FR2830693A1 - Voltage supply on board motor vehicle, with overvoltage protection for electronic components connected to supply, uses voltage limiter and power absorption device across terminals of voltage source - Google Patents
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Abstract
Description
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Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en tension, notamment pour un réseau embarqué de véhicule automobile, ayant une fonction de protection des composants électroniques contre des surtensions, recevant la tension du réseau d'une source de tension électrique. Technical area
The present invention relates to a voltage supply device, in particular for an on-board motor vehicle network, having a function of protecting electronic components against overvoltages, receiving the network voltage from an electric voltage source.
Bien qu'applicable à n'importe quel circuit, la présente invention et les problèmes qui en sont la base seront décrits ci-après avec un réseau embarqué qui se trouve à bord d'un véhicule automobile. Although applicable to any circuit, the present invention and the problems which underlie it will be described below with an on-board network which is on board a motor vehicle.
Il est connu de manière générale que pour les charges inductives comme les bobines ou moyens analogues, on induit directement ou indirectement des surtensions. Les surtensions particulièrement dangereuses se forment lorsqu'il y a un mauvais contact ou une séparation instantanée de la batterie lorsque le générateur fonctionne (absence de charge). Par exemple dans le domaine des véhicules automobiles, pour une tension d'alimentation de 12V on peut produire des surtensions allant jusqu'à 80V dans un intervalle de temps de 400 millisecondes. Ces effets transitoires peuvent détruire différents circuits électroniques, par exemple des circuits intégrés du véhicule automobile si ces circuits ne sont pas protégés efficacement contre les surtensions. It is generally known that for inductive loads such as coils or similar means, overvoltages are directly or indirectly induced. Particularly dangerous overvoltages are formed when there is poor contact or instantaneous separation of the battery when the generator is running (no load). For example in the field of motor vehicles, for a supply voltage of 12V, overvoltages of up to 80V can be produced in a time interval of 400 milliseconds. These transient effects can destroy various electronic circuits, for example integrated circuits of the motor vehicle if these circuits are not effectively protected against overvoltages.
Il est possible de s'opposer à une destruction des composants électroniques contre les surtensions du réseau embarqué d'un véhicule automobile si les composants correspondants sont conçus chacun suivant le maximum des pointes de tension prévisibles. Mais cela est extrêmement coûteux et n'est pas rentable. It is possible to oppose the destruction of electronic components against overvoltages in the on-board network of a motor vehicle if the corresponding components are each designed according to the maximum of foreseeable voltage spikes. But this is extremely expensive and is not profitable.
La présente invention a pour but de manière générale de développer un dispositif d'alimentation en tension permettant de mieux protéger, en fonctionnement normal, les composants contre les surtensions du réseau embarqué d'un alternateur. The present invention aims generally to develop a voltage supply device making it possible to better protect, in normal operation, the components against overvoltages of the on-board network of an alternator.
Des redresseurs à diodes, passifs, avec des diodes Zener conviennent par exemple pour limiter les surtensions générées par le générateur à une valeur souhaitée au-dessus de la tension normalement réglée du réseau embarqué. Diode rectifiers, passive, with Zener diodes are suitable for example to limit the overvoltages generated by the generator to a desired value above the normally set voltage of the on-board network.
Un inconvénient de cette solution est le fait que la tension de limitation par diodes Zener présente une plage de tolérances importantes et dépendant fortement de la température appliquée aux composants. En effet, une sollicitation thermique des diodes Zener conduit à une augmentation correspondante de la couche formant barrière et ainsi à une A drawback of this solution is the fact that the limitation voltage by Zener diodes has a large tolerance range and is highly dependent on the temperature applied to the components. Indeed, thermal stress on the Zener diodes leads to a corresponding increase in the barrier layer and thus to a
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croissance de la tension de rupture de la diode en mode de fonctionnement. Lors du passage par exemple d'une tension de réseau embarqué élevée dans le véhicule, par exemple une tension de 42V comme cela est déjà planifié pour les séries, ces relations de tolérances et/ou de températures peuvent être trop importantes pour une application intéressante. increase in the breaking voltage of the diode in operating mode. When passing, for example, a high on-board network voltage in the vehicle, for example a voltage of 42V as already planned for the series, these tolerance and / or temperature relationships may be too great for an interesting application.
Le document DE 197 10 073 Al décrit un dispositif de protection contre les surtensions pour protéger les installations électriques contre les surtensions. L'installation comporte un réseau embarqué alimenté par un alternateur et les installations électriques sont reliées au réseau embarqué ; une installation de limitation comporte un seuil audessus de la tension de l'alternateur et du côté de sortie de l'alternateur, en parallèle au réseau embarqué, on a branché une unité qui présente au moins une branche de puissance parallèle au réseau embarqué avec au moins deux composants résistants ; au moins un composant résistant se commande lorsqu'on dépasse le seuil de limitation dans le sens d'une réduction de la résistance. Document DE 197 10 073 A1 describes an overvoltage protection device for protecting electrical installations against overvoltage. The installation comprises an on-board network supplied by an alternator and the electrical installations are connected to the on-board network; a limitation installation comprises a threshold above the alternator voltage and on the output side of the alternator, in parallel with the on-board network, a unit has been connected which has at least one power branch parallel to the on-board network with at at least two resistant components; at least one resistant component is controlled when the threshold is exceeded in the direction of a reduction in resistance.
L'inconvénient de cette proposition est le fait que par le passage de la tension de charge exclusivement dans un module de limitation de tension actif, séparé, on a une séparation complète des fonctions de limitation de tension et de redresseur dans différents ensembles ; pour amortir la puissance en excédent de toute la disparition de charge ce système doit être conçu de manière très compliquée et très coûteuse. De plus, une défaillance du module résultant soit de la défaillance de certains composants du module ou liée à la coupure de l'une de ses bornes sur le pôle + ou le pôle-, ne peut pas se déceler au préalable en fonctionnement normal. Ainsi, avant que se produise une surtension dans le système, on ne peut le faire passer dans un état suffisamment sûr et le risque d'une défaillance de pièce plus grande de l'électronique embarquée est diminué en cas de surtension. The disadvantage of this proposal is the fact that by passing the charging voltage exclusively through a separate active voltage limiting module, there is complete separation of the voltage limiting and rectifier functions in different assemblies; to absorb the power in excess of all the disappearance of load, this system must be designed in a very complicated and very costly manner. In addition, a module failure resulting either from the failure of certain components of the module or linked to the cutting of one of its terminals on the + pole or the pole-, cannot be detected beforehand in normal operation. Thus, before an overvoltage occurs in the system, it cannot be brought into a sufficiently safe state and the risk of a failure of a larger part of the on-board electronics is reduced in the event of an overvoltage.
Une autre proposition consiste à limiter la tension résultant de la disparition de charge en ce que lorsque se produit la condition de coupure de charge, toutes les trois bornes de phase des enroulements de stators de l'alternateur sont court-circuitées par les transistors de commutation, supérieurs, d'un redresseur alternatif, en commun, vers un condensateur de sortie par court-circuit. Ainsi, l'ensemble de la puissance en excédent du générateur est fourni en cas de surtension au condensateur de sortie. Pour assurer une ondulation suffisamment faible à la tension de sortie en fonctionnement normal du générateur, le condensateur Another proposal consists in limiting the voltage resulting from the disappearance of charge in that when the load cut-off condition occurs, all the three phase terminals of the stator windings of the alternator are short-circuited by the switching transistors , higher, from an alternating rectifier, in common, to a short-circuit output capacitor. Thus, all of the excess power from the generator is supplied in the event of an overvoltage at the output capacitor. To ensure a sufficiently low ripple at the output voltage in normal generator operation, the capacitor
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de sortie est de préférence suffisamment grand. La puissance en excédent produite n'aboutit pas dans ces conditions à une augmentation inacceptable de la tension à la sortie de l'alternateur. outlet is preferably large enough. The excess power produced does not, under these conditions, lead to an unacceptable increase in the voltage at the output of the alternator.
Mais l'inconvénient de cette proposition est que ce système ne peut s'utiliser qu'avec un condensateur de sortie suffisamment grand. Toutefois, les tendances vont dans le sens d'une réduction de coût et d'encombrement pour développer un générateur et des systèmes redresseurs à courant alternatif ou à redresseurs actifs, sans grand condensateur de sortie. Il n'est pas intéressant d'augmenter les condensateurs de sortie uniquement pour stocker l'énergie de la charge coupée pour de simples raisons de coût. The disadvantage of this proposal is that this system can only be used with a sufficiently large output capacitor. However, the trends are towards a reduction in cost and space to develop a generator and rectifier systems with alternating current or with active rectifiers, without large output capacitor. It is not interesting to increase the output capacitors only to store the energy of the load cut for simple reasons of cost.
Avantages de l'invention
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en tension, caractérisé par - une première et une seconde borne de sortie, - au moins une installation de limitation de tension reliée à la source de tension électrique et aux bornes de sortie pour limiter les surtensions du réseau, - une installation d'absorption commandée, reliée aux bornes de sortie pour recevoir un courant d'absorbeur et - une installation de surveillance électronique reliée à la source de ten- sion et à l'installation d'absorption pour saisir les valeurs de tension fournies par la source de tension et pour créer un signal de commande pour l'installation d'absorption reposant sur les valeurs de tension dé- tectées. Advantages of the invention
The present invention relates to a voltage supply device, characterized by - a first and a second output terminal, - at least one voltage limiting installation connected to the electrical voltage source and to the output terminals to limit the overvoltages of the network, - a controlled absorption installation, connected to the output terminals to receive a absorber current and - an electronic monitoring installation connected to the voltage source and the absorption installation to enter the values of voltage supplied by the voltage source and to create a control signal for the absorption system based on the detected voltage values.
Le dispositif d'alimentation en tension selon l'invention offre l'avantage par rapport aux solutions présentées ci-dessus de pouvoir utiliser les composants de fonctionnement normal du générateur à la fois pour redresser ou lisser la tension en mode normal et pour limiter la tension en cas de défaillance par disparition de charge ; néanmoins, on peut également réaliser une limitation de tension de disparition de charge, à tolérance suffisamment étroite, par exemple pour des réseaux embarqués à 42V. The voltage supply device according to the invention offers the advantage compared to the solutions presented above of being able to use the components of normal operation of the generator both to straighten or smooth the voltage in normal mode and to limit the voltage in the event of failure by disappearance of charge; however, it is also possible to carry out a voltage limit on the disappearance of charge, with a sufficiently narrow tolerance, for example for on-board networks at 42V.
L'idée à la base de la présente invention est qu'un système d'alternateur dont la capacité de limitation de surtension, intégrée, n'est pas suffisante pour certains états de charge, est prévu avec entre les bornes de sortie de la tension continue, une installation d'absorption d'énergie, supplémentaire, pour recevoir certaines énergies impulsionnel- The idea underlying the present invention is that an alternator system whose integrated overvoltage limitation capacity is not sufficient for certain load states, is provided with between the voltage output terminals continuous, an additional energy absorption installation to receive certain impulse energies-
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les et cette installation d'absorption est reliée par au moins une ligne de transmission de signaux à l'électronique de commande de l'alternateur. them and this absorption installation is connected by at least one signal transmission line to the control electronics of the alternator.
Selon un développement préférentiel, l'installation de surveillance génère un signal de commande qui fixe l'amplitude du courant absorbé. According to a preferred development, the monitoring installation generates a control signal which fixes the amplitude of the absorbed current.
Selon un autre développement préférentiel, l'installation d'absorption comporte un puits de courant commandé. According to another preferred development, the absorption installation comprises a controlled current well.
Selon un autre développement préférentiel, l'installation d'absorption comporte une unité de commande logique reliée au puits de courant commandé et qui reçoit le signal de commande. According to another preferred development, the absorption installation comprises a logic control unit connected to the controlled current well and which receives the control signal.
Selon un autre développement préférentiel, l'unité de commande logique envoie une information d'état concernant le courant d'absorbeur qui passe dans l'installation d'absorption, vers l'installation de surveillance pour la surveillance fonctionnelle. According to another preferred development, the logic control unit sends status information concerning the absorber current which passes through the absorption installation, to the monitoring installation for functional monitoring.
Selon un autre développement préférentiel, l'installation d'absorption comporte une installation de limitation de tension, supplémentaire, reliée au puits de courant commandé. Cette installation sert de protection supplémentaire qui, en cas de défaillance ou de surcharge de la limitation de tension du redresseur continu alternatif ou en cas de défaillance de la capacité de commande de l'absorbeur de courant, intervient et constitue une protection supplémentaire pour limiter les surtensions dans le réseau embarqué. According to another preferred development, the absorption installation comprises an additional voltage limiting installation, connected to the controlled current well. This installation serves as additional protection which, in the event of failure or overload of the voltage limitation of the AC rectifier or in the event of failure of the control capacity of the current absorber, intervenes and constitutes additional protection to limit the overvoltages in the on-board network.
De manière préférentielle, cette limitation doit toutefois être dimensionnée de manière suffisante en amplitude pour ne pas intervenir lorsque la limitation de tension du redresseur continu ou alternatif fonctionne correctement. Preferably, this limitation must however be dimensioned in sufficient amplitude so as not to intervene when the voltage limitation of the DC or AC rectifier is operating correctly.
Selon un autre développement préférentiel, l'installation de surveillance fournit à des intervalles cycliques prédéfinis, à l'installation d'absorption, les valeurs d'intensité à régler pour contrôler le fonctionnement. According to another preferred development, the monitoring installation supplies, at predefined cyclical intervals, to the absorption installation, the intensity values to be adjusted to control the operation.
Selon un autre développement préférentiel, l'installation de surveillance, en saisissant un état de fonctionnement négatif de l'installation d'absorption, commande la source de tension pour passer dans un état de sécurité déterminé. According to another preferred development, the monitoring installation, by entering a negative operating state of the absorption installation, controls the voltage source to enter a determined safety state.
Selon un autre développement, le signal de commande est transmis par une ligne de commande réalisée comme ligne de commande bidirectionnelle à un fil. According to another development, the control signal is transmitted by a control line produced as a bidirectional control line to a wire.
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Selon un autre développement préférentiel, la source de tension est un alternateur. According to another preferred development, the voltage source is an alternator.
Selon un autre développement préférentiel, le limiteur de tension intégré au générateur fait partie d'une installation de redressement. According to another preferred development, the voltage limiter integrated into the generator is part of a rectification installation.
Selon un autre développement préférentiel, la mise en peuvre de l'absorbeur de courant est telle que la valeur du courant, prédéterminée, à régler par l'installation de surveillance, est dépendante de l'intensité saisie de la sortie de l'alternateur. According to another preferred development, the implementation of the current absorber is such that the value of the current, predetermined, to be adjusted by the monitoring installation, is dependent on the intensity entered at the output of the alternator.
Selon un autre développement préférentiel, le limiteur de tension intégré dans le générateur comporte un composant semiconducteur, notamment une diode Zener. According to another preferred development, the voltage limiter integrated in the generator comprises a semiconductor component, in particular a Zener diode.
Enfin, selon un autre développement préférentiel, le limiteur de tension intégré au générateur comporte un condensateur de sortie. Finally, according to another preferred development, the voltage limiter integrated into the generator includes an output capacitor.
Dessin
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin annexé dans lequel :
L'unique figure est une vue schématique d'un dispositif de protection selon un exemple de réalisation de l'invention. Drawing
The present invention will be described below in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing in which:
The single figure is a schematic view of a protection device according to an exemplary embodiment of the invention.
Description de l'exemple de réalisation
Le dispositif d'alimentation en tension 1 représenté à la figure est développé pour un réseau embarqué de véhicule automobile et assure une fonction de protection des composants électroniques contre les surtensions. Description of the exemplary embodiment
The voltage supply device 1 shown in the figure is developed for an on-board motor vehicle network and provides a function for protecting electronic components against overvoltage.
La référence 2 désigne un alternateur habituel dont les trois lignes de sortie sont reliées à un redresseur 3 qui comporte également une installation de limitation de tension, habituelle. Cette installation limite la surtension pour protéger les composants électroniques d'un réseau embarqué à protéger, relié aux bornes de sortie 7,8. The reference 2 designates a usual alternator, the three output lines of which are connected to a rectifier 3 which also includes a usual voltage limiting installation. This installation limits the overvoltage to protect the electronic components of an on-board network to be protected, connected to the output terminals 7,8.
Le limiteur de tension du redresseur 3 se compose de préférence de composants existants dans le réseau embarqué, par exemple des redresseurs à diode Zener dans le cas d'un redresseur passif ou d'un condensateur de sortie dans le cas d'un redresseur actif. The voltage limiter of rectifier 3 preferably consists of components existing in the on-board network, for example Zener diode rectifiers in the case of a passive rectifier or an output capacitor in the case of an active rectifier.
Ces composants absorbent, en cas de surtension, l'énergie d'amortissement de charge dans la mesure du possible et limitent la tension de sortie maximale en cas d'amortissement de charge. Ces composants sont de préférence conçus en fonction des exigences pour le These components absorb, in the event of overvoltage, the load damping energy as far as possible and limit the maximum output voltage in the event of load damping. These components are preferably designed according to the requirements for the
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fonctionnement normal, c'est-à-dire que ces composants ne sont pas surdimensionnés pour répondre à des conditions de protection de surtension. normal operation, i.e. these components are not oversized to meet surge protection conditions.
Le limiteur de tension du redresseur 3 est relié à une installation de surveillance 5 ; l'électronique de l'installation de surveillance 5, dans le cas d'une surtension met en oeuvre les états de commutation des transistors de pont, correspondants, nécessaires dans un redresseur actif à courant continu ou alternatif du limiteur de tension pour assurer la limitation de tension. Ainsi, les composants correspondants du limiteur de tension passent de leur mode de fonctionnement normal à un mode de protection contre les surtensions ou sont activés pour le fonctionnement en surtension. The rectifier voltage limiter 3 is connected to a monitoring installation 5; the electronics of the monitoring installation 5, in the case of an overvoltage implements the switching states of the corresponding bridge transistors, necessary in an active rectifier with direct or alternating current of the voltage limiter to ensure the limitation Of voltage. Thus, the corresponding components of the voltage limiter switch from their normal operating mode to an overvoltage protection mode or are activated for overvoltage operation.
Dans chaque installation de limitation on peut également utiliser des redresseurs alternatifs avec une limitation de surtension passive ou active. In each limitation installation, alternating rectifiers can also be used with passive or active overvoltage limitation.
Le limiteur de tension est par exemple relié aux trois bornes de phase des enroulements du stator de l'alternateur 2 par des transistors de commutation d'un redresseur alternatif ou d'un redresseur continu. The voltage limiter is for example connected to the three phase terminals of the windings of the stator of the alternator 2 by switching transistors of an alternating rectifier or of a continuous rectifier.
Le dispositif d'alimentation en tension 1 comporte en outre une installation d'absorption 4 reliée de préférence par les bornes de sortie 7,8 du redresseur 3 au limiteur de tension, indirectement avec l'alternateur 2. L'installation d'absorption 4 sert à recevoir certaines énergies de surtension et comporte à cet effet un puits de courant, commandé 41, par exemple sous la forme d'un transistor de puissance. The voltage supply device 1 also comprises an absorption installation 4 preferably connected by the output terminals 7, 8 of the rectifier 3 to the voltage limiter, indirectly with the alternator 2. The absorption installation 4 is used to receive certain overvoltage energies and for this purpose comprises a current sink, controlled 41, for example in the form of a power transistor.
L'installation d'absorption 4 assiste en plus la limitation de surtension du redresseur continu 3 ; l'installation d'absorption 4 est conçue avec une capacité de puissance de façon que dans l'état de fonctionnement en surtension le plus défavorable, elle puisse recevoir un courant de charge ou une énergie de surtension nécessaire pour maintenir la fonction de limitation de surtension du redresseur continu ou alternatif du limiteur de tension ou la tension de sortie maximale du générateur 2 en cas de surtension, en dessous d'une certaine valeur critique. De ce fait, on ne dépasse pas la tension maximale autorisée du réseau embarqué et on n'endommage pas les composants électriques du réseau embarqué et du générateur 2 par de trop fortes impulsions de tension. The absorption installation 4 additionally assists in limiting the overvoltage of the continuous rectifier 3; the absorption installation 4 is designed with a power capacity so that in the most unfavorable overvoltage operating state, it can receive a load current or overvoltage energy necessary to maintain the overvoltage limitation function of the DC or AC rectifier of the voltage limiter or the maximum output voltage of generator 2 in the event of an overvoltage, below a certain critical value. As a result, the maximum authorized voltage of the on-board network is not exceeded and the electrical components of the on-board network and of generator 2 are not damaged by excessively high voltage pulses.
L'installation d'absorption 4 possède avantageusement une unité de commande logique interne 40. Cette unité convertit un signal de commande transmis par l'installation de surveillance 5 à la ligne de commande 6 par une conversion en temps et en amplitude du courant de The absorption installation 4 advantageously has an internal logic control unit 40. This unit converts a control signal transmitted by the monitoring installation 5 to the control line 6 by a conversion in time and in amplitude of the current of
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l'absorbeur et commande l'ouverture correspondante du puits de courant 41. the absorber and controls the corresponding opening of the current well 41.
Elle émet de préférence également une information d'état par le courant produit dans l'installation d'absorption 4 pour surveiller le fonctionnement, en retour vers l'installation de surveillance 5. Pour cela, on détecte le courant produit dans l'installation d'absorption 4 et on envoie un signal d'état par la ligne de commande 6 à l'installation de surveillance 5. La ligne de commande 6 est réalisée de préférence comme ligne de commande 6 supplémentaire, bidirectionnelle, à un fil. It preferably also transmits status information by the current produced in the absorption installation 4 to monitor the operation, back to the monitoring installation 5. For this, the current produced in the installation d is detected. absorption 4 and a status signal is sent via the control line 6 to the monitoring installation 5. The control line 6 is preferably made as an additional control line 6, bidirectional, with one wire.
Le message d'état ou l'information d'état contiennent par exemple des informations indiquant si le courant de sortie de l'installation d'absorption 4 correspond à une intensité correcte selon la consigne ou à une intensité fortement différente, par exemple du fait de la défaillance des composants de puissance ou de la coupure des branchements de puissance de l'installation d'absorption 4. The status message or the status information contains for example information indicating whether the output current of the absorption installation 4 corresponds to a correct intensity according to the setpoint or to a strongly different intensity, for example due to the failure of the power components or the interruption of the power connections of the absorption system 4.
L'installation d'absorption 4 comporte de préférence une installation supplémentaire de limitation de tension 42 prévue comme sécurité supplémentaire pour limiter les surtensions du réseau embarqué, par exemple si les limitations de tension du redresseur continu ou alternatif du limiteur de courant dans le redresseur sont défaillantes ou surchargées. The absorption installation 4 preferably comprises an additional voltage limitation installation 42 provided as additional security for limiting overvoltages in the on-board network, for example if the voltage limitations of the DC or AC rectifier of the current limiter in the rectifier are failing or overloaded.
Comme le fonctionnement de l'installation de limitation de tension 42 est difficile à contrôler et que seulement pour se protéger contre la défaillance, d'autres mesures sont prévues pour éliminer les surtensions d'amortissement de charge, le dimensionnement est tel que pour un fonctionnement correct de la limitation de tension dans le redresseur 3 et dans les autres parties de l'installation d'absorption 4, il n'y a pas utilisation de cette fonctionnalité. As the operation of the voltage limiting installation 42 is difficult to control and that only to protect against failure, other measures are provided to eliminate the load damping overvoltages, the dimensioning is such that for operation correct of the voltage limitation in the rectifier 3 and in the other parts of the absorption installation 4, this functionality is not used.
Comme déjà indiqué, l'installation d'absorption 4 est reliée par la ligne de commande supplémentaire 6 à l'installation de surveillance 5 et cette dernière fait partie de l'alternateur 2 ou est reliée à celui-ci. L'installation de surveillance 5 exécute toutes les fonctions de commande et de surveillance du fonctionnement normal de l'alternateur. A cet effet, l'installation de surveillance 5 enregistre de préférence la valeur instantanée de l'intensité de sortie de l'alternateur ou une valeur de corrélation correspondante, par exemple le rapport commande/travail du courant d'excitation. L'installation de surveillance 5 détecte ainsi la montée en As already indicated, the absorption installation 4 is connected by the additional control line 6 to the monitoring installation 5 and the latter forms part of the alternator 2 or is connected to the latter. The monitoring installation 5 performs all of the control and monitoring functions for normal operation of the alternator. To this end, the monitoring installation 5 preferably records the instantaneous value of the alternator output intensity or a corresponding correlation value, for example the command / work ratio of the excitation current. The monitoring installation 5 thus detects the rise in
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tension produite par une surtension à la sortie du générateur et commute les états nécessaires des transistors pour limiter la tension. voltage produced by an overvoltage at the generator output and switches the necessary states of the transistors to limit the voltage.
Dans le cas d'une surtension détectée, l'installation de surveillance 5 active et commande l'installation d'absorption 4 de façon que celle-ci tire un courant de charge défini entre les bornes de sortie du redresseur 3 et prenne ainsi une énergie de surtension déterminée. Pour cela, le courant de charge de l'installation d'absorption 4 est de préférence donné en fonction du courant de sortie de l'alternateur enregistré avant que ne se produise la surtension par l'installation de surveillance 5 qui le prédéfinit et est maintenu pendant une durée prédéterminée ou jusqu'au passage en dessous d'une tension de sortie de générateur, définie. On évite ainsi de dépasser la tension maximale autorisée pour le réseau embarqué, ce qui évite d'endommager les composants du réseau embarqué par des pointes de surtension. In the case of a detected overvoltage, the monitoring installation 5 activates and controls the absorption installation 4 so that it draws a defined load current between the output terminals of the rectifier 3 and thus takes energy determined overvoltage. For this, the load current of the absorption installation 4 is preferably given as a function of the output current of the alternator recorded before the overvoltage occurs by the monitoring installation 5 which predefines it and is maintained. for a predetermined period or until it passes below a defined generator output voltage. This avoids exceeding the maximum authorized voltage for the on-board network, which avoids damaging the components of the on-board network by overvoltage spikes.
Pour surveiller le fonctionnement de l'installation d'absorption 4, l'installation de surveillance 5 envoie, de préférence à des intervalles cycliques, un signal prédéfini d'un courant de charge à fixer et vérifie l'information d'état renvoyée par l'installation d'absorption 4. Dans le cas d'une information d'état négative, pendant un tel cycle de contrôle, l'installation de surveillance 5 peut commander l'électronique du générateur 2 dans un état de sécurité prédéfini. On évite ainsi également d'endommager l'électronique du générateur 2 au cas où l'installation d'absorption 4 est défaillante. To monitor the operation of the absorption installation 4, the monitoring installation 5 sends, preferably at cyclic intervals, a predefined signal of a charge current to be fixed and checks the status information returned by the 'absorption installation 4. In the case of negative status information, during such a control cycle, the monitoring installation 5 can control the electronics of generator 2 in a predefined safety state. This also avoids damaging the electronics of the generator 2 in the event that the absorption installation 4 fails.
La présente invention crée un dispositif de protection puissant, sûr, et économique pour protéger contre les surtensions car les composants de générateurs (composants d'alternateurs) déjà nécessaires et qui fonctionnent normalement, sont utilisés à la fois pour une installation de redressement de tension ou de lissage en fonctionnement normal ainsi que pour limiter la tension en mode de surtension. The present invention creates a powerful, safe and economical protection device to protect against overvoltages because the generator components (alternator components) already necessary and which function normally, are used both for a voltage rectification installation or smoothing in normal operation as well as to limit the voltage in overvoltage mode.
Cela permet une conception minimale, mise à l'échelle de l'application, de l'installation d'absorption de puissance, supplémentaire, pour que cette conception soit intéressante du point de vue du volume et des coûts. This allows a minimal design, scaled of the application, of the power absorption installation, additional, so that this design is interesting from the point of view of volume and costs.
En outre, le dispositif de protection selon la présente invention peut également s'utiliser par exemple pour les réseaux embarqués à 42V car une limitation de surtension à tolérance étroite suffisante est envisageable. In addition, the protection device according to the present invention can also be used for example for on-board networks at 42V because an overvoltage limitation with sufficient close tolerance is possible.
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Un contrôle cyclique des composants de limitation de surtension pour éviter des conséquences catastrophiques est également possible. Enfin, le dispositif de protection selon la présente invention assure également en cas de défaillance de l'un des deux éléments de protection activables en parallèle, d'une part, les composants de limitation du redresseur 3, et, d'autre part, les composants de l'installation d'absorption 4 pour une protection en général suffisante contre les surtensions. Cyclic monitoring of the overvoltage limiting components to avoid catastrophic consequences is also possible. Finally, the protection device according to the present invention also ensures in the event of a failure of one of the two protection elements which can be activated in parallel, on the one hand, the limitation components of the rectifier 3, and, on the other hand, components of the absorption system 4 for generally sufficient protection against overvoltages.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459631A (en) * | 1982-10-28 | 1984-07-10 | General Motors Corporation | Transient over-voltage protection circuit |
| FR2741756A1 (en) * | 1995-11-28 | 1997-05-30 | Sgs Thomson Microelectronics | Over-voltage protection circuit for use in integrated circuits |
| FR2801441A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-25 | Valeo Equip Electr Moteur | Voltage limiter for over-voltage occurring in a vehicle power network, e.g. outlets of alternators of automotive vehicles |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585905A (en) * | 1983-08-15 | 1986-04-29 | Motorola, Inc. | Overvoltage protection circuit for SLIC |
| DE4021667C2 (en) * | 1990-07-07 | 2001-03-08 | Bosch Gmbh Robert | Device for protecting a vehicle electrical system from overvoltages with an error display |
| US5245500A (en) * | 1991-10-28 | 1993-09-14 | Sundstrand Corporation | 270 Volt DC system with transient suppressor |
| DE19710073A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-10-01 | Daimler Benz Ag Intellectual P | Device and method for surge protection |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459631A (en) * | 1982-10-28 | 1984-07-10 | General Motors Corporation | Transient over-voltage protection circuit |
| FR2741756A1 (en) * | 1995-11-28 | 1997-05-30 | Sgs Thomson Microelectronics | Over-voltage protection circuit for use in integrated circuits |
| FR2801441A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-25 | Valeo Equip Electr Moteur | Voltage limiter for over-voltage occurring in a vehicle power network, e.g. outlets of alternators of automotive vehicles |
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