FR2551597A1 - Circuit et procede d'alimentation a commutation, a commande par inversion de phase - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT ET UN PROCEDE D'ALIMENTATION A COMMUTATION A COMMANDE PAR INVERSION DE PHASE. LE CIRCUIT COMPORTE UN DISPOSITIF DE COMMUTATION DE PUISSANCE 14 CONNECTE ELECTRIQUEMENT ENTRE UNE CHARGE 11 ET UNE SOURCE 12 DE COURANT ALTERNATIF, UN DISPOSITIF DE DEBLOCAGE D'ATTAQUE 26 QUI DEBLOQUE LE DISPOSITIF DE COMMUTATION DE PUISSANCE A CHAQUE PASSAGE PAR ZERO DE LA TENSION ALTERNATIVE D'ALIMENTATION ET UN DISPOSITIF DE BLOCAGE D'ATTAQUE QUI BLOQUE PROGRESSIVEMENT LE DISPOSITIF DE COMMUTATION DE PUISSANCE AVANT LE PASSAGE PAR ZERO SUIVANT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'ALIMENTATION DE CHARGES DONT LA RESISTANCE DIMINUE APRES LA MISE SOUS TENSION INITIALE.

Description

l 2551597 Circuit et procédé d'alimentation à commutation à commande

par inversion de phase.

La présente invention se rapporte aux circuits d'alimentation de charge à commutation, et concerne plus particulièrement un procédé de commande par inversion de phase et un circuit d'alimentation à commutation, destinés à commander l'angle de conduction de dispositifs appliquant un courant alternatif à une charge. Il est bien connu de commander la tension et/ou le courant appliqués à une charge par une source de courant alternatif au moyen d'un circuit de commande de phase dans 10 lequel un dispositif de commutation est "débloqué" à l'état conducteur à un instant qui suit le passage par zéro de la forme d'onde périodique du courant alternatif et le dispositif, qui est habituellement un dispositif de commutation régénératif, est laissé se "bloquer" au passage par zéro suivant de la forme d'onde L'un des inconvénients les plus sérieux dece type de circuit de commande de phase est que la tension et le courant à la charge subissent un changement brusque quand le dispositif de commutation est "dêbloqué" et ce changement brusque du courant produit de fortes 20 perturbations électromagnétiques Un autre inconvénient de ce type de circuit de commande de phase est son prix relativement élevé lorsqu'il doit commander des charges avec des conditions de fort appel de courant Ainsi, des éléments à filaments detungstène et autres charges similaires ont des 25 résistances "à froid" relativement basses lorsqu'elles sont initialement mises sous tension Le courant instantané très intense prélevé par une telle charge "à froid" impose soit que le dispositif de commutation soit surdimensionné pour supporter ce fort appel de courant, soit que des sous30 circuits de commande supplémentaires soient prévus dans le circuit de commande de phase pour décaler lentement la phase vers le point de conduction, d'un angle acceptable, jusqu'à ce que la résistance de charge augmente jusqu'au point ou

elle prélève un courant d'alimentation "normal".

Il est donc hautement souhaitable de disposer d'un circuit de commande de phase qui, non seulement, soit capable d'augmenter lentement le courant dans le dispositif pour obtenir une possibilité d'auto-démarrage progressif pour des charges avec de forts appels de 5 courant, mais qui permette en outre d'obtenir des niveaux réduits de perturbations électromagnétiques, avec

un prix relativement bas du circuit.

Selon l'invention, un circuit d'alimentation à commutation, à commande par inversion de phase destiné à 10 commander la circulation d'un courant dans une charge depuis une source de courant alternatif comprend: au moins un dispositif decommutation de puissance en série avec la charge aux bornes de la source; un dispositif qui commande le dispositif de commutation de puissance à l'état 15 conducteur, en réponse à chaque passage par zéro de la forme d'onde de la tension de la source; et un dispositif qui réagit à la première apparition d'un courant de charge instantané dépassant un courant maximal, supérieur au courant de crête voulu dans la charge, ou de l'angle de conduc20 tion voulu, en interrompant la conduction du courant par le dispositif de commutation de puissance De préférence, le dispositif qui interrompt la conduction ou qui commande le

blocage assure une interruption relativement progressive du courant dans la charge pour réduire le niveau des perturba25 tions électromagnétiques.

Dans les modes actuellement préférés de réalisation, le niveau de blocage de conduction du courant dans la charge peut être réglé par une commande manuelle, ou le dispositif peut aussi être bloqué si le dispositif de commu30 tation de puissance est sorti de saturation sous l'effet d'une demande excessive de courant de charge dépassant la capacité de courant maximal à saturation du dispositif de commutation de puissance, établi par l'amplitude du signal

d'attaque du dispositif de commutation de puissance.

Un but de l'invention est donc de proposer un circuit d'alimentation à commutation, à commande par inversion de phase pour commander la circulation d'un courant dans une charge depuis une source de courant alternatif. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de commande par inversion de phase de l'angle de conduction du courant circulant dans une charge,

depuis une source de courant alternatif.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in10 vention apparaltront au cours de la description qui va

suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs: les Figures la et lb sont des graphes illustrant 15 respectivement la tension et le courant à la charge obtenus avec un circuit d'alimentation à commutation, à commande par inversion de phase selon l'invention, pour une charge connectée en série avec ce circuit aux bornes d'une source de courant alternatif, et permettant de comprendre les principes de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, la Figure 2 est un schéma simplifié d'un circuit de commande à inversion de phase selon l'invention, et

les Figures 2 a et 2 b sont des schémas de deux 25 modes de réalisation du circuit générique de la Figure 2.

Tout d'abord, les Figures la, lb et 2 représentent un circuit d'alimentation 10 à commutation, à commande par inversion de phase connecté en série avec une charge résistive 11, de valeur RL, entre des bornes de lignes d'alimentation L 1 et L 2 et par conséquent, aux bornes d'une source 12 de courant alternatif La première borne de ligne L 1 est également connectée à une première borne 10 a du circuit de commande tandis que la seconde borne de ligne L 2 est connectée à une autre borne 10 b du circuit de commande. 35 La charge 11 est connectée entre la borne du circuit 10 a de la première ligne L 1 et une troisième borne du circuit 0 lc Un dispositif de commutation de puissance 14, dans le circuit 10, est connecté entre les bornes du circuit lob et O 10 c et par conséquent, électriquement en série avec la charge 11, aux bornes de la source 12. La tension de la charge VL serait une tension sinusoïdale 16 (Figure la) si le dispositif de commutation de puissance 14 était conducteur pendant tout le cycle de la forme d'onde sinusoïdale de la source Dans un circuit conventionnel de commande de phase, un dispositif de commutation en série avec une charge aux bornes d'une source de courant alternatif est commuté un certain temps après chaque passage par zéro t O (c'est-à-dire un instant t O + de passage par zéro positif 18 a ou un instant t O de passage 15 par zéro négatif 18 b), pour produire un changement brusque 17 dans l'un approprié du sens positif et du sens négatif en fonction de la polarité de l'alternance en cours Le changement brusque associé du courant IL (non représenté) dans la charge produit des perturbations électromagnétiques 20 relativement importantes Ce dispositif de commutation est alors conducteur jusqu'au prochain passage par zéro, et à ce moment ce dispositif (généralement un dispositif de commutation régénératif) se bloque de lui-même et reste bloqué jusqu'à ce qu'il soit brusquement débloqué à un instant ulté25 rieur de l'alternance suivante De plus, comme cela a déjà été indiqué, un circuit relativement complexe doit être utilisé pour avancer le flanc de commutation 17, par exemple le flanc 17 a dans la direction de la flèche A, à partir du blocage au passage par zéro, par exemple le premier passage 30 par zéro négatif 18 b à l'instant t O afin d'apparaître comme un flanc de commutation 17 b à un instant plus précoce, plus voisin d'un blocage suivant au passage par zéro, par exemple un premier passage par zéro positif 18 a' à l'instant to, pour augmenter le courant dans le dispositif et s'adapter à une résistance "à froid", ce qui permet d'utiliser un dispositif de commutation d'une capacité raisonnable de passage de courant. Dans le circuit d'alimentation à commutation , à commande par inversion de phase selon l'invention, le dispositif de commutation de puissance 14 est "débloqué" à l'état conducteur de courant, à chaque point de passage par zéro 18 (c'est-à-dire à chaque passage par zéro 18 a, 18 a', 18 a", etc, aux instants t O et à chacun des passages par zéro négatif 18 b, 18 b', 18 b", etc aux instants T 0) et il est "bloqué" ensuite à un instant (par exemple l'un des instants tl, t 2, t 3, t 4, t 5, t 6,) mais avant le passage par zéro suivant 18 L'intervalle, représenté par des hachures sur la Figure la pendant lequel le dispositif de commutation de puissance 14 est conducteur 15 commence donc, pour un passage par zéro 18 a à tension croissante (positif) à l'instant t O et se prolonge jusqu'à un instant de "blocage" t 1 apparaissant avant le passage par zéro suivant 18 b à tension décroissante (négatif) Au passage par zéro suivant 18 b, le dispositif de commutation 20 de puissance 14 est à nouveau "débloqué" et 'le reste jusqu'à un nouvel instant t 2 de "blocage" avant le passage suivant par zéro à tension croissante 18 a' En mime temps, le courant de la charge IL (Figure lb) peut circuler, avec une intensité pratiquement nulle à chaque passage par zéro 25 (par exemple les passages 18 a, 18 b, etc) et il augmente jusqu'à une certaine valeur maximale IM à l'instant t 1

avant que la circulation de ce courant soit interrompue.

Le flanc d'interruption de courant, par exemple le flanc 20 a', peut avoir une pente relativement progressive pour 30 en réduire substantiellement les effets de perturbations électromagnétiques, par rapport à une variation brusque du courant apparaissant dans un circuit à commande de phase directe De plus, si une charge 11 sous forme d'une résistance froide doit etre contrôlée, sujette à un fort appel 35 de courant, l'intensité maximale du courant IM peut être réglée à une valeur quelque peu plus élevée à celle du courant de crête d'alimentation normale de la charge (après échauffement) et le temps de blocage tn (o n=l, 2, 3, 4, 5, 6, etc) après chaque déblocage au passage par zéro, augmente progressivement dans la direction de la flèche B pour "démarrer progressivement" la charge et permettre un échauffement progressif Cela est en complète contradiction avec le sens de variation du flanc de blocage dans un circuit à commande de phase directe, parti10 culièrement lorsqu'un courant doit être établi dans une charge "à froid" Ainsi, comme le montrent les Figures la et lb, le circuit 10 peut assurer, pendant une condition "appel de courant par résistance froide", le blocage du dispositif de commutation de puissance 14 à un instant t 1 15 après le premier déblocage au passage par zéro 18 a et à un instant t 2 après le second déblocage au passage par zéro 18 b, l'intervalle entre l'instant to de passage par zéro 18 a et l'instant t 1 étant inférieur à l'intervalle entre l'instant t O de passage par zéro suivant 18 b et l'instant de blocage t 2 qui suit D'une façon similaire, le temps pendant lequel un courant circule dans la charge, entre un troisième déblocage au passage par zéro 18 a' et un troisième instant deblocage t 3 peut être supérieur au second intervalle de conduction entre le déblocage au passage par zéro 18 b et l'instant de blocage t 2 Ainsi, la durée de circulation d'un courant dans la charge et la puissance qui y est dissipée peuvent être augmentées progressivement avec l'augmentation desparties de courant 20 dans la charge Autrement dit, pendant chaque partie de 30 courant 20, le courant de crête IM est pratiquement le même, les intervalles de conduction varient et le courant moyen dans la charge dans la partie 20 aest inférieur au courant moyen dans la partie 20 b, qui est lui-même inférieur au courant moyen dans la charge dans la partie 20 c. 35 Quand le courant moyen dans la charge diminue, en fonction d'une augmentation de la résistance de charge, le courant normal d'alimentation de charge est atteint et les parties de conduction de courant de charge 20 d, 20 e, 20 f ont toutes à peu près la même forme et la même amplitude (amplitude généralement inférieure à l'amplitude maximale réglée du courant IM) à la commande du circuit 10 qui règle les temps de blocage de la charge associée t 4, t 5, t 6, (après l'un associé des passages par zéro 18 b',-18 a", 18 b",) pour qu'ils soient pratiquement égaux, en fonc10 tion du courant de charge IL pour l'angle de conduction établi. Le fonctionnement ci-dessus est assuré (Figure 2) en utilisant un détecteur 22 de passage par zéro Comprenant une première et une seconde entrées 22 a et 22 b connectées 15 respectivement à la première et à la seconde entrée l Oa et l O O b du circuit A chaque passage par zéro de la tension de la source 12 entre les bornes de ligne L 1 et L 2, un signal de passage par zéro apparaît à la sortie 22 c du détecteur de passage par zéro Le signal de passage par zéro à la sortie 20 22 c est appliqué à une première entrée (+) 24 a d'un dispositif de commutation d'attaque 24 En réponse à ce signal, une première sortie (+) 24 b est autorisée à entraîner qu'un dispositif 26 de commande de déblocage applique un signal à une entrée de commande 14 a du dispositif de commutation de 25 puissance 14 et entraîne le commencement de la conduction d'un courant entre les bornes 14 b et 14 c Si cela est souhaité, une seconde sortie (-) 24 d peut être inhibée simultanément quand la première sortie (+) 24 c est autorisée Un dispositif 28 de réglage de blocage produit, à sa sortie 28 a, un signal de blocage pour une seconde entrée (-) 24 c du dispositif de commutation d'attaque 24 Le signal de blocage est produit à un instant, après chaque passage par zéro, établi au moyen d'une commande associée 28 b (qui peut faire partie du dispositif de commutation d'attaque ou, comme cela 35 est représenté, faire partie du dispositif de réglage de blocage 28) Le signal de blocage peut être produit par un courant de charge dépassant le courant maximal de charge réglé IM, comme représenté par un ou deux des signaux à l'entrée 28 c contrôlant la tension aux bornes du dispositif de commutation de puissance 14 et/ou de la résistance de charge 11 Sous l'effet de la réception d'un signal de blocage à une seconde entrée (-) ou autrement, le dispositif de commutation d'attaque 24 autorise une seconde sortie (-) 24 d à entraîner qu'un dispositif de blocage d'attaque 30 supprime l'attaque d'une entrée de commande 14 a du dispositif de commande de puissance et interrompe la conduction du dispositif 14, ainsi que la circulation du courant de charge IL; le dispositif 30 peut être un dispositif de blocage "progressif" qui réduit 15 l'attaque de l'entrée 14 a du dispositif de commutation d'une façon relativement progressive, afin que la conduction du courant de charge IL dans le dispositif de commutation de puissance 14 diminue progressivement vers l'interruption, avec une production réduite de perturba20 tions électromagnétiques Il est bien entendu que le dispositif de blocage d'attaque 30 peut éventuellement provoquer une interruption brusque du signal d'attaque au dispositif de commutation de puissance 14, avec une interruption brusque associée de la circulation du courant de charge IL 25 si l'interruption progressive n'est pas souhaitée ou imposée Si cela est nécessaire, l'autorisation de la seconde sortie 24 d peut être accompagnée simultanément par une inhibition de la sortie 24 c, bien que cette dernière sortie 24 c soit généralement inhibée par l'autorisation de la sortie 24 d, et soit maintenue inhibée jusqu'à une autorisation suivante par un signal suivant de passage par zéro à l'entrée 24 a Il est en outre bien entendu que lorsque le dispositif de commutation de puissance 14 est débloqué à un passage par zéro de la forme d'onde de la source, le courant 35 de charge, dans le cas d'une charge pratiquement résistive 11, à une intensité pratiquement nulle et qu'il ne sert à rien d'appliquer progressivement le signal de commande de déblocage à l'entrée 14 a Le dispositif 26 de déblocage d'attaque et le dispositif 30 de blocage d'attaque peuvent être du type décrit dans la demande de brevet n 499 579, déposée le 31 mai 1983 au nom de la demanderesse Le dispositif de réglage de blocage 28 peut utiliser les circuits décrits dans la demande de brevet 155

n 499 590 déposée le 31 mai 1983 au nom de la demande10 resse.

Un certain nombre de modes différents de réalisation pour le dispositif de commutation de puissance 14 sont possibles: des transistors à effet de champ, comme par exemple le montre la Figure 2; des transistors bipo15 laires de puissance; des redresseurs à grille isolés ou des transistors, par exemple comme le montrent les Figures 2 a et 2 b, etc, peuvent tous être utilisés En général, le dispositif de commutation de puissance 14 peut comporter un dispositif pouvant être débloqué pour conduire un courant 20 alternatif et être bloqué ensuite, pour interrompre la conduction de ce courant, avec une tension non nulle aux

bornes de ce dispositif et un courant non nul qui y circule.

Ainsi, comme le montre la Figure 2, le dispositif de commutation de puissance 14 peut comporter deux transistors à 25 effet de champ de puissance 32 a et 32 b dont les canaux drain-source de conduction de courant sont connectée en série entre les bornes 14 b et 14 c du dispositif de commutation, c'est-à-dire entre les bornes du circuit l Ob et 10 c, et dont les électrodes de commande (grilles) sont connectées 30 en parallèle à l'entrée de commande 14 a Etant donné que les transistors à effet de champ 32 a et 32 b sont dans le cas idéal de dispositif de conduction unidirectionnel, l'une de deux diodes à conduction inverse 34 a et 34 b est connectée aux bornes du circuit de drain-source de chacun d'entre eux 35 et polarisée dans un sens de conduction de courant opposé

a celui du dispositif respectif 32 qui doit être protégé.

Les transistors à effet de champ de puissance 32 mis en pratique et actuellement disponibles comportent généralement des diodes parasites 34 déjà formées en parallèle 5 avec leurs canaux de conduction contrôlée et polarisée dans le sens correct; des diodes extérieures 34 ne sont alors pas nécessaires Le point de connexion commun des transistors à effet de champ 32 et des diodes 34 est connecté à un point de potentiel commun du circuit Selon 10 les Figures 2 a et 2 b, les dispositifs de commutation commandés 32 a' et 32 b' sont chacun un transistor à grille isolée dont l'entrée de commande (grille) est connectée à une entrée de commande 14 a du dispositif de commutation de puissance et, étant donné que les transistors à grille isolée ne comportent normalement pas de diodes parasites, une diode 34 polarisée en opposition est connectée en

parallèle sur chaque circuit anode-cathode de conduction de courant La connexion commune entre les deux transistors à grille isolée et les diodes en parallèle est égale20 ment connectée à un point de potentiel commun du circuit.

La Figure 2 a représente un mode de réalisation d'un circuit d'alimentation à commutation 10 ', à commande par inversion de phase Le même détecteur de passage par zéro 22 est utilisé dans ce premier mode de réalisation et 25 dans un second mode de réalisation 10 " de la Figure 2 b La première entrée 22 a du détecteur est connectée par une résistance en série de limitation 38 à l'entrée non inverseuse (+) 40 a d'un premier comparateur 40 La seconde entrée 22 b du détecteur de passage par zéro est connectée 30 par une autre résistance de limitation 42 à Une entrée inverseuse (-) 40 b du comparateur Les anodes d'une première et d'une seconde diodes de protection 44 a et 44 b sont connectées au potentiel commun du circuit et leurs cathodes sont connectées à celles associées des entrées 40 a et 40 b 35 du comparateur Les cathodes d'une seconde paire de diodes de protection 44 c et 44 d sont connectées à une tension d'alimentation positive +V et leurs anodes sont connectées chacune à une associée des entrées du comparateur a et 40 b La tension d'alimentation + V provient d'une source 46 qui comprend un condensateur 47 en parallèle avec une diode zener 48, dont la tension est +V volts; quand la borne d'entrée L 2 est positive par rapport au circuit commun et d'une amplitude suffisamment supérieure à +V volts, un courant circule par la résistance 42 et la 10 diode 44 d polarisée dans le sens direct pour charger le condensateur 46 à la tension maximale +V établie par la diode zener 48 D'une façon similaire, quand la borne L est positive par rapport au commun du circuit, un courant

circule par la résistance 38 et la diode 44 c, également 15 pour charger le condensateur 47.

A chaque passage par O de la tension entre les bornes L 1 et L 2, la tension à la sortie 40 c du premier comparateur change brusquement d'amplitude Ce changement d'amplitude est directement transmis à une première entrée 20 50 a d'une porte non-ou exclusive 50 qui reçoit une version retardée de la variation d'amplitude à son autre entrée 50 b, sous l'effet d'un circuit à retard 51 (comprenant lui-même une résistance en série 51 a et un condensateur en dérivation 51 b) Ainsi, à chaque passage par zéro de la forme d'onde 25 de la tension d'entrée, les entrées 50 a et 50 b de la porte ont des amplitudes différentes pendant une courte période, dépendant du retard introduit par le circuit à retard 51 et la sortie 50 c de la porte passe d'un niveau de tension supérieur de repos à un niveau de tension inférieur, en produi30 sant une impulsion en réponse au passage par zéro Cette impulsion est produite à la sortie 22 c du détecteur de

passage par zéro vers la première entree (+) 24 a du dispositif d'attaque de commutation.

Le dispositif d'attaque de commutation 24 utilise 35 un circuit temporisateur integré, comme le circuit intégré standard 7555 ou similaire Le circuit intégré temporisateur 52 reçoit une tension d'alimentation +V à une première entrée 52 a, par rapport au potentiel commun du circuit à une autre borne 52 b L'entrée de déclenchement 5 52 c est connectée à une première entrée (+) 24 a du dispositif de commutation d'attaque et reçoit les impulsions de passage par zéro négatif du détecteur de passage par zéro 22 En réponse à chaque impulsion négative appliquée à la borne 52 c, la sortie 52 d passe à un niveau de tension de sortie supérieur Dans le mode de réalisation de la Figure 2 a, le dispositif d'attaque de commutation comporte une sortie commune 24 b' utilisée (a) pour autoriser le dispositif de déblocage d'attaque 26 et pour inhiber le dispositif de blocage d'attaque 30 à un niveau de tension de 15 sortie supérieur et (b) pour inhiber le dispositif de déblocage 26 et autoriser le dispositif de blocage 30 à un niveau de tension de sortie inférieur Ainsi, la sortie 52 b est la seule sortie 24 ' du dispositif d'attaque de commutation Une borne de décharge 52 e et une borne de seuil 52 f 20 sont connectées en parallèle; cette connexion parallèle est elle- même connectée par une résistance de temporisation 54 à un potentiel d'alimentation positif +V et, par un élément

capacitif de temporisation 56 au potentiel commun du circuit.

Une entrée de mise au repos 52 g est connectée à la seconde 25 entrée (-) 24 c du dispositif de commutation d'attaque.

Le dispositif de déblocage d'attaque 26 comporte un composant conducteur unidirectionnel, par exemple une diode 26 a qui est polarisée dans le sens direct à la réception de la tension supérieure " 1 " à la sortie commune 24 b 30 du dispositif de commutation d'attaque Cette tension est appliquée par la diode conductrice 26 a à la borne de commande d'entrée 14 a du dispositif de commutation de puissance pour débloquer l'un des composants de commutation 32 qui reçoit un potentiel positif à son anode (en fonction 35 des alternances de formes d'onde de la source connectée entre les bornes deligne L 1 et L 2) Le courant de charge IL commence à circuler séquentiellement par la résistance de charge 11, l'une des bornes 14 b ou 14 c du dispositif de commutation de puissance et ensuite par l'un des composants 32 a ou 32 b à l'état conducteur, puis par la diode 34 b en parallèle avec l'autre composant 32 non conducteur avant de passer par l'autre des bornes 14 c ou 14 b du dispositif de commutation de puissance La chute de tension de conduction directe aux bornes de l'un 10 des composants de commutation de puissance 32 a' ou 32 b' qui est conducteur est contrôlée par la connexion de l'anode de chaque composant de commutation de puissance à une borne de contrôle séparée 28 c-1 ou 28 c-2 La tension de conduction directe à l'une des bornes 28 c-1 ou 28 c-2 15 associée avec un composant conducteur 32 est transmise à

l'entrée inverseuse (-) 60 a d'un second comparateur 60 par l'une associée de deux résistances de limitation 62 a, 62 b.

L'entrée inverseuse 60 a est également connectée à l'anode d'une diode de protection 64 dont la cathode reçoit la tension d'alimentation positive + V de manière que la tension de l'entrée 60 a du comparateur ne dépasse pratiquement jamais la tension d'alimentation +V même si la tension aux bornes de l'un des composants de commutation de puissance 32 a' et 32 b' aune amplitude dépassant l'amplitude +V de la 25 tension d'alimentation L'entrée non inverseuse (+) 60 b du second comparateur 60 est connectée au sous-circuit 28 b de commande du dispositif de réglage de blocage, produisant à titre d'exemple un potentiel de référence de blocage fixe r, off' à la jonction commune entre deux éléments de résistance 66 a et 66 b de diviseur de tension connectés en série entre la tension d'alimentation +V et le potentiel commun du circuit Une sortie 60 c du second comparateur est

connectée à la sortie 28 a du dispositif de réglage de blocage et à la seconde entrée (-) 24 c du dispositif de commu35 tation d'attaque ainsi qu'à la borne de mise au repos 52 g.

Ainsi, lorsque la chute de conduction directe du composant de commutation conducteur 32 a' ou 32 b' a une amplitude produisant àl'entrée 60 a une tension dépassant le potentiel de référence fixe Vr off à l'entrée 60 b, la 5 sortie 60 c du comparateur change d'état, passant à une tension relativement basse et ramène la sortie commune 24 b' du temporisateur du dispositif d'attaque de commutation à la tension relativement basse " O " Pour une charge 11 ayant une charge initiale plus basse par rapport 10 à la résistance normale de fonctionnement "à chaud", le passage à " O " de la sortie 24 b' se fait relativement plus tôt après son passage à " 1 " en raison du fort appel de courant à la mise sous tension initiale de la charge et l'intervalle de temps entre l'état " 1 " et l'état " O " de 15 la sortie 24 b' augmente progressivement quand la valeur de la résistance RL de la charge 11 augmente avec le temps,

quand la charge tend vers son état permanent.

Il apparaît ainsi que la diode 26 a du dispositif de déblocage d'attaque 26 applique pratiquement instanta20 nément le niveau supérieur de tension de la sortie commune 24 b' à l'entrée de commande 14 a du dispositif de commutation Quand la sortie commune 24 b' est ramenée au niveau inférieur de tension, sous l'effet d'un flanc de tension décroissante à la sortie du second comparateur 60 c, la diode 26 a est polarisée en opposition et celui des composants de commutation de puissance 32 a', 32 b' qui est conducteur est bloqué sous l'effet du dispositif de blocage

d'attaque progressive.

Le dispositif 30 comporte un transistor 70 source 30 de courant dont l'émetteur est connecté au potentiel commun par une résistance 72 de réglage de courant La base du transistor 70 est connectée au potentiel commun par une diode 74 de compensation de température (dont l'anode estconnectée à la base) et une première résistance de polari35 sation 76 Une seconde résistance de polarisation 78 est connectée entre la base du transistor 70 et la sortie d'un inverseur logique 80 L'entrée de l'inverseur est connectée à l'entrée 80 a du dispositif de blocage Un condensateur de charge 82 est connecté entre le potentiel de la masse, le collecteur du transistor NPN 70 et la base d'un transistor 84 à charge de source, de polarité opposée (PNP) L'émetteur du second transistor 84 est connecté à la sortie 30 b du dispositif de blocage d'attaque, à l'entrée de commande 14 a du dispositif de commuta10 tion de puissance Un condensateur de stabilisation 86 peut également être connecté entre la sortie 30 b et le potentiel commun Le collecteur du transistor 84 est

connecté à l'entrée 30 a du dispositif de blocage d'attaque.

La jonction entre l'émetteur du transistor 70 et la résis15 tance 72 de réglage de courant est connectée à une borne de chacun de deux éléments de résistance 88 a et 88 b dont l'autre borne est connectée par un condensateur d'isolement 90 a ou 90 h à la première et la seconde borne de commande de blocage 30 c-1 ou 30 c-2 respectivement Chacune des bornes 20 30 c-l et 30 c-2 est connectée à l'anode de l'un associé des

composants de commutation de puissance 32 a', 32 b' en parallèle avec celle associée des sorties 28 c-l, 28 c-2.

Le fonctionnement du dispositif du blocage

d'attaque progressif 30 est décrit plus complètement et 25 revendiqué dans la demande de brevet précitée n 499 579.

En résumé, quand la sortie commune 24 b' est au niveau de tension haute, un niveau de tension basse est présent à la' sortie de l'inverseur 80, plaçant le transistor 70 source de courant à l'état bloqué La tension au collecteur du transistor 84 suiveur de tension est maintenant plus élevée, de la valeur de la chute de tension aux bornes de la diode 26 a, que la tension d'émetteur du même transistor, de sorte que ce transistor 84 est également bloqué Par conséquent,

le dispositif de blocage 30 n'affecte pas l'opération de 35 déblocage d'attaque du dispositif de commutation de puis-

sance 14 Quand la sortie commune 24 b du dispositif de commutation d'attaque décroît jusqu'à un niveau de tension inférieure, la diode 26 a est polarisée en opposition et en fait, éliminée du circuit; la sortie de l'in5 verseur 80 croit jusqu'à une tension supérieure, débloquant le transistor 70 source de courant La tension basse à l'entrée 30 a place maintenant le collecteur du transistor 84 à un potentiel inférieur à celui de son émetteur (établi sous l'effet de la charge emmagasinée dans la structure de commande de grille des composants de commutation et le condensateur de stabilisation 86 s'il est utilisé), de sorte que le transistor 84 suiveur de tension est également en condition active Une charge est extraite du condensateur 82 par le transistor 70 source de 15 courant à une vitesse initialement établie par la valeur de la résistance 72 de réglage de courant Quand une charge est extraite du condensateur 82, le transistor suiveur de tension 84 entraîne que la tension à l'entrée de commande 14 a diminue à une vitesse relativement élevée, 20 de sorte que la tension drain-source du composant de commutation diminue jusqu'à ce que sa tension seuil de saturation soit atteinte etqu'il commence à se bloquer Le composant de commutation de puissance sort de la région de saturation et pénètre dans la région active et une varia25 tion notable d'anode d V/dt se produit quand le courant de la charge IL commence à diminuer L'augmentation de la tension drain-source du composant de commutation d V/dt est transmise par l'un associé des condensateurs 90 a, 90 b (suivant celui des composants 32 a', 32 b' qui était actif et 30 qui est maintenant bloqué) et entraîne qu'un courant soit injecté par la résistance 72 de réglage de courant Etant donné que la tension aux bornes de la résistance 72 reste pratiquement constante pendant que le transistor source de courant est débloqué, le courant de collecteur qui circule 35 par le transistor 70 diminue momentanément et la vitesse de variation de la tension aux bornes du condensateur 82 diminue momentanément de sorte que la vitesse de variation de la tension de commande de grille 14 a est momentanément réduite Cette plus lente diminution de la tension de commande de grille ralentit momentanément la diminution du courant de charge IL ce dont il résulte un blocage plus lent ou "progressif" En général, la valeur d V/dt du composant de commutation est limitée à environ 5 volts par microseconde pour obtenir des niveaux accep10 tables de perturbations électromagnétiques conduites par la ligne et de dépassement de tension d'anode, avec des valeurs courantes d'inductance de ligne d'alimentation (éliminant ainsi la nécessité de filtres, de circuits d'amortissement et autres) Quand le composant de commuta15 tion a atteint un niveau seuil minimal, la vitesse de variation de tension aux bornes diminue, ce qui réduit l'intensité du courant injecté par l'une appropriée des résistances 88 dans la résistance 72 en permettant à nouveau qu'un courant plus intense soit extrait du condensateur 82. 20 En fonction de la plus grande vitesse de variation de la tension aux bornes du condensateur 82, la tension à la sortie 30 a du dispositif et à l'entrée de commande de grille 14 a du dispositif de commutation diminue à nouveau à une

vitesse très élevée pour placer fermement les composants de 25 commutation de sortie dans la région de coupure.

Le cycle décrit ci-dessus, de déblocage du dispositif de commutation de puissance 14 à un passage par zéro et de blocage de ce dispositif de commutation de puissance quelque temps après, comme le détermine le courant de charge 30 et/ou les caractéristiques de conduction des composants de commutation de puissance, se poursuit avec une durée accrue de chaque intervalle pendant lequel le dispositif de commutation de puissance est débloqué pendant l'échauffement progressif de la résistance de charge 11 et son augmentation 35 de résistance associée Ainsi, quand la charge s'échauffe, le temps nécessaire pour que le courant de charge atteigne le courant de crête permis IM augmente et l'instant de blocage se déplace plus tard dans l'alternance après chaque déblocage au passage par zéro Eventuelle5 ment, la durée de chaque partie débloquée peut augmenter jusqu'à ce que la charge prélève un courant permanent normal qui est inférieur à l'intensité maximale IM (étant donné que IM a été délibérément réglé à une valeur supérieure à la valeur moyenne voulue du courant de charge). 10 Pour maintenir une alimentation normale de la charge, le circuit temporisateur 52 a une constante de temps (proportionnelle au produit de la résistance 54 par la capacité 56) établie de manière que le seuil de passage à " O " de la sortie 24 b' soit atteint par la tension d'intégration 15 à l'entrée 52 f avant qu'un signal de mise au repos soit appliqué à l'entrée 24 c dans les conditions de courant normales La sortie 24 b' est donc ramenée à " 0 " et le dispositif de commutation de puissance 14 est bloqué; simultanément, la borne de décharge 52 e draine la charge 20 du condensateur de temporisation 56 Lorsqu'apparait le passage par zéro suivant de la forme d'onde de la source, l'entrée 24 a reçoit un signal " 1 "; le dispositif de commutation de puissance est débloqué et la borne de décharge 52 e est inhibée Le condensateur 56 commence à se charger vers le potentiel d'alimentation +V tandis que la sortie de niveau de tension supérieure 24 b' est présente et qu'un courant de charge circule; quand la tension aux bornes du condensateur 56 atteint le niveau seuil, le niveau de tension inférieure est à nouveau autorisé à la sortie 24 b'

et le dispositif de commutation de puissance 14 et le temporisateur 52 sont ramenés au repos pour le cycle suivant.

Ainsi, ce n'est que lorsqu Lau moins une période de courant intense apparaît, comme sous l'effet d'un appel de courant, que le dispositif de réglage de blocage 28 bloque la sortie 35 24 b' du temporisateur avant l'écoulement du temps de l'opé-

ration d'intégration de la résistance 54 et du condensateur 56 Dans de nombreuses utilisations sans appel de courant, la commande en boucle ouverte du courant de charge moyen obtenu par la commande du temps de déblo5 cage est acceptable et elle peut être obtenue en changeant la valeur de la résistance de temporisation 54 (comme l'indique la flèche "commande" de résistance variable, en pointillé) Dans des applications o un contrôle de courant de crête est souhaité, le contrôle du 16 courant maximal IM est possible avec une tension variable hors référence, comme en changeant la valeur de la résistance 66 a (avec la flèche "commande" de résistance variable représentée également en pointillé) Dans certains cas, les deux commandes variables (résistances 56 et 15 66 a) peuvent être préférables et leurs mécanismes de commande peuvent être jumelés, à volonté, pour modifier le courant maximal IM (sous l'effet de la résistance 66 a) avec

une variation du courant normal (par l'effet de la résistance 56).

Il est extrêmement souhaitable d'intégrer autant que possible le circuit 10 ' en un seul boitier de circuit intégré; ce boitier de circuit intégré peut contenir les deux composants de commutation du dispositif 14 (pour de plus faibles courants de charge moyens) ou il peut être utilisé avec deux semi-conducteurs de commutation de puissance extérieurs (dont chacun comporte souvent une diode parasite de polarité opposée faisant partie de sa structure) de manière qu'au maximum trois composants discrets soient nécessaires pour former l'ensemble du circuit de commande 30 par inversion de phase, contrôlant l'intensité du courant appliqué à la charge extérieure 11 Même si une ou plusieurs résistances variables extérieures sont nécessaires, par exemple pour régler la tension hors référence Vr off (comme

avec un potentiomètre connecté comme dispositif de réglage 35 28 b et/ou un rhéostat pour établir la valeur de la résis-

tance de temporisation 54) afin de recevoir des charges avec des conditions différentes de courant à l'état permanent, l'ensemble du circuit peut être réalisé avec un minimum de composants Bien que cette configuration avec un nombre minimal d'éléments soit hautement souhaitable, l'utilisation du circuit 10 ' est moins qu'idéale à un égard: l'utilisation d'un seul comparateur dans le dispositif 28 avec les résistances de contrôle 62 comprenant une borne connectée en commun à une entrée de ce seul comparateur peut poser des problèmes de compensation de température La tension à la jonction entre les résistances 62 a et 62 b par rapport à la masse dépend de la tension de saturation de canal à l'état de conduction du composant conducteur 32 a' ou 32 b' et de la chute de tension de la diode de protection 34 b ou 34 a polarisée dans le sens direct, aux bornes de l'autre composant de commutation non conducteur Ainsi, cette tension d'entrée du comparateur Vc est, pour des valeurs pratiquement égales des résistances 62, donnée par Vc=(Va+Vd)/2, o Va est la 20 tension de saturation du composant de commutation de puissance conducteur et Vd est la chute de tension aux bornes de la diode conductrice L'une au moins de la tension à saturation Va du composant de commutation conducteur et/ou de la tension de la diode de protection conductrice Vd est 25 sensible à la température, de sorte que la tension d'entrée du comparateur Vc varie avec la température ambiante et celle du dispositif et par conséquent, avec les variations de chute de tension de diode Vd résultant des variations du courant normal permanent de charge IL Si le dispositif de 30 réglage 28 de tension de référence Vr off est réalisé de manière à compenser en température ces variations de tension d'entrée du comparateur, de petits problèmes existent; l'utilisation du circuit de contrôle de saturation de la demande de brevet précité n 499 590 peut compenser les variations de saturation du composant de commutation mais

255 1597

non la chute de tension aux bornes d'une diode de protection Mais si le sous-circuit 28 b consiste en deux éléments de résistance formés dans un circuit intégré, qui peuvent même ne pas être situés près des diodes de protection 34 a et 34 b (et par conséquent qui ne peuvent changer leur température), il n'est pas facile d'obtenir

une compensation de température.

Le problème de compensation de température est pratiquement résolu en utilisant le second mode de réali10 sation 10 ' de la Figure 2 b dans lequel les mêmes références désignent des éléments identiques Il apparaît que le détecteur 22 de passage par zéro est identique au détecteur de passage par zéro du premier mode de réalisation 10 ' Le circuit de commutation d'attaque 24 ' comporte 15 en plus une porte NON/OU exclusif 80 ' dont une première entrée 80 'a est connectée à la première borne de sortie (+) 24 b et dont la seconde entrée 80 'b est connectée au potentiel commun La porte se comporte comme un inverseur, de sorte que sa sortie 80 'c connectée à la seconde sortie 20 séparée (-) 24 d du circuit de commutation d'attaque est au niveau de tension opposé à celui de la première sortie (+) 24 b Il apparait également que le dispositif de blocage (progressif) est similaire au dispositif de blocage progressif 30 de la Figure 2 a à l'exception près d'un partage 25 des condensateurs de stabilisation 86 a et 86 b entre le dispositif de blocage et le dispositif de commutation de puissance 14 ' (souvent nécessité par la difficulté de prévoir une capacité importante comme une partie d'un circuit intégré), et par la connexion d'une résistance de 30 polarisation 78 source de courant à une borne d'entrée séparée 30 b', elle-même connectée à la seconde sortie (-)

maintenant séparée du dispositif de commutation d'attaque.

Le dispositif de déblocage 26 ' est un élément de commutation 27 commandé, à conduction bidirectionnelle, connecté entre 35 le potentiel d'alimentation +V et la borne d'entrée 14 a de commande (grille) du dispositif de commutation de puissance, avec une entrée de commande 27 a connectée à la première sortie (+) 24 b du dispositif de commutation d'attaque L'élément conducteur 27 est placé en état de basse impédance sous l'effet d'un niveau de tension supérieure à l'entrée 27 a, pour débloquer les composants de commutation de puissance par l'application du potentiel d'alimentation V à leurs grilles, sous l'effet de l'excitation de la première sortie (+) 24 b, et il est bloqué 10 par la présence du niveau de tension inférieure à la sortie 24 b pour présenter une très haute impedance entre la source de tension d'alimentation +V et l'entrée de

commande 14 a.

Le dispositif de réglage de blocage 28 ' est réalisé pour comporter deux comparateurs 92 et 94 L'entrée non inverseuse (+) 92 a ou 94 a de chaque inverseur est connectée à la borne de la résistance de contrôle associée 62 b ou 62 a, correspondant à la borne de contrôle associée 28 c-2 ou 28 c-1 Chacune des entrées non inverseuse 92 a, 94 a est connectée au potentiel commun par un dispositif de

commutation commandé 96 ou 98, à conduction bidirectionnelle.

Les entrées de commande 96 a, 96 b du dispositif de commutation 96 ou 98 sont connectées en parallèle à une autre entree 28 'd, elle-même connectée à la seconde sortie (-) 25 24 d du dispositif de commutation d'attaque Chacune des entrées inverseuses (-) des comparateurs 92 b et 94 b est connectée à la jonction de potentiel de référence du dispositif 29 b, c'est-à-dire à la jonction entre les résistances 66 a et 66 b La sortie 92 c du premier comparateur est connec30 tée à une première entrée 99 a d'une autre porte NON/OU exclusif 99 tandis que l'autre entrée 99 b est connectée à la sortie 94 c de l'autre comparateur La sortie de porte 99 c

est connectée à la sortie 28 'a du dispositif de blocage et par conséquent à la seconde entrée (-) 24 c du dispositif de 35 commutation d'attaque 24 '.

En fonctionnement, si l'on considère d'abord le cas d'une charge 11 d'une valeur de résistance RL pratiquement constante ou d'une résistance de charge non constante, mais en fonctionnement depuis un temps suffi5 samment long pour que le phénomène d'appel de courant de charge soit terminé La circulation du courant de charge I Lest déclenchée à chaque passage par zéro de la forme d'onde de la source, par l'impulsion négative à la sortie de détecteur 22 c, de sorte que la sortie 24 b du dispositif 10 de commutation d'attaque passe à la tension de niveau haut et que la sortie 24 d du dispositif de commutation d'attaque passe à la tension de niveau bas En réponse, l'élément conducteur 27 du dispositif de déblocage 26 ' est conducteur et produit un potentiel de grille positif suffisamment important pour débloquer celui des composants de commutation de puissance 32 a' ou 32 b' dont le potentiel d'anode est positif Un courant circule depuis une borne de ligne, par la connexion en série de la résistance de charge 11, de celui qui est conducteur des composants de commutation 32 a', 20 32 b' et celle maintenant conductrice des diodes de protection 34 a et 34 b, vers l'autre borne de ligne Etant donné que la tension de la seconde sortie 24 d est basse, le transistor 70 source de tension du dispositif de blocage 30 ' est inhibé tandis que le transistor suiveur de tension 84 25 du même dispositif est inhibé par la tension de collecteur élevée à l'entrée 30 a' La tension de sortie 24 d de niveau bas place également les éléments de commutation 96 et 98 en état de haute impédance, rendant inopérant le dispositif de réglage de blocage 28 ' Mais étant donné que la période de 30 fort appel de courant est passée, la sortie de la porte 99 c ne produit normalement pas d'impulsion " O " (à moins que le courant de charge augmente bruquement pour être supérieur au courant de charge réglé IM) et le changement d'état de la sortie 52 d du circuit temporisateur intégré est normale35 ment contrôlé par le temps de charge de la résistance de

temporisation 54 et du condensateur de temporisation 56.

A ce moment, étant donné que la tension d'entrée de seuil 52 f atteint le niveau approprié, la sortie 52 d change d'état produisant la tension de sortie inférieure à la première sortie (-) 24 b et la tension supérieure à la seconde sortie (-) 24 d En réponse, l'élément de commutation 27 est bloqué tandis que le dispositif de blocage progressif 30 ' est autorisé à interrompre progressivement la circulation du courant de charge de la manière décrite 10 ci-dessus Simultanément, la tension supérieure à la sortie 24 d est présentée aux entrées de commande 96 a et 98 a des éléments de commutation 96 et 98, présentant des impédances relativement basses de chacune des entrées du comparateur au circuit commun, ce qui inhibe le dispositif de 15 réglage de blocage et qui interdit qu'un faux signal de blocage apparaisse à la seconde entrée (-) 24 c du dispositif de commutation d'attaquen perturbant éventuellement son déblocage suivant au passage par zéro suivant de la forme d'onde de la source Le courant de charge moyen IL est ainsi contrôlé en boucle ouverte, avec une disposition

pour éviter une forte surintensité (faute) en fonctionnement normal.

L'opération de fort appel de courant est pratiquement similaire à la séquence-de fonctionnement décrite 25 ci-dessus en ce qui concerne le déblocage et le début de circulation d'un courant par le dispositif de commutation de puissance 14 en réponse à chaque passage par zéro de la forme d'onde de la source L'interruption du courant de charge, comme dans le mode de réalisation 10 ' de la Figure 30 2 a, est pratiquement contrôlée par le dispositif de réglage de blocage 28 ' Mais, quand la valeur instantanée du courant de charge IL atteint la valeur maximale IM, la tension de saturation du composant de commutation associé, apparaissant à l'une ou l'autre des bornes de commande 28 c-1 et 28 c-2 35 est appliquée uniquement à celle associée des résistances de limitation de courant 62 a et 62 b respectivement, directement vers l'entrée associée du comparateur 94 a, 92 a sans division de tension et sans influence de chute de tension liée à la température de la diode de protection conductrice aux bornes de celui des composants de commutation de puissance qui est bloqué Etant donné que le contrôle de saturation de tension des composants de commutation se fait pendant la partie "débloquée" du fonctionnement du dispositif de commutation de puissance, la sortie 24 d du dispositif de commutation d'attaque est au niveau bas et les deux éléments de commutation 96 et 98 ont été commandés à l'état de haute impédance et sont en fait en circuit ouvert En raison de la haute impédance d'entrée de chacun des comparateurs 92 et 94, la tension 15 à leurs entrées non inverseuses 92 a et 94 a est essentiellement proportionnelle seulement à la tension aux bornes du composant de commutation associé 32 a', 32 b' et les effets-de température sont considérablement réduits Ainsi, quand le courant instantané dans la charge dépasse le cou20 rant maximal IM lié à la tension de saturation des composants, elle-même réglée par le potentiel de référence aux entrées des comparateurs 92 b et 94 b, celle appropriée des sorties des comparateurs 92 c, 94 c passe à un niveau de tension différent de celui de l'autre sortie de comparateur, 25 produisant une transition négative à la sortie de porte 99 c, ramenant au repos le circuit temporisateur 52 et changeant les niveaux de tension aux sorties 24 b et 24 d du dispositif de disposition d'attaque Comme dans le premier mode de réalisation, la durée de conduction après chaque point de 30 déblocage par passage par zéro dépend de la résistance présente de la charge 11 qui augmente de façon contrôlée, sous l'effet du dispositif 28 ', augmentant l'intervalle de déblocage jusqu'à ce que le phénomène d'appel de courant

soit terminé, et le fonctionnement normal du circuit se 35 poursuit de la manière décrite ci-dessus.

Bien entendu, de nombreuses modifications

peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limitatifs sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Circuit d'alimentation à commutation, à commande par inversion de phase, destiné à commander l'angle de conduction d'un courant qui circule dans une charge depuis une source de courant alternatif, 5 circuit caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commutation de puissance ( 14) connecté électriquement en série avec ladite charge ( 11) et ladite source ( 12) permettant la circulation d'un courant par ladite charge en réponse à une première 10 condition d'entrée et interdisant la circulation d'un courant dans ladite charge en réponse à une seconde condition d'entrée, un premier dispositif ( 26) qui fournit ladite première condition d'entrée audit dispositif de commutation de puissance en réponse 15 à chaque passage par zéro de la forme d'onde du signal alternatif de ladite source et un second dispositif ( 30) qui fournit ladite seconde condition d'entrée audit dispositif de commutation de puissance à un instant d'interruption après l'apparition de chaque 20 passage par zéro et avant l'apparition du passage par zéro qui suit immédiatement, sélectionné pour établir l'angle de conduction voulue du courant

par ladite charge.

2 Circuit selon la revendication 1, carac25 térisé en ce que ledit second dispositif ( 30) comporte un dispositif pour réduire progressivement la circulation du courant dans ledit dispositif de commutation de puissance à une vitesse prédéterminée

inférieure à la vitesse la plus élevée à laquelle le 30 courant qui circule dans ledit dispositif de commutation de puissance peut être interrompu.

3 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième dispositif ( 28) qui fournit audit second dispositif un signal de blocage en réponse au courant instantané qui circule dans ladite charge, dépassant un courant maximal prédéterminé, ledit second dispositif ( 30) fournissant ladite seconde condition d'entrée audit dispositif de commutation de puissance en réponse audit signal de blocage apparaissant avant l'instant

d'interruption établi par ledit second dispositif.

4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit troisième dispositif ( 28) comporte un dispositif ( 62 a, 62 b, 64) qui contrôle le courant instantané circulant par ledit dispositif de commutation de puissance et qui produit une tension de contrôle qui lui est liée, un dispositif ( 66 a,66 b) qui établit une tension de référence et un dispositif de comparaison ( 60) qui produit ledit 15 signal de blocage dès que ladite tension de contrôle

dépasse ladite tension de référence.

Procédé de commande de l'angle de conduction d'un courant qui circule dans une charge, à partir d'une source de courant alternatif, procédé caracté20 risé en ce qu'il consiste essentiellement (a) à connecter un dispositif de commutation de puissance ( 14) électriquement en série avec la charge ( 11) et la source ( 12), (b) à détecter ( 22) chaque passage par zéro de la forme d'onde du signal alternatif de la source 25 pour produire un premier signal, (c) à autoriser ( 26) le dispositif de commutation de puissance à l'état débloqué, permettant la circulation d'un courant par la charge en réponse à chaque apparition du premier signal, (d) à bloquer ( 30) le dispositif de commutation 30 de puissance pour interrompre la circulation du courant dans la charge depuis la source à la fin d'un intervalle de temps sélectionné après l'apparition de chaque premier signal et avant l'apparition d'un premier signal suivant et (e) à sélectionner ( 28) l'intervalle de temps pendant lequel ledit dispositif de commutation de puissance conduit un courant pour établir l'angle de conduction voulu du courant

circulant dans la charge.

6 Procédé selon la revendication 5, carac5 térisé en ce que l'opération (d) consiste à diminuer progressivement le courant dans le dispositif de

commutation de puissance à une vitesse prédéterminée inférieure à la vitesse la plus élevée à laquelle un courant circulant dans le dispositif de commutation 10 de puissance peut être interrompu.

7 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre (f) à établir un courant de charge instantané maximal d'une intensité supérieure à l'intensité moyenne du courant 15 dans la charge, (g) à contrôler ( 60) l'intensité du

courant instantané dans la charge, et (h) à interdire la conduction de courant dans le dispositif de commutation de puissance par l'opération (d) si le courant instantané contrôlé dans la charge dépasse le courant 20 instantané maximal prédéterminé.

8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la résistance de la charge ( 11) augmente avec le temps après chaque connexion initiale de la charge à la source, le procédé consistant en outre à augmenter ( 52) l'intervalle de temps pendant lequel le dispositif de commutation de puissance est conducteur pendant chaque alternance de la tension de la source, en interdisant la circulation d'un courant en réponse seulement à l'opération (h), si l'opération (h)se produit avant l'opération (e), et à interrompre la conduction du courant dans le dispositif de commutation de puissance à la fin de l'intervalle de temps de conduction sélectionné à l'opération (e) pour établir l'intensité moyenne du courant dans la charge, 35 après que la résistance de charge a atteint une valeur prédéterminée, et quand l'opération (h) cesse de

se produire avant l'opération (d).

9 Circuit d'alimentation à commutation, à commande par inversion de phase destiné à commander 5 l'intensité d'un courant qui circule dans une charge depuis une source de courant alternatif, circuit caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement un dispositif de commutation de puissance ( 14) comprenant une entrée et un circuit à conduction commandée, connecté électriquement en série avec ladite charge ( 11) et ladite source ( 12) pour permettre la circulation d'un courant dans ladite charge en réponse à une première condition à ladite entrée et pour interdire la circulation du courant dans ladite charge en réponse à une 15 seconde condition à ladite entrée, un détecteur ( 22) qui produit un premier signal en réponse à chaque passage par zéro de la forme d'onde du signal alternatif de ladite source, un dispositif de contrôle ( 28) qui produit un second signal lorsiu'une caractéristique contrôlée dudit dispositif de commutation de puissance, liée à l'intensité instantanée du courant de charge qui y circule, dépasse une valeur de référence et un dispositif de commutation d'attaque ( 24) qui reçoit ledit premier et ledit second signaux, pour produire 25 ladite première condition à l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance, pratiquement à la réception dudit premier signal, et produisant ladite seconde condition à l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance en réponse à la première apparition 30 de (a) ledit second signal et (b) l'écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé après l'apparition de chaque premier signal et avant l'apparition du

premier signal suivant.

Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 30) connecté entre ledit dispositif de commutation d'attaque et l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance, pour modifier la seconde condition à l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance afin de réduire relativement progressivement la circulation du courant dans ledit dispositif de commutation de puissance en réponse à la production de ladite seconde condition par ledit dispositif

de commutation d'attaque.

11 Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation d'attaque ( 24) comporte une source de tension d'alimentation (+V), un sous-circuit temporisateur ( 52) comprenant une première et une seconde entrées qui reçoivent respectivement celui associé dudit premier et dudit second signaux, une entrée de seuil, une borne de décharge placée en condition de haute impédance en réponse à l'autorisation de ladite première entrée et placée en condition de basse impédance en réponse à l'autorisation de l'une de ladite seconde entrée et de l'entrée de seuil, et une sortie placée à un premier niveau en réponse à l'autorisation de ladite première entrée et placée à un second niveau différent dudit premier niveau en réponse à la première apparition de l'autorisation de ladite seconde entrée ou de l'entrée de seuil, un circuit de temporisation ( 54,56) connecté entre ladite source de tension d'alimentation, un potentiel de circuit commun, ladite entrée de seuil et ladite borne de décharge 30 pour produire une tension d'autorisation à ladite entrée de seuil à un intervalle de temps prédéterminé après l'apparition de la condition de haute impédance à ladite borne de décharge et produisant aussi une tension à ladite borne de seuil à une valeur inférieure 35 à la tension d'entrée de seuil d'autorisation en réponse au passage de la borne de décharge à ladite condition de basse impédance et un dispositif de déblocage d'attaque ( 26) connecté entre la sortie dudit souscircuit de temporisation et l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance pour fournir ladite première condition à ladite entrée du dispositif de commutation de puissance en réponse au passage audit premier

niveau de la sortie dudit sous-circuit de temporisation.

12 Circuit selon la revendication 11, carac10 térisé en ce que ledit dispositif de déblocage d'attaque consiste en un composant à conduction unidirectionnelle ( 26 a) polarisé pour être conducteur seulement quand la sortie dudit sous-circuit de temporisationest

audit premier niveau.

13 Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit dispositif de déblocage d'attaque consiste en un dispositif de commutation ( 26 a) dont une entrée de commande est connectée à la sortie dudit sous-circuit de temporisation pour 20 appliquer ladite tension d'alimentation à l'entrée dudit dispositif de commutation de puissance seulement quand la sortie dudit sous-circuit de temporisation

est audit premier niveau.

14 Circuit selon la revendication 9, carac25 térisé en ce que ledit dispositif de commutation de puissance ( 14) comporte deux composants de commutation de puissance ( 32 a, 32 b) comprenant chacun une entrée et un circuit de conduction commandé par lequel la circulation d'un courant unidirectionnel est contrôlée 30 par l'état d'un signal à ladite entrée ( 14 a), lesdits circuits à conduction commandée desdits composants étant connectés en série entre eux pour des directions opposées de circulation du courant et également entre ladite source ( 12) et ladite charge ( 11), les entrées 35 de composants de commutation de puissance étant connect Ssen parallèle à ladite entrée dudit dispositif de commutation de puissance et deux composants à conduction unidirectionnelle ( 34 a, 34 b) connectés chacun en parallèle avec le circuit de conduction commandé de l'un associé desdits composants de commutation de puissance, et polarisés pour ne permettre la circulation d'un courant que dans le sens opposé à celui de la circulation d'un courant unidirectionnel dans le composant de commutation associé, la jonction 10 commune entre les circuits de conduction commandés des deux composants de commutation de puissance et des deux composants à conduction unidirectionnelle

étant connectée à un potentiel commun du circuit.

Circuit selon la revendication 14, caractérisé 15 en ce que lesdits composants de commutation de puissance sont des transistors à effet de champ de puissance.

16 Circuit selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits composants de commutation de 20 puissance sont des transistors à grille isolée.

17 Circuit selon la revendication 14, caractérisé en ce que chacun desdits composants à

conduction unidirectionnelle est une diode parasite formée aux bornes du circuit de conduction commandé 25 du composant de commutation de puissance associé.

18 Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de détection, de contrôle et de commutation d'attaque sont pratiquement logés dans un seul circuit intégré. 30 19 Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit détecteur est un souscircuit détecteur de passage par zéro ( 22) produisant ledit premier signal comme signal pulsé en réponse à chaque passage par zéro de la forme

d'onde du signal de la source de courant alternatif.

Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif de contrôle ( 28) comporte un dispositif ( 62 a, 62 b,14) qui contrôle ladite caractéristique du dispositif de commutation de puissance pour produire une tension liée à l'intensité instantanée du courant de charge qui y circule, un dispositif ( 66 a,66 b) qui produit une tension de référence d'amplitude liée à ladite valeur de référence et un dispositif ( 60) qui compare lesdites tensions 10 de contrôle et de référence pour produire ledit second signal quand ladite tension de contrôle dépasse

ladite tension de référence.

21 Circuit selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit dispositif produisant une tension 15 de référence comporte un dispositif ( 66 a) pour régler l'amplitude de la tension de référence à une valeur supérieure à l'amplitude de la tension de contrôle qui doit être produite pour le courant de charge

voulu dans ladite charge.

22 Circuit selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation d'attaque ( 24) comporte un dispositif ( 54) destiné à faire varier l'intervalle de temps prédéterminé afin de faire varier l'intensité du courant qui circule dans la charge, ledit dispositif faisant varier la tension de référence étant connecté audit dispositif faisant varier l'intervalle de temps pour maintenir ladite tension de référence à une amplitude cohérente avec une amplitude de tension de contrôle 30 en réponse à la circulation d'un courant supérieur au courant de charge normale réglé par le réglage actuel dudit dispositif faisant varier l'intervalle

de temps.

23 Circuit selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit dispositif produisant une tension de contrôle consiste en un diviseur de tension à résistances ( 62 a, 62 b) dont des bornes d'entrée sont connectées aux bornes du circuit de conduction commandé dudit dispositif de commutation de puissance et comprenant une jonction de sortie

à laquelle est produite ladite tension de contrôle.

24 Circuit selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit dispositif comparateur comporte deux comparateurs ( 92,94) comprenant chacun 10 une première entrée qui reçoit ladite tension de référence, une seconde entrée et une sortie qui change d'état lorsque la tension à ladite seconde entrée dépasse la tension de référence de ladite première entrée, la seconde entrée de chaque compa15 rateur étant connectée à l'une différente des extrémités du circuit de conduction commandé dudit dispositif de commutation de puissance, et un dispositif ( 99) étant prévu pour recevoir la sortie de chacun desdits comparateurs pour produire ledit second 20 signal lors d'un changement d'état de l'un ou de

l'autre des comparateurs.