CH492986A

CH492986A - Circuit détecteur d'un courant ou d'une tension de grandeur comprise entre deux limites prédéterminées

Info

Publication number: CH492986A
Application number: CH1053368A
Authority: CH
Inventors: Georges Dutilloeil; Joseph Claes
Original assignee: Acec
Priority date: 1965-11-03
Filing date: 1966-10-31
Publication date: 1970-06-30
Also published as: DE1275119B; FR1515976A; SE333192B; BE671716A; US3518452A; NL7708309A; NL6615507A; GB1148204A; CH492985A; NL153747B; IT792394B

Description

Circuit détecteur d'un courant ou d'une tension de grandeur
comprise entre deux limites prédéterminées
La présente invention a pour objet un circuit détecteur d'un courant ou d'une tension de grandeur comprise entre deux limites prédéterminées par rapport à un courant ou une tension de référence. La détection d'un courant ou d'une tension répondant à ces conditions se fait avec sécurité. En d'autres mots, le signal de sortie de ce circuit détecteur est délivré uniquement si la condition prédéterminée est remplie. Même un défaut dans le circuit détecteur ne peut pas produire un signal de sortie en l'absence de cette condition prédéterminée.

Le circuit détecteur d'un courant ou d'une tension de grandeur prédéterminée, suivant l'invention, est caractérisé par deux éléments d'amplification reliés à une alimentation commune par deux circuits de commande reliés entre eux et appliqués chacun à l'électrode de commande d'un des éléments d'amplification par deux circuits de polarisation chacun reliés à l'électrode de commande d'un des éléments d'amplification et présentant chacun une borne de raccordement, une de ces bornes étant destinée à être reliée à une tension ou un courant de référence, l'autre à une tension ou un courant de mesure, par une source de tension alternative disposée dans au moins un des circuits de commande et par un détecteur d'un signal alternatif relié aux deux sorties des deux éléments d'amplification,

les valeurs précises des éléments du circuit étant choisies de telle manière que le point de fonctionnement de chacun des éléments d'amplification se trouve dans le domaine de l'amplification proportionnelle lorsque la tension de mesure se trouve entre deux limites prédéterminées par rapport à la tension de référence, tandis que si elle se trouve en dehors de ces limites, au moins un des éléments d'amplification est bloqué ou saturé.

L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à quelques exemples de formes d'exécution dont les schémas électriques sont représentés aux fig. 1 et 2 du des- - - sin annexé.

La fig. 1 est le schéma électrique d'un comparateur de tensions. Ce comparateur comprend deux transistors 11 et 12 équipés chacun par un circuit de polarisation relié aux électrodes de commande des transistors. Chaque circuit de polarisation est alimenté par une tension dérivée d'une des tensions à comparer appliquées, l'une, par exemple la tension de référence, à une borne 13 du circuit de polarisation du transistor, l'autre, par exemple la tension de mesure à une borne 14 du circuit de polarisation du transistor 12.

La borne d'entrée 13 est reliée à la borne négative d'une source de tension d'alimentation 15 à travers un diviseur de tension constitué par deux résistances 16 et 17, fixant le potentiel de la base du transistor 11. La borne d'entrée 14 est reliée à la borne négative de la source de tension 15 à travers un diviseur de tension constitué par deux résistances 18 et 19, fixant le potentiel de la base du transistor 12. De préférence, pour des raisons de symétrie, les résistances 16 et 18 d'une part et 17 et 19 d'autre part, sont égales entre elles.

Les collecteurs des transistors 11 et 12 sont polarisés par le potentiel de la tension à comparer appliquée à la borne 13.

Le point de fonctionnement moyen du circuit est déterminé par la tension moyenne des tensions appliquées aux bornes 13 et 14 et par la tension de la source 15. Il se déplace évidemment en fonction de la valeur moyenne entre les tensions appliquées aux bornes 13 et 14. Cependant, il reste dans le domaine de l'amplification proportionnelle dans une très grande gamme de variations des tensions appliquées aux bornes 13 et 14, à condition que ces tensions soient pratiquement égales entre elles. Déjà pour un faible écart entre ces deux tensions, le transistor polarisé par la tension la plus basse se bloque. Ainsi, deux valeurs limites très rapprochées sont définies qui peuvent même varier au gré des variations de la tension de référence ou de consigne.

Aussi ce comparateur est-il utilisable même pour des tensions alternatives, à condition que la fréquence de la tension alternative soit suffisamment basse.

Pour détecter les divers états du circuit, une oscillation de fréquence, beaucoup plus élevée que celle des tensions appliquées aux bornes 13 et 14 est engendrée dans le circuit reliant les émetteurs aux bases des transistors. Cette oscillation est induite dans deux enroulements secondaires d'un transformateur d'entrée 20 reliés entre les résistances 17 et 19. Le point médian entre ces deux enroulements est relié d'une part à la source 15 et d'autre part à travers une résistance commune 21 aux émetteurs des transistors 11 et 12. L'oscillation introduite par le transformateur d'entrée 20 est amplifiée par les transistors 11 et 12, lorsque ces derniers ne sont pas bloqués.

Dans ce cas, ces deux transistors travaillent en push-pull et alimentent-un circuit de sortie relié aux collecteurs. Le circuit de sortie est constitué par deux enroulements primaires d'un transformateur de sortie 22. Le point médian de ces enroulements est relié à la borne 13, ce qui permet de polariser les collecteurs en fonction de la valeur des tensions à comparer. Lorsqu'un des transistors 11 et 12 est bloqué, l'oscillation amplifiée par l'autre transistor doit traverser nécessairement la résistance commune 21 où elle est amortie, de sorte que le signal de sortie alimentant le transformateur de sortie tombe à une valeur extrêmement faible, en dessous du seuil de sensibilité d'un amplificateur de sortie relié au secondaire du transformateur 22.

Par contre, lorsque le point de travail de chacun des deux transistors 11 et 12 se trouve dans le domaine de l'amplification proportionnelle, l'oscillation amplifée ne circule pas dans la résistance 21.

Le signal de sortie dans le transformateur 22 répond aux exigences de sécurité. ll apparaît seulement lorsque l'écart entre les deux tensions appliquées aux bornes 13 et 14 se trouve en dedans des limites déterminées. II est nul lorsque l'écart entre ces tensions se trouve en dehors de ces limites et aussi lorsqu'un défaut quelconque affecte le circuit: coupure d'un fil, déséquilibre des résistances 18, 19, 16, 17 ou court-circuit dans un des transistors.

La fig. 2 est un schéma d'un circuit similaire à celui de la fig. 1. Deux transistors 23 et 24 pouvant travailler en push-pull sont reliés entre eux par leurs émetteurs à travers deux résistances faibles 25 et l'enroulement secondaire d'un transformateur d'entrée 26. Les collecteurs des deux transistors 23 et 24 sont reliés entre eux à travers les enroulements primaires de deux transformateurs de sortie 27 et 28. Le point médian entre les enroulements primaires des deux transformateurs 27 et 28 est relié à une source de tension 29. Les bases des deux transistors 23 et 24 sont polarisées par deux tensions à comparer appliquées à deux bornes 31 et 32, par l'in- termédiaire d'un diviseur de tension constitué par les résistances 33 et 34 relié à la borne 31 et d'un diviseur de tension constitué par les résistances 35 et 36 relié à la borne 32.

Les résistances 34 et 36 sont reliées entre elles et mises à la masse.

Lorsque les deux tensions appliquées aux bornes 31 et 32 sont égales, les deux transistors amplifient l'oscillation introduite par le transformateur 26. Si pour un écart déterminé entre ces deux tensions, un des transistors se bloque, un seul des deux transformateurs 27 ou 28 transmet l'oscillation amplifiée de sorte qu'un circuit
ET de sécurité 37 relié aux transformateurs 27 et 28 ne délivre pas de signal. Le circuit est de sécurité. Même si la résistance commune 30 est court-circuitée, le signal à la sortie du dispositif 37 devient nul. Dans le cas du dispositif suivant la fig. 1, un court-circuit entre les bornes de la résistance commune 21 aurait détruit les conditions de sécurité. Ce circuit suivant la fig. 2 présente donc une sécurité plus complète que celui suivant la fig. 1.

Les circuits décrits sont utilisables dans des circuits de commande, notamment dans des circuits de commande de sécurité. Ils permettent de contrôler si une grandeur mesurée se trouve entre deux limites prédéterminées, ces limites peuvent être fixes ou une ou les deux peuvent être variables en fonction d'une tension de
référence.

Claims

REVENDICATION

Circuit détecteur d'un courant ou d'une tension de grandeur comprise entre deux limites prédéterminées, caractérisé par deux éléments d'amplification reliés à une alimentation commune par deux circuits de commande reliés entre eux et appliqués chacun à l'électrode =de- commande d'un des éléments d'amplification, par deux circuits de polarisation chacun reliés à l'électrode de commande d'un des éléments d'amplification et pré sentant chacun une borne de raccordement, une de ces bornes étant destinée à être reliée à une tension ou un courant de référence, l'autre à une tension ou un cou rant de mesure, par une source de tension alternative disposée dans au moins un des circuits de commande et par un détecteur d'un signal alternatif relié aux deux sorties des deux éléments d'amplification,

les valeurs préci ses des éléments du circuit étant choisies de telle manière que le point de fonctionnement de chacun des éléments d'amplification se trouve dans le domaine de l'amplifi cation proportionnelle lorsque la tension de mesure se trouve entre deux limites prédéterminées par rapport à la tension de référence, tandis que si elle se trouve en dehors de ces limites, au moins un des éléments d'ampli fication est bloqué ou saturé.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Circuit suivant la revendication, caractérisé en ce que les deux éléments d'amplification pouvant travailler en push-pull sont prévus, qu'une des valeurs limites est déterminée par les conditions amenant le blocage de l'un des éléments d'amplification, que l'autre des valeurs limites est déterminée par les conditions amenant le blocage de l'autre des éléments d'amplification et qu'en cas de blocage de l'un ou de l'autre des éléments d'amplifi cation, l'oscillation amplifiée à la sortie traverse une résistance commune, non parcourue par elle lorsque le point de travail de chacun des deux éléments d'amplification se trouve dans le domaine d'amplification proportionnelle.

2. Circuit suivant la revendication, caractérisé en ce que deux éléments d'amplification pouvant travailler en push-pull sont prévus, qu'une des valeurs limites est déterminée par les conditions amenant le blocage de l'un des éléments d'amplification, que l'autre des valeurs limites est déterminée par les conditions amenant le blocage de l'autre des éléments d'amplification, et que deux transformateurs de sortie sont mis en série entre les deux bornes de sortie des deux éléments amplificateurs, leur forme commune étant reliée à un potentiel fixe de manière qu'un de ces transformateurs n'est pas alimenté par du courant de sortie en cas de blocage d'un des éléments d'amplification, les sorties de ces deux transformateurs de sortie étant reliés à un circuit ET de sécurité.

3. Circuit suivant la revendication ou l'une des sousrevendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments d'amplification sont des transistors dont le circuit de commande est disposé entre base et émetteur, le collecteur constituant l'électrode de sortie.