FR2905796A1 - Dispositif et procede de commutation d'un circuit electrique de puissance - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commutation d'une charge électrique (C) placée dans un circuit électrique alimenté par un courant alternatif (i) à une fréquence f, sous une tension d'alimentation (U). Le procédé comporte une séquence d'ouverture du circuit électrique mise en oeuvre à partir d'un dispositif de commutation comprenant un premier micro-interrupteur (1), un second micro-interrupteur (2) placé en série avec le premier micro-interrupteur (1) et une diode (5) placée en parallèle du second micro-interrupteur (2). La séquence d'ouverture est adaptée pour commuter des charges électriques purement capacitives à purement inductives sans générer d'arc électrique.

Description

1 Dispositif et procédé de commutation d'un circuit électrique de

puissance La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de commutation d'une charge électrique. Le procédé et le dispositif de l'invention permettent de commuter une charge électrique purement inductive à purement capacitive en évitant les phénomènes d'arc électrique. Il est connu que les contacts électriques d'un dispositif de commutation d'une charge électrique peuvent être soumis à des arcs électriques à l'ouverture ou à la fermeture du circuit électrique de puissance. Ces arcs électriques sont particulièrement destructeurs et risquent d'endommager le dispositif de commutation, constitué par exemple d'un ou plusieurs interrupteurs. L'apparition d'un arc électrique dépend des valeurs prises par le couple tension/intensité. Si les contacts de l'interrupteur sont en or, la valeur de la tension d'apparition d'un arc électrique est de 12 Volts et la valeur de l'intensité d'apparition d'un arc électrique est d'environ 0,3 Ampère. Il est connu par les brevets FR 78480 et JP61-78020 un dispositif de commutation d'une charge électrique inductive permettant d'éviter la formation d'un arc électrique lors de l'ouverture ou de la fermeture du circuit électrique de puissance. Le dispositif est composé de deux interrupteurs en série, un premier et un second interrupteur, et d'une diode placée en parallèle de l'un des interrupteurs, par exemple du second interrupteur. A l'ouverture, le second interrupteur est ouvert en premier lorsque la diode est passante puis lorsque la diode devient bloquante, le premier interrupteur est ouvert à son tour. A la fermeture, le premier interrupteur est enclenché en premier lorsque la diode est bloquante puis lorsque la diode devient passante, le second interrupteur est enclenché à son tour. Dans le brevet FR 78480, la séquence de fermeture est mise en oeuvre à partir d'une détection de la tension tandis que la séquence d'ouverture est mise en oeuvre à partir d'une détection de courant. La commutation du circuit électrique nécessite donc l'emploi à la fois d'un détecteur de tension et d'un détecteur de 2905796 2 courant afin de repérer les alternances positives et négatives du courant et de la tension et donc de connaître l'état de la diode. En outre, les dispositifs de commutation ainsi que les séquences d'ouverture ou de fermeture qui sont décrites dans l'art antérieur sont adaptés uniquement à la 5 commutation d'une charge inductive. Le but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de commutation permettant l'établissement et la coupure du courant sans générer d'arc électrique sur une charge électrique purement inductive à purement capacitive par la seule mesure de la tension d'alimentation de la charge.

10 Ce but est atteint par un procédé de commutation d'une charge électrique placée dans un circuit électrique alimenté par un courant alternatif à une fréquence, sous une tension d'alimentation, ledit procédé comportant une séquence d'ouverture du circuit électrique mise en oeuvre à partir d'un dispositif de commutation comprenant: 15 un premier micro-interrupteur, un second microinterrupteur placé en série avec le premier micro-interrupteur, une diode placée en parallèle du second micro-interrupteur, caractérisé en ce que la séquence d'ouverture comprend les étapes 20 successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front montant de tension, première temporisation débutant après la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation, 25 ouverture du second micro-interrupteur sur une plage de temps débutant après la fin de la première temporisation, seconde temporisation débutant après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur, ouverture du premier micro-interrupteur débutant après la fin de la 30 seconde temporisation. Selon l'invention, en respectant une telle séquence, il est possible d'ouvrir le circuit électrique de puissance sans générer d'arc électrique.

2905796 3 Selon une particularité, la première temporisation dure 4 ff suivant la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation. Selon une autre particularité, la plage de temps allouée à l'ouverture du i second micro-interrupteur dure At = 1 sin-1 Iarc Iarc étant l'intensité 2*n * f ~Imax~ 5 d'apparition d'un arc électrique et Imax l'intensité maximale du courant circulant dans le circuit électrique. Selon une autre particularité, la seconde temporisation (t2) dure -T ûAt après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur, T étant la période d'oscillation du courant.

10 Selon une autre particularité, l'ouverture du premier micro-interrupteur est réalisée sur une plage de temps durant 4T après la fin de la seconde temporisation, T étant la période d'oscillation du courant. Selon l'invention, le procédé comporte également une séquence de fermeture comprenant les étapes successives suivantes : 15 détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front descendant de tension, fermeture du premier micro-interrupteur sur une plage de temps correspondant à une arche de tension d'alimentation négative, fermeture du second micro-interrupteur sur une plage de temps durant 20 4T, T étant la période d'oscillation du courant, et débutant après la fin de la plage de temps allouée à la fermeture du premier micro-interrupteur. Selon l'invention, le procédé comporte également une étape de détermination de la fréquence réelle du courant délivré. Selon une autre particularité, les micro-interrupteurs sont fabriqués en 25 technologie MEMS. Selon une autre particularité, les micro-interrupteurs sont à actionnement magnétique. L'actionnement magnétique permet une commutation rapide des interrupteurs ce qui est nécessaire pour mettre en oeuvre les séquences de fermeture et d'ouverture dans des durées très courtes.

30 2905796 4 Le but de l'invention est également atteint par un dispositif de commutation d'une charge électrique placée dans un circuit électrique alimenté par un courant alternatif à une fréquence f, sous une tension d'alimentation, le dispositif de commutation comprenant : un premier micro-interrupteur, un second micro-interrupteur placé en série avec le premier micro-interrupteur, une diode placée en parallèle du second micro-interrupteur, des moyens de commande aptes à commander l'ouverture des micro-interrupteurs suivant une séquence d'ouverture déterminée mémorisée, des moyens de détection du passage à zéro de la tension d'alimentation, caractérisé en ce que la séquence d'ouverture comprend les étapes successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front montant de tension réalisée à l'aide des moyens de détection, première temporisation suivant la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation, ouverture du second micro-interrupteur sur une plage de temps débutant après la fin de la première temporisation, seconde temporisation débutant après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur, ouverture du premier micro-interrupteur débutant après la fin de la seconde temporisation, Selon une particularité, la première temporisation dure 4 ff suivant la 25 détection du passage à zéro de la tension d'alimentation. Selon une autre particularité, la plage de temps allouée à l'ouverture du i second micro-interrupteur dure At = 1 sin-1 Iarc Iarc étant l'intensité 2*n * f ~Imax~ d'apparition d'un arc électrique et Imax l'intensité maximale du courant circulant dans le circuit électrique.

30 Selon une autre particularité, la seconde temporisation dure -T ûAt après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur, T étant la période d'oscillation du courant.

5 10 15 20 2905796 5 Selon une autre particularité, l'ouverture du premier micro-interrupteur est réalisée sur une plage de temps durant 4T après la fin de la seconde temporisation, T étant la période d'oscillation du courant. Selon l'invention, le procédé comporte une séquence de fermeture 5 comprenant les étapes successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front descendant de tension, fermeture du premier micro-interrupteur sur une plage de temps correspondant à une arche de tension d'alimentation négative, 10 fermeture du second micro-interrupteur sur une plage de temps durant 4T, T étant la période d'oscillation du courant, et débutant après la fin de la plage de temps allouée à la fermeture du premier micro-interrupteur. Selon l'invention, le dispositif de commutation comprend des moyens de détermination de la fréquence du courant délivré.

15 Selon une particularité, les micro-interrupteurs sont fabriqués en technologie MEMS. Selon une autre particularité, les micro-interrupteurs sont à actionnement magnétique. D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente le schéma d'un circuit électrique de puissance dans 25 lequel est placé le dispositif de commutation selon l'invention, les figures 2A et 2B représentent, lors d'une séquence de fermeture du circuit, les courbes de variation du courant et de la tension d'alimentation en fonction du temps, respectivement lorsque la charge est purement capacitive et purement inductive, 30 les figures 3A et 3B représentent lors d'une séquence d'ouverture du circuit électrique les courbes de variation du courant et de la tension 20 2905796 6 d'alimentation en fonction du temps, respectivement lorsque la charge est purement capacitive et purement inductive, la figure 4 représente en perspective un micro-interrupteur à actionnement magnétique tel qu'employé dans le dispositif de 5 commutation de l'invention, les figures 5 à 7 représentent le micro-interrupteur de la figure 4 actionné par effet magnétique entre son état fermé et son état ouvert. Le dispositif de commutation de l'invention permet de commuter une charge 10 électrique C placée sur un circuit électrique de puissance sans générer d'arc électrique. En référence à la figure 1, la charge électrique C est soumise à une tension d'alimentation U créée par une source S de courant alternatif i délivré à une fréquence f déterminée.

15 Le dispositif de commutation de l'invention est placé en série par rapport à la charge électrique C pour la commander. Le dispositif de commutation comporte deux micro-interrupteurs 1, 2 placés en série sur le circuit électrique de puissance, désignés ci-après premier micro-interrupteur 1 et second micro-interrupteur 2. Il comporte également une diode 5 montée en parallèle de l'un des deux micro- 20 interrupteurs, par exemple en parallèle du second micro-interrupteur 2. Le dispositif de commutation de l'invention comprend également des moyens de commande 6 des deux micro-interrupteurs 1, 2. Ces moyens de commande 6 commandent l'actionnement de chacun des micro-interrupteurs 1, 2 pour ouvrir ou fermer le circuit électrique de puissance. Les micro-interrupteurs 1, 2 employés sont par exemple à actionnement magnétique, électrostatique ou thermique. Un micro-interrupteur à actionnement magnétique peut être commuté par effet magnétique entre deux états, un état ouvert (figure 7) et un état fermé (figures 5 30 et 6). Il est par exemple fabriqué en technologie MEMS (pour "Micro-Electro-Mechanical System").

25 2905796 7 Un exemple de configuration d'un micro-interrupteur 2 à actionnement magnétique est représenté en figures 4 à 7. Le micro-interrupteur 2 comporte une membrane 20 mobile ferromagnétique déformable pouvant être actionnée en rotation autour d'un axe de rotation (R). La 5 membrane 20 est par exemple en Fer-Nickel. La membrane 20 présente un axe longitudinal (A) et est reliée, à l'une de ses extrémités, par l'intermédiaire de bras de liaison 22a, 22b, à un ou plusieurs plots 23 d'ancrage solidaires d'un substrat 3. La membrane 20 est apte à pivoter par rapport au substrat suivant son axe (R) de rotation perpendiculaire à son axe longitudinal (A).

10 Les bras 22a, 22b de liaison forment une liaison élastique entre la membrane 20 et le plot 23 d'ancrage et sont sollicités en flexion lors du pivotement de la membrane 20. A son extrémité distale par rapport à son axe de rotation, la membrane 20 porte un contact mobile 21. En pivotant, la membrane 20 peut prendre au moins deux états déterminés, un état ouvert (figure 7) dans lequel deux pistes électriques 31, 32 15 fixes déposées sur le substrat 3 sont déconnectées ou un état fermé (figures 5 et 6) dans lequel les deux pistes 31, 32 sont reliées entre elles par le contact mobile 21 porté par la membrane 20. Sur la figure 4, la membrane 20 est à l'état repos, dans une position parallèle à la surface du substrat 3.

20 Les moyens de commande 6 sont par exemple de type magnétique. L'actionnement magnétique consiste à soumettre une membrane 20 d'un micro-interrupteur 2 magnétique tel que décrit ci-dessus à un champ magnétique permanent Bo, préférentiellement uniforme et par exemple de direction perpendiculaire à la 25 surface du substrat 3 pour maintenir la membrane 20 dans chacun de ses états, ouvert ou fermé, et à appliquer un champ magnétique temporaire BS1 pour piloter le passage de la membrane 20 d'un état à l'autre. Pour cela, les moyens de commande 6 comportent par exemple un aimant permanent (non représenté) par exemple fixé sous le substrat 3 pour générer le champ magnétique permanent Bo et une bobine 30 d'excitation (non représentée) commandée pour générer le champ magnétique temporaire BS1. La bobine d'excitation est par exemple planaire, intégrée au substrat 3, ou de type solénoïde entourant le substrat et la membrane 20. Le passage d'un courant dans la bobine d'excitation génère un champ magnétique BS1 de direction parallèle au substrat 3 et parallèle à l'axe longitudinal (A) de la membrane 20 pour commander le basculement de la membrane 20 de l'un de ses états vers l'autre de 2905796 8 ses états. Le sens du courant traversant la bobine d'excitation décide du pivotement de la membrane 20 vers l'un ou l'autre de ses états. Le substrat 3 supportant la membrane 20 est placé sous l'effet du premier champ magnétique Bo. Comme représenté en figure 5, le premier champ magnétique 5 Bo génère initialement une composante magnétique BP2 dans la membrane 20 suivant son axe longitudinal (A). Le couple magnétique résultant du premier champ magnétique Bo et de la composante BP2 générée dans la membrane 20 maintient la membrane 20 dans l'un de ses états, par exemple l'état fermé sur la figure 5. En référence à la figure 6, le passage d'un courant, dans un sens défini, 10 dans la bobine d'excitation génère un second champ magnétique BS1 dont la direction est parallèle au substrat 3 et parallèle à l'axe longitudinal (A) de la membrane 20, son orientation dépendant du sens du courant délivré dans la bobine d'excitation. Le second champ magnétique BS1 créé par la bobine d'excitation génère une composante magnétique BP3 dans la couche magnétique de la membrane 20. Si 15 le courant est délivré dans un sens approprié, cette nouvelle composante magnétique BP3 s'oppose à la composante BP2 générée dans la couche magnétique de la membrane 20 par le premier champ magnétique Bo. Si la composante BP3 générée par la bobine d'excitation est d'intensité supérieure à celle générée par le premier champ magnétique Bo, le couple magnétique résultant du premier champ magnétique 20 Bo et de cette composante BP3 s'inverse et provoque le basculement de la membrane 20 de son état fermé vers son état ouvert (figure 7). Une fois le basculement de la membrane 20 effectué, l'alimentation en courant de la bobine d'excitation n'est plus nécessaire. Selon l'invention, le second champ magnétique BS1 créé par la bobine d'excitation n'est que transitoire et n'est 25 utile que pour faire pivoter la membrane 20 d'un état à l'autre. Comme représenté en figure 7, la membrane 20 est ensuite maintenue dans son état ouvert sous l'effet du seul premier champ magnétique Bo créant une nouvelle composante magnétique BP4 dans la membrane 20. Le nouveau couple magnétique créé entre le premier champ magnétique Bo et la composante BP4 générée dans la membrane 20 impose à la 30 membrane 20 de se maintenir dans son état ouvert (figure 7). Le dispositif de commutation de l'invention comporte également des moyens de mesure de la tension d'alimentation 7 fournie par la source S de courant alternatif associés à des moyens de détection 8 du passage à zéro de la tension. Ces moyens 2905796 9 de détection 8 sont en interaction avec les moyens de commande 6 des micro-interrupteurs 1, 2. Selon l'invention, les moyens de commande 6 mémorisent une séquence 5 d'ouverture et une séquence de fermeture pour commander l'ouverture et la fermeture du circuit électrique de puissance sans générer d'arc électrique. Les micro-interrupteurs 1, 2 étant initialement ouverts, une séquence de fermeture du circuit électrique de puissance se produit de la manière suivante : fermeture du premier micro-interrupteur 1 lorsque l'arche de tension est 10 négative. Ainsi au moment de la fermeture, la diode 5 est bloquante et protège le relais contre l'apparition d'arc électrique. fermeture du second micro-interrupteur 2 à l'arche de tension positive suivante car la diode 5 est alors passante et protège donc le second micro-interrupteur 2 contre l'apparition d'arc électrique.

15 Les micro-interrupteurs 1, 2 étant initialement fermés, une séquence d'ouverture du circuit électrique de puissance se produit de la manière suivante : ouverture du second micro-interrupteur 2 lorsque l'arche de courant est positive. Ainsi au moment de l'ouverture, la diode 5 va devenir passante et va permettre de garantir une tension aux bornes du second micro-interrupteur 2 égale à sa tension directe. Or il est connu que la tension directe d'une diode 5 est relativement faible, de l'ordre de 0,7 V pour une diode au silicium, et toujours inférieure à la tension d'apparition d'un arc électrique. ouverture du premier micro-interrupteur 1 lorsque l'arche de courant devient négative. Ainsi au moment de l'ouverture du premier micro-interrupteur 1, la diode 5 est bloquante et aucun courant ne circule dans le premier micro-interrupteur 1 qui est alors protégé contre l'apparition d'arc électrique. Cependant la séquence d'ouverture ou de fermeture doit prendre en compte la nature de la charge électrique C. En effet, Lorsque la charge électrique C est inductive, il existe un déphasage entre le courant i et la tension d'alimentation U compris entre 0 et 90 . En revanche lorsque la charge électrique C est capacitive, le 20 25 30 2905796 10 déphasage entre le courant i et la tension d'alimentation U est compris entre 0 et û 90 . Selon l'invention, les moyens de commande 6 mémorisent et appliquent une séquence de fermeture et une séquence d'ouverture du circuit électrique adaptées à 5 tous types de charges électriques C, de purement inductive à purement capacitive. En outre, selon l'invention, les séquences sont mises en oeuvre en employant uniquement un capteur de tension. En référence aux figures 2A et 2B, la séquence de fermeture du circuit 10 électrique de puissance adaptée à des charges purement inductives à purement capacitives est la suivante : -fermeture f1 du premier micro-interrupteur 1 : Cette fermeture f1 intervient lorsque l'arche de tension est négative. Les moyens de mesure et de détection 7, 8 détectent le passage à zéro de la tension U 15 dans un front descendant. En fonction de cette détection, les moyens de commande 6 commandent la fermeture f1 du premier micro-interrupteur 1. La fermeture f1 peut donc se produire sur une demi-période (~ T) après le passage à zéro de la tension. - fermeture f2 du second micro-interrupteur 2 : Cette fermeture f2 intervient au cours du quart de période (4 T) suivant.

20 Pendant cette durée, la tension d'alimentation U est positive et le courant i positif également pour les deux types de charge, purement capacitive et purement inductive. La diode 5 est alors passante et protège donc le second micro-interrupteur 2 contre l'apparition d'arc électrique.

25 En référence aux figures 3A et 3B, la séquence d'ouverture du circuit électrique de puissance alimentant une charge électrique C de purement inductive à purement capacitive suit les étapes suivantes : Temporisation t1 : A partir de la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation U au 30 cours d'un front montant, réalisé grâce aux moyens de mesure 7 et aux moyens de détection 8, un retard fixe t1 est commandé avant l'ouverture du second micro-interrupteur 2. Lorsque la charge C est purement inductive (figure 3B), le déphasage positif du courant i par rapport à la tension U oblige en effet à temporiser d'une 2905796 11 certaine durée avant que l'arche de courant soit positive. Un retard fixe correspondant à (4 f) est laissé après la détection du passage à zéro de la tension pour effectuer la 1 coupure de manière certaine sur une arche de courant positive. Cette valeur de (ù) 4f correspond au déphasage de 90 entre la tension et l'intensité. Effectuer cette 5 temporisation t1 permet de s'affranchir d'une mesure de courant et donc de l'emploi d'un capteur de courant. - Ouverture 01 du second micro-interrupteur 2. Cette ouverture 01 intervient lorsque l'arche de courant est positive. La 10 séquence d'ouverture étant applicable à tous types de charge, l'ouverture du second micro-interrupteur 2 ne peut intervenir que pendant une durée At très courte après la temporisation t1. Cette durée At correspond à la période au cours de laquelle l'arche de courant est positive, c'est-à-dire au cours de laquelle la diode 5 est passante, à la fois pour la charge C purement capacitive et la charge purement inductive. Cette 15 durée At correspond à celle au bout duquel le courant i sur une onde sinusoïdale atteint la valeur seuil d'apparition d'un arc électrique, qui est par exemple de 0,3 Ampère. De manière connue, l'équation du courant instantané i(t) s'écrit : i(t) = Imax * sin(cwt) avec : Imax = Ieff * ; dans laquelle leff est l'intensité efficace et est 20 par exemple égale à 2A donc Imax = 2,12 co = 2 *n * f avec f représentant la fréquence du courant f = 50Hz ; donc i(At)=2,12 *sin(2*1t *50*At) et i(At) = 0.3A en renversant l'équation : 25 sin(2*7c *50*At)= 0.3 2,12 2*lt *50*At=sin-' "0.3 24 ~ soit : i At = 1 sin _1 0.3 2*n *50 2905796 12 At = 338 s L'ouverture du second micro-interrupteur ne pourra donc intervenir qu'au cours de cette durée At afin d'établir de manière certaine la coupure sans générer d'arc électrique et ceci quelle que soit la nature de la charge électrique C. Il existe 5 ainsi une plage temporelle commune au cas inductif et au cas capacitif pendant laquelle il est possible d'ouvrir le second micro-interrupteur 2 sans générer d'arc électrique. A partir de la détection du zéro de tension effectuée lors d'un front montant de tension grâce aux moyens de mesure 7 et aux moyens de détection 8, le second 10 micro-interrupteur 2 pourra donc être ouvert dans une plage de temps At comprise entre (ù) et (ù+ At ). - temporisation t2 : Cette nouvelle temporisation t2 est nécessaire avant de commander 15 l'ouverture du premier micro-interrupteur 1. Compte tenu du déphasage positif entre le courant i et la tension U lorsque la charge C est purement inductive, un courant positif continue de circuler dans le circuit après l'ouverture du second micro-interrupteur 2. Par conséquent, la diode 5 étant alors passante, il est exclu d'ouvrir le premier micro-interrupteur 1 au cours de la période t2 si la charge est inductive. La temporisation t2 20 dure jusqu'à l'annulation du courant lorsque la charge C est purement inductive, donc jusqu'à la fin de la demi-période positive du courant. Après la fin de la phase d'ouverture 01 du second micro-interrupteur 2, la temporisation t2 doit durer (1T-At). 25 -Ouverture 02 du premier micro-interrupteur 1 : Que la charge C soit purement inductive ou purement capacitive, la période commune d'ouverture du premier micro-interrupteur 1 correspond à la plage pendant laquelle la diode 5 est bloquante pour les deux types de charge. Après la temporisation t2, la plage d'ouverture 02 dure (4 T) et ne peut excéder cette durée 30 car lorsque la charge C est purement inductive, une nouvelle alternance positive de la tension U entraîne l'apparition d'un courant i dans le circuit et rend la diode 5 de nouveau passante.

2905796 13 Afin de pouvoir mettre en oeuvre l'invention, la commutation des micro-interrupteurs doit être très rapide. L'emploi de micro-interrupteurs MEMS à actionnement magnétique tels que décrits ci-dessus en liaison avec les figures 4 à 7, 5 répond parfaitement à cet objectif de rapidité. En outre, étant donné que les séquences décrites s'appliquent à des charges pouvant être de purement capacitives à purement inductives qui constituent les deux cas extrêmes, elles s'appliquent bien entendu à tous les autres types de charge tels que les charges résistives.

10 Selon l'invention, il est possible de prévoir des moyens de détermination de la fréquence réelle du courant circulant dans le circuit. Cette détermination permet de fiabiliser le dispositif en adaptant la séquence d'ouverture à la fréquence réelle déterminée. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer 15 d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commutation d'une charge électrique (C) placée dans un circuit électrique alimenté par un courant alternatif (i) à une fréquence f, sous une tension d'alimentation (U), ledit procédé comportant une séquence d'ouverture du circuit électrique mise en oeuvre à partir d'un dispositif de commutation comprenant : un premier micro-interrupteur (1), un second micro-interrupteur (2) placé en série avec le premier micro-interrupteur (1), une diode (5) placée en parallèle du second micro-interrupteur (2), caractérisé en ce que la séquence d'ouverture comprend les étapes successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation (U) lors d'un front montant de tension, première temporisation (t1) débutant après la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation (U), ouverture (01) du second micro-interrupteur (2) sur une plage de temps débutant après la fin de la première temporisation (t1), seconde temporisation (t2) débutant après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur (2), ouverture (02) du premier micro-interrupteur (1) débutant après la fin de la seconde temporisation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première temporisation (t1) dure 4 ff suivant la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation (U).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plage de temps allouée à l'ouverture (01) du second micro-interrupteur dure At = I sin-1 2*n *f , Iarc étant l'intensité d'apparition d'un arc électrique ( Iarc Imax/ et Imax l'intensité maximale du courant circulant dans le circuit électrique. 2905796 15

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde temporisation (t2) dure -TûOt après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture (01) du second micro-interrupteur, T étant la période d'oscillation du courant (i). 5

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture (02) du premier micro-interrupteur (1) est réalisée sur une plage de temps durant 4 T après la fin de la seconde temporisation (t2), T étant la période d'oscillation du courant (i).

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il 10 comporte une séquence de fermeture comprenant les étapes successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front descendant de tension, fermeture (fi) du premier micro-interrupteur (1) sur une plage de temps 15 correspondant à une arche de tension d'alimentation (U) négative, fermeture (f2) du second micro-interrupteur (2) sur une plage de temps durant 4T, T étant la période d'oscillation du courant (i), et débutant après la fin de la plage de temps allouée à la fermeture (fi) du premier micro-interrupteur (1). 20

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination de la fréquence réelle du courant délivré.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les micro-interrupteurs (1, 2) sont fabriqués en technologie MEMS.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les 25 micro-interrupteurs (1, 2) sont à actionnement magnétique.

10. Dispositif de commutation d'une charge électrique (C) placée dans un circuit électrique alimenté par un courant alternatif (i) à une fréquence f, sous une tension d'alimentation (U), le dispositif de commutation comprenant : un premier micro-interrupteur (1), 30 un second micro-interrupteur (2) placé en série avec le premier micro- interrupteur (1), une diode (5) placée en parallèle du second micro-interrupteur (2), 2905796 16 des moyens de commande (6) aptes à commander l'ouverture des micro-interrupteurs (1, 2) suivant une séquence d'ouverture déterminée mémorisée, des moyens de détection (8) du passage à zéro de la tension 5 d'alimentation, caractérisé en ce que la séquence d'ouverture comprend les étapes successives suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front montant de tension réalisée à l'aide des moyens de détection (8), 10 - première temporisation (t1) suivant la détection du passage à zéro de la tension d'alimentation, ouverture (01) du second micro-interrupteur (2) sur une plage de temps débutant après la fin de la première temporisation (t1), seconde temporisation (t2) débutant après la fin de la plage de temps 15 allouée à l'ouverture du second micro-interrupteur (2), ouverture (02) du premier micro-interrupteur (1) débutant après la fin de la seconde temporisation (t2),

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première temporisation (t1) dure 4 ff suivant la détection du passage à zéro de la tension 20 d'alimentation.

12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la plage de temps allouée à l'ouverture (01) du second micro-interrupteur dure i At = 1 sin-1( 'arc Iarc étant l'intensité d'apparition d'un arc électrique 2*n * f Imax~ et Imax l'intensité maximale du courant circulant dans le circuit électrique. 25

13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la seconde temporisation dure -TûOt après la fin de la plage de temps allouée à l'ouverture (01) du second micro-interrupteur (2), T étant la période d'oscillation du courant (i).

14. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que 30 l'ouverture (02) du premier micro-interrupteur (1) est réalisée sur une plage de 2905796 17 temps durant 4 T après la fin de la seconde temporisation, T étant la période d'oscillation du courant (i).

15. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une séquence de fermeture comprenant les étapes successives 5 suivantes : détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lors d'un front descendant de tension, fermeture (fi) du premier micro-interrupteur (1) sur une plage de temps correspondant à une arche de tension d'alimentation (U) négative, 10 fermeture (f2) du second micro-interrupteur (2) sur une plage de temps durant 4T, T étant la période d'oscillation du courant (i), et débutant après la fin de la plage de temps allouée à la fermeture (fi) du premier micro-interrupteur (1).

16. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que 15 le dispositif de commutation comprend des moyens de détermination de la fréquence du courant délivré.

17. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que les micro-interrupteurs (1, 2) sont fabriqués en technologie MEMS.

18. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 17, caractérisé en ce que 20 les micro-interrupteurs (1, 2) sont à actionnement magnétique.