WO1999034382A1 - Relais hybride de puissance - Google Patents

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WO1999034382A1
WO1999034382A1 PCT/FR1998/002851 FR9802851W WO9934382A1 WO 1999034382 A1 WO1999034382 A1 WO 1999034382A1 FR 9802851 W FR9802851 W FR 9802851W WO 9934382 A1 WO9934382 A1 WO 9934382A1
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contact
voltage
hybrid
signal
control
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PCT/FR1998/002851
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Gérard Blain
Luc Raffestin
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Crouzet Automatismes
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Definitions

  • the invention relates to hybrid power relays used to open or close electrical circuits.
  • Electromechanical type relays comprise one or more electrical contacts with mechanical displacement, coupled to a mobile element of the magnetic circuit of an electromagnet.
  • the electromagnet is controlled by supplying its coil producing an induction flux in the magnetic circuit causing the displacement of the mobile element and the closing or opening of the electrical contacts of the relay.
  • Sealing causes the appearance of charcoal between the contacts, due to the combustion of dust or particles of material at the time of the arc.
  • One of the consequences of coal mining is the degradation of the quality of the contact by increasing the resistance to the passage of current.
  • Static relays unlike electromechanical relays, do not use mobile mechanical elements but semiconductor components capable of opening or closing an electrical circuit in which they are inserted.
  • Solid state relays use semiconductor components such as triacs, thyristors, transistors, MOS-thyristors known under the English name of "Insulated Gâte Controlled Thyristor” or “IGCT”, bipolar insulated gate transistors known as English name of "Insulated Gâte Bipolar Transistor" or "IGBT”, the MOS-controlled thyristors known by the English name of "MOS Controlled Thyristor" or "MCT".
  • These types of semiconductor components include two power inputs intended to be connected to an electrical circuit and a control input putting the semiconductor component, when it is inserted into the electrical circuit by its two power inputs, either in a blocked state, or in a state passing between these two power inputs. In the blocked state, all the voltage of the electrical circuit is applied to the power inputs of the semiconductor component and in the on state the semiconductor is crossed by the current of the electrical circuit in which it is inserted.
  • Static relays nevertheless have a drawback compared to electromechanical relays.
  • the semiconductor component in the on (or saturated) state, the semiconductor component has, between its power inputs, when the current flows, a residual saturation voltage producing a dissipation of heat energy in the semiconductor component and an increase in its temperature.
  • this residual saturation voltage is of the order of 1.5 volts. Therefore, the static power relays must be used in conjunction with thermal radiators to evacuate the heat energy dissipated by the semiconductor component and thus assure them a sufficient service life.
  • hybrid relay In another type of relay commonly called hybrid relay, the semiconductor component is connected in parallel with the electrical contact with mechanical displacement of the electromechanical relay.
  • the control of the hybrid relay simultaneously causes the semiconductor component which absorbs the switching arc to go on and the contact of the relay which short-circuits the semiconductor component closes.
  • the contact having a very low resistance the current of the electric circuit passes by the contact and not by the semiconductor component which is defused thus avoiding its heating.
  • this solution has drawbacks.
  • an increase in resistance between the relay contacts due to different phenomena such as, for example, coal, oxidation, aging or a mechanical fault in the contacts, causes the appearance of a voltage drop between the contacts which can be high enough to prime the semiconductor component in parallel with the contact and cause a portion of it to pass through permanently , see practically the entire current of the electrical circuit in the semiconductor component, which produces its heating see its destruction, if it has not been equipped with a radiator.
  • the present invention overcomes the drawbacks of the prior art by proposing a hybrid power relay intended to be inserted in an electrical circuit, the hybrid relay comprising an electrical contact with mechanical displacement, a semiconductor component in parallel on the contact. electric with mechanical displacement, means for controlling on the one hand the closing of the contact and the conduction of the semiconductor component in response to a first control signal, and on the other hand the opening of the contact and the setting conduction of the semiconductor component in response to a second control signal, characterized in that the control means comprise means for:
  • the hybrid relay relay according to the invention can operate with any power component, namely, triacs, thyristors, but also transistors, IGBTs, IGCTs, MCTs.
  • the hybrid power relay is designed to generate, from the first relay control signal, the closing signal of the contact and the first component conduction signal, independently of each other, which makes it possible to conduct the semiconductor component conduction either simultaneously with the contact closure signal, or before the signal of closing the contact. It is the same when opening the contact.
  • An advantage deriving from this function is that the reaction time of the mechanical contact during the appearance, either of the closing signal or of the opening signal, does not intervene. Indeed, in the case of a relay having a fast response time, the conduction of the semiconductor component can be triggered when the contact is closed, before this closure and when the contact is opened, before this opening, this which ensures sufficient time for the establishment of the current in the semiconductor and thus effect either the opening or the closing of the contact with a substantially zero current.
  • the conduction signal of the semiconductor component may be transmitted simultaneously with either the closing signal or the relay contact opening signal.
  • the hybrid power relay according to the invention provides synchronized switching between the electric contact with mechanical displacement and the semiconductor component in parallel with the contact. This synchronization eliminates almost all of the electric arc that can occur on opening or closing of the electrical contact. Indeed, the opening or closing of the contact is only carried out when the semiconductor component is controlled in the on state.
  • the hybrid power relay according to the invention has the advantage of making it unnecessary to use a radiator for the semiconductor component, which reduces the cost and the size of the hybrid relay. In fact, after closing the contact, stopping the first conduction signal of the semiconductor component prevents the latter from starting by the appearance of a permanent voltage drop across its terminals, due for example to coal or to a permanent mechanical fault of the contact, thus avoiding the passage of the current of the circuit electric in the semiconductor component and protecting it from abnormal heating or even destruction.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a hybrid power relay according to the invention
  • FIG. 2 shows an electrical diagram of an embodiment of a hybrid power relay according to the invention
  • FIG. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f and 3g represent the operating diagrams of the hybrid power relay of Figure 2.
  • a hybrid power relay 10 has two terminals A and B intended to be inserted in an electrical circuit CE.
  • the hybrid relay is opened or closed by a control input ER of the hybrid relay 10.
  • the hybrid relay 10 essentially comprises:
  • Control means comprise a control circuit 40 having the control input ER of the hybrid relay, a first output X1 driving the control input EC of the semiconductor component 30 and a second output X2 supplying the coil 22.
  • the hybrid power relay 10 may further comprise a protection 50 connected between the terminals A and B in order to protect the relay hybrid of any overvoltages that may appear on the CE electrical network.
  • the semiconductor component 30 can be chosen from triacs, thyristors, transistors, IGBTs, IGCTs, MCTs and can be associated with one or more semiconductor components of the same type in order to ensure the functionality of the relay. hybrid power according to the type of electrical circuit in which the hybrid relay is inserted.
  • the hybrid power relay has the advantage of ensuring synchronization of the control of the mechanical displacement contact and of the semiconductor component, taking into account requirements linked to the electrical circuit or to the loads connected to the electrical circuit. .
  • the control means are configured to ensure switching of the hybrid relay when passing through a value close to 0 volts of the voltage of the electric circuit.
  • the closing of the hybrid relay at any time during the period of the alternating voltage of the electric circuit, and in particular when this voltage is at its maximum, causes a sudden establishment of the current in the electric circuit which can present drawbacks for the connected equipment. to the electrical circuit, see for the electrical circuit itself.
  • FIG. 2 represents an electrical diagram of a hybrid power relay 60, according to the invention using a triac in parallel with the mechanical displacement contact and comprising control means using a microcontroller.
  • the microcontroller has the advantage of integrating in the hybrid relay a certain intelligence allowing to take into account many parameters related to the characteristics of the hybrid relay, and to those of the electric circuit in which the hybrid relay is inserted.
  • the hybrid relay 60 is inserted into an alternating current electrical circuit comprising two channels, a first channel V1 and a second channel V2 under a voltage Ue between these channels. Channels V1 and V2 supply loads not shown in Figure 2.
  • the hybrid relay 60 is inserted in the first channel V1 respectively by a first input terminal SA on the side of the voltage source Ue and by a first output terminal CA on the load side, and in the second channel V2 respectively by a second input terminal SB on the side of the voltage source Ue and by a second output terminal CB on the load side.
  • the hybrid relay 60 comprises a contact 70 with mechanical displacement in parallel with a triac 80, the assembly constituted by the contact 70 in parallel with the triac 80 being inserted in the first channel V1 between the first input terminal SA and the first AC output terminal, the assembly ensuring the opening or closing of the first channel V1.
  • the second channel V2 continuously crosses the hybrid relay, between the second input terminal SB and the second output terminal CB.
  • the hybrid relay control means are supplied from the voltage Ue of the electrical circuit in which the hybrid relay is inserted by a supply circuit 90 and a regulation circuit 92.
  • the supply circuit 90 is connected between the channels V1 and V2 of the electric circuit under the voltage Ue supplying, from the voltage Ue and through a capacitor C1, the energy necessary for supplying the control means of the hybrid relay .
  • One side of the supply circuit 90 being connected to the first input terminal SA and the other side to the second input terminal SB.
  • the supply circuit 90 supplies, according to a known diagram, a continuously constant supply voltage VL between a first line L1 and a second line 12.
  • the second line L2 will be considered to be at a reference potential Vo.
  • the regulation circuit 92 is connected between the first line L1 and the second line L2 under the supply voltage VL and supplies on a third line L3, a regulated voltage VC with respect to the second line L2 at the potential Vo of reference.
  • the voltage VC supplies a microcontroller 100 for the control means of the hybrid relay.
  • the control means of the hybrid relay essentially comprise the microcontroller 100 having - a first logic input E1 receiving opening control information (first control signal established on the input E1) and closing (second control signal established on the 'input E1) of the hybrid relay;
  • the detection circuit comprises a pair of photodiodes D6 and D7 mounted in head to tail parallel optically coupled to a phototransistor Q6, this pair of photodiodes being in series with a circuit of the RC series type constituted by a resistor R17 and a capacitor C6, the pair of photodiodes and the RC circuit being connected in parallel on the whole of the triac 80 in parallel with the contact 70.
  • the resistor R17 has a value of approximately 47 ohms and the capacitance C6 has a value about 10 nanofarads.
  • a first logic output S1 provides a first signal for activating the triac 80 in response to the application to the input E1 of the first control signal (order to close the relay); the output S1 also provides a second conduction signal from the triac 80 in response to the application to the input E1 of the second control signal (order to open the relay).
  • This output S1 drives an input of the triac 80 conduction control means.
  • These means comprise a first follower transistor Q3 connected by its base on the one hand, to the first logic output S1 through a base resistor R7, and on the other hand to the reference potential Vo through a resistor R4, the emitter of the first follower transistor Q3 being connected to the reference potential Vo and the collector to an input 110 of a gate current generator 112, an output 114 of the trigger current generator 112 being connected to the trigger G of the triac 80 at the potential of the first channel V1 on the side of the voltage source Ue;
  • a second logic output S2 provides a contact closing signal (high state on S2), in response to the establishment on input E1 of the first control signal, and a contact opening signal (low state on S2) ), in response to the establishment of the second control signal on input E1.
  • the output S2 drives an input to the supply means of a coil 72 actuating the contact 70 with mechanical displacement.
  • These means comprise a second follower transistor Q4 connected by its base on the one hand, to the second logic output S2 through a base resistor R8, and on the other hand to the reference potential Vo through a resistor R6, the emitter from the second follower transistor Q4 being connected to the reference potential Vo, and the collector, through a light-emitting diode D8, to a first supply terminal 118 of the coil 72, a second supply terminal 120 of the coil 72 being connected at the first line L1, at the supply voltage VL.
  • the hybrid relay 60 comprises a control input having two control terminals GN and IN on which a voltage is applied whose level is used to establish the control signals on the input E1 of the microcontroller. Between the GN and IN terminals is connected a resistor R15 in series with a photodiode D5 optically coupled to a phototransistor Q5 of a first photocoupler U1.
  • the first photocoupler U1 provides galvanic isolation between the control input of the hybrid relay and its elements under the voltage Ue of the electrical circuit.
  • the phototransistor Q5 is connected by its collector to the third line L3 at the regulated voltage VC, and by its transmitter, on the one hand via a resistor R14 to the second line L2 at the reference potential Vo, and d on the other hand to the first logic input E1 of the microcontroller 100, this first logic input E1 receiving the information of command to open or close the hybrid relay.
  • a control voltage Te applied between the two terminals GN and IN for controlling the hybrid relay produces a current le in the photodiode D5 sufficient to ignite it and saturate the phototransistor Q5.
  • the saturation of the phototransistor Q5 switches its transmitter and the first logic input E1 of the microcontroller from the reference potential Vo, to the regulated potential VC, corresponding to a change in logic state of the first input E1 which goes from state 0 to l 'state 1. This change of state of the first input E1 is taken into account by the microcontroller which triggers a closing sequence of the hybrid relay 60.
  • a second photocoupler U2 forming part of the detection circuit 102 ensures the generation of logic level IP pulses applied to the second logic input E2 of the microcontroller 100. These logic level pulses allow the microcontroller to determine on the one hand, the change in polarity of the voltage Ue of the electrical circuit (passage by a voltage Ue close to 0 volts) and on the other hand the state of the assembly constituted by the contact 70 in parallel with the triac 80.
  • the photocoupler U2 comprises the pair of photodiodes D6 and D7 mounted in head-to-tail parallel optically coupled to the phototransistor Q6, one side of the pair of photodiodes being connected through a capacitor C6 on the first channel V1, on the side of the first AC output terminal of the hybrid relay, the other side of the pair being connected through a resistor R17 to the first channel V1 on the side of the first input terminal SA of the hybrid relay.
  • a voltage V appearing at the terminals of the assembly constituted by the contact 70 in parallel with the triac 80 is applied to the detection circuit 102.
  • the phototransistor Q6 is controlled on the one hand by one of the photodiodes of the pair of photodiodes D6 and D7, during one of the two half-waves of the voltage V and on the other hand by the other photodiode of said pair D6 and D7, during the other alternation of the voltage V.
  • the phototransistor Q6 is connected by its collector to the third line L3 under the regulated voltage VC, and by its transmitter, on the one hand to the second line L2 at the reference potential Vo via a resistor R16, and d on the other hand to the second logic input E2 of the microcontroller 100.
  • the voltage applied to the second input E2 is substantially equal to the regulated voltage VC (state 1) and when the phototransistor Q6 is blocked, it is substantially equal to the reference potential Vo (state 0).
  • the hybrid relay is at rest, the contact 70 is open and the triac 80 is in the blocked state.
  • the first channel V1 of the electrical circuit being interrupted by the hybrid relay the voltage V is substantially equal to the voltage Ue of the electrical circuit, producing a current Id in the detection circuit 102.
  • the current Id turns on the photodiodes D6 and D7 respectively during of either alternation of the voltage V except for a short period of time corresponding to the passage through a maximum of voltage Vm. Indeed, the current in the capacitor C6 becomes zero when the derivative of the voltage V passes through 0, that is to say when the voltage V ceases to increase passing through a maximum voltage Vm to decrease.
  • the two photodiodes D6 and D7 are extinguished and the phototransistor Q6 is blocked producing a pulse Im on the second logic input E2 of the microcontroller, the voltage of which passes from a voltage substantially equal to the regulated voltage VC at a voltage close to the reference potential Vo, to return to the regulated voltage VC and this at each half-cycle as long as the hybrid relay is open.
  • the microcontroller 100 calculates from the time to, from a time tm at which the last pulse Im occurred, and from the period T of the voltage Ue of the electrical circuit, the time necessary to wait to carry out the triac 80 in saturated state, at a time when the voltage Ue is close to 0 volts, thus avoiding the appearance of steep switching edges in the electrical circuit .
  • the triac 80 is in the on state, the contact 70 being still open, variations in the voltage V appear at the time of the change of alternation of an amplitude equal to the saturation voltage u1 of the triac 80, of the order of 1.5 volts.
  • the hybrid delay is used in an electrical circuit with an alternative voltage Ue at a frequency of 50 Hertz.
  • the alternation period T is in this example 20 milliseconds.
  • FIG. 3a shows the voltage Ue applied to the input terminals SA and SB of the relay between the two channels V1 and V2, as a function of time t and around a value close to 0 volts, when the polarity changes.
  • FIG. 3b shows the voltage V across the terminals of the assembly constituted by the contact 70 in parallel with the triac 80, inserted in the first channel V1, between the first input terminal SA and the first output terminal SB .
  • the hybrid relay is at rest and in the open state, all the voltage Ue of the electrical circuit is applied to the terminals of the contact 70 and of the triac 80, the voltage V is substantially equal to the voltage Ue; - the current le in photodiode D5 is zero, no control voltage being applied between the control terminals GN and IN of the hybrid relay;
  • the first logic input E1 of the microcontroller 100 is in state 0 (see FIG. 3c), the first logic output S1 and the second logic output S2 of the microcontroller 100 are in state 0.
  • the hybrid relay 60 At an initial time, in a first phase, it is desired to close the hybrid relay 60 by applying the control voltage Te between the control terminals GN and IN of the hybrid relay.
  • the control current passes through the photodiode D5 which lights up, saturating the phototransistor Q5 of the first photocoupler U1.
  • the first logic input E1 of the microcontroller goes from state 0 to state 1, resulting in the appearance of a logic level potential (approximately the regulated voltage VC) applied to this first logic input E1 (see FIG. 3c).
  • the microcontroller 100 is programmed, in this embodiment of the hybrid relay 60, to control the passage of the triac 80 to the on state, during a command to close the hybrid relay, only when the voltage Ue of the electrical circuit passes through a level close to 0 volts.
  • Let t1 be the instant at which the first passage of 0 volts of the voltage Ue takes place (see FIG. 3a), after the instant to command the closing of the relay.
  • the microcontroller 100 switches the first logic output S1 from state 0 to state 1 (see figure 3d) and the second logic output S2 from state 0 to state 1 (see figure 3e ).
  • the first follower transistor Q3 saturates putting the input 110 of the current generator 112 to the reference potential Vo passing through the output 114 of the current generator, a current Ig in the trigger of the triac 80.
  • the triac under the voltage Ue starts.
  • This initiation is represented by the diagram in FIG. 3f showing the passage of the triac 80 from a state 0, or blocked state (before t1) to a state 1, or state passing at time t1.
  • the second logic output S2 passing to state 1 applies a potential of high logic level through the base resistance R8, to the base of the second follower transistor Q4 which saturates, causing a current Ib to flow through the coil 72, the supply terminals 118 and 120 of the coil being connected respectively to the supply voltage VL and to the reference potential Vo.
  • the diagram in FIG. 3e represents the state of the second logic output S2 as well as the state of the supply of the coil 72.
  • the current Ib in the coil 72 is substantially zero, corresponding to a state 0 in the diagram of FIG. 3e and at time t1, the current Ib passes through the coil 70, corresponding to a state 1.
  • the coil 72 being supplied, produces the closure of the contact 70 after a delay T1, corresponding to a response time to the closure of the contact 70.
  • this delay T1 is of the order of 5 ms for the serial relays.
  • the contact is closed at time t2 equal t1 + T1.
  • the closure of contact 70 at time t2 is represented by the diagram in FIG. 3g in which an open contact corresponds to a state 0 and a closed contact to a state 1.
  • the contact 70 or time t2 is closed while the current in the electrical circuit is already established (at time t1) through the triac 80, therefore without arc for the contact 70.
  • the microcontroller maintains control of the thyristor gate current Ig (first logic output S1 at state 1) for a safety delay (a few milliseconds) until a time t3 at which the first logic output S1 goes from state 1 to state 0 interrupting the trigger current Ig of the triac 80 and thus preventing any tripping of the triac 80, in the event of a permanent voltage between its terminals such as for example a residual voltage due to the smearing of the contact 70.
  • the triac 80 conduction command was carried out for a first period of time starting before the contact 70 was closed, at time t1 and ending after its closure, or time t3.
  • the diagram in FIG. 3b shows the variations in the voltage V across the terminals of the triac 80 in parallel with the contact 72, during this first closing phase of the hybrid relay 60.
  • the microcontroller 100 brings the first logic output S1 to state 1 at time t4, which causes the current generator 112 to apply the current Ig to the trigger of the triac 80.
  • the triac 80 remains defused by the fact that 'It is short-circuited by contact 70 still closed.
  • the microcontroller 100 switches the second logic output S2 to state 0 interrupting the supply of the coil 72 and after a delay T2 linked to the response time at the opening of the contact 70, of the order 10 ms for a serial relay, the latter opens at time t5 equal to t4 + T2, initiating the triac 80 in the on state (Figure 3f).
  • the current in the first channel V1 passes at time t5 through the triac 80 which has started, eliminating almost all of the arc at the terminals of contact 70.
  • the microcontroller maintains control of the trigger current Ig of the triac 80 (first output S1 at state 1) for a new safety delay (a few milliseconds) until a time t6 at which the first logic output S1 goes from state 1 in state 0 interrupting the trigger current Ig of the triac 80.
  • the triac 80 is defused by the passage of about 0 volts of the voltage V across its terminals.
  • the triac 80 thereafter remains in the blocked state, no longer being controlled and putting the hybrid relay in the open state as it was before time tO.
  • the command to activate the triac 80 was carried out for a second period of time starting before the opening of the contact 70, or time t4 and ending after its opening or time t6.
  • the diagram in FIG. 3b shows the voltage V across the triac during this second phase of opening the hybrid relay 60.
  • the contact 70 short-circuits the triac 80 the voltage V is equal to the residual voltage u2 of the contact 70.
  • the voltage V is equal to the residual voltage u1 at the terminals of the triac, ie approximately 1.5 volts.
  • the voltage V is substantially equal to the voltage Ue of the electrical circuit.
  • the microcontroller 100 provides, using the detection circuit 102, additional security functionality of the hybrid relay.
  • microcontroller considers this pulse and switches the first logic output S1 to state 1 for a short instant of time during which the contact is open, applying during this same short instant the current Ig in the trigger of the triac 80 and setting the l passing state of the triac, which has the advantage of eliminating the arc occurring on the contact 70. This additional safety ensures better reliability and a longer service life of the relay when used in a disturbed environment.
  • the hybrid power relay 60 is equipped with light-emitting diodes indicating its state.
  • the light-emitting diode D8 (green) indicates when the hybrid relay is closed.
  • a red light-emitting diode D10 controlled by a third logic output S3 of the microcontroller 100 indicates an abnormal operation of the hybrid relay, the abnormal operation information is transmitted outside the relay by a control terminal OUT galvanically isolated from the live elements Ue of the hybrid relay by a third photocoupler U3.
  • hybrid power relay 60 is not limiting and other simpler versions can be produced, using for example exclusively discrete components or wired logic, a microcontroller system allowing to take into account many parameters related to the relay hybrid or the type of electrical circuit in which it is inserted.
  • the mechanical displacement contact and the coil are contained in a sealed housing filled with a liquid with high dielectric power.
  • the contact and the coil immersed in the liquid has the advantage of reducing the acoustic switching noise, considerably increasing the number of operations in charge of the hybrid relay passing on average from 100,000 to 10 million operations and increasing performance of the relay in terms of breaking capacity.

Abstract

L'invention concerne les relais hybrides de puissance utilisés pour effectuer l'ouverture ou la fermeture des circuits électriques (V1, V2). Le relais hybride (60) comprend un contact (70) électrique à déplacement mécanique, un composant semi-conducteur (80) en parallèle sur le contact (70) électrique à déplacement mécanique, des moyens (100, Q3, 112, Q4, 72, Q6, D6, D7) pour commander d'une part la fermeture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un premier signal de commande, et d'autre part l'ouverture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un second signal de commande. Les moyens de commande comprennent des moyens pour: générer à partir du premier signal de commande un signal de fermeture du contact; générer à partir du premier signal de commande, indépendamment du signal de fermeture, un premier signal de mise en conduction du composant commençant avant la fermeture du contact et se terminant après cette fermeture; générer à partir du second signal de commande un signal d'ouverture du contact; générer à partir du second signal de commande, indépendamment du signal d'ouverture, un deuxième signal de mise en conduction du composant commençant avant l'ouverture du contact et se terminant après cette ouverture. Application: commutation des circuits électriques.

Description

RELAIS HYBRIDE DE PUISSANCE
L'invention concerne les relais hybrides de puissance utilisés pour effectuer l'ouverture ou la fermeture de circuits électriques.
Actuellement on rencontre deux principaux types de relais selon leurs technologies de réalisation, les relais électromécaniques et les relais à semi-conducteurs ou relais statiques.
Les relais sont conçus pour supporter le courant du circuit électrique dans lequel ils sont insérés et effectuer la coupure du circuit électrique en charge, c'est à dire lorsque le circuit est parcouru par un courant électrique. Les relais de type électromécanique comportent un ou plusieurs contacts électriques à déplacement mécanique, couplés à un élément mobile du circuit magnétique d'un électroaimant. La commande de l'électroaimant est effectuée par l'alimentation de sa bobine produisant un flux d'induction dans le circuit magnétique entraînant le déplacement de l'élément mobile et la fermeture ou l'ouverture des contacts électriques du relais.
La commutation par un relais électromécanique d'un circuit électrique en charge, et particulièrement lorsque le circuit est selfique, produit des arcs entre les contacts au moment de l'ouverture ou de la fermeture du circuit. Ce phénomène est couramment appelé étincelage.
L'étinceiage entraîne l'apparition de charbon (charbonnage) entre les contacts, dû à la combustion des poussières ou des particules de matière au moment de l'arc. Une des conséquences du charbonnage est la dégradation de la qualité du contact par l'augmentation de la résistance au passage du courant.
Les relais statiques contrairement aux relais électromécaniques n'utilisent pas d'éléments mécaniques mobiles mais des composants semiconducteurs capables d'effectuer l'ouverture ou la fermeture d'un circuit électrique dans lesquels ils sont insérés. Les relais statiques utilisent des composants semi-conducteurs tels que les triacs, les thyristors, les transistors, les MOS-thyristors connus sous la dénomination anglaise de « Insulated Gâte Controlled Thyristor » ou « IGCT », les transistors bipolaires à grille isolée connus sous la dénomination anglaise de « Insulated Gâte Bipolar Transistor » ou « IGBT », les thyristors à commande MOS connus sous la dénomination anglaise de « MOS Controlled Thyristor » ou « MCT ».
Ces types de composants semi-conducteurs, comportent deux entrées de puissance destinées à être connectées à un circuit électrique et une entrée de commande mettant le composant semi-conducteur, lorsqu'il est inséré dans le circuit électrique par ses deux entrées de puissance, soit dans un état bloqué, soit dans un état passant entre ces deux entrées de puissance. Dans l'état bloqué, toute la tension du circuit électrique se trouve appliquée aux entrées de puissance du composant semi-conducteur et dans l'état passant le semi-conducteur est traversé par le courant du circuit électrique dans lequel il est inséré.
Les relais statiques comportent néanmoins un inconvénient par rapport aux relais électromécaniques. En effet, dans l'état passant (ou saturé), le composant semi-conducteur présente entre ses entrées de puissance, au passage du courant, une tension résiduelle de saturation produisant une dissipation d'énergie calorifique dans le composant semiconducteur et une élévation de sa température. Par exemple dans un triac, cette tension résiduelle de saturation est de l'ordre de 1,5 volts. De ce fait, les relais statiques de puissances doivent être utilisés conjointement avec des radiateurs thermiques pour évacuer l'énergie calorifique dissipée par le composant semi-conducteur et leur assurer ainsi une durée de vie suffisante.
Dans un autre type de relais appelé couramment relais hybride, le composant semi-conducteur est connecté en parallèle avec le contact électrique à déplacement mécanique du relais électromécanique. La commande du relais hybride provoque simultanément la mise à l'état passant du composant semi-conducteur qui absorbe l'arc de commutation et la fermeture du contact du relais qui court-circuite le composant semi- conducteur. Le contact présentant une très faible résistance, le courant du circuit électrique passe par le contact et non pas par le composant semiconducteur qui se trouve désamorcé évitant ainsi son échauffement. Néanmoins cette solution comporte des inconvénients. En effet une augmentation de la résistance entre les contacts du relais, dû à différents phénomènes comme par exemple le charbonnage, l'oxydation, le vieillissement ou un défaut mécanique des contacts, provoque l'apparition d'une chute de tension entre les contacts qui peut être suffisamment élevée pour amorcer le composant semi-conducteur en parallèle avec le contact et faire passer, d'une façon permanente, une partie, voir pratiquement la totalité du courant du circuit électrique dans le composant semi-conducteur, ce qui produit son échauffement voir sa destruction, s'il n'a pas été équipé d'un radiateur.
La présente invention permet de palier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un relais hybride de puissance destiné à être inséré dans un circuit électrique, le relais hybride comprenant un contact électrique à déplacement mécanique, un composant semi-conducteur en parallèle sur le contact électrique à déplacement mécanique, des moyens pour commander d'une part la fermeture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un premier signal de commande, et d'autre part l'ouverture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un second signal de commande, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens pour :
- générer à partir du premier signal de commande un signal de fermeture du contact;
- générer à partir du premier signal de commande, indépendamment du signal de fermeture, un premier signal de mise en conduction du composant commençant avant la fermeture du contact et se terminant après cette fermeture; - générer à partir du second signal de commande un signal d'ouverture du contact;
- générer à partir du second signal de commande, indépendamment du signal d'ouverture, un deuxième signal de mise en conduction du composant commençant avant l'ouverture du contact et se terminant après cette ouverture.
Le relais relais hybride selon l'invention, peut fonctionner avec n'importe quel composant de puissance, à savoir, les triacs, les thyristors, mais aussi les transistors, les IGBT, les IGCT, les MCT.
Le relais hybride de puissance est réalisé de façon à générer, à partir du premier signal de commande du relais, le signal de fermeture du contact et le premier signal de mise en conduction du composant, indépendament l'un de l'autre, ce qui permet d'effectuer une mise en conduction du composant semi-conducteur soit simultanément avec le signal de fermeture du contact, soit avant le signal de fermeture du contact. Il en est de même lors l'ouverture du contact. Un avantage découlant de cette fonctionaiité est que le temps de réaction du contact mécanique lors de l'apparition, soit du signal de fermeture, soit du signal d'ouverture, n'intervient pas. En effet dans le cas d'un rélais ayant un temps de réponse rapide, la mise en conduction du composant semi- conducteur peut être déclanchée à la fermeture du contact, avant cette fermeture et à l'ouverture du contact, avant cette ouverture, ce qui assure un temps suffisant pour l'établissement du courant dans le semiconducteur et ainsi effectuer soit l'ouverture soit la fermeture du contact avec un courant sensiblement nul. Dans le cas d'un relais ayant un temps de réponse assez long pour que le courant soit établit dans le semi-conducteur, le signal de mise en conduction du composant semi-conducteur pourra être émis simultanément avec soit le signal de fermeture, soit le signal d'ouverture du contact du relais. Le relais hybride de puissance selon l'invention assure une commutation synchronisée entre le contact électrique à déplacement mécanique et le composant semi-conducteur en parallèle avec le contact. Cette synchronisation supprime la quasi totalité de l'arc électrique pouvant se produire à l'ouverture ou à la fermeture du contact électrique. En effet l'ouverture ou la fermeture du contact n'est effectuée qu'au moment où le composant semi-conducteur est commandé dans l'état passant.
Le relais hybride de puissance selon l'invention comporte l'avantage de rendre inutile l'utilisation d'un radiateur pour le composant semi-conducteur, ce qui diminue le coût et la taille du relais hybride. En effet, après la fermeture du contact, l'arrêt du premier signal de mise en conduction du composant semi-conducteur empêche que ce dernier puisse s'amorcer par l'apparition d'une chute de tension permanente à ses bornes, due par exemple au charbonnage ou à un défaut mécanique permanent du contact, évitant ainsi le passage du courant du circuit électrique dans le composant semi-conducteur et le protégeant d'un échauffement anormal voir d'une destruction.
Un autre avantage de l'arrêt du premier signal de mise en conduction du composant semi-conducteur entraînant sa mise à l'état bloqué, après la fermeture du contact, réside dans le fait de forcer le passage du courant du circuit électrique par le contact, ce qui assure le nettoyage du contact par la destruction des particules de matière carbonisée dues au charbonnage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de relais dans lesquels :
- la figure 1 représente un synoptique d'un relais hybride de puissance selon l'invention ;
- la figure 2 représente un schéma électrique d'un exemple de réalisation d'un relais hybride de puissance selon l'invention ; - les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f et 3g, représentent les diagrammes de fonctionnement du relais hybride de puissance de la figure 2.
Un relais hybride de puissance 10 comporte deux bornes A et B destinés a être insérées dans un circuit électrique CE. L'ouverture ou la fermeture du relais hybride est effectuée par une entrée de commande ER du relais hybride 10.
Le relais hybride 10 comporte essentiellement :
- un contact électrique 20 à déplacement mécanique, connecté entre les deux bornes A et B du relais hybride;
- une bobine 22 actionnant le contact 20 afin d'effectuer sa fermeture ou son ouverture;
- un composant semi-conducteur 30, comportant deux entrées de puissance E1 et E2, connecté en parallèle avec le contact 20 par ces deux entrées de puissance, et une entrée de contrôle EC pour sa mise en conduction. Des moyens de commande comportent un circuit de commande 40 ayant l'entrée de commande ER du relais hybride, une première sortie X1 attaquant l'entrée de contrôle EC du composant semi-conducteur 30 et une seconde sortie X2 alimentant la bobine 22.
Le relais hybride de puissance 10 peut comporter en outre une protection 50 connectée entre les bornes A et B afin de protéger le relais hybride des éventuelles surtensions pouvant apparaître sur le réseau électrique CE.
Le composant semi-conducteur 30 peut être choisi parmi les triacs, les thyristors, les transistors, les IGBT, les IGCT, les MCT et peut être associé à un ou plusieurs composants semi-conducteurs du même type afin d'assurer la fonctionnalité du relais hybride de puissance selon le type de circuit électrique dans lequel le relais hybride se trouve inséré.
Par exemple deux thyristors montés en parallèle tête bêche seront utilisés dans un circuit à courant alternatif. Le relais hybride de puissance selon l'invention comporte l'avantage d'assurer la synchronisation de la commande du contact à déplacement mécanique et du composant semi-conducteur en tenant compte d'impératifs liés au circuit électrique ou aux charges connectées sur le circuit électrique. Par exemple dans le cas d'un circuit électrique fonctionnant sous une tension alternative, les moyens de commande sont configurés pour assurer une commutation du relais hybride en moment du passage par une valeur proche de 0 volt de la tension du circuit électrique.
En effet la fermeture du relais hybride à un instant quelconque de la période de la tension alternative du circuit électrique, et en particulier lorsque cette tension est au maximum, provoque un brusque établissement du courant dans le circuit électrique pouvant présenter des inconvénients pour les équipements connectés au circuit électrique, voir pour le circuit électrique lui même. Nous pouvons citer à titre d'exemple le cas d'un circuit fonctionnant en courant alternatif à 50 Hertz comportant des charges capacitives provoquant un fort appel de courant lorsqu'on leur applique un front de tension raide, au moment de la commutation du relais.
La figure 2 représente un schéma électrique d'un relais hybride 60 de puissance, selon l'invention utilisant un triac en parallèle avec le contact à déplacement mécanique et comportant des moyens de commande utilisant un microcontrôleur.
Le microcontrôleur comporte l'avantage d'intégrer dans le relais hybride une certaine intelligence permettant de tenir compte de nombreux paramètres liés aux caractéristiques du relais hybride, et à celles du circuit électrique dans lequel le relais hybride se trouve inséré. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2 le relais hybride 60 est inséré dans un circuit électrique à courant alternatif comportant deux voies une première voie V1 et une seconde voie V2 sous une tension Ue entre ces voies. Les voies V1 et V2 alimentent des charges non représentées sur la figure 2.
Le relais hybride 60 est inséré dans la première voie V1 respectivement par une première borne d'entrée SA du côté de la source de tension Ue et par une première borne de sortie CA du côté des charges, et dans la seconde voie V2 respectivement par une seconde borne d'entrée SB du côté de la source de tension Ue et par une seconde borne de sortie CB du côté des charges.
Le relais hybride 60 comporte un contact 70 à déplacement mécanique en parallèle avec un triac 80, l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80 étant inséré dans la première voie V1 entre la première borne d'entrée SA et la première borne de sortie CA, l'ensemble assurant l'ouverture ou la fermeture de la première voie V1. La seconde voie V2 traverse sans interruption le relais hybride, entre la seconde borne d'entrée SB et la seconde borne de sortie CB.
Les moyens de commande du relais hybride sont alimentés à partir de la tension Ue du circuit électrique dans lequel le relais hybride est inséré par un circuit d'alimentation 90 et un circuit de régulation 92.
Le circuit d'alimentation 90 est connectée entre les voies V1 et V2 du circuit électrique sous la tension Ue fournissant à partir de la tension Ue et à travers une capacité C1, l'énergie nécessaire à l'alimentation des moyens de commande du relais hybride. Un côté du circuit d'alimentation 90 étant connecté à la première borne d'entrée SA et l'autre côté à la seconde borne d'entrée SB.
Le circuit d'alimentation 90 fournit selon un schéma connu, une tension d'alimentation VL continue sensiblement constante entre une première ligne L1 et une seconde ligne 12. La seconde ligne L2 sera considéré comme étant à un potentiel Vo de référence. Le circuit de régulation 92 est connecté entre la première ligne L1 et la seconde ligne L2 sous la tension d'alimentation VL et fournit sur une troisième ligne L3, une tension régulée VC par rapport à la seconde ligne L2 au potentiel Vo de référence. La tension VC assure l'alimentation d'un microcontrôleur 100 des moyens de commande du relais hybride.
Les moyens de commande du relais hybride comportent essentiellement le microcontrôleur 100 ayant - une première entrée logique E1 recevant une information de commande d'ouverture (premier signal de commande établi sur l'entrée E1 ) et de fermeture (deuxième signal de commande établi sur l'entrée E1) du relais hybride ;
- une seconde entrée logique E2 recevant des impulsions IP, d'un circuit de détection 102 fournissant au microcontrôleur 100 des informations permettant de déterminer d'une part l'état de l'ensemble constitué par le triac 80 en parallèle avec le contact 70 et d'autre part le passage de la tension Ue du circuit électrique par une valeur proche de 0 volts. Le circuit de détection comporte une paire de photodiodes D6 et D7 montées en parallèle tête bêche couplées optiquement à un phototransistor Q6, cette paire de photodiodes étant en série avec un circuit de type RC série constitué par une résistance R17 et une capacité C6, la paire de photodiodes et le circuit RC étant connecté en parallèle sur l'ensemble du triac 80 en parallèle avec le contact 70. Dans cette réalisation du relais hybride 60, la résistance R17 a une valeur d'environ 47 ohms et la capacité C6 a une valeur d'environ 10 nanofarads.
- une première sortie logique S1 fournit un premier signal de mise en conduction du triac 80 en réponse à l'application sur l'entrée E1 du premier signal de commande (ordre de fermeture du relais) ; la sortie S1 fournit également un deuxième signal de mise en conduction du triac 80 en réponse à l'application sur l'entrée E1 du second signal de commande (ordre d'ouverture du relais). Cette sortie S1 attaque une entrée des moyens de commande de mise en conductions du triac 80. Ces moyens comportent un premier transistor suiveur Q3 connecté par sa base d'une part, à la première sortie logique S1 à travers une résistance de base R7, et d'autre part au potentiel Vo de référence à travers une résistance R4, l'émetteur du premier transistor suiveur Q3 étant connecté au potentiel Vo de référence et le collecteur à une entrée 110 d'un générateur de courant de gâchette 112, une sortie 114 du générateur de courant de gâchette 112 étant connecté à la gâchette G du triac 80 au potentiel de la première voie V1 du côté de la source de tension Ue ;
- une deuxième sortie logique S2 fournit un signal de fermeture du contact (état haut sur S2), en réponse à l'établissement sur l'entrée E1 du premier signal de commande, et un signal d'ouverture du contact (état bas sur S2), en réponse à l'établissement du second signal de commande sur l'entrée E1. La sortie S2 attaque une entrée des moyens d'alimentation d'une bobine 72 actionnant le contact 70 à déplacement mécanique. Ces moyens comportent un second transistor suiveur Q4 connecté par sa base d'une part, à la deuxième sortie logique S2 à travers une résistance de base R8, et d'autre part au potentiel Vo de référence à travers une résistance R6, l'émetteur du second transistor suiveur Q4 étant connecté au potentiel Vo de référence, et le collecteur, à travers une diode électroluminescente D8, à une première borne d'alimentation 118 de la bobine 72, une seconde borne d'alimentation 120 de la bobine 72 étant connectée à la première ligne L1, à la tension d'alimentation VL.
Le relais hybride 60 comporte une entrée de commande ayant deux bornes de commande GN et IN sur lesquelles on applique une tension dont le niveau sert à établir les signaux de commande sur l'entrée E1 du microcontrôleur. Entre les bornes GN et IN se trouve connectée une résistance R15 en série avec une photodiode D5 couplée optiquement à un phototransistor Q5 d'un premier photocoupleur U1. Le premier photocoupleur U1 assure un isolement galvanique entre l'entrée de commande du relais hybride et ses éléments sous la tension Ue du circuit électrique.
Le phototransistor Q5 est connecté par son collecteur à la troisième ligne L3 à la tension régulée VC, et par son émetteur, d'une part par l'intermédiaire d'une résistance R14 à la deuxième ligne L2 au potentiel Vo de référence, et d'autre part à la première entrée logique E1 du microcontrôleur 100, cette première entrée logique E1 recevant l'information de commande d'ouverture ou de fermeture du relais hybride.
Une tension de commande Te appliquée entre les deux bornes GN et IN de commande du relais hybride produit un courant le dans la photodiode D5 suffisant pour l'allumer et saturer le phototransistor Q5. La saturation du phototransistor Q5 fait passer son émetteur et la première entrée logique E1 du microcontrôleur du potentiel Vo de référence, au potentiel régulé VC, correspondant à un changement d'état logique de la première entrée E1 qui passe de l'état 0 à l'état 1. Ce changement d'état de la première entrée E1 est pris en compte par le microcontrôleur qui déclenche une séquence de fermeture du relais hybride 60.
Un deuxième photocoupleur U2 faisant partie du circuit de détection 102 assure la génération des impulsions IP de niveau logique appliqués à la deuxième entrée logique E2 du microcontrôleur 100. Ces impulsions de niveau logique permettent au microcontrôleur de déterminer d'une part, le changement de polarité de la tension Ue du circuit électrique (passage par une tension Ue proche de 0 volts) et d'autre part l'état de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80.
A cet effet le photocoupleur U2 comporte la paire des photodiodes D6 et D7 montées en parallèle tête-bêche couplées optiquement au phototransistor Q6, un côté de la paire de photodiodes étant connecté à travers une capacité C6 sur la première voie V1, du côté de la première borne de sortie CA du relais hybride, l'autre côté de la paire étant connecté à travers une résistance R17 à la première voie V1 du côté de la première borne d'entrée SA du relais hybride . Une tension V apparaissant aux bornes de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80 se trouve appliquée au circuit de détection 102.
Le phototransistor Q6 est commandé d'une part par une des photodiodes de la paire des photodiodes D6 et D7, lors d'une des deux alternances de la tension V et d'autre part par l'autre photodiode de ladite paire D6 et D7, lors de l'autre alternance de la tension V.
Le phototransistor Q6 est connecté par son collecteur à la troisième ligne L3 sous la tension régulée VC, et par son émetteur, d'une part à la deuxième ligne L2 au potentiel Vo de référence par l'intermédiaire d'une résistance R16, et d'autre part à la deuxième entrée logique E2 du microcontrôleur 100.
Lorsque le phototransistor Q6 est saturé, la tension appliquée à la deuxième entrée E2 est sensiblement égale à la tension régulée VC (état 1) et lorsque le phototransistor Q6 est bloqué, elle est sensiblement égale au potentiel Vo de référence (état 0). Lorsque le relais hybride est au repos le contact 70 est ouvert et le triac 80 est à l'état bloqué. La première voie V1 du circuit électrique étant interrompue par le relais hybride, la tension V est sensiblement égale à la tension Ue du circuit électrique, produisant un courant Id dans le circuit de détection 102. Le courant Id allume les photodiodes D6 et D7 respectivement lors de l'une et de l'autre alternance de la tension V sauf pendant une courte période de temps correspondant au passage par un maximum de tension Vm. En effet le courant dans la capacité C6 devient nul lorsque la dérivée de la tension V passe par 0, soit lorsque la tension V cesse de croître en passant par une tension maximum Vm pour diminuer.
Pendant un court instant au passage par la tension maximum Vm, les deux photodiodes D6 et D7 sont éteintes et le phototransistor Q6 se bloque produisant une impulsion Im sur la seconde entrée logique E2 du microcontrôleur dont la tension passe d'une tension sensiblement égale à la tension régulée VC à une tension proche du potentiel Vo de référence, pour revenir à la tension régulée VC et ceci à chaque alternance tant que le relais hybride est ouvert.
Lors d'une demande de fermeture du relais hybride à un instant to, le microcontrôleur 100, calcule à partir du temps to, d'un temps tm auquel s'est produit la dernière impulsion Im, et de la période T de la tension Ue du circuit électrique, le temps nécessaire à attendre pour effectuer la mise à l'état saturé du triac 80, à un moment où la tension Ue se trouve proche de 0 volts, évitant ainsi l'apparition de fronts raides de commutation dans le circuit électrique. Lorsque le triac 80 est dans l'état passant, le contact 70 étant encore ouvert, des variations de la tension V apparaissent au moment du changement d'alternance d'une amplitude égale à la tension de saturation u1 du triac 80, de l'ordre de 1,5 volts.
Ces variations de tensions V sont transmises par la capacité C6, du circuit de détection 102, allumant respectivement l'une et l'autre des photodiodes de la paire des photodiodes D6 et D7, cette fois, lors du changement d'alternance. L'émetteur du phototransistor Q6 transmet ces impulsions à la seconde logique E2 du microcontrôleur 100 qui seront utilisées par le microcontrôleur 100 pour déterminer l'état du contact 70. Lorsque le contact 70 est fermé, aucune impulsion sera détectée par le deuxième photocoupleur U2, la tension V étant pratiquement égale à 0 volts. Le phototransistor Q6 est à l'état bloqué et la tension sur la seconde entrée logique E2 reste constante et environ égale à la tension Vo de référence.
Nous allons par la suite, décrire le fonctionnement du relais hybride 60 de la figure 2 en référence aux figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f et 3g représentant des diagrammes d'état et des tensions en fonction d'un temps t, de différents éléments du relais hybride de puissance. Le retais hybride est utilisé dans un circuit électrique de tension Ue alternative à la fréquence de 50 Hertz. La période T de l'alternance est dans cet exemple de 20 millisecondes.
Le diagramme de la figure 3a montre la tension Ue appliquée aux bornes d'entrées SA et SB du relais entre les deux voies V1 et V2, en fonction du temps t et autour d'une valeur proche de 0 volts, lors du changement de polarité de la tension Ue
Le diagramme de la figure 3b montre la tension V aux bornes de l'ensemble constitué par le contact 70 en parallèle avec le triac 80, inséré dans la première voie V1 , entre la première borne d'entrée SA et la première borne de sortie SB.
Avant un instant initial to :
- le relais hybride est au repos et à l'état ouvert, toute la tension Ue du circuit électrique se trouve appliquée aux bornes du contact 70 et du triac 80, la tension V est sensiblement égale à la tension Ue ; - le courant le dans la photodiode D5 est nul, aucune tension de commande étant appliquée entre les bornes de commande GN et IN du relais hybride ;
- la première entrée logique E1 du microcontrôleur 100 est à l'état 0 (voir figure 3c), la première sortie logique S1 et la seconde sortie logique S2 du microcontrôleur 100 sont à l'état 0.
A un instant to initial, on souhaite dans une première phase, fermer le relais hybride 60 en appliquant la tension de commande Te entre les bornes de commande GN et IN du relais hybride. Le courant de commande le traverse la photodiode D5 qui s'allume, saturant le phototransistor Q5 du premier photocoupleur U1. Pratiquement à cet instant to, en faisant abstraction du temps de réponse du photocoupleur U1, la première entrée logique E1 du microcontrôleur passe de l'état 0 à l'état 1, se traduisant par l'apparition d'un potentiel de niveau logique (environ la tension régulée VC) appliqué à cette première entrée logique E1 (voir figure 3c). Le microcontrôleur 100 est programmé, dans cette réalisation du relais hybride 60, pour commander le passage du triac 80 à l'état passant, lors d'une commande de fermeture du relais hybride, que lorsque la tension Ue du circuit électrique passe par un niveau proche de 0 volts. Soit t1 l'instant ou s'effectue le premier passage par 0 volts de la tension Ue (voir figure 3a), après l'instant to commandant la fermeture du relais.
A cet instant t1 le microcontrôleur 100 fait passer la première sortie logique S1 de l'état 0 à l'état 1 (voir la figure 3d) et la seconde sortie logique S2 de l'état 0 à l'état 1 (voir figure 3e).
Le passage à l'instant t1, de la première sortie logique S1 à l'état 1, applique un potentiel de niveau logique haut à la base du premier transistor suiveur Q3 à travers la résistance de base R7.
A l'instant t1 le premier transistor suiveur Q3 se sature mettant l'entrée 110 du générateur de courant 112 au potentiel Vo de référence faisant passer par la sortie 114 du générateur de courant, un courant Ig dans la gâchette du triac 80.
A cet instant t1 , le triac sous la tension Ue, s'amorce. Cet amorçage est représenté par le diagramme de la figure 3f montrant le passage du triac 80 d'un état 0, ou état bloqué (avant t1) à un état 1, ou état passant à l'instant t1. Au même instant t1, la seconde sortie logique S2 passant à l'état 1 applique un potentiel de niveau logique haut à travers la résistance de base R8, à la base du second transistor suiveur Q4 qui se sature, faisant passer un courant Ib dans la bobine 72, les bornes d'alimentation 118 et 120 de la bobine étant connectées respectivement à la tension d'alimentation VL et au potentiel Vo de référence.
Le diagramme de la figure 3e représente l'état de la seconde sortie logique S2 ainsi que l'état de l'alimentation de la bobine 72. Avant l'instant t1 le courant Ib dans la bobine 72 est sensiblement nul, correspondant à un état 0 sur le diagramme de la figure 3e et à l'instant t1, le courant Ib traverse la bobine 70, correspondant à un état 1. La bobine 72 étant alimentée, produit la fermeture du contact 70 après un délai T1, correspondant à un temps de réponse à la fermeture du contact 70 . En général ce retard T1 est de l'ordre de 5 ms pour les relais de série. La fermeture du contact s'effectue au temps t2 égal t1 + T1. La fermeture du contact 70 à l'instant t2 est représentée par diagramme de la figure 3g dans lequel un contact ouvert correspond à un état 0 et un contact fermé à un état 1.
La fermeture du contact 72 à l'instant t2 court-circuité le triac 80 qui se trouve alors désamorcé pratiquement au même instant t2, et il n'est plus traversé par le courant du circuit électrique. Sur le diagramme de la figure 3f, le triac 80 est représenté passant de l'état 1 à l'état 0 au temps t2.
Il est a remarquer que la fermeture du contact 70 ou temps t2 s'est effectuée alors que le courant dans le circuit électrique est déjà établi (au temps t1) à travers le triac 80, donc sans arc pour le contact 70. Le microcontrôleur maintient la commande du courant Ig de gâchette du thyristor (première sortie logique S1 à l'état 1) pendant un délai de sécurité (quelques millisecondes) jusqu'à un temps t3 auquel la première sortie logique S1 passe de l'état 1 à l'état 0 interrompant le courant Ig de gâchette du triac 80 et empêchant ainsi un éventuel amorçage du triac 80, dans le cas d'apparition d'une tension permanente entre ses bornes comme par exemple une tension résiduelle due au charbonnage du contact 70.
La commande de mise en conduction du triac 80 s'est effectuée pendant un premier laps de temps commençant avant la fermeture du contact 70, au temps t1 et se terminant après sa fermeture, ou temps t3. Le diagramme de la figure 3b montre les variations de la tension V aux bornes du triac 80 en parallèle avec le contact 72, pendant cette première phase de fermeture du relais hybride 60.
Entre les temps to et t1 toute la tension Ue se trouve appliquée aux bornes du triac 80, entre les temps t1 et t2 le triac étant à l'état passant et le contact ouvert la tension V est sensiblement égale à la tension résiduelle - u1 de conduction du triac soit environ -1,5 volts et à partir du temps t3, le contact 70 court-circuitant la triac 80, la tension V devient très faible égale à une tension résiduelle ±u2 due au passage du courant dans le contact 70. Cette tension résiduelle est pour la plupart des contacts à déplacement mécanique inférieure à quelques millivolts. A un instant t4, dans une seconde phase, on souhaite effectuer l'ouverture du relais hybride 60. A cet instant t4, la tension de commande Te n'est plus appliquée aux bornes de commande GN et IN du relais hybride, le courant le devenant nul, la photodiode D5 s'éteint bloquant le phototransistor Q5 qui fait passer la première entrée logique E1 du microcontrôleur à l'état 0 (voir figure 3c).
Le microcontrôleur 100 fait passer à l'instant t4 la première sortie logique S1 à l'état 1 qui entraîne l'application par le générateur de courant 112 du courant Ig à la gâchette du triac 80. Le triac 80 reste désamorcé par le fait qu'il est court-circuité par le contact 70 encore fermé.
Au même- instant t4 le microcontrôleur 100 fait basculer la seconde sortie logique S2 à l'état 0 interrompant l'alimentation de la bobine 72 et après un délai T2 lié au temps de réponse à l'ouverture du contact 70, de l'ordre de 10 ms pour un relais de série, ce dernier s'ouvre à l'instant t5 égal à t4 + T2, amorçant le triac 80 à l'état passant, (figure 3f).
Le courant dans la première voie V1 passe à l'instant t5 par le triac 80 amorcé, supprimant la quasi totalité de l'arc aux bornes du contact 70.
Le microcontrôleur maintien la commande du courant Ig de gâchette du triac 80 (première sortie S1 à l'état 1) pendant un nouveau délai de sécurité (quelques millisecondes) jusqu'à un temps t6 auquel la première sortie logique S1 passe de l'état 1 à l'état 0 interrompant le courant Ig de gâchette du triac 80.
A un instant t7 suivant, correspondant à la première inversion de polarité de la tension Ue après le temps t6, le triac 80 se désamorce par le passage par environ 0 volt de la tension V à ses bornes. Le triac 80 reste par la suite à l'état bloqué, n'étant plus commandé et mettant le relais hybride à l'état ouvert tel qu'il était avant l'instant tO.
La commande de mise en conduction du triac 80 s'est effectuée pendant un second laps de temps commençant avant l'ouverture du contact 70, ou temps t4 et se terminant après sont ouverture ou temps t6.
Le diagramme de la figure 3b montre la tension V aux bornes du triac pendant cette seconde phase d'ouverture du relais hybride 60.
Avant l'instant t5, le relais hybride étant à l'état fermé, le contact 70 court-circuite le triac 80 la tension V est égal à la tension résiduelle u2 du contact 70. Après le temps t5 jusqu'au temps t7, le contact 70 étant ouvert et le triac 80 à l'état passant, la tension V est égal à la tension résiduelle u1 aux bornes du triac soit environ 1,5 volts. Après le temps t7 le contact étant ouvert et le triac à l'état bloque la tension V est sensiblement égale à la tension Ue du circuit électrique.
Le microcontrôleur 100 assure à l'aide du circuit de détection 102 une fonctionnalité supplémentaire de sécurité du relais hybride.
En effet lorsque le contact 70 est à l'état fermé, aucune impulsion est appliquée à la seconde entre logique E2 du microcontrôleur, le contact 70 court-circuitant le thyristor 80 qui est désamorcé et n'est pas commandé. Une ouverture intempestive et transitoire du contact de relais, par exemple due à un choc ou à une action manuelle sur le contact, fait apparaître toute la tension du circuit électrique aux bornes du contact 70 au moment de son ouverture produisant un arc électrique, avec les dégradations connues sur le contact. Cette variation brusque de tension aux bornes du contact 70 est transformée en une variation de courant dans la capacité C6 du circuit de détection 102 produisant par l'intermédiaire du photocoupleur U2 une impulsion de niveau logique sur la seconde entrée logique E2 du microcontrôleur 100. Le microcontrôleur considère cette impulsion et fait passer la première sortie logique S1 à l'état 1 pendant un court instant de temps pendant lequel le contact est ouvert, appliquant pendant ce même court instant le courant Ig dans la gâchette du triac 80 et la mise a l'état passant du triac, ce qui à comme avantage de supprimer l'arc se produisant sur le contact 70. Cette sécurité supplémentaire assure une meilleure fiabilité et une plus longue durée de vie du relais dans les cas d'utilisation dans un environnement perturbé.
Le relais hybride 60 de puissance est équipé de diodes électroluminescentes indiquant son état. La diode électroluminescente D8 (verte) indique lorsqu'elle se trouve éclairé, la fermeture du relais hybride.
Une diode électroluminescente rouge D10 commandée par une troisième sortie logique S3 du microcontrôleur 100 indique un fonctionnement anormal du relais hybride, l'information de fonctionnement anormal est transmise à l'extérieur du relais par une borne de contrôle OUT isolée galvaniquement des éléments sous tension Ue du relais hybride par un troisième photocoupleur U3.
La réalisation du relais hybride 60 de puissance n'est pas limitative et d'autres versions plus simples peuvent être réalisées, utilisant par exemple exclusivement des composants discrets ou des logiques câblées, un système à microcontrôleur permettant de tenir compte de nombreux paramètres liés au relais hybride ou du type de circuit électrique dans lequel il se trouve inséré.
Dans d'autres réalisations du relais hybride, le contact à déplacement mécanique et la bobine sont contenus dans un boîtier étanche rempli d'un liquide à haut pouvoir diélectrique. Le contact et la bobine plongés dans le liquide, présente l'avantage de diminuer le bruit acoustique de commutation, d'augmenter considérablement le nombre de manoeuvres en charge du relais hybride passant en moyenne de 100 000 à 10 millions de manoeuvres et augmenter les performances du relais sur le plan du pouvoir de coupure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Relais hybride de puissance destiné à être inséré dans un circuit électrique, le relais hybride comprenant un contact électrique (20, 70) à déplacement mécanique, un composant semi-conducteur (30, 80) en parallèle sur le contact électrique à déplacement mécanique, des moyens pour commander d'une part la fermeture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un premier signal de commande, et d'autre part l'ouverture du contact et la mise en conduction du composant semi-conducteur en réponse à un second signal de commande, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens pour :
- générer à partir du premier signal de commande un signal de fermeture du contact;
- générer à partir du premier signal de commande, indépendamment du signal de fermeture, un premier signal de mise en conduction du composant commençant avant la fermeture du contact et se terminant après cette fermeture;
- générer à partir du second signal de commande un signal d'ouverture du contact;
- générer à partir du second signal de commande, indépendamment du signal d'ouverture, un deuxième signal de mise en conduction du composant commençant avant l'ouverture du contact et se terminant après cette ouverture.
2. Relais hybride de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier signal de mise en conduction du composant est émis simultanément avec le signal de fermeture.
3. Relais hybride de puissance selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier signal de mise en conduction du composant est émis avant le signal de fermeture.
4. Relais hybride de puissance selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur comporte deux entrées de puissance (E1 et E2), connectées en parallèle avec le contact (20) par ces deux entrées de puissance, et une entrée de contrôle (EC) pour sa mise en conduction.
5. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture ou la fermeture du contact (30, 70) à déplacement mécanique est actionné par une bobine (22, 72).
6. Relais hybride de puissance selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent un circuit de commande (40) ayant une entrée (ER) de commande du relais hybride, une première sortie (X1 ) attaquant l'entrée de commande (EC) du composant semi-conducteur et une seconde sortie (X2) alimentant la bobine (22).
7. Relais hybride de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant semiconducteur (30,80) peut être choisi parmi les triacs, les thyristors, les transistors, les IGBT, les IGCT, les MCT.
8. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur est un triac (80).
9. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications
1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de commande sont alimentés à partir d'une tension (Ue) du circuit électrique dans lequel le relais hybride (60) se trouve inséré.
10. Relais hybride de puissance selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de commande soit configurés pour assurer une commutation du relais hybride au moment du passage par une valeur proche de 0 Volts d'une tension (Ue) du circuit électrique.
11. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que l'alimentation des moyens de commande à partir de la tension (Ue) du circuit électrique dans lequel le relais hybride (60) se trouve inséré, est effectuée par un circuit d'alimentation (90) et un circuit de régulation (92), le circuit d'alimentation (90) fournissant une tension d'alimentation (VL) continue sensiblement constante entre une première ligne (L1 ) et une seconde ligne (L2), la seconde ligne (L2) étant considérée à un potentiel (Vo) de référence, le circuit de régulation (92) étant connecté entre la première ligne (L1 ) et la seconde ligne (L2) et fournissant sur une troisième ligne (L3), une tension régulée (VC) par rapport à la seconde ligne (L2) prise comme référence de potentiel.
12. Relais hybride de puissance selon la revendication 11 caractérisé en ce que les moyens de commande comportent :
Un microcontrôleur (100) ayant :
- une première entrée logique (E1 ) recevant l'information de commande d'ouverture et de fermeture du relais hybride ;
- une seconde entrée logique (E2) recevant des impulsions (IP) d'un circuit de détection (102) fournissant au microcontrôleur (100) des informations permettant de déterminer d'une part l'état de l'ensemble constitué par le triac (80) en parallèle avec le contact (70) et d'autre part le passage de la tension (Ue) du circuit électrique par une valeur proche de 0 volts, le circuit de détection comportant une paire de photodiodes (D6, D7) montées en parallèle tête bêche couplées optiquement à un phototransistor (Q6), cette paire de photodiodes étant en série avec un circuit de type RC série constitué par une résistance (R17) et une capacité (C6), la paire de photodiodes et le circuit RC étant connecté en parallèle sur l'ensemble triac (80) en parallèle avec le contact (70).
- une première sortie logique (S1 ) attaquant une entrée des moyens de commande de la mise en conduction du triac (80), ces moyens comportant un premier transistor suiveur (Q3) connecté par sa base d'une part à la première sortie logique (S1 ), à travers une résistance de base (R7), et d'autre part au potentiel (Vo) de référence à travers une résistance (R4), l'émetteur du premier transistor suiveur (Q3) étant connecté au potentiel (Vo) de référence et le collecteur à une entrée (110) d'un générateur de courant de gâchette (112), une sortie (114) du générateur de courant de gâchette (112) étant connecté à la gâchette (G) du triac (80) au potentiel de la première voie (V1 ) du côté de la source de tension (Ue) ;
- une seconde sortie logique (S2) attaquant une entrée des moyens d'alimentation d'une bobine (72) actionnant le contact (70) à déplacement mécanique, ces moyens comportant un second transistor suiveur (Q4) connecté par sa base d'une part à la seconde sortie logique (S2) à travers une résistance de base (R8) et d'autre part au potentiel (Vo) de référence à travers une résistance (R6), l'émetteur du second transistor suiveur (Q4) étant connecté au potentiel (Vo) de référence et le collecteur, à travers une diode électroluminescente (D8) à une première borne d'alimentation (118) de la bobine (72), une seconde borne d'alimentation (120) de la bobine (72) étant connectée à la première ligne (L1 ) à la tension d'alimentation (VL).
13. Relais hybride de puissance selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte une entrée de commande ayant deux bornes de commande (GN, IN) entre lesquelles se trouve connectée une résistance (R15) en série avec une photodiode (D5) couplée optiquement à un phototransistor (Q5) d'un premier photocoupleur (U1 ), le premier photocoupleur (U1) assurent un isolement galvanique entre l'entrée de commande du relais hybride et ses éléments sous la tension (Ue) du circuit électrique, le phototransistor (Q5) étant connecté par son collecteur à la troisième ligne (L3) à la tension régulée (VC), et par son émetteur, d'une part par l'intermédiaire d'une résistance (R14) à la deuxième ligne (L2) au potentiel (Vo) de référence, et d'autre part à la première entrée logique (E1 ) du microcontroleur (100), cette première entrée logique (E1) recevant l'information de commande d'ouverture ou de fermeture du relais hybride.
14. Relais hybride de puissance selon l'une des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que le contact électrique (20,70) à déplacement mécanique et la bobine (22,72) sont contenus dans un boîtier étanche rempli d'un liquide à haut pouvoir diélectrique.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10044388A1 (de) * 2000-09-08 2002-04-04 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines an einem Gleichspannungsnetz betriebenen induktiven Verbrauchers
JP2002158573A (ja) * 2000-11-17 2002-05-31 Yazaki Corp 負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法
NL1016791C2 (nl) * 2000-12-04 2002-06-05 Holec Holland Nv Hybride elektrische schakelinrichting.
US7342754B2 (en) * 2004-03-02 2008-03-11 Eaton Corporation Bypass circuit to prevent arcing in a switching device
ITMI20042146A1 (it) * 2004-11-09 2005-02-09 I A C E Di Cristina Adriano Dispositivo di commutazione per rele' elettrici
GB0703650D0 (en) * 2007-02-24 2007-04-04 Cable Man Products Ltd Switching means
US7961443B2 (en) 2007-04-06 2011-06-14 Watlow Electric Manufacturing Company Hybrid power relay using communications link
DE102007037768A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-19 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Schaltvorrichtung und Verfahren zum Ansteuern eines Verbrauchers
US8089735B2 (en) * 2008-12-01 2012-01-03 Custom Sensors & Technologies, Inc. Hybrid power relay with thermal protection
US8619395B2 (en) 2010-03-12 2013-12-31 Arc Suppression Technologies, Llc Two terminal arc suppressor
JP5566240B2 (ja) * 2010-09-30 2014-08-06 株式会社キトー 電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置
TWI497860B (zh) * 2013-08-06 2015-08-21 Elifeconnection Co Ltd 多埠電源監控系統
US9702910B2 (en) 2013-08-26 2017-07-11 Micropac Industries, Inc. Power controller
DE102013114259A1 (de) * 2013-12-17 2015-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Führen und Trennen von elektrischen Strömen
US9742185B2 (en) 2015-04-28 2017-08-22 General Electric Company DC circuit breaker and method of use
CN112585711A (zh) * 2018-08-15 2021-03-30 蒂科能源解决方案股份有限公司 用于快速并且低噪声继电器开关操作的系统和方法
JP7096778B2 (ja) * 2019-02-08 2022-07-06 株式会社Subaru スイッチシステム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2525386A1 (fr) * 1982-04-15 1983-10-21 Anectron Dispositif de commutation de charges electriques du type resistif et selfique alimentees en courant alternatif
EP0660348A1 (fr) * 1993-11-26 1995-06-28 Fuji Electric Co., Ltd. Commutateur hybride avec impulsion monostable

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4074333A (en) * 1976-07-15 1978-02-14 Shinko Electric Company, Ltd. A.c. relay system
US5790354A (en) * 1997-03-26 1998-08-04 Watlow Electric Manufacturing Company Hybrid power switching device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2525386A1 (fr) * 1982-04-15 1983-10-21 Anectron Dispositif de commutation de charges electriques du type resistif et selfique alimentees en courant alternatif
EP0660348A1 (fr) * 1993-11-26 1995-06-28 Fuji Electric Co., Ltd. Commutateur hybride avec impulsion monostable

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