WO2008087275A2 - Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
WO2008087275A2
WO2008087275A2 PCT/FR2007/002025 FR2007002025W WO2008087275A2 WO 2008087275 A2 WO2008087275 A2 WO 2008087275A2 FR 2007002025 W FR2007002025 W FR 2007002025W WO 2008087275 A2 WO2008087275 A2 WO 2008087275A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
measuring device
current measuring
representative
transformer
Prior art date
Application number
PCT/FR2007/002025
Other languages
English (en)
Other versions
WO2008087275A3 (fr
Inventor
Yvan Cadoux
Didier Leonard
Bruno Reymond
Original Assignee
Schneider Electric Industries Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schneider Electric Industries Sas filed Critical Schneider Electric Industries Sas
Priority to EP07871820A priority Critical patent/EP2102668A2/fr
Priority to CN2007800468679A priority patent/CN101622544B/zh
Priority to BRPI0720435-3A priority patent/BRPI0720435A2/pt
Priority to US12/312,904 priority patent/US8378663B2/en
Publication of WO2008087275A2 publication Critical patent/WO2008087275A2/fr
Publication of WO2008087275A3 publication Critical patent/WO2008087275A3/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/18—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/146—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6874—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/689—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
    • H03K17/691—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit using transformer coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H03K17/795—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors
    • H03K17/7955—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors using phototransistors

Definitions

  • the invention relates to an electrically isolated current measuring device comprising:
  • At least one electrical shunt intended to be traversed by a current to be measured
  • At least one input signal input connected to said shunt for receiving a signal representative of a current
  • At least one signal transformer having at least one primary winding for receiving a primary signal representative of said input signal
  • means for controlling the switching means comprising a control signal input receiving control signals during switching periods, and an output electrically isolated from the control signal input and connected to said switching means for controlling the switching signal during said switching periods.
  • the invention also relates to an electronic release and a circuit breaker comprising such a current measuring device.
  • a first input signal portion 1 generally comprises a signal amplifier 3 and a modulator 4 for transferring a transformed value or a digital value of the input signal.
  • the modulator 4 is generally connected to a transformer 5 or other couplers for isolating the first part 1 of the second signal processing part 2.
  • the signal is processed and reconditioned in a circuit 6 to be processed as an output signal SO.
  • the first part 1 receiving the input signal requires a power supply circuit 7 to operate the amplifier and the modulator.
  • a first main power supply 8 supplies the output signal processing circuit 6 and an electrical energy conversion circuit comprising a chopper 9 and a supply transformer 10 and the circuit 7 for provide electrical power supply to the entire first part 1.
  • Electrically insulated current measuring devices known from the state of the art requiring auxiliary power supply circuits can hardly be integrated into very small circuit processing circuits or measuring devices.
  • such devices also have the disadvantage of consuming electrical energy making them incompatible with applications with very low consumption. In particular they can not be easily integrated into modular electrical circuit breakers.
  • Some devices include transformers receiving a cut current measurement signal as shown in GB 1585889 and US2003 / 0076086.
  • the control means of the switches signal are opto-electronic components that are incompatible with industrial applications with high thermal stress. In particular, these components have characteristics of efficiency and speed which decrease very strongly when the temperature increases. These high operating temperatures are particularly present in electrical devices such as electronic trip units and electrical circuit breakers.
  • the object of the invention is to provide an electrical insulation current measurement device which does not require power supply for the part processing the input signal and which can operate normally with very large temperature differences, as well as an electronic trigger and a circuit breaker comprising such a device.
  • said means for controlling the switching means comprise coupling means by electromagnetic induction and / or by capacitive link.
  • Said signal transformer has an output winding connected to detection means receiving a split output secondary signal and providing an output signal representative of the signal.
  • the cutting of the input signal is unidirectional.
  • the cutting of the input signal is bidirectional or with inversion.
  • the signal transformer comprises two primary windings connected with inverted winding directions, a first end of each winding is connected at a common point of the windings and connected to a first end of the shunt to receive the winding. signal input, second ends of the windings are connected to first switching means and to second switching means connected to a second end of said shunt for cutting and orienting the input signal alternately on the first and second windings.
  • the switching means switch input signals on the primary windings with a covering of commands at the beginning and end of switching.
  • the signal transformer comprises a primary winding connected to switching means comprising four electronic switches connected in two-armed bridge, external lines of the receiving bridge connected to said shunt to receive the input signal and inner branches of the bridge being connected to said primary winding of said signal transformer, said bridge switches being alternately cross-controlled to reverse the direction of the primary signal applied to the primary winding of said signal transformer.
  • the input signal is applied to a shunt formed by a bridge of two measurement resistors connected in series, a common point of the measurement resistors being connected to a first end of a primary winding of the signal transformer, a second end of said primary winding of the signal transformer being connected to a common central portion of a switching bridge with two switches of the switching means, external lines of the switches of said bridge being connected to the external parts opposite the common point of the resistor bridge, the two switches operating alternately to reverse the direction of the primary signal applied to the primary winding of said signal transformer.
  • the detection means comprise means for filtering the cut output signal.
  • the detection means comprise synchronous detection means synchronized with the control of the switching means for reconstituting an output signal representative of said input signal.
  • the signal transformer comprises:
  • At least a first primary winding for receiving a first input signal representative of a current flowing in a first shunt and at least first switching means for cutting off said first input signal;
  • At least one second primary winding for receiving a second input signal representative of a current flowing in a second shunt and at least second switching means for cutting off said second input signal, said second shunt being electrically separated from said first shunt, and
  • At least one secondary winding for providing a signal representative of said first input signal or said second input signal.
  • the current measuring device comprises processing means:
  • the processing means sequentially controls the selection of the control means to provide a multiplexed output signal sequentially representative of each input signal.
  • the processing means simultaneously control control means to provide an output signal representative of the sum of the input signals.
  • the processing means comprise signal sampling means for sampling an output signal representative of a multiplexed secondary signal and providing values representative of each input signal, the sampling being synchronized with the selection of the means. control.
  • the sampling is performed after a predetermined delay following the start of a control pulse closing switching means.
  • the processing means activate the control of the control means during periods of short duration and stop the control of the control means for periods of long duration.
  • said means for controlling the switching means comprise at least one control transformer having a primary winding receiving the control signals and a secondary winding for controlling switching means.
  • At least one control transformer the control means is an air transformer having a primary winding on a first face of a circuit support and a secondary winding on a second face of said circuit support.
  • the circuit support is composed of a polyimide material.
  • the circuit support has a thickness of between 3 and 80 ⁇ m.
  • the measurement transformer is an air transformer having at least one primary winding on a first face of a circuit carrier and a secondary winding on a second face of said circuit carrier.
  • the circuit support is composed of a polyimide material and has a thickness of between 3 and 80 ⁇ m.
  • said at least one control transformer and at least one measuring transformer are placed on the same insulating support with windings on each side of said circuit support.
  • the circuit support is composed of a polyimide material and has a thickness of between 3 and 80 ⁇ m.
  • said means for controlling the switching means comprise at least two capacitive coupling capacitors each having a first electrode for receiving the control signals and a second electrode for controlling switching means.
  • a circuit support composed of a polyimide material and having a thickness of between 3 and 80 ⁇ m, said circuit support has on a first face the first electrodes of said two coupling capacitors and on the second face the second electrodes of said two coupling capacitors.
  • the measuring device comprises means for controlling the switching means and the switching means grouped into an electromagnetic micro-component of Mem's type.
  • An electronic release according to the invention comprising:
  • a protection function processing unit connected to the current measuring device for receiving at least one signal representative of a current
  • a tripping output for providing a tripping signal according to said at least one current signal comprises at least one current measuring device defined above comprising at least one electrical shunt for the flow of a current to be measured; current signal supplied to the processing unit being processed by the protection functions to provide a trigger signal.
  • An electric circuit breaker according to the invention comprising:
  • a current measuring device connected in series with said electrical contacts, a protection function processing unit connected to the current measuring device for receiving at least one signal representative of a current,
  • a trigger output for providing a trigger signal for the opening of the electrical contacts as a function of said at least one current signal comprises at least one current measuring device defined above comprising:
  • At least one electrical shunt for the circulation of a current to be measured, the current signal supplied to the processing unit being processed by the protection functions to provide said triggering signal for the opening of the electrical contacts.
  • FIG. 1 represents a diagram of an electrical insulation current measurement device of the state of the art
  • FIG. 2 represents a diagram of a current measurement device for electrical signals according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 represents a diagram of a device according to FIG. 2 with a transistor switching control
  • FIG. 4 represents a first diagram of a current measuring device according to an embodiment of the invention of the inversion cutting type
  • FIGS. 5A to 5G show timing diagrams of signals in a device according to the embodiment of FIG. 4;
  • FIGS. 6 and 7 show variants of current measuring devices according to embodiments of the invention of the inversion cutting type
  • FIGS. 8A-8C show signal curves in current measuring devices according to embodiments of the bidirectional switching invention.
  • FIG. 9 represents an embodiment of a device for measuring the current of electrical signals according to one embodiment of the invention of the diagram of FIG. 7;
  • FIG. 10 represents a first diagram of a current measuring device according to one embodiment of the invention with a multiplexing of input signals on a common signal transformer;
  • FIG. 11 represents a second diagram of a current measuring device according to an embodiment of the invention with a multiplexing of input signals on a common signal transformer;
  • FIGS. 12A to 12G show signal curves in a device of FIG.
  • FIG. 13 represents a flowchart showing a measuring sample acquisition cycle
  • FIG. 14 represents a diagram of an electrical apparatus comprising a measuring device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 15 represents a pulse transformer in printed form used in the control means of a current measuring device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 16 represents a group of pulse transformers and measuring transformers in printed form used in a current measuring device according to one embodiment of the invention
  • FIGS. 17 and 18 show variants of devices according to embodiments.
  • FIG. 2 represents a diagram of a device for measuring the current of electrical signals according to a first embodiment of the invention.
  • the electrically isolated current measuring device comprises at least one input signal input 11 connected to an electrical shunt 40 for the measurement of an IP current.
  • the device also comprises an output signal output SO representative of said input signal, and electrically isolated signal transfer means receiving the input signal and supplying said output signal.
  • the transfer means comprise at least one signal transformer 14 having at least one primary winding 15 for receiving a primary signal SP representative of said input signal SI.
  • the input signal is cut by switching means 16 represented by a controlled switch to provide said signal primary SP representative of said input signal SI to said primary winding 15.
  • the switching means 16 are controlled by control means 17 having an input 18 of control signals receiving control signals SC.
  • An output 20 of the control means is electrically isolated from the control signal input 18 and is connected to said switching means 16 for controlling the primary signal switching at a switching frequency.
  • the signal S1 is cut by the electronic switch 16 at a high switching frequency to provide on the primary winding 15 of the signal transformer 14 a cut signal SP.
  • Said signal transformer 14 has an output winding 21 connected to detection means 23 receiving a cut secondary output signal SD and providing an output signal SO representative of the input signal SI.
  • the secondary signal SD induced in a secondary winding 21 of the signal transformer is then processed to provide the output signal SO.
  • the processing may include amplification in an amplifier 22 followed by detection and filtering in an output signal processing module 23.
  • the detection can be done by simple rectification, envelope detection or synchronous rectification.
  • the control signal SC of the switching means is preferably provided by a switching signal generator 24 located in the second signal processing part 2.
  • the processing module 23 and the control signal generator 24 are arranged in the same processing unit 25 and fed by the same supply circuit 26.
  • This supply circuit 26 can also supply the amplifier 22.
  • the control signals are applied to a pulse control transformer 27 of the isolated control means.
  • the output of the control means may comprise a signal conditioning circuit 28 comprising for example a diode 29 and a capacitor 30 to be adapted to the switching means 16.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a device according to an embodiment of the invention with a field effect transistor switching control 31 having internal diodes 32 associated in reverse. These transistors are connected in series in opposite directions, that is to say that their sources are connected together and serve as a reference for the signals of control provided by the pulse transformer 27, and their control electrodes are connected together to receive said control signals from the transformer 27 through the conditioner 28. Regardless of the direction or polarity of the input signal, the two transistors lead. If no control signal is supplied, the two transistors are blocked and according to the direction or the polarity of the input signal only one of the two diodes blocks the input signal With such a scheme, the device operates whatever the polarity and the level of the input signal that can be alternating or continuous.
  • a measurement or load resistor 40 is connected at the input of the device for generating the input signal SI. If the resistor 40 is an electrical shunt, the signal SI is a current measurement signal.
  • the input signal has a very low voltage, for example less than 0.6 volts, a single field effect transistor 31 may suffice. In this zone, the transistor operates bidirectionally and the associated diode is not conducting in direct polarization.
  • the input impedance of the signal transformer 14 is preferably very low.
  • the primary winding 15 then has a small number of turns.
  • the current measuring device can operate in the unidirectional input signal cutting mode by splitting the input signal into the same polarity on consecutive control commands and also applying it with the same polarity on the primary winding of the signal transformer.
  • the cutting of the input signal can be advantageously bidirectional.
  • the input signal is cut and inverted at each control command to provide on a primary induction circuit of the signal transformer 14 a primary signal having inverted consecutive induction directions.
  • a magnetic coupling circuit of the signal transformer is magnetized in one direction then demagnetized and remagnetized in another direction according to the control commands to control the remanence of said magnetic circuit and improve the efficiency of the signal transfer between the primary and the Secondary of the transformer 14.
  • FIG. 4 represents a first diagram of a current measuring device according to an embodiment of the bidirectional switching invention.
  • the signal transformer 14 comprises two primary windings 15A and 15B connected with inverted winding directions, a first end of each winding is connected at a common point of the windings to receive the input signal input, second ends of the windings are connected to first switching means 16A and second switching means 16B for cutting and orienting the input signal SI alternately on the first and the second windings.
  • the switching means switch the signals on the primary windings with a recovery of commands at the beginning and end of switching.
  • the signal generator 24 provides the control signals of the switching means 16A and 16B represented by controlled switches.
  • the generator 24 also provides a first synchronization signal SY to the processing module 23 for synchronous detection of the output signal.
  • the output signal can be positive or negative.
  • Synchronous detection makes it possible to recover a signal polarity representative of the polarity of the input signal.
  • the generator 24 may also provide or receive a second synchronization signal to operate with a signal sampler.
  • the generator, the synchronous detector, and the sampler can be part of the same circuit.
  • Figs. 5A to 5G show timing diagrams of signals in a current measuring device according to the embodiment of Fig. 4.
  • a curve 41 shows an input signal SI.
  • the input signal SI is continuous and of positive polarity.
  • FIG. 5B shows a curve 42 representative of the control of the switch 16A of the switching means.
  • FIG. 5C shows a curve 43 representative of the control of the switch 16B of the switching means.
  • FIG. 5D shows a curve 44 representative of a current II 5A in the first primary winding 15A of the signal transformer 14.
  • FIG. 5E shows a curve 45 representative of a current I15B in the second primary winding 15B of the transformer signal 14.
  • FIG. 5F shows a curve 46 representative of a resultant current 115 corresponding to the currents II 5A and II 5B flowing in the two primary windings 15A and 15B of the signal transformer 14 controlled with reversal of direction.
  • FIG. 5G shows a curve 47 representative of an output signal SD on the secondary winding 21 of the transformer 14.
  • the switch 16A is controlled closing while the switch 16B has just opened.
  • the winding 15A receives the input signal SI. It generates a current I15A and an increasing magnetic induction 115. This induction generates on the secondary of the transformer 21 an output signal equal to the derivative of the flux, therefore a positive signal SD.
  • the switch 16B is controlled closing, while the switch 16A is controlled in opening.
  • a current I15B flows in the winding 15B.
  • Current I15A is canceled.
  • the resulting magnetic induction represented by 115 decreases because the winding 15B is wound in the opposite direction of the winding 15A.
  • the signal on the secondary of the SD transformer becomes negative.
  • the alternative commutations of the switches 16A and 16B induce a magnetic induction without discontinuity in the transformer 14 and thus generate an SD signal with zero DC component.
  • a switching period TC can be defined between the beginning of the conduction and the end of the conduction of a switch 16, for example between the times t1 and t2.
  • Fig. 6 shows a second diagram of a current measuring device according to an embodiment of the bidirectional switching invention.
  • the signal transformer 14 comprises a primary winding 15 connected to switching means 16 comprising four electronic switches or switches 16A1, 16A2 and 16B1, and 16B2 connected in two-armed bridge 50 and 51.
  • switching means 16 comprising four electronic switches or switches 16A1, 16A2 and 16B1, and 16B2 connected in two-armed bridge 50 and 51.
  • external lines of the bridge receive the input signal SI and inner portions 53 of the branches of the bridge are connected to said primary winding 15 of the signal transformer 14.
  • Said switches 16A1, 16A2 and 16B1, and 16B2 bridge are controlled alternatively crosswise to reverse the direction of the primary signal SP applied to the primary winding 15 of said signal transformer 14.
  • the cross-mounted switches 16A1 and 16A2 are controlled at the same time to apply the input signal in a first direction and cross-mounted switches 16B1 and 16B2 are controlled at the same time to apply the input signal in a second direction.
  • the resistor 40 may be a measurement resistor or an electrical shunt for the measurement of current signals.
  • Fig. 7 shows a third diagram of a current measuring device according to an embodiment of the bidirectional switching invention.
  • the input signal SI is applied to a bridge of two resistors 4OA and 4OB measuring connected in series.
  • a common point 54 of the measurement resistors is connected to a first end of a primary winding 15 of the signal transformer 14, and a second end of said primary winding of the signal transformer is connected to a common central portion 55 of a bridge 56 switching circuit with two switches 16A and 16B switching means.
  • External lines 57 and 58 of the switches of said bridge are connected to the outer portions 59 and 60 opposite the common point 54 of the resistor bridge.
  • the two switches 16A and 16B operate alternately to invert the direction of the primary signal SP applied to the primary winding 15 of said signal transformer 14.
  • a portion SIA of the signal S1 flowing in the resistor 4OA and having a first sign, for example positive is applied to the winding 15.
  • the switch 16B is closed and the switch 16A is open.
  • a SIB portion of the signal SI present on the measurement resistor 40B and having a second negative sign opposite the first sign is applied to the primary winding 15 of the transformer.
  • the signal on the resistor 4OB is of opposite polarity to the signal on the resistor 40A since the signal reference is on the common point 54.
  • Figs. 8A-8C show signal curves in current measuring devices according to embodiments of the two-way switching invention.
  • a curve 65 shows an alternative SI input signal of sinusoidal form.
  • a curve 66 shows an SD signal provided on a secondary of a signal transformer having a bidirectional SP primary signal control.
  • a curve 67 shows an output signal SO processed so as to reconstruct a sinusoidal signal representative of the input signal.
  • the processing means detect the bidirectional signal by rectifying the signal synchronously, for example with electronic switch bridges or electronic circuits with sampling and programmed processing.
  • the detection means comprise means for filtering the cut output signal and / or synchronous detection means synchronized with the control of the switching means for reconstituting an output signal representative of said input signal.
  • the processing means 25 can activate control of the control means for periods of short duration and stop the control of the control means during longer periods of inactivity.
  • cross-mounted switches 16A1 and 16A2 are controlled during a first period.
  • switches 16B1 and 16B2 are controlled while switches 16A1 and 16A2 are stopped.
  • the command is stopped during a third period.
  • the first and second periods are shorter than the third period.
  • the periods can be regular in a cycle or in a duty cycle predetermined or randomly controlled according to the needs of the processing means.
  • FIG. 9 represents an embodiment of a current measuring device according to an embodiment of the invention of the diagram of FIG. 7.
  • the measurement resistor 40 is an electrical shunt for the measurement. electric current.
  • the output signal SO is then representative of an electric current flowing in said shunt.
  • the shunt has a midpoint 54 separating a first portion 40A and a second portion 40B each side of the midpoint.
  • the shunt comprises power connection pads for circulating the measurement current and three measurement links.
  • a common link 72 is connected to the point 54 of the shunt, a first external link 73 is connected on the side of the first portion 40A and a link second external link 74 is connected to the side of the second part 4OB.
  • Switching means such as electronic switches 16A and 16B and other ancillary components such as the conditioning circuits 28 are arranged on a first printed circuit 80 to the electric potential of a circuit to be measured.
  • This circuit 80 receives the connections with the shunt and links with the primary of the signal transformer 14 and links with pulse transformers 27 A and 27 B of the control means 17.
  • a second printed circuit 81 supports circuits of the processing unit 25 such as the detection and processing circuits 23 and the generators 24 of control signals.
  • the electronic circuits on the printed circuit 81 are at a different potential and decoupled electrically and galvanically with respect to the electronic circuits arranged on the printed circuit 80.
  • the printed circuit 81 has on one side links with the signal transformer 14 and the transformers pulses 27A and 27B and on the other side of the connections with a supply input P 82, a signal output 83 SO and a common ground input 0V 84.
  • the signal transformer is part of a multiplexing set.
  • FIG. 10 represents a first diagram of a current measuring device according to an embodiment of the invention with a multiplexing of input signals on a common signal transformer 14.
  • the signal transformer 14 comprises: at least one first primary winding 151 for receiving a first input signal SI1 and at least one first switching means 161 for cutting off said first input signal SI1 and at least one second primary winding 152 for receiving a second input signal SI2 and at least least second switching means 162 for cutting said second input signal SI2, and at least one secondary winding 21 for providing a secondary signal SD representative of said first input signal SI1 or said second input signal SI2.
  • a processing unit 25 selects first control means 271 of said first switching means 161 to provide an output signal SO representative of said first input signal SI1, or selects second control means 272.
  • second switching means 162 for providing an output signal SO representative of said second input signal SI2.
  • FIG. 11 represents a second diagram of a current measuring device according to one embodiment of the invention with a multiplexing of input signals SI1, SI2, SB, SI4 on a common signal transformer 14.
  • the four signals SI1 to SI4 can be generated on measuring resistors 401, 402, 403, or 404 and then cut by switching means respectively 161, 162, 163, and 164 and controlled by pulse transformers of control means respectively 271, 272, 273 and 274.
  • the switching means 274 are shown completely in one part while the others are represented by two-part blocks to lighten the diagram.
  • the cutting of the input signals makes it possible to provide signals.
  • the galvanic or electrical isolation is represented by a broken line 86.
  • the signal SD secondary is applied to an amplifier 22 having a parameterizable amplification.
  • the output signal of the amplifier is filtered by a low pass filter 87 before being applied to the processing unit 25.
  • the processing unit 25 comprises a signal sampler 88 for sampling a signal representative of a signal. multiplexed secondary signal and provide values representative of each input signal, the sampling being synchronized with the selection of the control means.
  • the amplifier 22 and the sampler 88 are referenced by a reference circuit 89.
  • a microcontroller or a microprocessor located in the processing unit allows the supply of control signals of the switching means and the synchronization of the sampling serving as synchronous detection.
  • the microprocessor 90 receiving the samples of the signal SD separates the different values into a plurality of output signals SO1, SO2, SO3 and SO4 representative of each of the input signals SI1, SI2, SI3, and SI4, respectively.
  • the processing means sequentially controls the selection of the control means to provide a sequentially representative multiplexed output signal SO of each input signal SI1 through SI4.
  • the processing means can simultaneously control control means for providing an output signal SO representative of the sum of the input signals.
  • the current measuring device can be an electronic trigger used in a four-pole type circuit breaker receiving signals representative of three-phase signals and of a neutral conductor.
  • the measuring resistors 401, 402, 403, or 404 are then current measurement shunts.
  • simultaneous control of the four channels can provide a signal SO representative of a differential current.
  • simultaneous digital processing of the four channels by a processor may provide a signal SO representative of a differential current or the sum of the input signals.
  • FIGS. 12A to 12G show signal curves in a device of FIG. 11. States of the various switching means 161 to 164 are represented on curves 91 to 94 of FIG. 12A. State 1 corresponds to a state closed of the corresponding switch and the state 0 corresponds to the open state.
  • Fig. 12B shows a representative curve 95 of an example of an input signal SI1.
  • FIG. 12C shows a curve 96 representative of an example of an input signal SI2.
  • FIG. 12D shows a curve 97 representative of an example of an input signal SD.
  • FIG. 12E shows a curve 98 representative of an example of an input signal SI4.
  • FIG. 12F shows a curve 99 representative of an example of secondary signal SD.
  • Figure 12G shows a sampling of the secondary signal to separate the SD signal into four SO1, SO2, SO3 and SO4 output signals representative of the four input signals SI1, SI2, SI3, and SI4.
  • the switch 161 is closed and the secondary signal SD becomes representative of the input signal SI1.
  • the signal SD is sampled to have a signal output SOI representative of the signal SI1.
  • the switch 162 is closed and the secondary signal SD becomes representative of the input signal SI2.
  • the signal SD is sampled to have an output signal SO2 representative of the signal SI2.
  • the control of the switch 162 is completed.
  • the switch 163 is closed and the secondary signal SD becomes representative of the input signal SD.
  • the signal SD is sampled to have an output signal SO3 representative of the signal SI3.
  • the control of the switch 163 is completed.
  • the switch 164 is closed and the secondary signal SD becomes representative of the input signal SI4.
  • the signal SD is sampled to have an output signal SO4 representative of the signal SI4.
  • the control of the switch 164 is completed.
  • the cycle starts again by closing the switch 161, and sampling SD at time tl4 to provide SOI.
  • the delay D corresponds to the waiting time between the start of closing of the switches and the sampling of the secondary signal SD at the output of the signal transformer 14.
  • Fig. 13 shows a flowchart showing an acquisition cycle of a measurement sample.
  • the processing unit selects the path to be measured. Then, in a step 101, an electronic switch of the switching means is closed. Then, after a delay D allowing the stabilization of the operation of the transformer, in particular avoiding parasitic oscillations at a step 102, the processing unit controls the sampling of a signal representative of the secondary signal SD at a step 103. sampling is performed after a predetermined delay D following the start of a control pulse closing switch means.
  • FIG. 14 represents a diagram of an electric circuit breaker with an electronic release comprising a measuring device according to an embodiment of the invention.
  • Such an electric circuit breaker 104 comprises at least one measuring resistor 401 and 402, electrical power contacts 105 connected in series with said at least one measuring resistor, a mechanism 106 for opening control of the electrical contacts 105, and protection function processing means 107 controlling a relay 108 connected to said mechanism 106.
  • an embodiment of the circuit breaker invention comprises a current measuring device 110 as described above having at least one signal input connected to said at least one measurement resistor, and a signal output connected to the processing means 107 to provide an output signal SO representative of a current flowing in said measuring resistor.
  • the current measuring device 110 may be the same as that of FIG. 10 with a signal multiplexing.
  • Resistors 401 and 402 may be resistors of very low values such as electric shunts.
  • control means of the switching means are preferably pulse transformers 27, 271, 272 having a primary winding 115 receiving the control signals and a secondary winding 116 for controlling means of switching. switching.
  • Fig. 15 shows a pulse transformer in printed form used in the control means of a current measuring device according to an embodiment of the invention.
  • the pulse transformer is an air transformer having a primary winding 115 on a first face 117 of a printed circuit 118 and a secondary winding 116 on a second face 119 of said printed circuit.
  • the operating frequency is then very high to achieve very small winding sizes.
  • each winding has thirteen turns with an external dimension less than one centimeter on the side.
  • the operating frequency of the control means is much greater than the frequency cutting.
  • the control signals are then pulses or bursts of high frequency pulses provided during TC switching periods.
  • the printed circuit may also be an etched circuit or any other circuit serving as support for example a ceramic support or alumina. Even in the printed form, the control transformers may have a magnetic circuit adapted to the shapes and dimensions of the circuit support.
  • a circuit support 118 is advantageously composed of a polyimide material.
  • the circuit support has a thickness E of between 3 and 80 ⁇ m.
  • the measuring transformer may be an air transformer having at least one primary winding 15 on a first face of a circuit support 118 and a secondary winding 21 on a second face of said circuit support.
  • the circuit support is composed of a polyimide material having a thickness E of between 3 and 80 ⁇ m.
  • FIG. 16 shows an assembly of two control transformers and a measurement transformer placed on the same insulating support with windings on each side of said circuit support.
  • the circuit support is advantageously composed of a polyimide material having a thickness E of between 3 and 80 ⁇ m.
  • FIGS 17 and 18 show alternative devices according to embodiments of the invention.
  • the control means of the switching means are a capacitive double link 120 allowing the pulses to pass and blocking the direct or low frequency current to ensure the galvanic isolation.
  • the control signals are complementary to circulate a control current between the two links and ensure a common mode electrical isolation.
  • said control means of the switching means comprise at least two capacitive coupling capacitors 501, 502 each having a first electrode 503 for receiving the control signals and a second electrode 504 for controlling switching means.
  • the capacitors are made on a circuit support 505 composed of a polyimide material having a thickness of between 3 and 80 microns.
  • said circuit support has on a first face the first electrodes 503 and on the second face the second electrodes 504 of said two coupling capacitors 501 and 502.
  • control means of the switching means and the switching means are grouped into an electromagnetic micro-component 122, preferably in the so-called MEMs technology.
  • switching means means can be used in particular, field effect transistors, bipolar transistors, electromagnetically controlled switches, electrostatic or optical.
  • the switching frequency of the input signal SI may depend on the size of the coupling transformer used and the transfer rate through said transformer. This switching frequency is advantageously related to the capabilities of the detection and sampling means.
  • the current measuring devices described above make it possible to measure any type of electrical signals, in particular currents, voltages, or several types in multiplex mode on the same magnetic circuit of the signal transformer.
  • the input signal can be provided by a voltage divider bridge.
  • the current measuring device can be of any type. If the electrical apparatus includes electrical protection functions such as those of a relay or a circuit breaker trip, the measurement resistors are advantageously electric shunts. These shunts may be of the resistor or impedance type, for example inductance type.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Le dispositif de mesure de courant à isolement électrique comporte une entrée de signal connectée à un shunt (40) électrique, une sortie de signal de sortie (SO), et des moyens de transfert de signal à isolement électrique recevant le signal d'entrée et fournissant ledit signal de sortie. Les moyens de transfert comportent au moins un transformateur (14) de signal ayant au moins un enroulement (15) primaire pour recevoir un signal primaire (SP) représentatif dudit signal d'entrée, des moyens (16) de commutation pour découper le signal d'entrée et le fournir audit enroulement primaire, et des moyens (17) de commande des moyens de commutation électriquement isolés et comportant une entrée de commande recevant des signaux de commande (SC) pendant des périodes (TC) de commutation. Un déclencheur et un disjoncteur électrique comporte un tel un dispositif de mesure de courant et une unité de traitement de fonctions de protection électrique.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE COURANT A ISOLATION ELECTRIQUE, DECLENCHEUR ELECTRONIQUE, ET DISJONCTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un dispositif de mesure de courant à isolement électrique comportant :
- au moins un shunt électrique destiné à être traversé par un courant à mesurer,
- au moins une entrée de signal d'entrée connectée audit shunt pour recevoir un signal représentatif d'un courant,
- une sortie de signal de sortie représentatif dudit signal d'entrée représentatif d'un courant, et
- des moyens de transfert de signal à isolement électrique recevant le signal d'entrée et fournissant ledit signal de sortie, lesdits moyens de transfert comportant :
- au moins un transformateur de signal ayant au moins un enroulement primaire pour recevoir un signal primaire représentatif dudit signal d'entrée,
- des moyens de commutation pour découper le signal d'entrée et fournir ledit signal primaire représentatif dudit signal d'entrée audit enroulement primaire, et
- des moyens de commande des moyens de commutation comportant une entrée de signal de commande recevant des signaux de commande pendant des périodes de commutation, et une sortie électriquement isolée de l'entrée de signaux de commande et connectée audits moyens de commutation pour commander le découpage de signal primaire pendant lesdites des périodes de commutation.
L'invention concerne aussi un déclencheur électronique et un disjoncteur comportant un tel dispositif de mesure de courant.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les dispositifs de mesure de courant à isolation électrique connus sont généralement réalisés avec des transformateurs de courant. Mais lorsque le courant à mesurer est aussi bien alternatif que continu, des dispositifs de couplage reliés à des shunts peuvent être utilisés. De tels dispositifs de couplage à isolation électrique connus sont généralement réalisés avec une première partie 1 de traitement de signal d'entrée SI et une seconde partie 2 de traitement de signal de sortie SO. Un schéma d'un dispositif connu est représenté sur la figure 1. Une première partie 1 de signal d'entrée comporte généralement un amplificateur 3 de signal et un modulateur 4 pour transférer une valeur transformée ou une valeur numérique du signal d'entrée. Le modulateur 4 est connecté généralement à un transformateur 5 ou à d'autres coupleurs pour isoler la première partie 1 de la seconde partie 2 de traitement de signal. Dans la seconde partie 2, le signal est traité et reconditionné dans un circuit 6 pour être traité en tant que signal de sortie SO. Dans les dispositifs de l'art antérieur, la première partie 1 recevant le signal d'entrée nécessite un circuit alimentation électrique 7 pour faire fonctionner l'amplificateur et le modulateur. Dans le schéma de l'art antérieur, une première alimentation électrique principale 8 alimente le circuit de traitement 6 de signal de sortie et un circuit de conversion d'énergie électrique comportant un hacheur 9 et un transformateur d'alimentation 10 et le circuit 7 pour fournir de l'énergie électrique d'alimentation de toute la première partie 1.
Dans d'autres schémas il peut y avoir deux alimentations indépendantes pour alimenter séparément la première partie et la seconde partie.
Les dispositifs de mesure de courant à isolation électrique connus de l'état de la technique nécessitant des circuits auxiliaires d'alimentation peuvent difficilement être intégrés dans des circuits ou des appareils de mesure de traitement de très faible encombrement. De plus, de tels dispositifs ont aussi l'inconvénient de consommer de l'énergie électrique les rendant incompatibles avec des applications à très faible consommation. En particulier ils ne peuvent pas être facilement intégrés dans des disjoncteurs électriques modulaires.
Certains dispositifs comportent des transformateurs recevant un signal de mesure de courant découpé tel que représenté dans les documents GB 1585889 ET US2003/0076086. Cependant, dans le document US2003/0076086 les moyens de commande des interrupteurs de signal sont des composants opto-électroniques qui sont incompatibles avec des applications industrielles ayant de fortes contraintes thermiques. En particulier, ces composants ont des caractéristiques de rendement et de vitesse qui diminuent très fortement lorsque la température augmente. Ces fortes températures de fonctionnement sont particulièrement présentes dans des appareils électriques tels que des déclencheurs électroniques et les disjoncteurs électriques.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention a pour but un dispositif de mesure de courant à isolation électrique ne nécessitant pas d'alimentation de la partie traitant le signal d'entrée et pouvant fonctionner normalement avec des écarts de température très importants, ainsi qu'un déclencheur électronique et un disjoncteur comportant un tel dispositif.
Dans un dispositif de mesure de courant à isolement électrique selon l'invention, lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent des moyens de couplage par induction électromagnétique et/ou par liaison capacitive.
Ledit transformateur de signal comporte un enroulement de sortie connecté à des moyens de détection recevant un signal secondaire de sortie découpé et fournissant un signal de sortie représentatif du signal.
Dans une première variante, le découpage du signal d'entrée est unidirectionnel. Dans une seconde variante, le découpage du signal d'entrée est bidirectionnel ou avec inversion.
Dans un premier mode de réalisation particulier, le transformateur de signal comporte deux enroulements primaires connectés avec des sens d'enroulement inversés, une première extrémité de chaque enroulement est reliée en un point commun des enroulements et connecté à une première extrémité du shunt pour recevoir l'entrée de signal, des secondes extrémités des enroulements sont connectés à des premiers moyens de commutation et à des seconds moyens de commutation reliés à une seconde extrémité dudit shunt pour découper et orienter le signal d'entrée alternativement sur le premier et le second enroulement.
De préférence, les moyens de commutation commutent des signaux d'entrée sur les enroulements primaires avec un recouvrement des commandes en début et en fin de commutation.
Dans un second mode de réalisation particulier, le transformateur de signal comporte un enroulement primaire connecté à des moyens de commutation comportant quatre commutateurs électroniques connectés en pont à deux branches, des lignes extérieures du pont recevant connectées audit shunt pour recevoir le signal d'entrée et des branches intérieures du pont étant connectées audit enroulement primaire dudit transformateur de signal, lesdits commutateurs en pont étant commandés alternativement de manière croisée pour inverser le sens du signal primaire appliqué à l'enroulement primaire dudit transformateur de signal.
Dans un troisième mode de réalisation particulier, le signal d'entrée est appliqué à un shunt formé par un pont de deux résistances de mesure connectées en série, un point commun des résistances de mesure étant connecté à une première extrémité d'un enroulement primaire du transformateur de signal, une seconde extrémité dudit enroulement primaire du transformateur de signal étant connecté à une partie centrale commune d'un pont de commutation à deux commutateurs des moyens de commutation, des lignes externes des commutateurs dudit pont étant connectés sur les parties externes opposées au point commun du pont de résistances, les deux commutateurs fonctionnant de manière alternée pour inverser le sens du signal primaire appliqué à l'enroulement primaire dudit transformateur de signal.
De préférence, les moyens de détection comportent des moyens de filtrage du signal de sortie découpé. Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de détection comportent des moyens de détection synchrones synchronisés avec la commande des moyens de commutation pour reconstituer un signal de sortie représentatif dudit signal d'entrée.
Avantageusement, le transformateur de signal comporte :
- au moins un premier enroulement primaire pour recevoir un premier signal d'entrée représentatif d'un courant circulant dans un premier shunt et au moins des premiers moyens de commutation pour découper ledit premier signal d'entrée
- au moins un second enroulement primaire pour recevoir un second signal d'entrée représentatif d'un courant circulant dans un second shunt et au moins des seconds moyens de commutation pour découper ledit second signal d'entrée, ledit second shunt étant électriquement séparé dudit premier shunt, et
- au moins un enroulement secondaire pour fournir un signal représentatif dudit premier signal d'entrée ou dudit second signal d'entrée.
Avantageusement, le dispositif de mesure de courant comporte des moyens de traitement :
- pour sélectionner des premiers moyens de commande desdits premiers moyens de commutation pour fournir un signal de sortie représentatif dudit premier signal d'entrée, ou
- pour sélectionner des seconds moyens de commande desdits seconds moyens de commutation pour fournir un signal de sortie représentatif dudit second signal d'entrée.
De préférence, les moyens de traitement commandent séquentiellement la sélection des moyens de commande pour fournir un signal de sortie multiplexe représentatif séquentiellement de chaque signal d'entrée.
Avantageusement, les moyens de traitement commandent simultanément des moyens de commande pour fournir un signal de sortie représentatif de la somme des signaux d'entrée.
De préférence, les moyens de traitement comportent des moyens d'échantillonnage de signal pour échantillonner un signal de sortie représentatif d'un signal secondaire multiplexe et fournir des valeurs représentatives de chaque signal d'entrée, l'échantillonnage étant synchronisé avec la sélection des moyens de commande. De préférence, l'échantillonnage est effectué après un délai prédéterminé suivant le début d'une impulsion de commande fermant des moyens de commutation.
De préférence, les moyens de traitement activent la commande des moyens de commande pendant des périodes de durée courte et arrêtent la commande des moyens de commande pendant des périodes de durée longue.
Dans un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent au moins un transformateur de commande ayant un enroulement primaire recevant les signaux de commande et un enroulement secondaire pour commander des moyens de commutation.
De préférence, au moins un transformateur de commande les moyens de commande est un transformateur à air ayant un enroulement primaire sur une première face d'un support de circuit et un enroulement secondaire sur une seconde face dudit support de circuit.
De préférence, le support de circuit est composé d'un matériau polyimide. Avantageusement, le support de circuit a une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm.
Dans un autre mode de réalisation, le transformateur de mesure est un transformateur à air ayant au moins un enroulement primaire sur une première face d'un support de circuit et un enroulement secondaire sur une seconde face dudit support de circuit.
Avantageusement, le support de circuit est composé d'un matériau polyimide et a une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm.
Dans un autres mode de réalisation, ledit au moins un transformateur de commande et au moins un transformateur de mesure sont placés sur un même support isolant avec des enroulements de chaque coté dudit support de circuit. Avantageusement, le support de circuit est composé d'un matériau polyimide et a une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm.
Dans un autre mode de réalisation, lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent au moins deux condensateurs de couplage capacitif ayant chacun une première électrode pour recevoir les signaux de commande et une seconde électrode pour commander des moyens de commutation.
Avantageusement, un support de circuit composé d'un matériau polyimide et ayant une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm, ledit support de circuit a sur une première face les premières électrodes desdits deux condensateurs de couplage et sur la seconde face les secondes électrodes desdits deux condensateurs de couplage.
Dans un autres mode de réalisation, le dispositif de mesure comporte des moyens de commande des moyens de commutation et les moyens de commutation groupés en un micro composant électromagnétique de type Mem's.
Un déclencheur électronique selon l'invention comportant :
- un dispositif de mesure de courant,
- une unité de traitement de fonctions de protection connectée au dispositif de mesure de courant pour recevoir au moins un signal représentatif d'un courant,
- une sortie de déclenchement pour fournir un signal de déclenchement en fonction dudit au moins un signal de courant, comporte au moins dispositif de mesure de courant défini ci-dessus comportant au moins un shunt électrique pour la circulation d'un courant à mesurer, le signal de courant fourni à l'unité de traitement étant traité par les fonctions de protection pour fournir un signal de déclenchement.
Un disjoncteur électrique selon l'invention comportant :
- des contacts électriques de puissance,
- un mécanisme de commande d'ouverture desdits contacts électriques,
- un dispositif de mesure de courant connecté en série avec lesdits contacts électriques, - une unité de traitement de fonctions de protection connectée au dispositif de mesure de courant pour recevoir au moins un signal représentatif d'un courant,
- une sortie de déclenchement pour fournir un signal de déclenchement de l'ouverture des contacts électriques en fonction dudit au moins un signal de courant, comporte au moins dispositif de mesure de courant défini ci-dessus comportant :
- au moins un shunt électrique pour la circulation d'un courant à mesurer, le signal de courant fourni à l'unité de traitement étant traité par les fonctions de protection pour fournir ledit signal de déclenchement de l'ouverture des contacts électriques.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un schéma d'un dispositif de mesure de courant de signaux électrique à isolement électrique de l'état de la technique ;
- la figure 2 représente un schéma d'un dispositif de mesure de courant de signaux électriques selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 représente un schéma d'un dispositif selon la figure 2 avec une commande à découpage par transistors;
- la figure 4 représente un premier schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention de type découpage avec inversion ;
- les figures 5A à 5G représentent des chronogrammes de signaux dans un dispositif selon le mode de réalisation de la figure 4 ;
- les figures 6 et 7 représentent des variantes de dispositifs de mesure de courant selon des modes de réalisation de l'invention de type découpage avec inversion ;
- les figures 8A à 8C représentent des courbes de signaux dans des dispositifs de mesure de courant selon des modes de réalisation de l'invention à découpage bidirectionnel ;
- la figure 9 représente un mode de réalisation d'un dispositif de mesure de courant de signaux électriques selon un mode de réalisation de l'invention du schéma de la figure 7 ; - la figure 10 représente un premier schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention avec un multiplexage de signaux d'entrée sur un transformateur de signal commun ;
- la figure 11 représente un second schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention avec un multiplexage de signaux d'entrée sur un transformateur de signal commun ;
- les figures 12A à 12G représentent des courbes de signaux dans un dispositif de la figure
H;
- la figure 13 représente un organigramme montrant un cycle d'acquisition d'échantillon de mesure ;
- la figure 14 représente un schéma d'un appareil électrique comportant un dispositif de mesure selon un mode réalisation l'invention ;
- la figure 15 représente un transformateur d'impulsion sous forme imprimée utilisé dans les moyens de commande d'un dispositif de mesure de courant selon un mode réalisation de l'invention ;
- la figure 16 représente un groupement de transformateurs d'impulsion et de transformateur de mesure sous forme imprimée utilisé dans un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 17 et 18 montrent des variantes de dispositifs selon des modes de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES
La figure 2 représente un schéma d'un dispositif de mesure de courant de signaux électriques selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de mesure de courant à isolement électrique comporte au moins une entrée 11 de signal d'entrée SI connectée çà un shunt électrique 40 pour la mesure d'un courant IP. Le dispositif comporte aussi une sortie 12 de signal de sortie SO représentatif dudit signal d'entrée, et des moyens de transfert 13 de signal à isolement électrique recevant le signal d'entrée et fournissant ledit signal de sortie. Les moyens de transfert comportent au moins un transformateur 14 de signal ayant au moins un enroulement primaire 15 pour recevoir un signal primaire SP représentatif dudit signal d'entrée SI. Le signal d'entrée est découpé par des moyens de commutation 16 représentés par un interrupteur commandé pour fournir ledit signal primaire SP représentatif dudit signal d'entrée SI audit enroulement primaire 15. Les moyens de commutation 16 sont commandés par des moyens de commande 17 comportant une entrée 18 de signaux commande recevant des signaux commande SC. Une sortie 20 des moyens de commandes est électriquement isolée de l'entrée 18 de signaux de commande et est connectée audits moyens de commutation 16 pour commander le découpage de signal primaire à une fréquence de commutation.
Sur la figure 2 le signal SI est découpé par l'interrupteur électronique 16 à une fréquence de découpage élevée pour fournir sur l'enroulement primaire 15 du transformateur de signal 14 un signal découpé SP. Ledit transformateur 14 de signal comporte un enroulement 21 de sortie connecté à des moyens 23 de détection recevant un signal secondaire de sortie SD découpé et fournissant un signal de sortie SO représentatif du signal d'entrée SI. Le signal secondaire SD induit dans un enroulement secondaire 21 du transformateur de signal est ensuite traiter pour fournir le signal de sortie SO. Le traitement peut comprendre une amplification dans un amplificateur 22 suivi d'une détection et d'un filtrage dans un module de traitement 23 de signal de sortie. La détection peut se faire par redressement simple, par détection d'enveloppe ou par redressement synchrone.
Le signal de commande SC des moyens de commutation est fournit de préférence par un générateur 24 de signaux de découpage situé dans la seconde partie 2 de traitement de signal. De préférence, le module 23 de traitement et le générateur de signaux 24 de commande sont disposés dans une même unité de traitement 25 et alimentés par un même circuit d'alimentation 26. Ce circuit d'alimentation 26 peut alimenter aussi l'amplificateur 22. Les signaux de commande sont appliqués à un transformateur 27 de commande à impulsion des moyens de commande isolés. La sortie des moyens de commande peut comporter un circuit de conditionnement 28 de signaux comportant par exemple une diode 29 et un condensateur 30 pour être adapter aux moyens de commutation 16.
Sur la figure 3 montre un schéma d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention avec une commande de découpage à transistors 31 à effet de champ ayant des diodes 32 internes associées en inverse. Ces transistors sont connectés en série en sens inverse, c'est à dire que leurs sources sont connectées ensemble et servent de référence aux signaux de commande fournis par le transformateur d'impulsion 27, et leurs électrodes de commande sont connectées ensemble pour recevoir lesdits signaux de commande du transformateur 27 à travers le conditionneur 28. Quel que soit le sens ou la polarité du signal d'entrée, les deux transistors conduisent. Si aucun signal de commande est fourni, les deux transistors sont bloqués et selon le sens ou la polarité du signal d'entrée seulement l'une des deux diodes bloque le signal d'entrée Avec un tel schéma, le dispositif fonctionne quelle que soit la polarité et le niveau du signal d'entrée qui peut être alternatif ou continu. Sur le schéma de la figure 3, une résistance 40 de mesure ou de charge est connectée en entrée du dispositif pour générer le signal d'entrée SI. Si la résistance 40 est un shunt électrique le signal SI est signal de mesure de courant.
Si le signal d'entrée a une très faible tension, inférieure par exemple à 0,6 volt, un seul transistor 31 à effet de champ peut suffire. Dans cette zone le transistor fonctionne de manière bidirectionnelle et la diode associée n'est pas passante en polarisation directe.
Pour la mesure de courant l'impédance d'entrée du transformateur de signal 14 est de préférence très faible. L'enroulement primaire 15 comporte alors un faible nombre de spires.
Le dispositif de mesure de courant peut fonctionner en mode de découpage du signal d'entrée unidirectionnel en découpant sur des ordres de commande consécutifs le signal d'entrée dans la même polarité et en l'appliquant aussi avec la même polarité sur l'enroulement primaire du transformateur de signal.
Pour améliorer le fonctionnement du transformateur de signal 14, le découpage du signal d'entrée peut être avantageusement bidirectionnel. Dans ce cas, le signal d'entrée est découpé et inversé à chaque ordre de commande pour fournir sur un circuit d'induction primaire du transformateur de signal 14 un signal primaire ayant des sens d'inductions consécutifs inversés. Ainsi, un circuit magnétique de couplage du transformateur de signal est magnétisé dans un sens puis démagnétisé et remagnétisé dans un autre sens selon les ordres de commande pour contrôler la rémanence dudit circuit magnétique et améliorer l'efficacité du transfert de signal entre le primaire et le secondaire du transformateur 14. La figure 4 représente un premier schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention à découpage bidirectionnel. Dans ce cas, le transformateur de signal 14 comporte deux enroulements primaires 15A et 15B connectés avec des sens d'enroulement inversés, une première extrémité de chaque enroulement est reliée en un point commun des enroulements pour recevoir l'entrée de signal d'entrée, des secondes extrémités des enroulements sont connectés à des premiers moyens 16A de commutation et à des seconds moyens 16B de commutation pour découper et orienter le signal d'entrée SI alternativement sur le premier €t le second enroulement. De préférence pour améliorer le fonctionnement du circuit magnétique du transformateur 14, les moyens de commutation commutent les signaux sur les enroulements primaires avec un recouvrement des commandes en début et en fin de commutation. Le générateur de signaux 24 fournit les signaux de commande des moyens de commutation 16A et 16B représentés par des interrupteurs commandés. Le générateur 24 fournit aussi un premier signal de synchronisation SY au module de traitement 23 pour effectuer une détection synchrone du signal de sortie. En effet selon le sens du signal sur le primaire le signal de sortie peut être positif ou négatif. Une détection synchrone permet de retrouver une polarité de signal représentative de la polarité du signal d'entrée. Le générateur 24 peut aussi fournir ou recevoir un second signal de synchronisation pour fonctionner avec un échantillonneur de signal. Le générateur, le détecteur synchrone, et l'échantillonneur peuvent faire partie d'un même circuit.
Les figures 5A à 5G représentent des chronogrammes de signaux dans un dispositif de mesure de courant selon le mode de réalisation de la figure 4. Sur la figure 5A, une courbe 41 montre un signal d'entrée SI. Dans cette figure, le signal d'entrée SI est continu et de polarité positive. La figure 5B montre une courbe 42 représentative de la commande de l'interrupteur 16A des moyens de commutation. La figure 5C montre une courbe 43 représentative de la commande de l'interrupteur 16B des moyens de commutation. La figure 5D montre une courbe 44 représentative d'un courant II 5 A dans le premier enroulement primaire 15A du transformateur de signal 14. La figure 5 E montre une courbe 45 représentative d'un courant I15B dans le second enroulement primaire 15B du transformateur de signal 14. La figure 5F montre une courbe 46 représentative d'une résultante de courant 115 correspondant aux courants II 5 A et II 5B circulant dans les deux enroulements primaires 15A et 15B du transformateur de signal 14 commandés avec inversion de sens. La figure 5G montre une courbe 47 représentative d'un signal de sortie SD sur l'enroulement secondaire 21 du transformateur 14.
A un instant tl, l'interrupteur 16A est commandé en fermeture alors que l'interrupteur 16B vient de s'ouvrir. L'enroulement 15A reçoit le signal d'entrée SI. Il génère un courant I15A et une induction magnétique croissante 115. Cette induction génère sur le secondaire du transformateur 21 un signal de sortie égale à la dérivée du flux, donc un signal positif SD. A un instant t2, l'interrupteur 16B est commandé en fermeture, alors que l'interrupteur 16A est commandé en ouverture. Un courant I15B circule dans l'enroulement 15B. Le courant I15A s'annule. L'induction magnétique résultante représentée par 115 décroît parce que l'enroulement 15B est bobiné en sens contraire de l'enroulement 15A. Le signal sur le secondaire du transformateur SD devient négatif. Les commutations alternatives des interrupteurs 16A et 16B induisent une induction magnétique sans discontinuité dans le transformateur 14 et génèrent ainsi un signal SD alternative à composante continue nulle.
Avec un tel dispositif, les courants d'induction dans le primaire ne sont jamais interrompus et les perturbations dues aux commutations dans les enroulements primaires ne sont pas induites dans le signal secondaire de sortie SD. Le signal de sortie SD peut être redressé pour fournir un signal de même signe que le signal primaire. Une période de découpage TC peut être définie, entre le début de la conduction et la fin de la conduction d'un interrupteur 16, par exemple entre les instant tl et t2.
La figure 6 représente un second schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention à découpage bidirectionnel. Dans ce cas, le transformateur de signal 14 comporte un enroulement primaire 15 connecté à des moyens de commutation 16 comportant quatre commutateurs ou interrupteurs électroniques 16Al, 16A2 et 16Bl, et 16B2 connectés en pont à deux branches 50 et 51. Dans ce schéma, des lignes extérieures du pont reçoivent le signal d'entrée SI et des parties intérieures 53 des branches du pont sont connectées audit enroulement primaire 15 du transformateur de signal 14. Lesdits commutateurs 16Al, 16A2 et 16Bl, et 16B2 en pont sont commandés alternativement de manière croisée pour inverser le sens du signal primaire SP appliqué à l'enroulement primaire 15 dudit transformateur de signal 14. Les commutateurs 16Al et 16A2 en montage croisé sont commandés en même temps pour appliquer le signal d'entrée dans un premier sens et les commutateurs 16Bl et 16B2 en montage croisé sont commandés en même temps pour appliquer le signal d'entrée dans un second sens. La résistance 40 peut être une résistance de mesure ou un shunt électrique pour la mesure de signaux de courant.
La figure 7 représente un troisième schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention à découpage bidirectionnel. Dans ce cas, le signal d'entrée SI est appliqué à un pont de deux résistances 4OA et 4OB de mesure connectée en série. Un point commun 54 des résistances de mesure est connecté à une première extrémité d'un enroulement primaire 15 du transformateur de signal 14, et une seconde extrémité dudit enroulement primaire du transformateur de signal est connecté à une partie centrale commune 55 d'un pont 56 de commutation à deux commutateurs 16A et 16B des moyens de commutation. Des lignes externes 57 et 58 des commutateurs dudit pont sont connectées sur les parties externes 59 et 60 opposées au point commun 54 du pont de résistances. Les deux commutateurs 16A et 16B fonctionnent de manière alternée pour inverser le sens du signal primaire SP appliqué à l'enroulement primaire 15 dudit transformateur de signal 14. Lorsque le commutateur 16A est fermé et le commutateur 16B est ouvert, une partie SIA du signal SI circulant dans la résistance 4OA et ayant un premier signe, par exemple positif est appliqué sur l'enroulement 15. Puis, lors d'une commande de commutation suivante, le commutateur 16B est fermé et le commutateur 16A est ouvert. Dans ce cas, une partie SIB du signal SI présent sur la résistance de mesure 4OB et ayant un second signe négatif opposé au premier signe est appliqué sur l'enroulement primaire 15 du transformateur. Le signal sur la résistance 4OB est de polarité opposée au signal sur la résistance 4OA puisque la référence de signal est sur le point commun 54.
Les figures 8A à 8C représentent des courbes de signaux dans des dispositifs de mesure de courant selon des modes de réalisation de l'invention à découpage bidirectionnel. Sur la figure 8A, une courbe 65 montre un signal d'entrée SI alternatif de forme sinusoïdale. Sur la figure 8B, une courbe 66 montre un signal SD fourni sur un secondaire d'un transformateur de signal ayant une commande de signal primaire SP bidirectionnelle. Sur la figure 8C, une courbe 67 montre un signal de sortie SO traité de manière à reconstituer un signal sinusoïdal représentatif du signal d'entrée. Les moyens de traitement détectent le signal bidirectionnel en redressant le signal de manière synchronisée, par exemple avec des ponts de commutateurs électroniques ou des circuits électroniques à échantillonnage et traitement programmé. Ainsi, les moyens de détection comportent des moyens de filtrage du signal de sortie découpé et/ou des moyens de détection synchrones synchronisés avec la commande des moyens de commutation pour reconstituer un signal de sortie représentatif dudit signal d'entrée.
Pour limiter la consommation électrique du dispositif, les moyens de traitement 25 peuvent activer la commande des moyens de commande pendant des périodes de durée courte et arrêter la commande des moyens de commande pendant des périodes plus longues d'inactivité. Par exemple, dans le schéma de la figure 6, les commutateurs 16Al et 16A2 en montage croisé sont commandés pendant une première période, Puis pendant une seconde période, les commutateurs 16Bl et 16B2 sont commandés pendant que les commutateurs 16Al etl6A2 sont arrêtés. Enfin, pour tous les commutateurs, la commande est arrêtée pendant une troisième période. De préférence, la première et la seconde période sont plus courtes que la troisième période. Les périodes peuvent être régulières dans un cycle ou dans un rapport cyclique prédéterminés ou commandées de manières aléatoire selon les besoins des moyens de traitement.
La figure 9 représente un mode de réalisation d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention du schéma de la figure 7. Dans ce mode de réalisation, la résistance de mesure 40 est un shunt électrique pour la mesure du courant électrique. Le signal de sortie SO est alors représentatif d'un courant électrique circulant dans ledit shunt. Le shunt comporte un point milieu 54 séparant une première partie 4OA et une seconde partie 4OB de chaque coté du point milieu. Le shunt comporte des plots de connexion de puissance pour faire circuler le courant de mesure et trois liaisons de mesure, Une liaison commune 72 est reliée au point 54 du shunt, une première liaison externe 73 est reliée du coté de la première partie 4OA et une seconde liaison 74 externe est reliée du coté de la seconde partie 4OB. Les moyens de commutation tels que les interrupteurs électroniques 16A et 16B et d'autres composants annexes tels les circuits de conditionnement 28 sont disposés sur un premier circuit imprimé 80 au potentiel électrique d'un circuit à mesurer. Ce circuit 80 reçoit les liaisons avec le shunt et des liaisons avec le primaire du transformateur de signal 14 et des liaisons avec des transformateurs à impulsion 27 A et 27 B des moyens de commande 17. Un second circuit imprimé 81 supporte des circuits de l'unité de traitement 25 tels que les circuits de détection et de traitement 23 et les générateurs 24 de signaux de commande. Les circuits électroniques sur le circuit imprimé 81 sont à un potentiel différent et découplé électriquement et galvaniquement par rapport aux circuits électroniques disposés sur le circuit imprimé 80. Le circuit imprimé 81 a d'un coté des liaisons avec le transformateur de signal 14 et les transformateurs d'impulsions 27A et 27B et d'un autre coté des liaisons avec une entrée P d'alimentation 82, une sortie 83 de signal SO et une entrée 0V de masse commune 84.
Pour des mesures de plusieurs signaux de courant ou tension, il est possible d'utiliser parallèlement plusieurs dispositifs tels que décrits ci-dessus. Cependant, dans des modes de réalisation particuliers de l'invention le transformateur de signal fait partie d'un ensemble de multiplexage.
La figure 10 représente un premier schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention avec un multiplexage de signaux d'entrée sur un transformateur de signal commun 14. Le transformateur de signal 14 comporte : au moins un premier enroulement primaire 151 pour recevoir un premier signal d'entrée SIl et au moins des premiers moyens de commutation 161 pour découper ledit premier signal d'entrée SIl et au moins un second enroulement primaire 152 pour recevoir un second signal d'entrée SI2 et au moins des seconds moyens 162 de commutation pour découper ledit second signal d'entrée SI2, et au moins un enroulement secondaire 21 pour fournir un signal secondaire SD de représentatif dudit premier signal d'entrée SIl ou dudit second signal d'entrée SI2.
Une unité de traitement 25 sélectionne des premiers moyens de commande 271 desdits premiers moyens de commutation 161 pour fournir un signal de sortie SO représentatif dudit premier signal d'entrée SIl, ou sélectionne des seconds moyens de commande 272 des seconds moyens de commutation 162 pour fournir un signal de sortie SO représentatif dudit second signal d'entrée SI2. Ainsi, sur le signal SD de l'enroulement secondaire 21 du transformateur de signal il peut y avoir soit un signal représentatif du premier signal d'entrée, soit un signal représentatif du second signal d'entrée, un signal représentatif d'une combinaison des signaux d'entrée en fonction de la commande des interrupteurs des moyens de commutation.
La figure 11 représente un second schéma d'un dispositif de mesure de courant selon un mode de réalisation de l'invention avec un multiplexage de signaux d'entrée SIl, SI2, SB, SI4 sur un transformateur de signal commun 14. Les quatre signaux SIl à SI4 peuvent être générés sur des résistances de mesure 401, 402, 403, ou 404 puis découpés par des moyens de commutation respectivement 161, 162, 163, et 164 et commandés par des transformateurs d'impulsion des moyens de commande respectivement 271, 272, 273 et 274. Sur le schéma, les moyens de commutation 274 sont représentés complètement en une seule partie alors que les autres sont représentés par des blocks en deux parties pour alléger le schéma Le découpage des signaux d'entrée permet de fournir des signaux primaires SPl, SP2, SP3, et SP4 à des enroulements primaires, 151, 152, 153, et 154 du transformateur de signal 14. L'isolement galvanique ou électrique est représenté par une ligne interrompue 86. Le signal secondaire SD est appliqué à un amplificateur 22 ayant une amplification paramétrable. Le signal de sortie de l'amplificateur est filtré par un filtre passe bas 87 avant d'être appliqué à l'unité de traitement 25. Les l'unité de traitement 25 comportent un échantillonneur 88 de signal pour échantillonner un signal représentatif d'un signal secondaire multiplexe et fournir des valeurs représentatives de chaque signal d'entrée, l'échantillonnage étant synchronisé avec la sélection des moyens de commande. L'amplificateur 22 et l'échantillonneur 88 sont référencés par un circuit de référence 89. Un microcontrôleur ou un microprocesseur situé dans l'unité de traitement permet la fourniture de signaux de commande des moyens de commutation et la synchronisation de l'échantillonnage servant de détection synchrone. Le microprocesseur 90 recevant les échantillons du signal SD sépare les différentes valeurs en plusieurs signaux de sortie SOI, SO2, SO3 et SO4 représentatifs de chaque respectivement des signaux d'entrée SIl, SI2, SI3, et SI4. De préférence, les moyens de traitement commandent séquentiellement la sélection des moyens de commande pour fournir un signal de sortie SO multiplexe représentatif séquentiellement de chaque signal d'entrée SIl à SI4. Avantageusement, les moyens de traitement peuvent commander simultanément des moyens de commande pour fournir un signal de sortie SO représentatif de la somme des signaux d'entrée.
Avec un schéma tel que celui de la figure 11, le dispositif de mesure de courant peut être un déclencheur électronique utilisé dans un disjoncteur de type tétrapolaire recevant des signaux représentatifs de signaux de trois phases et d'un conducteur de neutre. Les résistances de mesure 401, 402, 403, ou 404 sont alors des shunts de mesure de courants. En cas de protection terre, une commande simultanée des quatre voies peut fournir un signal SO représentatif d'un courant différentiel.
Dans un autre mode de réalisation, un traitement numérique simultané des quatre voies par un processeur peut fournir un signal SO représentatif d'un courant différentiel ou de la somme des signaux d'entrée.
Les figures 12A à 12G représentent des courbes de signaux dans un dispositif de la figure 11. Des états des différents moyens de commutation 161 à 164 sont représentés sur des courbes 91 à 94 de la figure 12 A. L'état 1 correspond à un état fermé de l'interrupteur correspondant et l'état 0 correspond à l'état ouvert. La figure 12B montre une courbe 95 représentative d'un exemple de signal d'entrée SIl. La figure 12C montre une courbe 96 représentative d'un exemple de signal d'entrée SI2. La figure 12D montre une courbe 97 représentative d'un exemple de signal d'entrée SD. La figure 12E montre une courbe 98 représentative d'un exemple de signal d'entrée SI4. La figure 12F montre une courbe 99 représentative d'un exemple de signal secondaire SD. La figure 12G montre un échantillonnage du signal secondaire pour séparer le signal SD en quatre signaux de sortie SOI, SO2, SO3 et SO4 représentatifs des quatre signaux d'entrée SIl, SI2, SI3, et SI4.
A un instant tl, l'interrupteur 161 est fermé et le signal secondaire SD devient représentatif du signal d'entée SIl. Après un délai D permettant au transformateur 14 d'avoir un fonctionnement stable, à un instant t2, le signal SD est échantillonné pour avoir un signal de sortie SOI représentatif du signal SIl. A la fin de la commande de l'interrupteur 161, à un instant t3, il n'y à plus de signal au primaire du transformateur, et le signal secondaire passe à une valeur nulle. A un instant t4, l'interrupteur 162 est fermé et le signal secondaire SD devient représentatif du signal d'entée SI2. Après un délai D permettant au transformateur 14 d'avoir un fonctionnement stable, à un instant t5, le signal SD est échantillonné pour avoir un signal de sortie SO2 représentatif du signal SI2. A un instant t6, la commande de l'interrupteur 162 est terminée. Puis, à un instant t7, l'interrupteur 163 est fermé et le signal secondaire SD devient représentatif du signal d'entée SD. Après un délai D permettant au transformateur 14 d'avoir un fonctionnement stable, à un instant t8, le signal SD est échantillonné pour avoir un signal de sortie SO3 représentatif du signal SI3. A un instant t9, la commande de l'interrupteur 163 est terminée. Enfin, à un instant tlO, l'interrupteur 164 est fermé et le signal secondaire SD devient représentatif du signal d'entée SI4. Après un délai D permettant au transformateur 14 d'avoir un fonctionnement stable, à un instant tl 1, le signal SD est échantillonné pour avoir un signal de sortie SO4 représentatif du signal SI4. A un instant tl2, la commande de l'interrupteur 164 est terminée. A un instant tl3, le cycle recommence en fermant l'interrupteur 161, et en échantillonnant SD à l'instant tl4 pour fournir SOI. Le délai D correspond au temps d'attente entre le début de fermeture des interrupteurs et l'échantillonnage du signal secondaire SD en sortie du transformateur de signal 14.
La figure 13 représente un organigramme montrant un cycle d'acquisition d'un échantillon de mesure. A une étape 100, l'unité de traitement sélectionne la voie à mesurer. Puis, à une étape 101, un interrupteur électronique des moyens de commutation est fermé. Ensuite, après un délai D permettant la stabilisation du fonctionnement du transformateur en évitant notamment des oscillations parasites à une étape 102, l'unité de traitement commande l'échantillonnage d'un signal représentatif du signal secondaire SD à une étape 103. Ainsi, l'échantillonnage est effectué après un délai D prédéterminé suivant le début d'une impulsion de commande fermant des moyens de commutation.
La figure 14 représente un schéma d'un disjoncteur électrique avec un déclencheur électronique comportant un dispositif de mesure selon un mode réalisation l'invention. Un tel disjoncteur électrique 104 comporte au moins une résistance de mesure 401 et 402, des contacts électriques de puissance 105 connectés en série avec ladite au moins une résistance de mesure, un mécanisme 106 de commande d'ouverture des contacts électriques 105, et des moyens de traitement 107 de fonctions de protection commandant un relais 108 relié audit mécanisme 106. Selon un mode de réalisation de l'invention disjoncteur comporte un dispositif de mesure de courant 110 tel que décrit ci-dessus ayant au moins une entrée de signal connectée à ladite au moins une résistance de mesure, et une sortie de signal connectée aux moyens de traitement 107 de fonction de protection pour fournir un signal de sortie SO représentatif d'un courant circulant dans ladite résistance de mesure. Sur la figure 14, il y a deux résistances de mesure 401 et 402 dans lesquelles peuvent circuler deux courants primaires IPl et IP2 et générer des signaux de mesure d'entrée SIl et SI2. Dans ce cas, le dispositif de mesure de courant 110 peut être le même que celui de la figure 10 avec un multiplexage de signal. Les résistances 401 et 402 peuvent être des résistances de très faibles valeurs telles que des shunts électriques.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, les moyens de commande des moyens de commutation sont de préférence des transformateurs 27, 271, 272 à impulsions ayant un enroulement primaire 115 recevant les signaux de commande et un enroulement secondaire 116 pour commander des moyens de commutation.
Lorsque les moyens de commande des moyens de commutation sont des transformateurs de commande à impulsion ou haute fréquence, la fréquence de fonctionnement propre peut être très élevée pour réduire la taille ou supprimer le circuit magnétique. La commande peut prendre la forme de salves de signaux à fréquence très élevée durant une période de commande. La figure 15 représente un transformateur d'impulsion sous forme imprimée utilisé dans les moyens de commande d'un dispositif de mesure de courant selon un mode réalisation de l'invention. Dans ce cas, le transformateur à impulsions est un transformateur à air ayant un enroulement primaire 115 sur une première face 117 d'un circuit imprimé 118 et un enroulement secondaire 116 sur une seconde face 119 dudit circuit imprimé. La fréquence de fonctionnement est alors très élevée pour atteindre des tailles d'enroulement très faible. Sur le mode de réalisation de la figure 15 chaque enroulement a treize spires avec une dimension extérieure inférieure à un centimètre de coté. Bien évidemment dans ces cas la fréquence de fonctionnement des moyens de commande est très supérieure à la fréquence découpage. Les signaux de commande sont alors des créneaux ou des salves d'impulsions à haute fréquence fournies pendant des périodes TC de découpage. Le circuit imprimé peut aussi être un circuit gravé ou tout autre circuit servant de support par exemple un support céramique ou alumine. Même dans la forme imprimée, les transformateurs de commande peuvent avoir un circuit magnétique adapté aux formes et aux dimensions du support de circuit. Afin de réduire les tailles dudit un transformateur de commande à air, un support de circuit 118 est avantageusement composé d'un matériau polyimide. De préférence, le support de circuit a une épaisseur E comprise entre 3 et 80 μm.
Dans un cas particulier de réalisation, le transformateur de mesure peut être un transformateur à air ayant au moins un enroulement primaire 15 sur une première face d'un support de circuit 118 et un enroulement secondaire 21 sur une seconde face dudit support de circuit. Avantageusement, le support de circuit est composé d'un matériau polyimide d'une épaisseur E comprise entre 3 et 80 μm.
La figure 16 montre un assemblage de deux transformateurs de commande et un transformateur de mesure placés sur un même support isolant avec des enroulements de chaque coté dudit support de circuit. Dans ce cas aussi, le support de circuit est avantageusement composé d'un matériau polyimide ayant une épaisseur E comprise entre 3 et 80 μm.
Les figures 17 et 18 montrent des variantes de dispositifs selon des modes de réalisation de l'invention.
Sur la figure 17, les moyens de commande des moyens de commutation sont une double liaison capacitive 120 laissant passer les impulsions et bloquant le courant continu ou de basse fréquence pour assurer l'isolement galvanique. Sur chaque branche de la liaison capacitive les signaux de commande sont complémentaires pour faire circuler un courant de commande entre les deux liaisons et garantir un isolement électrique de mode commun. Ainsi, lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent au moins deux condensateurs 501, 502 de couplage capacitif ayant chacun une première électrode 503 pour recevoir les signaux de commande et une seconde électrode 504 pour commander des moyens de commutation. De préférence, les condensateurs sont réalisé sur un support de circuit 505 composé d'un matériau polyimide ayant une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm. Dans ce cas, ledit support de circuit a sur une première face les premières électrodes 503 et sur la seconde face les secondes électrodes 504 desdits deux condensateurs de couplage 501 et 502.
Sur la figure 18, les moyens de commande des moyens de commutation et les moyens de commutation sont groupés en un micro composant électromagnétique 122 de préférence en technologie dite MEMs.
Plusieurs types de moyens de moyens de commutation peuvent être utilisés notamment, des transistors à effet de champ, de transistors bipolaires, des commutateurs à commande électromagnétique, électrostatique ou optique.
La fréquence de découpage du signal d'entrée SI peut dépendre de la taille du transformateur de couplage utilisé et du taux de transfert à travers ledit transformateur. Cette fréquence de découpage est avantageusement liée aux capacités des moyens de détection et d'échantillonnage.
Les dispositifs de mesure de courant décrits ci-dessus permettent de mesurer tout type de signaux électriques, notamment des courants, des tensions, ou plusieurs types en mode multiplexe sur un même circuit magnétique du transformateur de signal. Pour la mesure de tension, le signal d'entrée peut être fourni par un pont diviseur de tension.
Les appareils électriques dans lesquels le dispositif de mesure de courant peut être de tout type. Si l'appareil électrique comporte des fonctions de protection électrique comme celles d'un relais ou d'un déclencheur de disjoncteur, les résistances de mesures sont avantageusement des shunts électriques. Ces shunts peuvent être de type résistance ou impédance par exemple à inductance.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mesure de courant à isolement électrique comportant :
- au moins un shunt (40) électrique destiné à être traversé par un courant à mesurer,
- au moins une entrée de signal d'entrée (SI) connectée audit shunt pour recevoir un signal représentatif d'un courant,
- une sortie de signal de sortie (SO) représentatif dudit signal d'entrée représentatif d'un courant, et
- des moyens de transfert de signal à isolement électrique recevant le signal d'entrée et fournissant ledit signal de sortie, lesdits moyens de transfert comportant :
- au moins un transformateur (14) de signal ayant au moins un enroulement (15, 15A, 15B, 151, 152, 153, 154) primaire pour recevoir un signal primaire (SP, SPl, SP2, SP3, SP4) représentatif dudit signal d'entrée (SI, SIA, SBB, SIl, SI2, SI3, SI4),
- des moyens (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de commutation pour découper le signal d'entrée et fournir ledit signal primaire représentatif dudit signal d'entrée audit enroulement primaire, et
- des moyens (17, 17A, 17B, 27, 27A, 27B, 271, 272, 273, 274) de commande des moyens de commutation comportant une entrée de signal (SC) de commande recevant des signaux de commande pendant des périodes (TC) de commutation, et une sortie électriquement isolée de l'entrée de signaux de commande et connectée audits moyens (16, 16 A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de commutation pour commander le découpage de signal primaire pendant lesdites des périodes (TC) de commutation, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent des moyens de couplage par induction électromagnétique et/ou par liaison capacitive.
2. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit transformateur (14) de signal comporte un enroulement (21) de sortie connecté à des moyens (23) de détection recevant un signal (SD) secondaire de sortie découpé et fournissant un signal (SO) de sortie représentatif du signal d'entrée (SI, SIA, SIB, SIl, SI2, SI3, SI4).
3. Dispositif de mesure de courant selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le découpage du signal d'entrée (SI, SIA, SIB, SIl, SI2, SD, SI4) est unidirectionnel.
4. Dispositif de mesure de courant selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le découpage du signal d'entrée (SI, SIA, SIB, SIl, SI2, SD, SI4) est bidirectionnel ou avec inversion.
5. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le transformateur (14) de signal comporte deux enroulements (15 A, 15B) primaires connectés avec des sens d'enroulement inversés, une première extrémité de chaque enroulement est reliée en un point commun des enroulements et connecté à une première extrémité du shunt (40) pour recevoir l'entrée de signal, des secondes extrémités des enroulements sont connectés à des premiers moyens (16A) de commutation et à des seconds moyens (16B) de commutation reliés à une seconde extrémité dudit shunt (40) pour découper et orienter le signal (SI, SIA, SEB) d'entrée alternativement sur le premier et le second enroulement.
6. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens de commutation commutent des signaux d'entrée sur les enroulements primaires (15 A, 15B) avec un recouvrement des commandes en début et en fin de commutation.
7. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le transformateur (14) de signal comporte un enroulement primaire (15) connecté à des moyens de commutation (16) comportant quatre commutateurs (16Al, 16A2, 16Bl, 16B2) électroniques connectés en pont à deux branches (50, 51), des lignes extérieures du pont recevant connectées audit shunt (40) pour recevoir le signal (SI) d'entrée et des branches (53) intérieures du pont étant connectées audit enroulement (15) primaire dudit transformateur de signal, lesdits commutateurs en pont étant commandés alternativement de manière croisée pour inverser le sens du signal (SP) primaire appliqué à l'enroulement (15) primaire dudit transformateur de signal.
8. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le signal d'entrée (SI, SIA, SIB) est appliqué à un shunt formé par un pont de deux résistances (4OA, 40B) de mesure connectées en série, un point (54) commun des résistances de mesure étant connecté à une première extrémité d'un enroulement (15) primaire du transformateur (14) de signal, une seconde extrémité dudit enroulement (15) primaire du transformateur de signal étant connecté à une partie centrale commune (55) d'un pont de commutation à deux commutateurs (16A, 16B) des moyens de commutation, des lignes externes (57, 58) des commutateurs dudit pont étant connectés sur les parties externes (59, 60) opposées au point commun du pont de résistances, les deux commutateurs fonctionnant de manière alternée pour inverser le sens du signal (SP) primaire appliqué à l'enroulement (15) primaire dudit transformateur (14) de signal.
9. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que les moyens de détection (23) comportent des moyens de filtrage du signal de sortie découpé.
10. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 2 à 9 caractérisé en ce que les moyens de détection (23) comportent des moyens de détection synchrones synchronisés avec la commande des moyens de commutation (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) pour reconstituer un signal (SO) de sortie représentatif dudit signal d'entrée (SI).
11. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le transformateur (14) de signal comporte :
- au moins un premier enroulement (151) primaire pour recevoir un premier signal (SIl) d'entrée représentatif d'un courant circulant dans un premier shunt (40C) et au moins des premiers moyens (161) de commutation pour découper ledit premier signal d'entrée
- au moins un second enroulement (152) primaire pour recevoir un second signal (SI2) d'entrée représentatif d'un courant circulant dans un second shunt (40D) et au moins des seconds moyens (162) de commutation pour découper ledit second signal d'entrée, ledit second shunt étant électriquement séparé dudit premier shunt, et
- au moins un enroulement (21) secondaire pour fournir un signal (SD) représentatif dudit premier signal (SIl) d'entrée ou dudit second signal (SI2) d'entrée.
12. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (25) de traitement :
- pour sélectionner des premiers moyens (271) de commande desdits premiers moyens (161) de commutation pour fournir un signal (SO) de sortie représentatif dudit premier signal (SIl) d'entrée, ou
- pour sélectionner des seconds moyens (272) de commande desdits seconds moyens (162) de commutation pour fournir un signal (SO) de sortie représentatif dudit second signal (SI2) d'entrée.
13. Dispositif de mesure de courant selon la revendications 12 caractérisé en ce que les moyens de traitement (25) commandent séquentiellement la sélection des moyens de commande pour fournir un signal (SO) de sortie multiplexe représentatif séquentiellement de chaque signal (SIl, SI2, SI3, SI4) d'entrée.
14. Dispositif de mesure de courant selon l'une des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce que les moyens de traitement (25) commandent simultanément des moyens de commande pour fournir un signal (SO) de sortie représentatif de la somme des signaux d'entrée.
15. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 caractérisé en ce que les moyens (25) de traitement comportent des moyens (88) d'échantillonnage de signal pour échantillonner un signal de sortie représentatif d'un signal (SD) secondaire multiplexe et fournir des valeurs représentatives de chaque signal d'entrée, l'échantillonnage étant synchronisé avec la sélection des moyens de commande.
16. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'échantillonnage est effectué après un délai (D) prédéterminé suivant le début d'une impulsion de commande fermant des moyens de commutation (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32).
17. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 12 à 16 caractérisé en ce que les moyens de traitement (25) activent la commande des moyens de commande pendant des périodes de durée courte et arrêtent la commande des moyens de commande pendant des périodes de durée longue.
18. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent au moins un transformateur (27, 271, 272, 273, 274, 27A, 27B) de commande ayant un enroulement primaire recevant les signaux de commande et un enroulement secondaire pour commander des moyens de commutation.
19. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 18 caractérisé en ce que au moins un transformateur de commande les moyens de commande est un transformateur à air ayant un enroulement primaire (115) sur une première face (117) d'un support de circuit (118) et un enroulement secondaire (116) sur une seconde face (119) dudit support de circuit.
20. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 19 caractérisé en ce que le support de circuit est composé d'un matériau polyimide.
21. Dispositif de mesure de courant selon l'une des revendications 19 ou 20 caractérisé en ce que le support de circuit a une épaisseur (E) comprise entre 3 et 80 μm.
22. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 caractérisé en ce que le transformateur de mesure est un transformateur à air ayant au moins un enroulement primaire (15) sur une première face (117) d'un support de circuit (118) et un enroulement secondaire (21) sur une seconde face (119) dudit support de circuit.
23. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 22 caractérisé en ce que le support de circuit est composé d'un matériau polyimide et a une épaisseur (E) comprise entre 3 et 80 μm.
24. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 18 à 23 caractérisé en ce que ledit au moins un transformateur de commande (371, 372) et au moins un transformateur de mesure (14) sont placés sur un même support isolant (118) avec des enroulements (116, 116, 15, 21) de chaque coté dudit support de circuit.
25. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 24 caractérisé en ce que le support de circuit est composé d'un matériau polyimide et a une épaisseur (E) comprise entre 3 et 80 μm.
26. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des moyens de commutation comportent au moins deux condensateurs (501, 502) de couplage capacitif ayant chacun une première électrode (503) pour recevoir les signaux de commande et une seconde électrode (504) pour commander des moyens de commutation.
27. Dispositif de mesure de courant selon la revendication 26 caractérisé en ce qu'il comporte un support de circuit (505) composé d'un matériau polyimide ayant une épaisseur comprise entre 3 et 80 μm, ledit support de circuit a sur une première face les premières électrodes (503) desdits deux condensateurs de couplage (501, 502) et sur la seconde face les secondes électrodes (504) desdits deux condensateurs de couplage.
28. Dispositif de mesure de courant selon l'une quelconque des revendications 1 à 27 caractérisé en ce qu'il comporte aussi des moyens de commande des moyens de commutation (17) et les moyens (16) de commutation groupés en un micro composant électromagnétique (122) de type Mem's.
29. Déclencheur électronique comportant : - un dispositif de mesure de courant, - une unité de traitement (107) de fonctions de protection connectée au dispositif de mesure de courant pour recevoir au moins un signal (ID) représentatif d'un courant,
- une sortie de déclenchement pour fournir un signal de déclenchement en fonction dudit au moins un signal de courant, caractérisé en ce que ledit dispositif de mesure de courant est un dispositif de mesure de courant selon l'une des revendications 1 à 28 comportant au moins un shunt électrique (40, 4OA, 4OB, 401, 402) pour la circulation d'un courant à mesurer, le signal de courant fourni à l'unité de traitement étant traité par les fonctions de protection pour fournir un signal de déclenchement.
30. Disjoncteur électrique comportant :
- des contacts (105) électriques de puissance,
- un mécanisme (106) de commande d'ouverture desdits contacts électriques,
- un dispositif de mesure de courant connecté en série avec lesdits contacts électriques,
- une unité de traitement (107) de fonctions de protection connectée au dispositif de mesure de courant pour recevoir au moins un signal (ID) représentatif d'un courant,
- une sortie de déclenchement pour fournir un signal de déclenchement de l'ouverture des contacts électriques en fonction dudit au moins un signal de courant, caractérisé en ce que ledit dispositif de mesure de courant est un dispositif mesure de courant selon l'une des revendications 1 à 28 comportant :
- au moins un shunt électrique (40, 4OA, 4OB, 401, 402) pour la circulation d'un courant à mesurer, le signal de courant fourni à l'unité de traitement étant traité par les fonctions de protection pour fournir ledit signal de déclenchement de l'ouverture des contacts électriques.
PCT/FR2007/002025 2006-12-18 2007-12-10 Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif WO2008087275A2 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07871820A EP2102668A2 (fr) 2006-12-18 2007-12-10 Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif
CN2007800468679A CN101622544B (zh) 2006-12-18 2007-12-10 电绝缘电流测量设备、电子触发器和包括这种设备的断路器
BRPI0720435-3A BRPI0720435A2 (pt) 2006-12-18 2007-12-10 Dispositivo de medida de corrente de isolamento elétrico, acionador eletrônico, e dijuntor comportando esse dispositivo
US12/312,904 US8378663B2 (en) 2006-12-18 2007-12-10 Current measurement signal device with electrical isolation, electronic trip unit, and circuit breaker comprising one such device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0611008A FR2910173B1 (fr) 2006-12-18 2006-12-18 Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif
FR0611008 2006-12-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2008087275A2 true WO2008087275A2 (fr) 2008-07-24
WO2008087275A3 WO2008087275A3 (fr) 2008-09-12

Family

ID=38294246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2007/002025 WO2008087275A2 (fr) 2006-12-18 2007-12-10 Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8378663B2 (fr)
EP (1) EP2102668A2 (fr)
CN (1) CN101622544B (fr)
BR (1) BRPI0720435A2 (fr)
FR (1) FR2910173B1 (fr)
WO (1) WO2008087275A2 (fr)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2925222C (fr) 2013-10-09 2023-09-05 Schneider Electric USA, Inc. Dispositif de surveillance de circuit de ramification auto-contenu
US10079619B2 (en) 2013-11-26 2018-09-18 Schneider Electric USA, Inc. Wireless batteryless data processing unit
CN107272498A (zh) * 2017-07-21 2017-10-20 华北理工大学 一种基于rfid的智能脱扣器
JP7101152B2 (ja) 2019-09-06 2022-07-14 株式会社東芝 電子回路、電流計測装置、および方法
TWI705665B (zh) * 2019-12-11 2020-09-21 緯創資通股份有限公司 訊號隔離系統及訊號隔離電路
US20210318361A1 (en) * 2020-04-11 2021-10-14 Tektronix, Inc. Current shunt probe
CN115777068B (zh) * 2020-05-28 2024-09-27 日产自动车株式会社 电流检测装置及电流检测方法
JP7542338B2 (ja) 2020-07-02 2024-08-30 株式会社東芝 電子回路、電流計測装置、電圧計測装置、電力変換器、およびインバータ
JP7457609B2 (ja) * 2020-09-01 2024-03-28 株式会社東芝 電子回路
DE102022203697B3 (de) * 2022-04-12 2023-07-27 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Überwachungsvorrichtung für hochdynamische Ströme, insbesondere für die Überwachung von Bahnströmen
JP2024038891A (ja) 2022-09-08 2024-03-21 株式会社東芝 電子回路及び電力変換器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585889A (en) * 1976-08-10 1981-03-11 Gen Electric Load current representation circuits
GB1585890A (en) * 1976-08-10 1981-03-11 Gen Electric Gating circuits for semiconductors
JPH0377070A (ja) * 1989-08-19 1991-04-02 Mitsubishi Electric Corp 自動車用直流電源の電流検出装置
JPH07110347A (ja) * 1993-10-08 1995-04-25 Nec Corp 直流電流計測器
US20030076086A1 (en) * 2000-12-25 2003-04-24 Isoshi Takeda Electrical quantity sensor
EP1326339A2 (fr) * 2001-12-21 2003-07-09 Goodrich Control Systems Ltd Circuit de commande de commutation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4042871A (en) * 1975-11-14 1977-08-16 Ecc Corporation Conversion system with overcurrent protection and start-up circuitry
FR2664442B1 (fr) * 1990-07-03 1996-04-26 Merlin Gerin Declencheur electronique comportant une fonction long retard amelioree.
FR2725320B1 (fr) * 1994-09-29 1996-10-31 Schneider Electric Sa Dispositif de declenchement comportant au moins un transformateur de courant
US5793196A (en) * 1996-07-03 1998-08-11 Sundstrand Corporation Current transformer for measuring differential-mode and common-mode current
FR2757699B1 (fr) * 1996-12-23 1999-01-29 Schneider Electric Sa Declencheur electronique comportant, en serie, des filtres a reponse impulsionnelle finie et infinie
FR2762156B1 (fr) * 1997-04-15 1999-06-11 Schneider Electric Sa Declencheur electronique selectif, disjoncteur comportant un tel declencheur et procede de declenchement selectif
US6191589B1 (en) * 1999-03-29 2001-02-20 George A. Spencer Test circuit for an AFCI/GFCI circuit breaker
FR2891093B1 (fr) * 2005-09-16 2007-10-26 Schneider Electric Ind Sas Declencheur electronique pourvu de moyens de surveillance, disjoncteur comportant un tel declencheur et procede de surveillance.
FR2910162B1 (fr) * 2006-12-18 2009-12-11 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de couplage de signal de mesure a isolation electrique et appareil electrique comportant un tel dispositif
US7834613B2 (en) * 2007-10-30 2010-11-16 Power-One, Inc. Isolated current to voltage, voltage to voltage converter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585889A (en) * 1976-08-10 1981-03-11 Gen Electric Load current representation circuits
GB1585890A (en) * 1976-08-10 1981-03-11 Gen Electric Gating circuits for semiconductors
JPH0377070A (ja) * 1989-08-19 1991-04-02 Mitsubishi Electric Corp 自動車用直流電源の電流検出装置
JPH07110347A (ja) * 1993-10-08 1995-04-25 Nec Corp 直流電流計測器
US20030076086A1 (en) * 2000-12-25 2003-04-24 Isoshi Takeda Electrical quantity sensor
EP1326339A2 (fr) * 2001-12-21 2003-07-09 Goodrich Control Systems Ltd Circuit de commande de commutation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TANG S C ET AL: "Coreless PCB transformers with multiple secondary windings for complementary gate drive circuits" POWER ELECTRONICS SPECIALISTS CONFERENCE, 1998. PESC 98 RECORD. 29TH A NNUAL IEEE FUKUOKA, JAPAN 17-22 MAY 1998, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, vol. 2, 17 mai 1998 (1998-05-17), pages 1965-1971, XP010294692 ISBN: 978-0-7803-4489-1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101622544B (zh) 2013-04-17
BRPI0720435A2 (pt) 2014-01-07
US20100045263A1 (en) 2010-02-25
CN101622544A (zh) 2010-01-06
FR2910173B1 (fr) 2012-05-04
WO2008087275A3 (fr) 2008-09-12
EP2102668A2 (fr) 2009-09-23
FR2910173A1 (fr) 2008-06-20
US8378663B2 (en) 2013-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2102994B1 (fr) Dispositif de couplage de signal de mesure a isolation electrique et appareil electrique comportant un tel dispositif
EP2102668A2 (fr) Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif
EP0629036B1 (fr) Dispositif pour la fourniture d'une tension à un circuit électronique, en particulier à un circuit électronique associé à un capteur d'intensité placé sur une ligne électrique
EP0082071B1 (fr) Dispositif pour la commutation d'une source de tension électrique continue pourvu d'au moins un interrupteur commandé et circuit d'aide à la commutation pour un tel dispositif
EP3232526A1 (fr) Dispositif de détection d'un courant de défaut
EP0017892A1 (fr) Dispositif de commutation automatique de deux batteries chargées en parallèle et déchargées en série
EP0204624B1 (fr) Dispositif de surveillance d'état d'un commutateur électrique et relais électrique comportant application
FR2568715A1 (fr) Dispositif de commande d'une bobine d'electroaimant et appareil electrique de commutation equipe d'un tel dispositif
EP3457510A1 (fr) Liaison électrique comprenant un système de protection électrique
EP3346597A1 (fr) Convertisseur de puissance ac-dc
EP0019507A1 (fr) Perfectionnement aux transformateurs capacitifs de tension à sortie électronique
EP0652636B1 (fr) Amplificateur de puissance du type pont en H et ses moyens de blocage
EP0329571B1 (fr) Dispositif de surveillance de démagnétisation pour alimentation à découpage à régulation primaire et secondaire
EP0060790A1 (fr) Perfectionnements aux disjoncteurs sensibles aux courants de fuite
EP1528661A1 (fr) Circuit de commande d'un transistor MOS pour redresseur synchrone
CH621895A5 (fr)
EP1139361B1 (fr) Circuit électrique pour la transmission d'une information d'état, notamment d'un organe de matériel ferroviaire roulant, et système électrique incorporant un tel circuit
FR2581488A1 (fr) Perfectionnement aux alimentations en courant alternatif non susceptibles d'etre interrompues
EP3561523A1 (fr) Transformateur de courant testable et appareil electrique comportant des moyens de test d'un tel transformateur de courant
EP1730837B1 (fr) Dispositif de commande d'un moteur d'entrainement de volet roulant
FR2569281A1 (fr) Dispositif d'alimentation autonome pour dispositif d'observation, notamment a effet stereoscopique
EP3139485B1 (fr) Systeme de demarrage progressif d'un moteur electrique
EP2198507B1 (fr) Dispositif de commande variable
FR2590749A1 (fr) Interrupteur bidirectionnel statique et son application, notamment a un dispositif de mesure de tension
FR2808631A1 (fr) Dispositif d'entree logique pour automate

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780046867.9

Country of ref document: CN

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07871820

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2007871820

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007871820

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12312904

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3464/CHENP/2009

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0720435

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20090617