FR3096188A1 - Autonomous safety device and electrical system comprising such a device - Google Patents

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Abstract

Dispositif de sécurité autonome et système électrique comprenant un tel dispositif Dispositif de sécurité comprenant : une borne principale d’entrée (A) destinée à être connectée à une première source de tension continue (BAT) une borne principale de sortie (B) destinée à être connectée à un premier équipement électronique (Ep1) et à un deuxième équipement (Ep2) électronique, un dispositif d’interrupteur (10) comprenant une borne d’entrée (E), une borne de sortie (S) et une borne de commande (G), la borne d’entrée du dispositif d’interrupteur (10) étant connectée à la borne principale d’entrée (A), la borne de sortie du dispositif d’interrupteur (10) étant connectée à la borne principale de sortie (B), ledit dispositif d’interrupteur (10) comprenant au moins un premier interrupteur (Q1), la borne de commande (G) dudit dispositif d’interrupteur (10) étant connectée à un dispositif de commande (30) de façon à ouvrir ou fermer l’au moins un premier interrupteur (Q1) un dispositif de filtrage (20) connecté entre la borne d’entrée de courant (E) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10); caractérisé en ce que : ledit dispositif de filtrage (20) commande le dispositif d’interrupteur (10) dans sa zone linéaire lorsque le dispositif de commande d’interrupteur (30) est inactif et l’inductance (L) parasite entre le premier (Ep1) et le deuxième (Ep2) équipement est traversée par un courant de décharge. Figure pour l’abrégé : Figure 2Autonomous safety device and electrical system comprising such a device Safety device comprising: a main input terminal (A) intended to be connected to a first direct voltage source (BAT) a main output terminal (B) intended to be connected to a first electronic equipment (Ep1) and to a second electronic equipment (Ep2), a switch device (10) comprising an input terminal (E), an output terminal (S) and a control terminal ( G), the input terminal of the switch device (10) being connected to the main input terminal (A), the output terminal of the switch device (10) being connected to the main output terminal ( B), said switch device (10) comprising at least a first switch (Q1), the control terminal (G) of said switch device (10) being connected to a control device (30) so as to open or close at least a first switch (Q1) a filter device age (20) connected between the current input terminal (E) and the control terminal (G) of the switch device (10); characterized in that: said filter device (20) controls the switch device (10) in its linear region when the switch driver (30) is inactive and the parasitic inductance (L) between the first ( Ep1) and the second (Ep2) equipment is crossed by a discharge current. Figure for the abstract: Figure 2

Description

Dispositif de sécurité autonome et système électrique comportant un tel dispositifAutonomous safety device and electrical system comprising such a device

La présente invention concerne de manière générale un dispositif de sécurité d’un système électrique dans un véhicule automobile.The present invention generally relates to a safety device of an electrical system in a motor vehicle.

Plus particulièrement, l’invention concerne un système électrique comprenant un dispositif de sécurité destiné à commander un dispositif d’interrupteur permettant la dissipation d’un courant de décharge généré par une inductance parasite lors de la déconnexion d’un équipement électrique du réseau électrique du véhicule automobile. Le dispositif de sécurité permet également de filtrer les perturbations électriques se superposant au réseau électrique du véhicule de façon à éviter tout déclenchement intempestif du dispositif d’interrupteur.More particularly, the invention relates to an electrical system comprising a safety device intended to control a switch device allowing the dissipation of a discharge current generated by a parasitic inductance during the disconnection of electrical equipment from the electrical network of the motor vehicle. The safety device also makes it possible to filter electrical disturbances superimposed on the electrical network of the vehicle so as to avoid any untimely triggering of the switch device.

Les véhicules électriques ou hybrides sont équipés d’un réseau d’alimentation électrique alimentant l’ensemble des équipements électriques tels qu’un alterno-démarreur ou convertisseur de tension continue, un dispositif d’interrupteurs connecté entre la source d’alimentation continue et les équipements électriques de façon à les déconnecter du réseau électrique. Dans ce type de réseau électrique les connexions entre les différents équipements électriques nécessitent des longueurs de câble importantes générant ainsi des inductances parasites et également des surtensions.Electric or hybrid vehicles are fitted with an electrical power supply network supplying all the electrical equipment such as a starter-alternator or DC voltage converter, a device of switches connected between the DC power source and the electrical equipment in order to disconnect it from the electrical network. In this type of electrical network, the connections between the various electrical equipment require long cable lengths, thus generating parasitic inductances and also overvoltages.

Un problème connu est celui de la dissipation de l’énergie électrique contenue dans l’inductance parasite lors de la déconnexion d’un équipement électrique au réseau électrique du véhicule automobile.A known problem is that of the dissipation of the electrical energy contained in the parasitic inductance when disconnecting electrical equipment from the electrical network of the motor vehicle.

Ce problème est particulièrement difficile à résoudre quand il s’agit de dissiper un courant de décharge de l’ordre de 500A ou plus lors de la déconnexion d’un équipement électrique alimenté par exemple par une tension continue d’au moins 48V, le réseau électrique comprenant des dispositifs d’interrupteurs sensible également aux surtensions provoquées par les inductances parasites.This problem is particularly difficult to solve when it is a question of dissipating a discharge current of the order of 500A or more when disconnecting electrical equipment powered for example by a continuous voltage of at least 48V, the network circuit comprising switch devices also sensitive to overvoltages caused by parasitic inductances.

Il convient donc, lors de la déconnexion d’un équipement électrique du réseau électrique du véhicule automobile de dissiper le courant de décharge afin de ne pas dégrader les composants de ce réseau électrique.It is therefore necessary, when disconnecting electrical equipment from the electrical network of the motor vehicle, to dissipate the discharge current so as not to damage the components of this electrical network.

Pour ce faire, il est connu de l’état de la technique un système électrique comprenant un dispositif de sécurité tel que celui représenté en . Un tel système électrique SE1 comporte un dispositif de sécurité 40 comprenant :

  1. une borne principale d’entrée A destinée à être connectée à une première source de tension continue BAT
  2. une borne principale de sortie B destinée à être connectée à un premier équipement électronique Ep1 et à un deuxième équipement Ep2 électronique,
  3. un dispositif d’interrupteur 100 comprenant une borne d’entrée E, une borne de sortie S et une borne de commande G, la borne d’entrée du dispositif d’interrupteur 100 étant connectée à la borne principale d’entrée A, la borne de sortie du dispositif d’interrupteur 100 étant connectée à la borne principale de sortie B, ledit dispositif d’interrupteur 100 comprenant au moins un premier interrupteur Q1 et un deuxième interrupteur Q2, la borne de commande G dudit dispositif d’interrupteur 100 étant connectée à un dispositif de commande 30 de façon à ouvrir ou fermer le premier interrupteur Q1 ou le deuxième interrupteur Q2
  4. un dispositif de filtrage TVS connecté entre la borne de sortie de courant S et la masse électrique;
To do this, an electrical system is known in the state of the art comprising a safety device such as that shown in . Such an electrical system SE1 comprises a safety device 40 comprising:
  1. a main input terminal A intended to be connected to a first DC voltage source BAT
  2. a main output terminal B intended to be connected to a first electronic equipment Ep1 and to a second electronic equipment Ep2,
  3. a switch device 100 comprising an input terminal E, an output terminal S and a control terminal G, the input terminal of the switch device 100 being connected to the main input terminal A, the terminal output of the switch device 100 being connected to the main output terminal B, said switch device 100 comprising at least a first switch Q1 and a second switch Q2, the control terminal G of said switch device 100 being connected to a control device 30 so as to open or close the first switch Q1 or the second switch Q2
  4. a TVS filter device connected between the current output terminal S and the electrical ground;

Ainsi, dans un système électrique de l’art antérieur, le dispositif de sécurité comporte un composant de suppression de tension transitoire (de l’anglais « transient-voltage-suppressor » ou TVS, tel qu’une diode agencée pour passe en mode inverse (mode avalanche) permet d’injecter le courant excédentaire vers la masse électrique de façon à écrêter la tension d’interrupteur. Or, les composants TVS présentent comme problème de dériver en température et que leur résistance dynamique n’est pas clairement définie. De plus, lorsque la tension que l’on veut limiter est élevée, le choix des TVS est très réduit et la puissance induite dans ces TVS est forte. Les composants TVS comporte une impédance généralement faible pour limiter une surtension lors de courant décharge élevé, ces composants ont également un cout très élevé, tout en ayant un encombrement important.Thus, in an electrical system of the prior art, the safety device comprises a transient voltage suppression component (from the English "transient-voltage-suppressor" or TVS, such as a diode arranged to switch to reverse mode (avalanche mode) makes it possible to inject the excess current towards the electrical ground so as to clip the voltage of the switch. However, TVS components present the problem of drifting in temperature and their dynamic resistance is not clearly defined. moreover, when the voltage to be limited is high, the choice of TVS is very limited and the power induced in these TVS is high.The TVS components generally have a low impedance to limit an overvoltage during high discharge current, these components also have a very high cost, while having a large footprint.

L’invention a pour but de pallier au moins en partie les problèmes précités.The object of the invention is to at least partially overcome the aforementioned problems.

A cet effet, il est proposé, selon un premier aspect, un système électrique comportant un dispositif de sécurité comprenant :

  1. une borne principale d’entrée destinée à être connectée à une première source de tension continue
  2. une borne principale de sortie destinée à être connectée à un premier équipement électronique et à un deuxième équipement électronique,
  3. un dispositif d’interrupteur comprenant une borne d’entrée, une borne de sortie et une borne de commande, la borne d’entrée du dispositif d’interrupteur étant connectée à la borne principale d’entrée, la borne de sortie du dispositif d’interrupteur étant connectée à la borne principale de sortie, ledit dispositif d’interrupteur comprenant au moins un premier interrupteur, la borne de commande dudit dispositif d’interrupteur étant connectée à un dispositif de commande de façon à ouvrir ou fermer l’au moins un premier interrupteur
  4. un dispositif de filtrage connecté entre la borne d’entrée de courant et la borne de commande du dispositif d’interrupteur
  5. caractérisé en ce que : ledit dispositif de filtrage commande le dispositif d’interrupteur dans sa zone linéaire lorsque le dispositif de commande d’interrupteur est inactif et lorsque l’inductance parasite entre le premier et le deuxième équipement est traversée par un courant de décharge.
To this end, it is proposed, according to a first aspect, an electrical system comprising a safety device comprising:
  1. a main input terminal intended to be connected to a first DC voltage source
  2. a main output terminal intended to be connected to a first electronic equipment and to a second electronic equipment,
  3. a switch device comprising an input terminal, an output terminal and a control terminal, the input terminal of the switch device being connected to the main input terminal, the output terminal of the switch being connected to the main output terminal, said switch device comprising at least a first switch, the control terminal of said switch device being connected to a control device so as to open or close the at least a first switch
  4. a filter device connected between the current input terminal and the control terminal of the switch device
  5. characterized in that: said filtering device controls the switch device in its linear zone when the switch control device is inactive and when the parasitic inductance between the first and the second equipment is traversed by a discharge current.

Le dispositif de sécurité est remarquable en ce que la dissipation du courant de décharge est réalisée par les premiers et deuxième interrupteurs en utilisant au moins une partie du courant de décharge de façon à commander les premiers et deuxième interrupteurs dans la zone linéaire.The safety device is remarkable in that the dissipation of the discharge current is carried out by the first and second switches by using at least part of the discharge current so as to control the first and second switches in the linear zone.

Ainsi, le courant de décharge de l’inductance parasite est dissipé par les premier et deuxième interrupteurs, et le composant de surtension transitoire n’est plus nécessaire.Thus, the parasitic inductor discharge current is dissipated by the first and second switches, and the transient overvoltage component is no longer needed.

Dans un mode particulier de l’invention, le dispositif d’interrupteur comprend :

  1. Un premier interrupteur comportant :
    1. une borne d’entrée en courant connectée à la borne d’entrée du dispositif d’interrupteur
    2. une borne de sortie en courant connectée à la borne de sortie du dispositif d’interrupteur
    3. une borne de commande connectée à la borne de commande du dispositif d’interrupteur
In a particular mode of the invention, the switch device comprises:
  1. A first switch comprising:
    1. a current input terminal connected to the input terminal of the switch device
    2. a current output terminal connected to the output terminal of the switch device
    3. a control terminal connected to the control terminal of the switch device

Dans un mode particulier de l’invention le dispositif de filtrage comprend :

  1. une première résistance connectée d’une part à la borne d’entrée en courant et d’autre part à la borne de commande du dispositif d’interrupteur à travers une quatrième diode
  2. une première capacité connectée en parallèle de la première résistance
  3. la quatrième diode dont l’anode est connectée à la première résistance et la cathode est connectée à la borne de commande du dispositif d’interrupteur
In a particular embodiment of the invention, the filtering device comprises:
  1. a first resistor connected on the one hand to the current input terminal and on the other hand to the control terminal of the switch device through a fourth diode
  2. a first capacitor connected in parallel with the first resistor
  3. the fourth diode whose anode is connected to the first resistor and the cathode is connected to the control terminal of the switch device

De façon optionnelle, le dispositif de filtrage comprend en outre une diode zener dont la cathode est connectée à la cathode de la quatrième diode et l’anode est connectée à la borne de commande du dispositif d’interrupteur.Optionally, the filtering device further comprises a zener diode, the cathode of which is connected to the cathode of the fourth diode and the anode is connected to the control terminal of the switch device.

De façon optionnelle, les interrupteurs sont des transistors MOSFET, ou transistors IGBT, ou transistor bipolaireOptionally, the switches are MOSFET transistors, or IGBT transistors, or bipolar transistor

Dans un mode particulier de l’invention le dispositif d’interrupteur comprend un premier interrupteur et un deuxième interrupteur,

  1. Le premier interrupteur comportant :
    1. une borne d’entrée connectée à la borne d’entrée,
    2. la borne de sortie est connectée à la borne de sortie du deuxième interrupteur
    3. une borne de commande est connectée à la borne de commande du dispositif d’interrupteur.
  2. le deuxième interrupteur comportant :
    1. une borne d’entrée connectée à la borne de sortie,
    2. la borne de sortie est connectée à la borne de sortie en courant du premier interrupteur
    3. une borne de commande est connectée à la borne de commande du dispositif d’interrupteur.
In a particular embodiment of the invention, the switch device comprises a first switch and a second switch,
  1. The first switch comprising:
    1. an input terminal connected to the input terminal,
    2. the output terminal is connected to the output terminal of the second switch
    3. a control terminal is connected to the control terminal of the switch device.
  2. the second switch comprising:
    1. an input terminal connected to the output terminal,
    2. the output terminal is connected to the current output terminal of the first switch
    3. a control terminal is connected to the control terminal of the switch device.

Dans un mode particulier de l’invention le dispositif de filtrage comporte en outre :

  1. Un pont de diode comportant :
    1. une première branche formée par une première diode connectée en série avec une deuxième diode, l’anode de la deuxième diode étant connectée à la borne de sortie en courant du deuxième interrupteur, la cathode de la première diode étant connectée à la cathode de la quatrième diode, le point milieu des premières et deuxièmes diodes étant connecté à la borne de sortie du dispositif d’interrupteur
    2. une deuxième branche formée par une troisième diode et la quatrième diode, l’anode de la troisième diode étant connectée à la borne de sortie du premier interrupteur, la cathode de la troisième diode étant connectée à l’anode de la quatrième diode
  2. une deuxième résistance connectée entre la borne de sortie en courant du deuxième interrupteur et la borne de commande du dispositif d’interrupteur
In a particular mode of the invention, the filtering device further comprises:
  1. A diode bridge comprising:
    1. a first branch formed by a first diode connected in series with a second diode, the anode of the second diode being connected to the current output terminal of the second switch, the cathode of the first diode being connected to the cathode of the fourth diode, the midpoint of the first and second diodes being connected to the output terminal of the switch device
    2. a second branch formed by a third diode and the fourth diode, the anode of the third diode being connected to the output terminal of the first switch, the cathode of the third diode being connected to the anode of the fourth diode
  2. a second resistor connected between the current output terminal of the second switch and the control terminal of the switch device

De façon optionnelle, le dispositif de filtrage comporte en outre une deuxième capacité connectée entre la borne de sortie du premier interrupteur et la borne de commande du dispositif d’interrupteurOptionally, the filtering device further comprises a second capacitor connected between the output terminal of the first switch and the control terminal of the switch device

De façon optionnelle, une résistance est connectée entre la borne de commande du dispositif d’interrupteur et le dispositif de commande de façon à séparer la tension de commande du dispositif d’interrupteur de la tension du dispositif de commande (30).Optionally, a resistor is connected between the control terminal of the switch device and the control device to separate the control voltage of the switch device from the voltage of the control device (30).

L’invention vise également, selon un deuxième aspect, un convertisseur de tension comprenant un dispositif de sécurité selon un premier aspect de l’inventionThe invention also relates, according to a second aspect, to a voltage converter comprising a safety device according to a first aspect of the invention

En particulier le convertisseur de tension est un convertisseur de tension continu-continu ou un convertisseur de tension alternative-continuIn particular, the voltage converter is a DC-DC voltage converter or an AC-DC voltage converter

On peut également envisager, dans d'autres modes de réalisation, que le dispositif de filtrage et le convertisseur de tension selon l’invention présentent en combinaison tout ou partie des caractéristiques précitées.It is also possible, in other embodiments, for the filtering device and the voltage converter according to the invention to have all or part of the aforementioned characteristics in combination.

La représente un système électrique comportant un dispositif de sécurité selon l’art antérieur.There represents an electrical system comprising a safety device according to the prior art.

La représente un système électrique comportant un dispositif de sécurité mettant en œuvre l’invention selon un premier mode de réalisation de l’invention.There represents an electrical system comprising a safety device implementing the invention according to a first embodiment of the invention.

La représente un système électrique comportant un dispositif de sécurité mettant en œuvre l’invention selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.There represents an electrical system comprising a safety device implementing the invention according to a second embodiment of the invention.

En référence à la un système électrique SE2 mettant en œuvre l’invention va maintenant être décrit. Le dispositif de sécurité 2 est par exemple intégré dans un réseau électrique d’un véhicule automobile. Dans l’exemple décrit le dispositif d’interrupteur 10 comporte un interrupteur Q1 étant un transistor MOSFET.With reference to the an electrical system SE2 implementing the invention will now be described. The security device 2 is for example integrated into an electrical network of a motor vehicle. In the example described, the switch device 10 comprises a switch Q1 being a MOSFET transistor.

Le système électrique SE2 comprenant :

  1. Un premier équipement électronique Ep1 et un deuxième équipement électronique Ep2 connectés à une borne principale de sortie B d’un dispositif de sécurité 2.
  2. Le dispositif de sécurité 2 comprenant :
    1. une borne principale d’entrée A connectée à une première source de tension continue BAT, par exemple une batterie fournissant une tension de 48V.
    2. une borne principale de sortie B connectée aux premier équipement électronique Ep1 et deuxième équipement Ep2 électronique.
    3. un dispositif d’interrupteur 10 comprenant :
      1. une borne d’entrée E, connectée à la borne principale d’entrée A
      2. une borne de sortie S, connectée à la borne principale de sortie B
      3. une borne de commande G, connectée à un dispositif de commande 30 par l’intermédiaire d’une résistance R
    4. un dispositif de filtrage 20 connecté entre la borne d’entrée de courant E et la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 10;
    5. un dispositif de commande d’interrupteur 30 connecté à la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 10 par l’intermédiaire d’une résistance R
The SE2 electrical system comprising:
  1. A first electronic equipment Ep1 and a second electronic equipment Ep2 connected to a main output terminal B of a security device 2.
  2. The safety device 2 comprising:
    1. a main input terminal A connected to a first DC voltage source BAT, for example a battery supplying a voltage of 48V.
    2. a main output terminal B connected to the first electronic equipment Ep1 and second electronic equipment Ep2.
    3. a switch device 10 comprising:
      1. an input terminal E, connected to the main input terminal A
      2. an output terminal S, connected to the main output terminal B
      3. a control terminal G, connected to a control device 30 through a resistor R
    4. a filter device 20 connected between the current input terminal E and the control terminal G of the switch device 10;
    5. a switch control device 30 connected to the control terminal G of the switch device 10 via a resistor R

Les premiers et deuxièmes équipements Ep1 et Ep2 sont par exemple des alterno-démarreur ou convertisseur de tension tel qu’un onduleur. Le premier équipement Ep1 est connecté à la masse électrique et présente une tension Vep1 entre ses bornes, et le deuxième équipement Ep2 est connecté à la masse électrique et présente une tension Vep2 entre ses bornes.The first and second items of equipment Ep1 and Ep2 are, for example, starter-alternators or voltage converters such as an inverter. The first equipment item Ep1 is connected to electrical ground and has a voltage Vep1 between its terminals, and the second item of equipment Ep2 is connected to electrical ground and has a voltage Vep2 between its terminals.

La connexion électrique entre le premier équipement électronique Ep1 et le deuxième équipement électronique Ep2 créée une inductance de câblage ou encore appelée inductance parasite L. Ainsi, lorsque les premier Ep1 et deuxième Ep2 équipements électroniques sont alimentés en énergie électrique, cette inductance parasite est traversée par le courant I.The electrical connection between the first electronic equipment Ep1 and the second electronic equipment Ep2 creates a wiring inductance or also called parasitic inductance L. Thus, when the first Ep1 and second Ep2 electronic equipment are supplied with electrical energy, this parasitic inductance is crossed by the current I.

Le dispositif d’interrupteur 10 comporte un premier interrupteur Q1, la borne d’entrée en courant drain du premier interrupteur Q1 est connectée à la borne d’entrée E, la borne de sortie en courant s1 du premier interrupteur Q1 est connectée à la borne de sortie S et la borne de commande g1 est connectée à la borne de commande G.The switch device 10 comprises a first switch Q1, the drain current input terminal of the first switch Q1 is connected to the input terminal E, the current output terminal s1 of the first switch Q1 is connected to the terminal output S and control terminal g1 is connected to control terminal G.

De cette façon, le dispositif de commande 30 permet de commander l’ouverture ou la fermeture du premier interrupteur Q1. Un courant I pouvant circuler dans le sens de la borne d’entrée E vers la borne de sortie S lorsque le dispositif de commande 30 commande le premier interrupteur Q1 à la fermeture, aucun courant ne traversant la borne d’entrée E vers la borne de sortie S lorsque le dispositif de commande 30 commande le premier interrupteur Q1 à l’ouverture.In this way, the control device 30 makes it possible to control the opening or closing of the first switch Q1. A current I being able to flow in the direction of the input terminal E towards the output terminal S when the control device 30 controls the first switch Q1 on closing, no current crossing the input terminal E towards the terminal of output S when the control device 30 controls the first switch Q1 to open.

La valeur de la résistance R connectée entre le dispositif de commande 30 et la borne de commande G est choisie de façon à protéger le dispositif de commande 30. La valeur de la résistance R est en outre choisie pour diriger les courants If et Ip vers la borne de commande G. Autrement dit, la valeur de la résistance R est non nulle et choisie de façon à séparer la tension du dispositif de commande 30 de la tension de commande du dispositif d’interrupteur 10, ladite valeur de résistance R est choisie préférentiellement supérieure à 1 ohm, encore plus préférentiellement supérieure à 10 ohms.The value of the resistor R connected between the control device 30 and the control terminal G is chosen so as to protect the control device 30. The value of the resistor R is also chosen to direct the currents If and Ip towards the control terminal G. In other words, the value of the resistance R is non-zero and chosen so as to separate the voltage of the control device 30 from the control voltage of the switch device 10, said value of resistance R is chosen preferentially greater than 1 ohm, even more preferably greater than 10 ohms.

Autrement dit, les premiers et deuxièmes équipements électroniques Ep1 et Ep2 sont alimentés en énergie électrique lorsque le premier interrupteur Q1 est commandé à la fermeture par le dispositif de commande 30. L’état du premier interrupteur Q1 étant dans un état saturé lorsqu’il est commandé à la fermeture, et à l’état bloqué lorsque l’interrupteur Q1 est commandé à l’ouverture.In other words, the first and second electronic equipment items Ep1 and Ep2 are supplied with electrical energy when the first switch Q1 is controlled on closing by the control device 30. The state of the first switch Q1 being in a saturated state when it is controlled on closing, and in the blocked state when the switch Q1 is controlled on opening.

Le dispositif de filtrage 20 comprend dans l’exemple considéré:

  1. Une résistance première R1 connectée d’une part à la borne d’entrée en courant E et à la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 10 par l’intermédiaire d’une quatrième diode D4 et de la diode zener DZ1.
  2. Une première capacité C1 connectée en parallèle de la résistance première R1.
  3. La quatrième diode D4 est connectée en série avec la résistance première R1, la cathode étant connectée à la borne de commande G par l’intermédiaire d’une diode zener DZ1. L’anode étant connectée à la résistance première R1.
  4. Une diode zener DZ1 dont la cathode est connectée à la cathode de la diode D4, et son anode connectée à la borne de commande G.
The filtering device 20 comprises in the example considered:
  1. A first resistor R1 connected on the one hand to the current input terminal E and to the control terminal G of the switch device 10 via a fourth diode D4 and the zener diode DZ1.
  2. A first capacitor C1 connected in parallel with the first resistor R1.
  3. The fourth diode D4 is connected in series with the first resistor R1, the cathode being connected to the control terminal G via a zener diode DZ1. The anode being connected to the first resistor R1.
  4. A zener diode DZ1 whose cathode is connected to the cathode of diode D4, and its anode connected to the control terminal G.

Ainsi, lorsque le dispositif de commande 30 commande à la fermeture le premier interrupteur Q1, l’inductance parasite L est traversé par le courant I. Lorsque le dispositif de commande 30 commande à l’ouverture le premier interrupteur Q1, l’inductance parasite L génère un courant de décharge Id résultant du courant I et une tension à ses bornes, ce qui a pour conséquence de créer une surtension entre la borne de sortie S et la borne d’entrée E du système d’interrupteur 10.Thus, when the control device 30 controls the closing of the first switch Q1, the parasitic inductance L is crossed by the current I. When the control device 30 controls the opening of the first switch Q1, the parasitic inductance L generates a discharge current Id resulting from the current I and a voltage at its terminals, which has the consequence of creating an overvoltage between the output terminal S and the input terminal E of the switch system 10.

En effet, la tension Va – Vb est directement appliquée à la tension d’interrupteur Vds du premier interrupteur Q1 tel que définie dans [Math.1].Indeed, the voltage Va – Vb is directly applied to the switch voltage Vds of the first switch Q1 as defined in [Math.1].

Le circuit de filtrage 20 permet alors d’éviter une surtension lors de l’ouverture du premier interrupteur Q1 et donc d’éviter que la tension entre les bornes de sortie S et d’entrée E, ne dépasse un seuil prédéterminé. Dans l’exemple décrit la tension entre la borne de sortie S et la borne d’entrée E est la tension d’interrupteur Vds du premier interrupteur Q1.The filter circuit 20 then makes it possible to avoid an overvoltage when the first switch Q1 is opened and therefore to prevent the voltage between the output S and input E terminals from exceeding a predetermined threshold. In the example described the voltage between the output terminal S and the input terminal E is the switch voltage Vds of the first switch Q1.

La surtension vue par l’interrupteur Q1 ou la relation entre la tension d’interrupteur Vds et le circuit de filtrage 20 est définie telle que :The overvoltage seen by switch Q1 or the relationship between switch voltage Vds and filter circuit 20 is defined as:

Lorsque le premier interrupteur Q1 commence à s’ouvrir, la tension de commande Vgs décroit, pour tendre vers une tension nulle, et de ce fait la tension d’interrupteur Vds augmente.When the first switch Q1 begins to open, the control voltage Vgs decreases, to tend towards a zero voltage, and therefore the switch voltage Vds increases.

Lorsque La tension de commande Vgs du premier interrupteur Q1 décroit, la résistance intrinsèque Rdson du premier interrupteur Q1 augmente.When the control voltage Vgs of the first switch Q1 decreases, the intrinsic resistance Rdson of the first switch Q1 increases.

L’impédance du circuit de filtrage 20 est alors calculée pour qu’un courant If dérivé du courant de décharge Id puisse traverser le circuit de filtrage 20 lorsque l’impédance du premier interrupteur Q1 augmente. Le courant If étant au moins une partie du courant de décharge Id permettant de charger la première capacité C1. Corrélativement la tension d’interrupteur Vds est appliquée à la première capacité C1 permettant la charge de la première capacité C1.The impedance of the filter circuit 20 is then calculated so that a current If derived from the discharge current Id can flow through the filter circuit 20 when the impedance of the first switch Q1 increases. The current If being at least part of the discharge current Id making it possible to charge the first capacitor C1. Correlatively the switch voltage Vds is applied to the first capacitor C1 allowing the charging of the first capacitor C1.

Le courant traversant la première capacité C1 alimente ensuite la borne de commande G au travers de la diode D4 et de la diode zener DZ1 de façon à maintenir le premier interrupteur Q1 dans un état passant. La tension aux bornes de la première capacité C1 permettant de maintenir la tension de commande Vgs du premier transistor Q1 dans sa zone linéaire, en évitant ainsi que la tension de commande Vgs soit nulle.The current flowing through the first capacitor C1 then supplies the control terminal G through the diode D4 and the zener diode DZ1 so as to maintain the first switch Q1 in an on state. The voltage across the terminals of the first capacitor C1 making it possible to maintain the control voltage Vgs of the first transistor Q1 in its linear zone, thus preventing the control voltage Vgs from being zero.

Avantageusement, la résistance première R1 et la première capacité C1 permettent de filtrer les perturbations basse fréquence jusqu’à 1 kHz, préférentiellement jusqu’à 10 kHz, de façon à éviter qu’une perturbation remette en conduction l’interrupteur Q1 lorsqu’il est commandé dans un état ouvert et lorsque l’équipement électronique Ep2 est inactif, la tension Vep2 étant sensiblement nulle.Advantageously, the first resistor R1 and the first capacitor C1 make it possible to filter low-frequency disturbances up to 1 kHz, preferentially up to 10 kHz, so as to prevent a disturbance from bringing the switch Q1 back into conduction when it is switched on. controlled in an open state and when the electronic equipment Ep2 is inactive, the voltage Vep2 being substantially zero.

Le premier interrupteur Q1 étant commandé dans sa zone linéaire, sa résistance intrinsèque diminue, et la tension d’interrupteur Vds diminue également.The first switch Q1 being controlled in its linear zone, its intrinsic resistance decreases, and the switch voltage Vds also decreases.

Autrement dit, le dispositif de filtrage 20 permet d’asservir la tension de commande Vgs du premier interrupteur Q1 dans sa zone linéaire de façon à annuler le courant de décharge fourni par l’inductance parasite L.In other words, the filtering device 20 makes it possible to control the control voltage Vgs of the first switch Q1 in its linear zone so as to cancel the discharge current supplied by the parasitic inductance L.

Le temps d’annulation du courant de décharge Id contenu dans l’inductance parasite L lorsque le premier interrupteur Q1 est commandé dans sa zone linéaire est déterminé par [Math.3].The cancellation time of the discharge current Id contained in the parasitic inductance L when the first switch Q1 is controlled in its linear zone is determined by [Math.3].

Autrement dit, selon [Math.2] et [Math.3], le courant de décharge Id décroit selon une pente imposée par la somme des tensions zener Vdz1, tension aux bornes de la diode D4 et de la tension de commande Vgs, donc le temps d’annulation du courant de décharge Id dépend directement de la somme desdites tensions.In other words, according to [Math.2] and [Math.3], the discharge current Id decreases according to a slope imposed by the sum of the zener voltages Vdz1, voltage across the terminals of diode D4 and of the control voltage Vgs, therefore cancellation time of the discharge current Id depends directly on the sum of said voltages.

Encore dit autrement, le dispositif de filtrage 20 permet de commander le premier interrupteur Q1 dans sa zone linéaire, lorsque le dispositif de commande 30 est inactif, afin de dissiper le courant de décharge Id par le premier interrupteur Q1, la dissipation du courant de décharge se faisant pendant le temps d’annulation étant défini par [Math.3], le dispositif de filtrage 20 étant inactif lorsque le premier interrupteur Q1 est commandé par le dispositif de commande 30.In other words, the filtering device 20 makes it possible to control the first switch Q1 in its linear zone, when the control device 30 is inactive, in order to dissipate the discharge current Id by the first switch Q1, the dissipation of the discharge current taking place during the cancellation time being defined by [Math.3], the filtering device 20 being inactive when the first switch Q1 is controlled by the control device 30.

Nous allons décrire un second mode de réalisation de l’invention. La illustre ce second mode de réalisation. Par souci de simplification, des références identiques sont données sur cette figure aux éléments communs avec le premier mode de réalisation et illustrés à la [Fig. 2].We will describe a second embodiment of the invention. There illustrates this second embodiment. For the sake of simplification, identical references are given in this figure to the elements common with the first embodiment and illustrated in [Fig. 2].

Dans l’exemple décrit, le système électrique SE3 comprend :

  1. Un premier équipement électronique Ep1 et un deuxième équipement électronique Ep2.
  2. Le dispositif de sécurité 3 comprenant :
    1. une borne principale d’entrée A.
    2. une borne principale de sortie B.
    3. un dispositif d’interrupteur 100
    4. un dispositif de filtrage 200
    5. un dispositif de commande d’interrupteur 30
In the example described, the electrical system SE3 includes:
  1. A first electronic equipment Ep1 and a second electronic equipment Ep2.
  2. The safety device 3 comprising:
    1. a main input terminal A.
    2. a main output terminal B.
    3. a switch device 100
    4. a filter device 200
    5. a switch controller 30

Le dispositif d’interrupteur 100 comprend un premier interrupteur Q1 et un deuxième interrupteur Q2 connectés « tête-bêche », autrement dit le premier interrupteur Q1 et le deuxième interrupteur Q2 sont connectés de façon dite « source commune ». Dans l’exemple décrit ici, le premier interrupteur Q1 et le deuxième interrupteur Q2 sont des MOSFET dopé N. La borne d’entrée en courant d1 du premier interrupteur Q1 est connectée à la borne d’entrée E, la borne de sortie en courant s1 du premier interrupteur Q1 est connectée à la borne de sortie en courant s2 du deuxième interrupteur Q2 et la borne de commande g1 est connectée à la borne de commande G, la borne d’entrée en courant d2 du deuxième interrupteur Q2 est connectée à la borne de sortie S, la borne de commande g2 est connectée à la borne de commande G. De cette façon, lorsque l’un parmi le premier interrupteur Q1 et le deuxième interrupteur Q2 est ouvert, aucun courant ne peut s’écouler entre les bornes d’entrée E et sortie S. Les bornes de commande du premier interrupteur Q1 et deux deuxième interrupteur Q2 sont en outre reliées entre elles. Ainsi, le dispositif de commande 30 permet de commander à l’ouverture du premier interrupteur Q1 et du deuxième interrupteur Q2 et donc d’interrompre toute circulation de courant dans les deux sens entre la borne d’entrée E et la borne de sortie S.The switch device 100 comprises a first switch Q1 and a second switch Q2 connected "head to tail", in other words the first switch Q1 and the second switch Q2 are connected in a so-called "common source" manner. In the example described here, the first switch Q1 and the second switch Q2 are N-doped MOSFETs. The current input terminal d1 of the first switch Q1 is connected to the input terminal E, the current output terminal s1 of the first switch Q1 is connected to the current output terminal s2 of the second switch Q2 and the control terminal g1 is connected to the control terminal G, the current input terminal d2 of the second switch Q2 is connected to the output terminal S, the control terminal g2 is connected to the control terminal G. In this way, when one of the first switch Q1 and the second switch Q2 is open, no current can flow between the terminals input E and output S. The control terminals of the first switch Q1 and two second switches Q2 are also interconnected. Thus, the control device 30 makes it possible to control the opening of the first switch Q1 and of the second switch Q2 and therefore to interrupt any flow of current in both directions between the input terminal E and the output terminal S.

Le dispositif de filtrage (200) comporte en outre dans l’exemple considéré :

  1. Un pont de diode comportant :
    1. une première branche formée par une première diode D1 connectée en série avec une deuxième diode D2, l’anode de la deuxième diode D2 étant connectée à la borne de sortie en courant du deuxième interrupteur Q2, la cathode de la première diode D1 étant connectée à la cathode de la quatrième diode D4, le point milieu des premières et deuxièmes diodes étant connecté à la borne de sortie S du dispositif d’interrupteur 10.
    2. une deuxième branche formée par une troisième diode D3 et la quatrième diode D4, l’anode de la troisième diode D3 étant connectée à la borne de sortie s1 du premier interrupteur Q1, la cathode de la troisième diode D3 étant connectée à l’anode de la quatrième diode D4
  2. une première résistance R1 connectée d’un coté à la borne d’entrée E et connectée de l’autre coté au point milieu des troisième et quatrième diodes D3 et D4
  3. une première capacité C1 connectée en parallèle de la première résistance R1
  4. une deuxième résistance R2 connectée entre la borne de sortie en courant s du deuxième interrupteur Q2 et la borne de commande G
  5. Une deuxième capacité C2 connectée entre la borne de sortie en courant du deuxième interrupteur Q2 et la borne de commande G
  6. Une diode zener DZ1, dont la cathode est connectée aux cathodes des diodes D1 et D4, et l’anode est connectée à la borne de commande G.
The filtering device (200) further comprises in the example considered:
  1. A diode bridge comprising:
    1. a first branch formed by a first diode D1 connected in series with a second diode D2, the anode of the second diode D2 being connected to the current output terminal of the second switch Q2, the cathode of the first diode D1 being connected to the cathode of the fourth diode D4, the midpoint of the first and second diodes being connected to the output terminal S of the switch device 10.
    2. a second branch formed by a third diode D3 and the fourth diode D4, the anode of the third diode D3 being connected to the output terminal s1 of the first switch Q1, the cathode of the third diode D3 being connected to the anode of the fourth diode D4
  2. a first resistor R1 connected on one side to the input terminal E and connected on the other side to the midpoint of the third and fourth diodes D3 and D4
  3. a first capacitor C1 connected in parallel with the first resistor R1
  4. a second resistor R2 connected between the current output terminal s of the second switch Q2 and the control terminal G
  5. A second capacitor C2 connected between the current output terminal of the second switch Q2 and the control terminal G
  6. A zener diode DZ1, the cathode of which is connected to the cathodes of diodes D1 and D4, and the anode is connected to the control terminal G.

Ainsi, le dispositif de commande 30 est apte à commander à l’ouverture ou à la fermeture le premier interrupteur Q1 et le deuxième interrupteur Q2. Le courant I est dit positif lorsque la source de tension continue BAT fourni le courant I, le courant I traversant le dispositif d’interrupteur 100 dans le sens de la borne d’entrée E vers la borne de sortie S de façon à alimenter le premier Ep1 ou le deuxième Ep2 équipement électronique. Le courant I est dit négatif lorsque le premier Ep1 ou le deuxième Ep2 équipement électronique fournissent le courant I, le courant I traversant le dispositif d’interrupteur 100 dans le sens de la borne de sortie S vers la borne d’entrée E de façon à alimenter la source de tension continue BAT. La résistance R est connectée entre la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 100 et le dispositif de commande 30, de façon à séparer la tension de commande du dispositif d’interrupteur 100 de la tension du dispositif de commande 30.Thus, the control device 30 is capable of controlling the opening or closing of the first switch Q1 and the second switch Q2. The current I is said to be positive when the DC voltage source BAT supplies the current I, the current I passing through the switch device 100 in the direction from the input terminal E to the output terminal S so as to supply the first Ep1 or the second Ep2 electronic equipment. The current I is said to be negative when the first Ep1 or the second Ep2 electronic equipment supply the current I, the current I passing through the switch device 100 in the direction of the output terminal S towards the input terminal E so as to power the DC voltage source BAT. Resistor R is connected between control terminal G of switch device 100 and control device 30, so as to separate the control voltage of switch device 100 from the voltage of control device 30.

Lors de l’ouverture du premier interrupteur Q1 ou du deuxième interrupteur Q2, l’inductance parasite L génère un courant de décharge Id et une tension à ses bornes, ce qui a pour conséquence de créer une surtension entre la borne de sortie S et la borne d’entrée E du système d’interrupteur 100. En effet, La tension Va – Vb est directement appliqué à la tension entre la borne d’entrée E et la borne de sortie S.When the first switch Q1 or the second switch Q2 opens, the parasitic inductance L generates a discharge current Id and a voltage at its terminals, which has the effect of creating an overvoltage between the output terminal S and the input terminal E of the switch system 100. Indeed, the voltage Va – Vb is directly applied to the voltage between the input terminal E and the output terminal S.

Autrement dit, lorsque le sens du courant I est dit positif, lors de l’ouverture du premier transistor Q1, la surtension Va-Vb est directement appliquée à la tension d’interrupteur Vds1 du premier interrupteur Q1, le courant I pouvant circuler dans la diode intrinsèque du deuxième interrupteur Q2. Lorsque le courant I est dit négatif, lors de l’ouverture du deuxième interrupteur Q2, la surtension Va-Vb est directement appliquée à la tension d’interrupteur Vds2 du deuxième interrupteur Q2.In other words, when the direction of the current I is said to be positive, when opening the first transistor Q1, the overvoltage Va-Vb is directly applied to the switch voltage Vds1 of the first switch Q1, the current I being able to flow in the intrinsic diode of the second switch Q2. When the current I is said to be negative, when the second switch Q2 opens, the overvoltage Va-Vb is directly applied to the switch voltage Vds2 of the second switch Q2.

Le circuit de filtrage 200 permet donc de limiter une surtension lors de l’ouverture du premier interrupteur Q1 ou du deuxième interrupteur Q2 et donc de maitriser la surtension et faire en sorte que la tension entre les bornes de sortie S et d’entrée E ne dépasse un seuil prédéterminé.The filter circuit 200 therefore makes it possible to limit an overvoltage when the first switch Q1 or the second switch Q2 is opened and therefore to control the overvoltage and ensure that the voltage between the output terminals S and input E does not exceeds a predetermined threshold.

La surtension vue par le premier interrupteur Q1 ou le deuxième interrupteur Q2 est respectivement définie telle que dans [Math.4] et [Math.5] :The overvoltage seen by the first switch Q1 or the second switch Q2 is respectively defined as in [Math.4] and [Math.5]:

Lorsque le premier interrupteur Q1 ou le deuxième interrupteur Q2 commence à s’ouvrir, la tension de commande Vgs décroit, pour tendre vers une tension nulle, et de ce fait la tension entre les bornes d’entrée E et de sortie S augmente.When the first switch Q1 or the second switch Q2 begins to open, the control voltage Vgs decreases, to tend towards a zero voltage, and therefore the voltage between the input terminals E and output S increases.

L’impédance du circuit de filtrage 200 est alors calculée pour que le courant If dérivé du courant de décharge Id puisse traverser le dispositif de filtrage 200 lorsque l’impédance du dispositif d’interrupteur 100 augmente. Le courant If permet de charger la capacité C1, corrélativement la tension entre les bornes d’entrée E et de sortie S est appliquée à la capacité C1, permettant la charge de la capacité C1.The impedance of the filter circuit 200 is then calculated so that the current If derived from the discharge current Id can pass through the filter device 200 when the impedance of the switch device 100 increases. The current If makes it possible to charge the capacitor C1, correlatively the voltage between the input E and output S terminals is applied to the capacitor C1, allowing the charging of the capacitor C1.

Le circuit de filtrage 200 est en outre conçu de manière à conduire au moins une partie du courant de décharge Id vers la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 100.The filter circuit 200 is further designed so as to conduct at least part of the discharge current Id to the control terminal G of the switch device 100.

En effet, lorsque le courant de décharge Id est dans le sens dit positif, les troisième et quatrième diodes D3 et D4 permettent de conduire un courant If étant une partie du courant de décharge Id, de façon à alimenter la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 100 au travers de la diode zener DZ1. Et lorsque le courant de décharge Id est dans le sens dit négatif, les première et deuxième diodes D1 et D2 permettent de conduire un courant Ip étant une partie du courant de décharge Id, et donc d’alimenter la borne de commande G du dispositif d’interrupteur 100 au travers de la diode zener DZ1.Indeed, when the discharge current Id is in the so-called positive direction, the third and fourth diodes D3 and D4 make it possible to conduct a current If being part of the discharge current Id, so as to supply the control terminal G of the device of switch 100 through the zener diode DZ1. And when the discharge current Id is in the so-called negative direction, the first and second diodes D1 and D2 make it possible to conduct a current Ip being part of the discharge current Id, and therefore to supply the control terminal G of the device d switch 100 through the zener diode DZ1.

Autrement dit, lorsque le courant de décharge Id est dit positif, le courant If permet d’alimenter en courant la borne de commande G et la tension aux bornes de la capacité C1 permet de maintenir la tension de commande Vgs du premier interrupteur Q1 dans sa zone linéaire, le courant de décharge Id traversant donc le premier interrupteur Q1 et passant ensuite par la diode intrinsèque du deuxième interrupteur Q2. Et lorsque le courant de décharge Id est dit négatif, le courant Ip permet d’alimenter en courant la borne de commande G et la tension aux bornes de la capacité C2 permet de maintenir la tension de commande Vgs du deuxième interrupteur Q2 dans sa zone linéaire, le courant de décharge Id traversant donc le deuxième interrupteur Q2 et passant ensuite par la diode intrinsèque du premier interrupteur Q1.In other words, when the discharge current Id is said to be positive, the current If makes it possible to supply current to the control terminal G and the voltage across the terminals of the capacitor C1 makes it possible to maintain the control voltage Vgs of the first switch Q1 in its linear zone, the discharge current Id therefore passing through the first switch Q1 and then passing through the intrinsic diode of the second switch Q2. And when the discharge current Id is said to be negative, the current Ip makes it possible to supply current to the control terminal G and the voltage across the terminals of the capacitor C2 makes it possible to maintain the control voltage Vgs of the second switch Q2 in its linear zone , the discharge current Id therefore passing through the second switch Q2 and then passing through the intrinsic diode of the first switch Q1.

Ainsi le dispositif de filtrage 200 permet de maintenir une tension de commande Vgs appliquée au premier interrupteur Q1 et deuxième interrupteur Q2 selon le sens du courant de décharge positif ou négatif. Le premier interrupteur Q1 ou le deuxième interrupteur Q2 étant commandés dans la zone linéaire, la tension entre la borne d’entrée E et la borne de sortie S diminue et permet donc d’éviter une surtension lors de l’ouverture de l’un des interrupteurs Q1 ou Q2.Thus the filtering device 200 makes it possible to maintain a control voltage Vgs applied to the first switch Q1 and second switch Q2 according to the direction of the positive or negative discharge current. The first switch Q1 or the second switch Q2 being controlled in the linear zone, the voltage between the input terminal E and the output terminal S decreases and therefore makes it possible to avoid an overvoltage when one of the switches Q1 or Q2.

Plus précisément, le dispositif de filtrage 200 permet d’asservir la tension de commande Vgs des premier et deuxième interrupteurs Q1 et Q2 dans la zone linéaire de façon à annuler le courant de décharge généré par l’inductance parasite L, que le courant de décharge soit dit de sens positif ou négatif.More precisely, the filtering device 200 makes it possible to control the control voltage Vgs of the first and second switches Q1 and Q2 in the linear zone so as to cancel the discharge current generated by the parasitic inductance L, that the discharge current either positive or negative.

Le temps d’annulation du courant de décharge Id contenu dans l’inductance parasite L lorsque le premier interrupteur Q1 ou le deuxième interrupteur Q2 sont commandés dans la zone linéaire et déterminé respectivement par [Math.6] et [Math.7]The cancellation time of the discharge current Id contained in the parasitic inductance L when the first switch Q1 or the second switch Q2 are controlled in the linear zone and determined respectively by [Math.6] and [Math.7]

Selon [Math.6] et [Math.7] le courant de décharge Id décroit selon une pente imposée par la somme des tensions zener Vdz1, les tensions de diode D3 et D4 (ou les tensions de diodes D1 et D2) et de la tension de commande Vgs, donc le temps d’annulation du courant de décharge Id dépend directement de la somme desdites tensions.According to [Math.6] and [Math.7] the discharge current Id decreases according to a slope imposed by the sum of the zener voltages Vdz1, the diode voltages D3 and D4 (or the diode voltages D1 and D2) and the control voltage Vgs, therefore the discharge current Id cancellation time depends directly on the sum of said voltages.

Le dispositif de filtrage 200 comporte en outre une deuxième résistance R2 permettant de maintenir les premiers et deuxièmes interrupteurs Q1 et Q2 ouverts lors d’une déconnexion du dispositif de commande 30.The filtering device 200 further comprises a second resistor R2 making it possible to maintain the first and second switches Q1 and Q2 open during a disconnection of the control device 30.

Avantageusement la première résistance R1 avec la première capacité C1 et la deuxième résistance R2 avec la deuxième capacité C2 forment un filtre de type passe-bande tel que définie par [Math.8] définissant l’atténuation des perturbations en fonction d’une fréquence et garantissant une non remise en conduction des premiers et deuxièmes interrupteurs Q1 et Q2 dans une plage de fréquence définie par le choix des composants des premières et deuxième résistance R1 et R2 et des premières et deuxièmes résistances C1 et C2.Advantageously, the first resistor R1 with the first capacitor C1 and the second resistor R2 with the second capacitor C2 form a band-pass type filter as defined by [Math.8] defining the attenuation of disturbances as a function of a frequency and guaranteeing non-re-conducting of the first and second switches Q1 and Q2 in a frequency range defined by the choice of the components of the first and second resistors R1 and R2 and of the first and second resistors C1 and C2.

Claims (15)

Dispositif de sécurité (2,3) comprenant :
  1. une borne principale d’entrée (A) destinée à être connectée à une première source de tension continue (BAT)
  2. une borne principale de sortie (B) destinée à être connectée à un premier équipement électronique (Ep1) et à un deuxième équipement (Ep2) électronique,
  3. un dispositif d’interrupteur (10,100) comprenant une borne d’entrée (E), une borne de sortie (S) et une borne de commande (G), la borne d’entrée du dispositif d’interrupteur (10,100) étant connectée à la borne principale d’entrée (A), la borne de sortie du dispositif d’interrupteur (10,100) étant connectée à la borne principale de sortie (B), ledit dispositif d’interrupteur (10,100) comprenant au moins un premier interrupteur (Q1), la borne de commande (G) dudit dispositif d’interrupteur (10,100) étant connectée à un dispositif de commande (30) de façon à ouvrir ou fermer l’au moins un premier interrupteur (Q1)
  4. un dispositif de filtrage (20,200) connecté entre la borne d’entrée de courant (E) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10);
  5. caractérisé en ce que : ledit dispositif de filtrage (20,200) commande le dispositif d’interrupteur (10,100) dans sa zone linéaire lorsque le dispositif de commande d’interrupteur (30) est inactif et lorsque l’inductance (L) parasite entre le premier (Ep1) et le deuxième (Ep2) équipement est traversée par un courant de décharge.
Safety device (2,3) comprising:
  1. a main input terminal (A) intended to be connected to a first DC voltage source (BAT)
  2. a main output terminal (B) intended to be connected to a first electronic device (Ep1) and to a second electronic device (Ep2),
  3. a switch device (10,100) comprising an input terminal (E), an output terminal (S) and a control terminal (G), the input terminal of the switch device (10,100) being connected to the main input terminal (A), the output terminal of the switch device (10,100) being connected to the main output terminal (B), said switch device (10,100) comprising at least a first switch (Q1 ), the control terminal (G) of said switch device (10,100) being connected to a control device (30) so as to open or close the at least one first switch (Q1)
  4. a filter device (20,200) connected between the current input terminal (E) and the control terminal (G) of the switch device (10);
  5. characterized in that: said filtering device (20,200) controls the switch device (10,100) in its linear region when the switch control device (30) is inactive and when the parasitic inductance (L) between the first (Ep1) and the second (Ep2) device is crossed by a discharge current.
Dispositif de sécurité selon la revendication 1 dans lequel:
  1. Le premier interrupteur (Q1) comporte:
    1. une borne d’entrée en courant (d1) connectée à la borne d’entrée (E) du dispositif d’interrupteur (10,100)
    2. une borne de sortie en courant (s1) connectée à la borne de sortie (S) du dispositif d’interrupteur (10,100)
    3. une borne de commande (g1) connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)
A security device according to claim 1 wherein:
  1. The first switch (Q1) comprises:
    1. a current input terminal (d1) connected to the input terminal (E) of the switch device (10,100)
    2. a current output terminal (s1) connected to the output terminal (S) of the switch device (10,100)
    3. a control terminal (g1) connected to the control terminal (G) of the switch device (10,100)
Dispositif de sécurité selon les revendications 1 à 2 dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comprend :
  1. une première résistance (R1) connectée d’une part à la borne d’entrée en courant (E) et d’autre part à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100) à travers une quatrième diode (D4)
  2. une première capacité (C1) connectée en parallèle de la première résistance (R1)
  3. la quatrième diode (D4) dont l’anode est connectée à la première résistance (R1) et la cathode est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)
Security device according to claims 1 to 2 in which the filtering device (20,200) comprises:
  1. a first resistor (R1) connected on the one hand to the current input terminal (E) and on the other hand to the control terminal (G) of the switch device (10,100) through a fourth diode (D4 )
  2. a first capacitor (C1) connected in parallel with the first resistor (R1)
  3. the fourth diode (D4) whose anode is connected to the first resistor (R1) and the cathode is connected to the control terminal (G) of the switch device (10,100)
Dispositif de sécurité selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comprend en outre une diode zener (DZ1) dont la cathode est connectée à la cathode de la quatrième diode (D4) et l’anode est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100).Security device according to the preceding claim, in which the filtering device (20,200) further comprises a zener diode (DZ1) whose cathode is connected to the cathode of the fourth diode (D4) and the anode is connected to the terminal of control (G) of the switch device (10,100). Dispositif de sécurité selon la revendication 3 ou 4 dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comporte en outre :
  1. Un pont de diode comportant :
    1. une première branche formée par une première diode (D1) connectée en série avec une deuxième diode (D2), l’anode de la deuxième diode (D2) étant connectée à la borne de sortie en courant d’un deuxième interrupteur (Q2), la cathode de la première diode (D1) étant connectée à la cathode de la quatrième diode (D4), le point milieu des premières et deuxièmes diodes étant connecté à la borne de sortie (S) du dispositif d’interrupteur (10,100)
    2. une deuxième branche formée par une troisième diode (D3) et la quatrième diode (D4), l’anode de la troisième diode (D3) étant connectée à la borne de sortie (s2) du premier interrupteur (Q1), la cathode de la troisième diode (D3) étant connectée à l’anode de la quatrième diode (D4)
  2. une deuxième résistance (R2) connectée entre la borne de sortie en courant (s2) d’un deuxième interrupteur (Q2) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)
Security device according to claim 3 or 4 in which the filtering device (20,200) further comprises:
  1. A diode bridge comprising:
    1. a first branch formed by a first diode (D1) connected in series with a second diode (D2), the anode of the second diode (D2) being connected to the current output terminal of a second switch (Q2), the cathode of the first diode (D1) being connected to the cathode of the fourth diode (D4), the midpoint of the first and second diodes being connected to the output terminal (S) of the switch device (10,100)
    2. a second branch formed by a third diode (D3) and the fourth diode (D4), the anode of the third diode (D3) being connected to the output terminal (s2) of the first switch (Q1), the cathode of the third diode (D3) being connected to the anode of the fourth diode (D4)
  2. a second resistor (R2) connected between the current output terminal (s2) of a second switch (Q2) and the control terminal (G) of the switch device (10,100)
Dispositif de sécurité selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comporte en outre une deuxième capacité (C2) connectée entre la borne de sortie (s1) du premier interrupteur (Q1) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)Safety device according to the preceding claim, in which the filtering device (20,200) further comprises a second capacitor (C2) connected between the output terminal (s1) of the first switch (Q1) and the control terminal (G) of the device of switch (10,100) Dispositif de sécurité selon la revendication 1 dans lequel le dispositif d’interrupteur (10,100) comprend un premier interrupteur (Q1) et un deuxième interrupteur (Q2),
  1. Ledit premier interrupteur (Q1) comportant :
    1. une borne d’entrée (d1) connectée à la borne d’entrée (E),
    2. la borne de sortie (s1) est connectée à la borne de sortie (s2) du deuxième interrupteur (Q2)
    3. une borne de commande (g1) est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100).
  2. ledit deuxième interrupteur (Q2) comportant :
    1. une borne d’entrée (d2) connectée à la borne de sortie (S),
    2. la borne de sortie (s2) est connectée à la borne de sortie en courant (S) du premier interrupteur (Q1)
    3. une borne de commande (g2) est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100).
A safety device according to claim 1 wherein the switch device (10,100) comprises a first switch (Q1) and a second switch (Q2),
  1. Said first switch (Q1) comprising:
    1. an input terminal (d1) connected to the input terminal (E),
    2. the output terminal (s1) is connected to the output terminal (s2) of the second switch (Q2)
    3. a control terminal (g1) is connected to the control terminal (G) of the switch device (10,100).
  2. said second switch (Q2) comprising:
    1. an input terminal (d2) connected to the output terminal (S),
    2. the output terminal (s2) is connected to the current output terminal (S) of the first switch (Q1)
    3. a control terminal (g2) is connected to the control terminal (G) of the switch device (10,100).
Dispositif de sécurité selon les revendications 1 et 7 dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comprend :
  1. une première résistance (R1) connectée d’une part à la borne d’entrée en courant (E) et d’autre part à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100) à travers une quatrième diode (D4)
  2. une première capacité (C1) connectée en parallèle de la première résistance (R1)
  3. la quatrième diode (D4) dont l’anode est connectée à la première résistance (R1) et la cathode est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)
Security device according to claims 1 and 7 in which the filtering device (20,200) comprises:
  1. a first resistor (R1) connected on the one hand to the current input terminal (E) and on the other hand to the control terminal (G) of the switch device (10,100) through a fourth diode (D4 )
  2. a first capacitor (C1) connected in parallel with the first resistor (R1)
  3. the fourth diode (D4) whose anode is connected to the first resistor (R1) and the cathode is connected to the control terminal (G) of the switch device (10,100)
Dispositif de sécurité selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comprend en outre une diode zener (DZ1) dont la cathode est connectée à la cathode de la quatrième diode (D4) et l’anode est connectée à la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100).Security device according to the preceding claim, in which the filtering device (20,200) further comprises a zener diode (DZ1) whose cathode is connected to the cathode of the fourth diode (D4) and the anode is connected to the terminal of control (G) of the switch device (10,100). Dispositif de sécurité selon la revendication 8 ou 9 dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comporte en outre :
  1. Un pont de diode comportant :
    1. une première branche formée par une première diode (D1) connectée en série avec une deuxième diode (D2), l’anode de la deuxième diode (D2) étant connectée à la borne de sortie en courant du deuxième interrupteur (Q2), la cathode de la première diode (D1) étant connectée à la cathode de la quatrième diode (D4), le point milieu des premières et deuxièmes diodes étant connecté à la borne de sortie (S) du dispositif d’interrupteur (10,100)
    2. une deuxième branche formée par une troisième diode (D3) et la quatrième diode (D4), l’anode de la troisième diode (D3) étant connectée à la borne de sortie (s2) du premier interrupteur (Q1), la cathode de la troisième diode (D3) étant connectée à l’anode de la quatrième diode (D4)
  2. une deuxième résistance (R2) connectée entre la borne de sortie en courant (s2) du deuxième interrupteur (Q2) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)
Security device according to claim 8 or 9 in which the filtering device (20,200) further comprises:
  1. A diode bridge comprising:
    1. a first branch formed by a first diode (D1) connected in series with a second diode (D2), the anode of the second diode (D2) being connected to the current output terminal of the second switch (Q2), the cathode of the first diode (D1) being connected to the cathode of the fourth diode (D4), the midpoint of the first and second diodes being connected to the output terminal (S) of the switch device (10,100)
    2. a second branch formed by a third diode (D3) and the fourth diode (D4), the anode of the third diode (D3) being connected to the output terminal (s2) of the first switch (Q1), the cathode of the third diode (D3) being connected to the anode of the fourth diode (D4)
  2. a second resistor (R2) connected between the current output terminal (s2) of the second switch (Q2) and the control terminal (G) of the switch device (10,100)
Dispositif de sécurité selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de filtrage (20,200) comporte en outre une deuxième capacité (C2) connectée entre la borne de sortie (s1) du premier interrupteur (Q1) et la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100)Safety device according to the preceding claim, in which the filtering device (20,200) further comprises a second capacitor (C2) connected between the output terminal (s1) of the first switch (Q1) and the control terminal (G) of the device of switch (10,100) Dispositif de sécurité selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel une résistance R est connectée entre la borne de commande (G) du dispositif d’interrupteur (10,100) et le dispositif de commande (30) de façon à séparer la tension de commande du dispositif d’interrupteur (10,100) de la tension du dispositif de commande (30).A safety device according to any preceding claim wherein a resistor R is connected between the control terminal (G) of the switch device (10,100) and the control device (30) so as to separate the control voltage from the switch device (10,100) from the voltage of the control device (30). Dispositif de sécurité selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou les interrupteurs du dispositif d’interrupteur (10,100) sont des transistors MOSFET, ou transistor IGBT, ou transistor BipolaireSafety device according to any one of the preceding claims, in which the switch or switches of the switch device (10,100) are MOSFET transistors, or IGBT transistor, or Bipolar transistor Convertisseur de tension comprenant :
Un dispositif de sécurité selon l’une des revendications 1 à 13Voltage converter including:
A security device according to one of claims 1 to 13 Convertisseur de tension selon la revendication 14 dans lequel ledit convertisseur de tension est un convertisseur de tension continu-continu ou un convertisseur de tension alternative-continuA voltage converter according to claim 14 wherein said voltage converter is a DC-DC voltage converter or an AC-DC voltage converter
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