 and 25, to the emitters of the switches 26 and 27.
La limitation du courant passant dans la charge 1 est assurée par le micro-contrôleur 7. Pour ce faire, t'entrée des diodes 38 et 39 est reliée aux entrées du convertisseur analogique/numérique du micro-contrôleur. A partir des valeurs de tension disponibles aux entrées des diodes 38 et 39, le micro-contrôleur 7 élabore, en temps réel, en cas de défaillance, les consignes d'ouverture des interrupteurs 26 ou 27. The limitation of the current passing through the load 1 is ensured by the microcontroller 7. To do this, the input of the diodes 38 and 39 is connected to the inputs of the analog / digital converter of the microcontroller. From the voltage values available at the inputs of the diodes 38 and 39, the microcontroller 7 elaborates, in real time, in case of failure, the opening instructions of the switches 26 or 27.
Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif de la figure 7. We will now explain the operation of the device of Figure 7.
En présence d'une tension délivrée par le convertisseur numérique/analogique 43 lors des alternances positives (potentiel de la borne de phase 11 supérieur au potentiel de la borne neutre 12), un courant circule à travers la charge 1 par l'intermédiaire de l'interrupteur 26 et de la diode 25. Le potentiel délivré par le convertisseur numérique/analogique 43 bloque le transistor 44, ce qui assure le blocage du transistor 52. Le potentiel aux bornes de la diode Zener 51 atteint alors la tension de Zener correspondante. II permet le développement d'un courant issu du condensateur 16 par l'intermédiaire de la résistance 48 et des résistances 49 et 50. Un courant grille émetteur des interrupteurs 26 et 27 assure une diminution du potentiel entre les collecteurs et les émetteurs de l'interrupteur 26 et 27 et leur passage en mode passant. Lors des alternances négatives, lorsque le potentiel de la borne de phase 11 est inférieur au potentiel de la borne du neutre 12, un courant circule entre la borne 12, l'interrupteur 27, la diode 24, la charge 1 et la borne 11. Lorsque la tension de commande délivrée par le convertisseur numérique/analogique 43 passe à 0, le transistor 44 devient passant, ce qui développe un courant dans la résistance 46 qui assure le déblocage du transistor 52 permettant la décharge des condensateurs formés entre la grille et l'émetteur de chacun des interrupteurs 26 et 27 par la résistance 49 respectivement 50, le collecteur du transistor 52 et l'émetteur du transistor 52. Les interrupteurs 26 et 27 sont ouverts interrompant la circulation d'un courant électrique dans la charge 1. La pente de l'ouverture des interrupteurs 26 et 27 est proportionnelle au temps de décharge des condensateurs formés entre les grilles et les émetteurs de ces interrupteurs. In the presence of a voltage delivered by the digital-to-analog converter 43 during the positive half-waves (potential of the phase terminal 11 greater than the potential of the neutral terminal 12), a current flows through the load 1 via the 26 and the diode 25. The potential delivered by the digital / analog converter 43 blocks the transistor 44, which ensures the blocking of the transistor 52. The potential across the Zener diode 51 then reaches the corresponding Zener voltage. It allows the development of a current from the capacitor 16 via the resistor 48 and the resistors 49 and 50. A gate current emitting switches 26 and 27 ensures a reduction of the potential between the collectors and the emitters of the switch 26 and 27 and their passage in passing mode. During negative half-waves, when the potential of the phase terminal 11 is lower than the potential of the terminal of the neutral 12, a current flows between the terminal 12, the switch 27, the diode 24, the load 1 and the terminal 11. When the control voltage delivered by the digital-to-analog converter 43 goes to 0, the transistor 44 becomes on, which develops a current in the resistor 46 which releases the transistor 52 enabling the capacitors formed between the gate and the capacitor to be discharged. emitter of each of the switches 26 and 27 by the resistor 49 respectively 50, the collector of the transistor 52 and the emitter of the transistor 52. The switches 26 and 27 are open interrupting the flow of an electric current in the load 1. The The slope of the opening of the switches 26 and 27 is proportional to the discharge time of the capacitors formed between the gates and the emitters of these switches.
Sur la figure 8, l'on peut voir un exemple de réalisation simplifié du variateur de puissance moyenne selon la présente invention. Le moyen de commutation 3 comporte, outre les interrupteurs 26 des diodes 24, une résistance 28 montée en série avec un condensateur 53 entre les grilles et les émetteurs des interrupteurs 26 et 27. Une diode Zener 51 est également connectée entre les grilles et les émetteurs des interrupteurs 26 et 27. Un dispositif de protection 40 est avantageusement monté entre les sorties des diodes 24 et 25. L'interface 29 comporte une première diode 54, une deuxième diode 55, une troisième diode 56, une première résistance 57, une deuxième résistance 58, une troisième résistance 59, un transistor NPN 60 et un amplificateur 61 à seuil. La borne 11 est reliée à l'entrée de la diode 54. La sortie de la diode 54 est reliée par l'intermédiaire de la résistance 57 à la sortie de l'amplificateur 61 et à t'entrée de la diode 59. La sortie de la résistance 59 est reliée à la base du transistor 60. La borne 11 est reliée à t'entrée de la diode 55. La sortie de la diode 55 est reliée à l'entrée de la résistance 58. La sortie de la résistance 58 est reliée à t'entrée de la diode 56 et à l'entrée du dispositif de commutation 3 au niveau de l'interconnexion des grilles des interrupteurs 26 et 27. La sortie de la diode 56 est connectée au collecteur du transistor 60. In Figure 8, we can see a simplified embodiment of the average power converter according to the present invention. The switching means 3 comprises, in addition to the switches 26 of the diodes 24, a resistor 28 connected in series with a capacitor 53 between the gates and the emitters of the switches 26 and 27. A zener diode 51 is also connected between the gates and the emitters switches 26 and 27. A protection device 40 is advantageously mounted between the outputs of the diodes 24 and 25. The interface 29 comprises a first diode 54, a second diode 55, a third diode 56, a first resistor 57, a second resistor 58, a third resistor 59, an NPN transistor 60 and a threshold amplifier 61. Terminal 11 is connected to the input of diode 54. The output of diode 54 is connected via resistor 57 to the output of amplifier 61 and to the input of diode 59. The output The resistor 59 is connected to the base of the transistor 60. The terminal 11 is connected to the input of the diode 55. The output of the diode 55 is connected to the input of the resistor 58. The output of the resistor 58 is connected to the input of the diode 56 and to the input of the switching device 3 at the interconnection of the gates of the switches 26 and 27. The output of the diode 56 is connected to the collector of the transistor 60.
L'émetteur du transistor 60 est connectée à une borne portée au potentiel de 0 V d'une alimentation électrique en courant continu. L'entrée de l'amplificateur à seuil 61 est connectée à la sortie des moyens de commande, par exemple d'un micro-contrôleur 7. Une charge 1 est interconnectée entre la borne de phase 11 et le collecteur de l'interrupteur 26 et la sortie de la diode 24. Le dispositif simplifié de la figure 8 ne comporte pas de moyens de détection du courant circulant dans la charge 1. The emitter of the transistor 60 is connected to a terminal brought to the 0 V potential of a DC power supply. The input of the threshold amplifier 61 is connected to the output of the control means, for example a microcontroller 7. A load 1 is interconnected between the phase terminal 11 and the collector of the switch 26 and the output of the diode 24. The simplified device of FIG. 8 does not include means for detecting the current flowing in the load 1.
Le variateur de puissance selon la présente invention peut avantageusement tre commandé par un clavier sensitif étanche dont une touche est illustrée sur la figure 9. Ce clavier comporte un circuit d'émission 62 et un circuit de réception 63 placés derrière une paroi d'étanchéité 2 formée, par exemple, par une plaque vitro-céramique. Le circuit d'émission comporte un oscillateur 64 travaillant avantageusement à une fréquence comprise entre 800 kHz et 1,2 MHz dont la sortie est connectée à un condensateur 65 et à une antenne d'émission 66 formée, par exemple, par une self-inductance, connectés en parallèle entre la sortie de l'oscillateur 64 et la borne + de l'alimentation électrique. Le circuit de réception 63 comporte une antenne de réception 67 reliée à travers un condensateur 68 et une résistance 69 à la borne-de l'alimentation électrique. Le point d'interconnexion du condensateur 68 et de la résistance 69 est relié, par l'intermédiaire d'une diode 70 et d'une résistance (non représentée), à un point 72 formant la sortie de la touche selon la présente invention. Un condensateur non représenté relie la sortie de la diode 70 à la borne-de l'alimentation électrique. Un condensateur 74 relie le point 72 à la borne-de l'alimentation électrique. The power variator according to the present invention may advantageously be controlled by a watertight sensitive keyboard, a key of which is illustrated in FIG. 9. This keyboard comprises a transmission circuit 62 and a reception circuit 63 placed behind a sealing wall 2 formed, for example, by a glass-ceramic plate. The transmission circuit comprises an oscillator 64 advantageously operating at a frequency of between 800 kHz and 1.2 MHz, the output of which is connected to a capacitor 65 and to a transmission antenna 66 formed, for example, by a self-inductance , connected in parallel between the output of the oscillator 64 and the + terminal of the power supply. The receiving circuit 63 comprises a receiving antenna 67 connected through a capacitor 68 and a resistor 69 to the terminal of the power supply. The point of interconnection of the capacitor 68 and the resistor 69 is connected, via a diode 70 and a resistor (not shown), to a point 72 forming the output of the key according to the present invention. A capacitor not shown connects the output of the diode 70 to the terminal of the power supply. A capacitor 74 connects the point 72 to the terminal of the power supply.
L'oscillateur 64 provoque la charge et la décharge périodiques, avantageusement avec une fréquence comprise entre 800 kHz et 1,2 MHz du condensateur 65, la self-inductance 66 rayonnant un rayonnement électromagnétique à cette mme fréquence. Le rayonnement est capté par l'antenne 67 et un signal d'un niveau par exemple égal à 2 V est délivré au point 72. The oscillator 64 causes the periodic charging and discharging, advantageously with a frequency between 800 kHz and 1.2 MHz of the capacitor 65, the self-inductance 66 radiating electromagnetic radiation at the same frequency. The radiation is picked up by the antenna 67 and a signal of a level, for example equal to 2 V, is delivered at point 72.
Le condensateur et la résistance, non représentés, permettent d'éliminer les valeurs crtes qui seraient nuisibles au bon fonctionnement du dispositif selon la présente invention. The capacitor and the resistor, not shown, make it possible to eliminate the peak values that would be detrimental to the proper functioning of the device according to the present invention.
Lorsqu'un opérateur place son doigt 75 en vis à vis de l'antenne 67, il perturbe la transmission des ondes électromagnétiques entre la self-inductance 66 et l'antenne de réception 67. Cette atténuation est caractéristique de la présence d'un doigt de commande sur la touche 1 selon la présente invention. II est à noter que la présence d'une casserole ou d'un autre ustensile de cuisine ne provoque pas de variation. When an operator places his finger 75 opposite the antenna 67, he disturbs the transmission of the electromagnetic waves between the self-inductance 66 and the receiving antenna 67. This attenuation is characteristic of the presence of a finger of control on the key 1 according to the present invention. It should be noted that the presence of a saucepan or other kitchen utensil does not cause variation.
Le circuit selon l'invention a été réalisé sous la forme d'un circuit imprimé, étant bien entendu qu'un variateur de puissance réalisé sous la forme d'un circuit intégré ne sort pas du cadre de la présente invention. The circuit according to the invention has been realized in the form of a printed circuit, it being understood that a power converter made in the form of an integrated circuit is not outside the scope of the present invention.
Le dispositif selon la présente invention peut aussi bien comporter une pluralité de micro-contrôleurs qu'un micro-contrôleur 7 unique assurant le balayage des diverses touches du clavier, par exemple par l'intermédiaire d'un multiplexeur non représenté ainsi que la commande des divers variateurs de puissance moyenne associée à une pluralité de charges 1. The device according to the present invention may as well comprise a plurality of microcontrollers that a single microcontroller 7 scanning the various keys of the keyboard, for example via a multiplexer not shown as well as the control of various medium power drives associated with a plurality of loads 1.
Dans t'exempte du circuit de commande de la figure 7, l'on a mis en oeuvre les éléments :
-résistances :
14 33 ka 0,5 W
17 100 kQ
18 100 kQ
20 100 ka
19 100 kQ
21 10kQ
23 10 kQ
28 100 ka
30 10 kQ
31 OQ
35 1 M92
37 1 Mgl
-diodes :
13 1 N 4004
24 P600 G
25 P600 G
38 1 N 4004
39 1 N 4004
15 BZx55C18
-resistances:
14 33 ka 0.5 W
17 100 kQ
18 100 kQ
20 100 ka
19 100 kQ
21 10kQ
23 10 kQ
28,100 ka
30 10 kQ
31 OQ
35 1 M92
37 1 Mgl
-diodes:
13 1 N 4004
24 P600 G
25 P600 G
38 1 N 4004
39 1 N 4004
15 BZx55C18
<tb> 41
<tb> <SEP> GEMOV <SEP> V2 <SEP> 250
<tb> 42
<tb> -amplificateurs opérationnels :
<tb><SEP> GEMOV <SEP> V2 <SEP> 250
<tb> 42
<tb> operational amplifiers:
-IGBT :
26 STGH 10 N 50 A ou IGTP 10 N 40
27 STGH 10 N 50 A ou IGTP 10 N 40
La présente invention s'applique notamment à la commande de l'allumage, de l'extinction et de la puissance moyenne absorbée par une charge résistive, inductive et/ou capacitive branchée directement sur le réseau d'alimentation électrique alternatif.-IGBT:
26 STGH 10 N 50 A or IGTP 10 N 40
27 STGH 10 N 50 A or IGTP 10 N 40
The present invention applies in particular to the control of the ignition, extinction and the average power absorbed by a resistive load, inductive and / or capacitive connected directly to the AC power supply network.
La présente invention s'applique notamment à la modulation de la puissance de systèmes de chauffage tels que les convecteurs, les tables de cuisson à foyer radian, halogènes ou mixtes, les fours ou analogues, à la modulation de la puissance moyenne d'éclairage des lampes halogènes, des lampes à incandescence, de tubes fluorescents ou analogues, au contrôle du courant et/ou de la tension des moteurs alternatifs, notamment pour compresseurs, ventilateurs, machines outils. L'extrme précision de la commande permet l'entraînement direct à très faible vitesse ainsi qu'un contrôle de grande précision de la vitesse angulaire, des rotors de moteurs électriques. The present invention is particularly applicable to the modulation of the power of heating systems such as convectors, radiant hobs, halogen or mixed, ovens or the like, the modulation of the average power of lighting of halogen lamps, incandescent lamps, fluorescent tubes or the like, to monitor the current and / or voltage of reciprocating engines, in particular for compressors, fans, machine tools. The extreme precision of the control allows direct drive at very low speed as well as a high precision control of the angular velocity, rotors of electric motors.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9215015A FR2699342A1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Mean power regulator for heating, cooking or motor loads - uses alternately switched power transistors to interrupt each current half-cycle partially, or proportion of half-cycles wholly. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9215015A FR2699342A1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Mean power regulator for heating, cooking or motor loads - uses alternately switched power transistors to interrupt each current half-cycle partially, or proportion of half-cycles wholly. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2699342A1 true FR2699342A1 (en) | 1994-06-17 |
Family
ID=9436544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9215015A Withdrawn FR2699342A1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Mean power regulator for heating, cooking or motor loads - uses alternately switched power transistors to interrupt each current half-cycle partially, or proportion of half-cycles wholly. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2699342A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059825A1 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-15 | Schneider Electric Industries Sas | Power controller |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2100481A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Helvar Oy | Switching regulator circuit |
| GB2151377A (en) * | 1983-12-14 | 1985-07-17 | Gen Electric | Load voltage control switching circuits |
| EP0174786A2 (en) * | 1984-09-06 | 1986-03-19 | Eaton Corporation | Solid state power controller with overload protection |
| EP0184659A1 (en) * | 1984-11-02 | 1986-06-18 | General Electric Company | Mulitplexing apparatus for phase-control circuits |
| EP0248448A1 (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-09 | MSI Technik GmbH | Polyphase phase angle control |
| WO1991006047A1 (en) * | 1989-10-16 | 1991-05-02 | Bayview Technology Group, Inc. | Reverse phase control switching circuit and method without zero crossing detection |
| GB2237942A (en) * | 1987-01-05 | 1991-05-15 | Gen Electric | Electrically heated cooktop appliance |
-
1992
- 1992-12-14 FR FR9215015A patent/FR2699342A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2100481A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Helvar Oy | Switching regulator circuit |
| GB2151377A (en) * | 1983-12-14 | 1985-07-17 | Gen Electric | Load voltage control switching circuits |
| EP0174786A2 (en) * | 1984-09-06 | 1986-03-19 | Eaton Corporation | Solid state power controller with overload protection |
| EP0184659A1 (en) * | 1984-11-02 | 1986-06-18 | General Electric Company | Mulitplexing apparatus for phase-control circuits |
| EP0248448A1 (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-09 | MSI Technik GmbH | Polyphase phase angle control |
| GB2237942A (en) * | 1987-01-05 | 1991-05-15 | Gen Electric | Electrically heated cooktop appliance |
| WO1991006047A1 (en) * | 1989-10-16 | 1991-05-02 | Bayview Technology Group, Inc. | Reverse phase control switching circuit and method without zero crossing detection |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 16TH ANNUAL CONFERENCE OF IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY. vol. II, Novembre 1990, PACIFIC GROVE, CALIFORNIA, USA pages 1100 - 1104 R.S. RAMSHAW ET AL. 'One phase to three phase conversion utilizing forced phasing.' * |
| INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS vol. 41, no. 6, Décembre 1976, LONDON GB pages 573 - 587 V.C. JONES ET AL. 'A frequency step-up cycloconverter using power transistors in inverse-series mode.' * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059825A1 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-15 | Schneider Electric Industries Sas | Power controller |
| AU2003292284B2 (en) * | 2002-12-31 | 2008-03-13 | Schneider Electric Industries Sas | Power controller |
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