FR2861917A1 - Direct current supply source circuit for e.g. circuit interrupter, has output currents of first and second transistors delivered to load circuit through first resistor - Google Patents
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Abstract
Description
CIRCUIT FORMANT SOURCE D'ALIMENTATION À COURANT CONTINU ETCIRCUIT FORMING SOURCE OF DIRECT CURRENT POWER SUPPLY AND
INTERRUPTEUR À CIRCUIT DE DÉTECTION DE DÉFAUT DE MASSE UTILISANT LE CIRCUIT FORMANT SOURCE D'ALIMENTATION À GROUND DEFECT DETECTION CIRCUIT SWITCH USING THE POWER SUPPLY SOURCE CIRCUIT
COURANT CONTINUCONTINUOUS CURRENT
La présente invention concerne un circuit formant source d'alimentation à courant continu pour alimenter en énergie un circuit électronique contenu dans un dispositif utilisé dans un circuit à courant alternatif comme par exemple un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse. Contexte de l'invention La figure 4 représente la configuration générale d'un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse. Cet interrupteur 1 de circuit en cas de détection de défaut de masse de la figure 4 est un dispositif qui surveille les défauts de masse dans un circuit d'alimentation en énergie comportant un circuit de charge (par exemple un circuit d'alimentation à courant alternatif connecté à une borne 2 du côté de la source d'alimentation, un moteur électrique connecté à une borne 3 du côté de la charge) et qui met à l'arrêt ce système lorsqu'un défaut de masse est détecté, pour protéger ce circuit d'alimentation en énergie du défaut de masse. The present invention relates to a DC power source circuit for supplying power to an electronic circuit contained in a device used in an AC circuit, for example a circuit interrupter in the event of a ground fault detection. Background of the Invention Figure 4 shows the general configuration of a circuit interrupter in the event of a ground fault detection. This ground fault detection circuit switch 1 of FIG. 4 is a device which monitors the ground faults in a power supply circuit comprising a charging circuit (for example an ac power supply circuit). connected to a terminal 2 on the power source side, an electric motor connected to a terminal 3 on the load side) and which stops this system when a ground fault is detected, to protect this circuit power supply of the ground fault.
Pour remplir ce rôle, l'interrupteur 1 de circuit en cas de détection de défaut de masse comporte un contact 8 d'enclenchement et de déclenchement pour enclencher ou déclencher le contact avec le circuit d'alimentation en énergie; un transformateur 5 de courant à phase nulle qui est inséré dans le circuit d'alimentation en énergie pour détecter le courant de défaut de masse dans le circuit d'alimentation en énergie; un circuit 6 de détection de défaut de masse composé d'un circuit électronique qui détermine l'existence du défaut de masse sur la base d'un signal de sortie du transformateur 5 de courant à phase nulle; un dispositif 7 de déclenchement qui est attaqué par le signal de détection de défaut de masse au moyen du circuit 6 de détection de défaut de masse pour ouvrir (arrêter) le contact 8 d'enclenchement et de déclenchement du circuit d'alimentation en énergie; et un circuit 4 formant source d'alimentation à courant continu qui convertit une tension alternative obtenue du circuit d'alimentation en énergie en une tension continue pour alimenter en tension continue le circuit 6 de détection de défaut de masse et le dispositif 7 de déclenchement. To fulfill this role, the circuit breaker switch 1 in the event of a ground fault detection comprises a contact 8 for switching on and off to switch on or off the contact with the power supply circuit; a zero phase current transformer which is inserted into the power supply circuit for detecting the ground fault current in the power supply circuit; a ground fault detecting circuit 6 composed of an electronic circuit which determines the existence of the ground fault based on an output signal of the zero phase current transformer; a triggering device 7 which is driven by the ground fault detection signal by means of the ground fault detection circuit 6 to open (stop) the on / off contact 8 of the power supply circuit; and a DC power source circuit 4 which converts an AC voltage obtained from the power supply circuit into a DC voltage to supply DC voltage to the ground fault detection circuit 6 and the trip device 7.
Ce circuit 4 formant source d'alimentation à courant continu a pour fonction de redresser une tension d'une source d'alimentation à courant alternatif triphasée ou monophasée afin de la convertir en une tension continue et d'abaisser la tension à une tension au moyen de laquelle le circuit 6 de détection de défaut de masse ou autre peut fonctionner pour effectuer la stabilisation. The purpose of this DC power supply circuit 4 is to rectify a voltage of a three-phase or a single-phase AC power source in order to convert it to a DC voltage and to lower the voltage to a voltage by means of a voltage. of which the ground fault detection circuit 6 or the like can operate to effect the stabilization.
La figure 5 représente un exemple d'une technique classique destinée à un circuit formant source d'alimentation à courant continu. Dans ce circuit formant source d'alimentation classique, une tension alternative triphasée est redressée par un circuit 41 de redressement afin d'être convertie en une tension continue puis un circuit 43 à courant constant fournit une commande à courant constant permettant de commander une tension appliquée au circuit 6 de détection de défaut de masse et au dispositif 7 de déclenchement afin que la tension ait une valeur de tension plus faible. Fig. 5 shows an example of a conventional technique for a DC power source circuit. In this conventional power source circuit, a three-phase AC voltage is rectified by a rectifier circuit 41 to be converted to a DC voltage, and then a constant current circuit 43 provides constant current control for controlling an applied voltage. the ground fault detection circuit 6 and the trigger device 7 so that the voltage has a lower voltage value.
Le circuit 43 à courant constant est composé d'un transistor Tri; d'une diode Zener ZD1 et de résistances ri et r2. En ce qui concerne le transistor Tri, la tension de base est une tension constante qui est déterminée par la tension Zener de la diode Zener ZD1. Par conséquent, le transistor TRI effectue une commande afin qu'un courant le délivré par un émetteur soit constant quel que soit le niveau d'une tension redressée V. Comme défini par une formule (1), un courant I délivré à la charge est la somme d'un courant le passant du côté émetteur du transistor Tri et d'un courant Ib passant du côté de la diode Zener ZD1 (voir formule (1)). The constant current circuit 43 is composed of a transistor Tri; Zener diode ZD1 and resistors r1 and r2. With regard to the transistor Tri, the base voltage is a constant voltage which is determined by the Zener voltage of the Zener diode ZD1. Consequently, the transistor TRI performs a control so that a current delivered by a transmitter is constant regardless of the level of a rectified voltage V. As defined by a formula (1), a current I delivered to the load is the sum of a current flowing on the emitter side of the transistor Tri and a current Ib passing on the side of the Zener diode ZD1 (see formula (1)).
Les valeurs des résistances ri et r2 sont généralement sélectionnées de façon que I le et que le > Ib. Par conséquent, comme le montre la formule (2), la valeur du courant I est déterminée par la tension Zener VZ1 de la diode Zener ZD1 et par la résistance de commande r2 en raison du fait que la tension Ve entre la base et l'émetteur du transistor Tri est pratiquement égale à la tension Zener VZ1 de la diode Zener ZD1 insérée dans ce circuit. Le courant passant dans la résistance ri et dans la diode Zener ZD1 est obtenu conformément à la formule (3). The values of the resistors r 1 and r 2 are generally selected so that I 1 and I 1> Ib. Therefore, as shown in formula (2), the value of the current I is determined by the Zener voltage VZ1 of the Zener diode ZD1 and by the control resistor r2 due to the fact that the voltage Ve between the base and the emitter of the transistor Tri is substantially equal to the Zener voltage VZ1 of the Zener diode ZD1 inserted in this circuit. The current passing through the resistor ri and Zener diode ZD1 is obtained according to formula (3).
I=Ie+Ib (1) le = Ve/r2 = VZ1/r2 (2) Ib = (Vi-Vb)/r1 (3) 2861917 3 Dans les formules indiquées ci-dessus, "I" représente un courant de charge, "Ie" représente le courant passant dans la résistance r2, "Ib" représente le courant passant dans la résistance ri et dans la diode Zener ZD1, "Vi" représente une tension redressée, "Vb" représente une tension de base du transistor Tri, et "Ve" représente une tension aux bornes de la résistance r2. ## EQU1 ## In the formulas indicated above, "I" represents a charge current. "Ie" represents the current flowing in resistor r2, "Ib" represents current flowing in resistor ri and Zener diode ZD1, "Vi" represents a rectified voltage, "Vb" represents a base voltage of transistor Tri and "Ve" represents a voltage across the resistor r2.
Le courant de sortie de ce circuit 4 formant source d'alimentation à courant continu est délivré à un condensateur C2, au dispositif 7 de déclenchement et au circuit 6 de détection de défaut de masse. Lorsque le circuit 6 de détection de défaut de masse fournit un signal de détection de défaut de masse en tant que signal de grille à un thyristor TH lors de la détection d'un défaut de masse, ce thyristor TH est activé pour attaquer une bobine de déclenchement TC du dispositif 7 de déclenchement afin de faire fonctionner un mécanisme 71 de déclenchement pour désactiver un mécanisme d'activation/désactivation (non représenté) du contact 8 d'enclenchement et de déclenchement afin d'interrompre ainsi la source d'alimentation. Une diode Zener ZD2 est prévue pour fixer une tension exigée pour attaquer la bobine de déclenchement TC. The output current of this circuit 4 forming a DC power supply source is delivered to a capacitor C2, to the triggering device 7 and to the ground fault detection circuit 6. When the ground fault detection circuit 6 supplies a ground fault detection signal as a gate signal to a thyristor TH when a ground fault is detected, this thyristor TH is activated to drive a coil of tripping TC trigger device 7 to operate a trigger mechanism 71 to disable an activation / deactivation mechanism (not shown) of the contact 8 interlocking and tripping to thereby interrupt the power source. A zener diode ZD2 is provided to set a voltage required to drive the trip coil TC.
Lorsque la tension d'utilisation se situe dans une gamme étroite (par exemple lorsqu'une tension d'utilisation est fixée à une valeur de 100 V ou de 200 V) ou lorsque le courant de charge I est relativement élevé (par exemple lorsque le courant de charge I est supérieur ou égal à quelques ampères), ce circuit classique peut maintenir le courant de charge I à une valeur fixe même si la tension d'utilisation varie. Cependant, lorsque ce circuit est effectivement utilisé dans un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse, la tension d'utilisation peut avoir une valeur quelconque comprise entre 100 V et 400 V et le courant exigé par le circuit de détection de défaut de masse ou autre est faible (par exemple de quelques mA). Dans ce cas, le courant Ib passant dans la diode Zener ZD1 du circuit à courant constant est faible (le courant Ib est par exemple de l'ordre de quelques centaines de pA) mais ne peut pas être ignoré lorsque le courant I de charge est faible. When the operating voltage is in a narrow range (for example when a working voltage is set to a value of 100 V or 200 V) or when the load current I is relatively high (for example when the charging current I is greater than or equal to a few amperes), this conventional circuit can maintain charging current I at a fixed value even if the operating voltage varies. However, when this circuit is actually used in a circuit breaker in the event of a ground fault detection, the operating voltage may have any value between 100 V and 400 V and the current required by the fault detection circuit mass or other is low (for example a few mA). In this case, the current Ib passing in the Zener diode ZD1 of the constant-current circuit is small (the current Ib is for example of the order of a few hundred pA) but can not be ignored when the charging current I is low.
C'est pour cette raison que lorsqu'un circuit classique est utilisé avec une tension située dans l'intervalle de 100 V à 400 V, le courant le de sortie du transistor Tri peut être maintenu à un niveau constant, comme illustré sur la figure 6. Cependant, le courant Ib passant dans la résistance ri et dans le circuit de la diode Zener ZD1 augmente proportionnellement à l'augmentation de tension. Il en résulte que le courant de charge I (qui est la somme de Ib et de Ie) croît lors de l'augmentation de tension, comme illustré sur la figure 6. It is for this reason that when a conventional circuit is used with a voltage in the range of 100 V to 400 V, the output current of the transistor Tri can be maintained at a constant level, as shown in FIG. 6. However, the current Ib passing in the resistor ri and in the circuit of the Zener diode ZD1 increases proportionally with the voltage increase. As a result, the load current I (which is the sum of Ib and Ie) increases during the voltage increase, as illustrated in FIG. 6.
Lorsque le courant délivré au circuit 6 de détection de défaut de masse varie ainsi, un circuit d'amplification analogique ou un comparateur (non représenté) qui y est utilisé est soumis à des conditions de fonctionnement différentes et la caractéristique de détection de défaut de masse varie en fonction de la tension d'utilisation, ce qui empêche d'obtenir une précision de détection stable. When the current supplied to the ground fault detection circuit 6 thus varies, an analog amplification circuit or a comparator (not shown) that is used therein is subjected to different operating conditions and the ground fault detection characteristic. varies depending on the operating voltage, which prevents a stable detection accuracy.
Pour remédier à cet inconvénient, le circuit formant source d'alimentation illustré dans la publication de la demande de brevet japonais soumis à l'inspection publique 2000-357446 a été suggéré comme circuit formant source d'alimentation à courant constant pouvant délivrer un courant relativement stable même lorsque la tension d'utilisation varie de façon significative. To overcome this disadvantage, the power source circuit shown in the published Japanese Patent Application Laid-open Publication No. 2000-357446 has been suggested as a constant current power source circuit capable of delivering a relatively high current. stable even when the operating voltage varies significantly.
La figure 7 représente un circuit formant source d'alimentation décrit dans cette demande de brevet japonais antérieure. Le circuit 43 à courant constant de la figure 7 comporte deux transistors Tri et Tr2 et trois résistances ri à r3 pour constituer un circuit à courant constant. En ce qui concerne les autres composants, le circuit 43 à courant constant comporte pratiquement les mêmes composants que ceux du circuit classique de la figure 5. Fig. 7 shows a power source circuit described in this earlier Japanese patent application. The constant current circuit 43 of FIG. 7 comprises two transistors Tr1 and Tr2 and three resistors r1 to r3 for constituting a constant current circuit. With regard to the other components, the constant current circuit 43 has substantially the same components as those of the conventional circuit of FIG. 5.
Dans le circuit formant source d'alimentation classique de la figure 7, le courant passant dans les résistances r2 et r3 est faible et la chute de tension de la résistance r3 est faible lorsque la tension d'exploitation est faible. Par conséquent, le transistor Tr2 présente un faible potentiel de base et est non passant. Il en résulte que le transistor Tri présente un potentiel de base élevé et est rendu passant et qu'un courant de charge est délivré par l'intermédiaire de ce transistor Tri et de la résistance r3 au circuit 6 de détection de défaut de masse. In the conventional power supply circuit of FIG. 7, the current flowing through resistors r2 and r3 is small and the voltage drop of resistor r3 is low when the operating voltage is low. As a result, the transistor Tr2 has a low base potential and is non-conducting. As a result, the transistor Tri has a high base potential and is turned on and a load current is delivered through this transistor Tri and the resistor r3 to the ground fault detection circuit 6.
Lorsque la tension d'utilisation est élevée, le courant passant dans les 30 résistances r2 et r3 croît et l'affaiblissement de la tension de la résistance r3 est élevé. Il en résulte que le transistor Tr2 présente un potentiel élevé, que ce transistor Tr2 est passant et que le transistor Tri est non passant. Dans ce cas, le courant de charge est délivré par l'intermédiaire de la résistance ri et du transistor Tr2. En d'autres termes, en sélectionnant la valeur de la résistance ri 35 afin qu'elle corresponde à une haute tension, on peut limiter le courant de 2861917 5 charge I afin qu'il ait le même niveau que celui qui est provoqué lorsque la tension est faible. When the operating voltage is high, the current flowing through the resistors r2 and r3 increases and the loss of the voltage of the resistor r3 is high. As a result, transistor Tr2 has a high potential, transistor Tr2 is on and transistor Tri is off. In this case, the charging current is delivered via resistor ri and transistor Tr2. In other words, by selecting the resistance value ri to correspond to a high voltage, the load current I can be limited so that it has the same level as that which is caused when the voltage is low.
Le circuit classique de la figure 7 peut ainsi délivrer un courant pratiquement constant au circuit 6 de détection de défaut de masse même si la tension d'utilisation varie entre 100 V et 400 V. The conventional circuit of FIG. 7 can thus deliver a substantially constant current to the ground fault detection circuit 6 even if the operating voltage varies between 100 V and 400 V.
[Description de l'invention][Description of the invention]
[Problème devant être résolu par l'invention] Le circuit formant source d'alimentation classique de la figure 7 permet à l'un ou l'autre de deux transistors de fonctionner (d'être rendus passants) en fonction de la tension d'utilisation (c'est-à-dire en fonction d'un courant présent dans un cas réel) pour assurer une commande par un courant constant déterminé à l'avance. Cependant, ce circuit formant source d'alimentation classique ne peut pas délivrer de façon précise un courant constant dans la totalité de la gamme étendue de tensions d'utilisation en raison du fait qu'il fournit un courant à la charge (circuit de détection de défaut de masse) à partir des deux transistors par l'intermédiaire de trajets d'alimentation en courant ayant des constantes de circuits différentes. En raison de ce fait, ce circuit classique ne peut pas non plus entièrement éliminer les fluctuations des caractéristiques de détection de défaut de masse qui dépendent de la tension d'utilisation. [Problem to be solved by the invention] The conventional power source circuit of FIG. 7 allows one or the other of two transistors to operate (to be turned on) depending on the voltage of the power supply. use (that is to say according to a current present in a real case) to ensure control by a constant current determined in advance. However, this conventional power source circuit can not accurately deliver a constant current throughout the wide range of operating voltages due to the fact that it provides a current to the load. ground fault) from both transistors via current supply paths having different circuit constants. Because of this fact, this conventional circuit also can not entirely eliminate fluctuations in the ground fault detection characteristics that depend on the operating voltage.
Pour remédier à cet inconvénient du circuit classique, la présente invention a pour objectif de fournir un circuit formant source d'alimentation à courant continu qui peut délivrer de façon stable un courant constant à un circuit de détection de défaut de masse utilisé comme charge dans une large gamme de tensions d'utilisation, et un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse utilisant le circuit formant source d'alimentation à courant continu. In order to overcome this disadvantage of the conventional circuit, the present invention aims to provide a DC power source circuit which can stably deliver a constant current to a ground fault detection circuit used as a load in a circuit. wide range of operating voltages; and a circuit breaker in the event of a ground fault detection using the DC power source circuit.
[Moyens permettant de résoudre le problème posé] Pour résoudre le problème mentionné ci-dessus, la présente invention propose un circuit formant source d'alimentation à courant continu comportant un circuit à courant constant qui délivre, à partir d'un circuit de redressement destiné à convertir une tension alternative délivrée par une source d'alimentation à courant alternatif en une tension continue, à un circuit de commande utilisé comme charge, un courant constant ayant une tension inférieure à une tension de sortie du circuit de redressement, caractérisé en ce que le circuit à courant constant comprend: un premier transistor dont un collecteur est connecté à une sortie du circuit de redressement; une première résistance connectée entre un émetteur du premier transistor et le circuit de charge; une deuxième résistance connectée entre un collecteur et une base du premier transistor; un deuxième transistor ayant un circuit émetteur-collecteur connecté entre la base et l'émetteur du premier transistor; une troisième résistance connectée entre un émetteur et une base du deuxième transistor; et une diode Zener connectée entre la base du deuxième transistor et le circuit de charge; dans lequel le courant de sortie des premier et deuxième transistors est délivré au circuit de charge par l'intermédiaire de la première résistance. [Means for solving the problem] To solve the problem mentioned above, the present invention provides a DC power source circuit having a constant current circuit which delivers, from a rectifying circuit for converting an AC voltage supplied by an AC power source into a DC voltage, a control circuit used as a load, a constant current having a voltage lower than an output voltage of the rectifying circuit, characterized in that the constant current circuit comprises: a first transistor having a collector connected to an output of the rectification circuit; a first resistor connected between a transmitter of the first transistor and the charging circuit; a second resistor connected between a collector and a base of the first transistor; a second transistor having an emitter-collector circuit connected between the base and the emitter of the first transistor; a third resistor connected between an emitter and a base of the second transistor; and a Zener diode connected between the base of the second transistor and the charging circuit; wherein the output current of the first and second transistors is delivered to the load circuit via the first resistor.
L'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse de l'invention est caractérisé en ce qu'un circuit formant source d'alimentation est monté dans l'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse afin qu'un courant constant soit délivré par ce circuit formant source d'alimentation à un circuit de détection de défaut de masse contenu dans l'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse. The ground fault detection circuit interrupter of the invention is characterized in that a power source circuit is mounted in the circuit interrupter in the event of a ground fault detection so that a constant current is supplied by this power source circuit to a ground fault detection circuit contained in the circuit interrupter in the event of a ground fault detection.
Dans ce cas, il est préférable que le côté à courant alternatif du circuit de redressement du circuit formant source d'alimentation soit connecté à un 2o circuit principal à courant alternatif de l'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse par l'intermédiaire d'une résistance et que le côté à courant continu du circuit de redressement soit connecté à un condensateur de lissage. Lorsque l'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse est destiné à un courant alternatif triphasé, les phases du côté à courant alternatif du circuit de redressement sont chacune connectées à des résistances de mêmes valeurs. In this case, it is preferable that the AC side of the rectifying circuit of the power source circuit is connected to an AC main circuit 2o of the circuit interrupter in the event of a mass fault detection by the circuit breaker. intermediate of a resistor and that the DC side of the rectification circuit is connected to a smoothing capacitor. When the circuit breaker in the event of a ground fault detection is for a three-phase alternating current, the phases on the AC side of the rectifying circuit are each connected to resistors of the same values.
[Effet de l'invention] Le circuit formant source d'alimentation à courant continu ayant la structure de la présente invention permet au courant délivré par le premier transistor à la charge et au courant délivré par le deuxième transistor d'augmenter ou de diminuer de manière complémentaire en fonction de la variation de la tension de sortie à courant continu du circuit de redressement et permet donc de délivrer un courant constant à la charge quelle que soit la valeur de la tension de sortie du circuit de redressement. Par conséquent, un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse comportant ce circuit formant source d'alimentation à courant continu peut fournir une caractéristique de détection de défaut de masse stable dans le circuit de détection de défaut de masse, dans une large gamme de tensions d'utilisation. [Effect of the invention] The DC power source circuit having the structure of the present invention allows the current delivered by the first transistor to charge and the current delivered by the second transistor to increase or decrease by in a complementary manner as a function of the variation of the DC output voltage of the rectifying circuit and thus makes it possible to deliver a constant current to the load regardless of the value of the output voltage of the rectification circuit. Therefore, a ground fault detection circuit interrupter comprising this DC power source circuit can provide a stable ground fault detection characteristic in the ground fault detection circuit, in a wide range of conditions. range of operating voltages.
[Meilleur mode de mise en oeuvre de l'invention] La présente invention va être décrite ci-après en référence à des modes de réalisation représentés dans les dessins. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described hereinafter with reference to embodiments shown in the drawings.
[Brève description des dessins][Brief description of the drawings]
La figure 1 représente la structure d'un circuit formant source d'alimentation à courant continu d'un premier exemple de l'invention. Fig. 1 shows the structure of a DC power source circuit of a first example of the invention.
La figure 2 représente la caractéristique tension-courant du circuit formant source d'alimentation à courant continu de l'invention. Fig. 2 shows the voltage-current characteristic of the DC power source circuit of the invention.
La figure 3 représente la structure d'un circuit formant source d'alimentation à courant continu du deuxième exemple de l'invention. Fig. 3 shows the structure of a DC power source circuit of the second example of the invention.
La figure 4 représente la structure électrique d'un interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse général. Figure 4 shows the electrical structure of a circuit interrupter in the event of a general ground fault detection.
La figure 5 représente la structure d'un circuit formant source d'alimentation à courant continu classique. Fig. 5 shows the structure of a conventional DC power source circuit.
La figure 6 représente un diagramme de la caractéristique tension-courant d'un circuit formant source d'alimentation à courant continu classique. Fig. 6 is a diagram of the voltage-current characteristic of a conventional DC power source circuit.
La figure 7 représente la structure d'un autre circuit formant source d'alimentation à courant continu classique. Fig. 7 shows the structure of another conventional DC power source circuit.
[Exemple 1][Example 1]
La figure 1 représente le premier exemple de l'invention. Sur la figure 1, des composants identiques à ceux du circuit classique sont désignés par les mêmes références numériques et ne seront pas décrits en détail. Figure 1 shows the first example of the invention. In Figure 1, components identical to those of the conventional circuit are designated by the same reference numerals and will not be described in detail.
Le circuit de la figure 1 diffère du circuit formant source d'alimentation classique en ce que le circuit 42 à courant constant est composé des transistors Tri et Tr2; de la premier diode Zener ZD1; et des résistances ri à r3. The circuit of FIG. 1 differs from the conventional power source circuit in that the constant current circuit 42 is composed of transistors Tri and Tr2; the first zener diode ZD1; and resistors r1 to r3.
Dans le transistor Tri du circuit 42 à courant constant, le collecteur est connecté à la sortie du circuit de redressement 41 et l'émetteur est connecté au circuit de charge par l'intermédiaire de la résistance r2, et la résistance ri est connectée entre le collecteur et la base. Dans le transistor Tr2, le circuit émetteur-collecteur est connecté entre la base et l'émetteur du transistor Tri et la résistance r3 est connectée entre l'émetteur et la base. La diode Zener ZD1 est ensuite connectée entre la base du transistor Tr2 et l'extrémité située du côté du circuit de charge de la résistance r2 pour constituer le circuit 42 à courant constant. Contrairement au transistor Tri, le transistor Tr2 a une résistance ri sélectionnée de façon à avoir une valeur de résistance élevée, à savoir de 100 k) ou plus. Par conséquent, la tension entre l'émetteur et le collecteur (perte) est réduite, de sorte qu'on peut utiliser un élément de faible capacité. La résistance r3 a également une valeur de résistance de plusieurs dizaines de k) sélectionnée de façon à être suffisamment supérieure à la 1 o valeur de la résistance à l'état passant (d'environ 1005) entre l'émetteur et le collecteur du transistor Tr2. Par conséquent, le courant passant à travers la résistance r3 et la diode Zener ZD1 vers le circuit de charge est négligeable. In the transistor Tri of the constant current circuit 42, the collector is connected to the output of the rectifying circuit 41 and the emitter is connected to the charging circuit via the resistor r2, and the resistor r1 is connected between the collector and the base. In transistor Tr2, the emitter-collector circuit is connected between the base and the emitter of transistor Tri and resistor r3 is connected between the emitter and the base. Zener diode ZD1 is then connected between the base of transistor Tr2 and the end on the load circuit side of resistor r2 to form circuit 42 with constant current. Unlike the transistor Tri, the transistor Tr2 has a resistance ri selected so as to have a high resistance value, namely 100 k) or more. As a result, the voltage between the emitter and the collector (loss) is reduced, so that a low capacity element can be used. The resistor r3 also has a resistance value of several tens of k) selected so as to be sufficiently greater than the 1 o value of the on-state resistance (of about 1005) between the emitter and the collector of the transistor Tr2. Therefore, the current passing through the resistor r3 and Zener diode ZD1 to the load circuit is negligible.
Le courant de charge I devant être commandé est défini par la formule (1) comme dans le cas du circuit classique. Cependant, ce circuit diffère du circuit classique en ce que le deuxième transistor Tr2 est ajouté à la résistance r2 de commande de courant afin que le courant Ib passant du côté de la base du premier transistor Tri passe à travers le deuxième transistor Tr2. II en résulte que le courant Ib varie proportionnellement à la tension redressée Vi, comme illustré sur la figure 2. La raison en est que le potentiel de base du transistor Tr2 est maintenue à une valeur constante par la diode Zener ZD1. The charging current I to be controlled is defined by the formula (1) as in the case of the conventional circuit. However, this circuit differs from the conventional circuit in that the second transistor Tr2 is added to the current control resistor r2 so that the current Ib passing on the base side of the first transistor Tri passes through the second transistor Tr2. As a result, the current Ib varies proportionally with the rectified voltage Vi, as illustrated in FIG. 2. The reason for this is that the basic potential of the transistor Tr2 is maintained at a constant value by the Zener diode ZD1.
Comme décrit ci-dessus, en faisant en sorte que le courant Ib varie proportionnellement à la variation de la tension redressée Vi, comme décrit précédemment, le potentiel de base du transistor Tri décroît de façon inversement proportionnelle en raison du fait que l'affaiblissement de tension de la résistance ri croît lors d'une augmentation du courant Ib et que le courant d'émetteur le du transistor Tri varie inversement proportionnellement à la variation de la tension redressée Vi, comme illustré sur la figure 2. As described above, by causing the current Ib to vary proportionally with the variation of the rectified voltage Vi, as previously described, the base potential of the transistor Tri decreases inversely proportionally due to the fact that the attenuation of voltage of the resistor ri increases with an increase of the current Ib and the emitter current of the transistor Tri varies inversely with the variation of the rectified voltage Vi, as illustrated in FIG. 2.
En outre, les courants le et Ib présentent une variation complémentaire en fonction de la variation de la tension redressée Vi. II en résulte que le 3o courant I délivré au circuit 6 de détection de défaut de masse du circuit de charge (qui est la somme de le et Ib) est maintenu à une valeur constante et n'est pas influencé par une variation de la tension redressée Vi (voir figure 2). In addition, the currents I1 and Ib have a complementary variation as a function of the variation of the rectified voltage Vi. As a result, the 3o current I delivered to the ground fault detection circuit 6 of the load circuit (which is the sum of Ie and Ib) is maintained at a constant value and is not influenced by a variation of the voltage. rectified Vi (see Figure 2).
Ainsi, conformément à l'exemple décrit ci-dessus, un courant délivré au circuit 6 de détection de défaut de masse peut rester constant même si la tension d'utilisation varie de façon significative entre 100 V et 400 V, ce qui permet d'obtenir une caractéristique de détection de défaut de masse stable même si la tension d'utilisation varie. Le courant d'alimentation constant permet également au circuit 6 de détection de défaut de masse d'avoir une consommation de puissance constante et il n'est donc pas nécessaire de prendre en compte la chaleur dégagée par le circuit 6 de détection de défaut s de masse dans l'interrupteur de circuit en cas de détection de défaut de masse. Thus, in accordance with the example described above, a current delivered to the ground fault detection circuit 6 can remain constant even if the operating voltage varies significantly between 100 V and 400 V, which makes it possible to obtain a stable ground fault detection characteristic even if the operating voltage varies. The constant supply current also enables the ground fault detection circuit 6 to have a constant power consumption and it is therefore not necessary to take into account the heat generated by the fault detection circuit 6. ground in the circuit interrupter in case of mass fault detection.
[Exemple 2][Example 2]
La figure 3 représente le deuxième exemple de l'invention. Figure 3 shows the second example of the invention.
Le circuit formant source d'alimentation de l'exemple 2 présente la même structure que celui de l'exemple 1, excepté que des résistances d'entrée r11, r12 et r13 sont ajoutées au côté d'entrée du circuit 41 de redressement du circuit formant source d'alimentation de l'exemple 1. The power source circuit of Example 2 has the same structure as that of Example 1, except that input resistors r11, r12 and r13 are added to the input side of circuit rectifier circuit 41 forming a power source of Example 1.
Ces résistances r11, r12 et r13 sont sélectionnées de façon à avoir les mêmes valeurs et permettent au transistor Tri et à la résistance r1 d'avoir une tension réduite et donc de fonctionner de manière à réduire la perte de puissance (dégagement de chaleur) de ces éléments. Les résistances r1i, r12 et r13 constituent un condensateur de lissage Cl et un circuit de filtrage connecté à la sortie du circuit 41 de redressement afin d'absorber une tension transitoire parasite en forme de pic afin que le circuit 6 de détection de défaut de masse ou autre puisse être protégé vis-à-vis de celle-ci. These resistors r11, r12 and r13 are selected so as to have the same values and allow the transistor Tri and the resistor r1 to have a reduced voltage and thus to operate in such a way as to reduce the power loss (heat release) of these elements. The resistors r1i, r12 and r13 constitute a smoothing capacitor C1 and a filtering circuit connected to the output of the rectification circuit 41 in order to absorb a parasitic spike voltage in the form of a peak so that the ground fault detection circuit 6 or other can be protected vis-à-vis it.
Par conséquent, le transistor Tri et la résistance ri peuvent avoir une taille d'élément réduite, et des composants exclusifs tels qu'un dispositif d'absorption de surintensité peuvent être éliminés du circuit électronique (par exemple du circuit 6 de détection de défaut de masse), ce qui permet une réduction de la taille et du coût du circuit formant source d'alimentation. Therefore, the transistor Tri and the resistor ri may have a reduced element size, and proprietary components such as an overcurrent absorbing device may be removed from the electronic circuit (e.g. mass), thereby reducing the size and cost of the power source circuit.
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