FR2801441A1

FR2801441A1 - Voltage limiter for over-voltage occurring in a vehicle power network, e.g. outlets of alternators of automotive vehicles

Info

Publication number: FR2801441A1
Application number: FR9914687A
Authority: FR
Inventors: Jean Marie Pierret; Van Cyrille Nguyen
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-25
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: FR2801441B1

Abstract

The voltage limiter includes limiter units mounted in series with a power switch which is controlled by a control circuit, having high precision detectors which can detect an incident of high voltage surge over a threshold level, and on such detection, switches the power switch. The control unit includes units for detection the diminishing of the high voltage surge and for opening the power switch when the dissipation of the over-voltage is detected.

Description

présente invention est relativeà un dispositif écrêteur de surtensions pour un réseau de bord de véhicule, notamment automobile. The present invention relates relative to a surge arrester device for a vehicle edge network, especially automobile.

L'invention trouve en particulier avantageusement application comme dispositif écrêteur des surtensions en sortie d'un alternateur alimentant un réseau de bordà tension élevée (c'està dire un réseau de bord dont la tension nominale est bien supérieureà 14 volts, (tension nominale égaleà 42 volts par exemple) ou de façon plus générale comme dispositif ecrêteur en sortie de tout autre équipement d'un réseau de bordà tension élevée susceptible de générer des surtensions de forte énergie. The invention is particularly advantageously used as an overvoltage limiter device at the output of an alternator supplying an edge network at high voltage (it is to ) to say a network of edge whose nominal voltage is much greater than 14 volts, (nominal voltage equal to 42 volts, for example) or, more generally, as a quenching device at the output of any other equipment from a high-voltage edge network that can generate high energy surges.

PRESENTATION DU DOMAINE GENERAL DE L'INVENTION DE L'ETAT DE LA TECHNIQUE Classiquement, on utilise comme dispositifs écrêteurs dans les réseaux bords 14 volts, et notamment en sortie des alternateurs, des ponts redresseursà diodes écrêteuses. PRESENTATION OF THE DOMAIN GENERAL OF THE INVENTION OF THE STATE OF THE TECHNIQUE < Conventionally, it is used as clipping devices in the 14-volt edge networks, and in particular at the output of the alternators, rectifying bridges to clipping diodes.

C'est ce qui est illustré sur la figure1 sur laquelle on a représenté un pont redresseur P qui est monté en sortie de trois bobinages d'induit d'un alternateur ALT triphasé et qui est constitué de six diodes Zener montées entre la masse et une ligne d'alimentation du réseau de bord, la tension d'alimentation du réseau de bord étant désignée par Ua dans toute la suite texte. This is illustrated in FIG. 1, which shows a rectifier bridge P which is mounted at the output of three armature windings of a three-phase alternator ALT and which consists of six Zener diodes mounted between the ground and a power supply line of the on-board network, the supply voltage of the on-board network being designated by Ua throughout the text.

Généralement, les diodes écrêteuses utilisées dans de tels ponts redresseurs imposent,à froid, une tension d'écrêtage Vz de27 volts pour une intensité de courant de100 mA. Generally, the clipping diodes used in such rectifier bridges impose, at at cold, a clipping voltage Vz of 27 volts for a current intensity of 100 mA.

Mais, les tensions d'écrétage de ces diodes varient en particulier en fonction de leur échauffement et de l'intensité du courant, de sorte que des surtensions de fortes énergies peuvent n'être écrêtées qu'à des valeurs bien supérieuresà 27 volts, jusqu'à35 volts. However, the clipping voltages of these diodes vary in particular as a function of their heating and the intensity of the current, so that overvoltages of high energies can be clipped only at much higher values . 27 volts, up to 35 volts.

Ainsi, dans le cas où l'alternateur est exc ité plein champ et où survient accidentellement une coupure entre l'alternateur et la batterie (phénomène appelé "load-dump" selon la terminologie anglo-saxonne généralement utilisée par l'homme du métier), l'alternateur peut débiter sur le pont redresseur des intensités de courant qui peuvent être de l'ordre de 150 A les surtensions en sortie du pont redresseur peuvent prendre des valeurs allant jusqu'à35 volts. Thus, in the case where the alternator is excited in the field and where accidentally occurs a break between the alternator and the battery (phenomenon called "load-dump" according to the English terminology generally used by those skilled in the art) , the alternator can output on the rectifier bridge current currents which can be of the order of 150 A the overvoltages at the output of the bridge rectifier can take values up to 35 volts.

surtensions provenant du réseau de bord peuvent quant' elles en théorie prendre des valeurs doubles de cette valeur de surtension maximale en sortie du pont écrêteur, par exemple dans le cas des équipements du réseau de bord génèrent,à partir d'impulsions transitant sur la ligne d'alimentation du réseau de bord, des surtensions limitees par deux diodes zener en série soit 2 Vz. En pratique, ces surtensions sont d'énergie faible et la tension d'écrêtage (Vz) de chaque diode zener n'excède pas30 volts, soit un écrêtage à 60 volts maximum en sortie du pont redresseur (2Vz). overvoltages from the on-board network can ' theoretically take double values of this maximum overvoltage value at the output of the clipping bridge, for example in the case of network equipment generate, <B from pulses transiting on the power supply line of the on-board network, overvoltages limited by two zener diodes in series, ie 2 Vz. In practice, these overvoltages are of low energy and the clipping voltage (Vz) of each zener diode does not exceed 30 volts, or a clipping at 60 volts maximum output of the bridge rectifier (2Vz).

Ces valeurs de surtensions de35 volts ou60 volts restent acceptables pour les composants électroniques usuels, notamment avec les technologies mixtes comportant des éléments de puissance et de signal (technologies Bipolaires-CMOS-DMOS, généralement désignées sous la termlinologie BCD par l'homme du métier). These overvoltage values of 35 volts or 60 volts remain acceptable for the usual electronic components, especially with mixed technologies comprising power and signal elements (Bipolar-CMOS technologies -DMOS, generally referred to as BCD termlinology by those skilled in the art).

envisage désormais, pour pouvoir faire faceà des consommations de puissance de plus en plus importantesà l'intérieur des véhicules d'utiliser des tensions nominales de réseau de bord bien plus élevées que 14 V, et notamment des tensions nominales de 42 V par exemple. is now considering, in order to be able to cope with at ever greater power consumption at inside the vehicles to use much higher nominal voltages of the onboard network than 14 V, and in particular nominal voltages of 42 V for example.

Les technologies utilisées dans le réseau de bord doivent alors pouvoir supporter non plus des surtensions maximales de60 V, mais des surtensions de180 volts si on utilise le même type de dispositif d'écrêtage. The technologies used in the onboard network must then be able to withstand not more than a maximum overvoltages of 60 V, but overvoltages of 180 volts if the same type of device is used. clipping.

Ceci obligeà sur- dimensionner les composants et entraîne des surcoûts importants, ainsi que des problèmes d'encombrement. This forces to over-size the components and leads to significant additional costs, as well as congestion problems.

C'est la raison pour laquelle il a récemment été envisagé par certains organismes de normalisation d'imposer une limitation des sur-tensions à des valeurs très inférieuresà 180 volts, et notamment,à titre d'exemple,à des valeurs maximales comprises entre52 et55 volts pour les surtensions de forte énergie et entre52 et70 volts pour les surtensions de faible énergie. This is the reason why it has recently been considered by some standardization bodies to impose a limitation of over-voltages to values much lower to 180 volts, and for example, to as an example, to maximum values between 52 and 55 volts for surges in high energy and between 52 and 70 volts for low energy surges.

fait, les équipements générant les surtensions de forte energie (alternateurs) ne doivent pas imposer ces surtensions aux autres équipements, ce qui impose le système d'écrêtage suivant Ecrêteurs de forte énergie (Ioad dump") limitant les surtensions entre52 et55 volts sur certains équipements (alternateur). Ecrêteurs de faible énergie peu coûteux, limitant les surtensions entre55 et70 volts sur tous les équipements, ces écrêteurs fonctionnant au delà de la zone de travail des précédents pour ne pas être détruits. In fact, the equipment generating the high energy surges (alternators) must not impose these overvoltages on the other equipment, which imposes the following clipping system. High energy shutters (Ioad dump ") limiting overvoltages between 52 and 55 volts on some equipment (alternator) Low-cost, low-energy limiters, limiting surges between 55 and 70 volts on all equipment, these clippers operating beyond the working area of the previous ones to not be destroyed.

connaîtdéjà des dispositifs de faible coût qui peuvent être utilisés comme écrêteurs limitant les surtensions de faible énergieà des tensions comprises entre55 et70 volts. De tels dispositifs sont par exemple des diodesà avalanche , à effet zener ou encore des varistances . Les niveaux d'écrêtage qu'ils permettent de réaliser sont peu précis: pour des tensions d'écrêtage entre55 et70 volts, on considère généralement que leur dispersion est de l'ordre de15 volts. Toutefois cette dispersion est compatible avec l'écrêtage qu'ils doivent réaliser. already know already low cost devices that can be used as limiters limiting low energy surges to voltages between 55 and 70 volts. Such devices are for example diodes to avalanche , effect zener or varistors . Clipping levels they achieve are not accurate : for clipping voltages between 55 and B> 70 volts, it is generally considered that their dispersion is of the order of 15 volts. However, this dispersion is compatible with the clipping they must perform.

contre, ces dispositifs ne peuvent pas être utilisés tels quels pour limiter les surtensions de forte énergie avec très peu de dispersion. PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif écrêteur destinéà limiter les surtensions de forte énergie- par exemple mais non limitativement les tensions en sortie des alternateurs- et ce avec une dispersion très réduite (idéalement inférieureà 3 volts), tout en utilisant des composants économiques aux dispersions élargies (entre 40 et52 volts par exemple). However, these devices can not be used as such to limit high energy overvoltages with very little dispersion. PRESENTATION OF THE INVENTION An object of the invention is to propose a limiter device intended to limit high energy overvoltages <-> for example but not limited to the output voltages of the alternators - and this with a very small dispersion (ideally at 3 volts), while using components broad dispersions (between 40 and 52 volts, for example).

L'invention proposeà cet effet un dispositif pour écrèter des surtensions susceptibles d'être générées par un équipement de puissance sur un réseau de bord de véhicule, notamment automobile, comportant des moyens écrêteurs montés en parallèle avec la sortie dudit équipement, caracterisé en ce que lesdits moyens écrêteurs sont montés série avec un commutateur de puissance qui est commandé par circuit de commande et en ce que ce circuit de commande comporte des moyens pour détecter, avec une précision supérieureà la précision sur la tension d'écrêtage susceptible d'être imposée par les moyens écréteurs, une tension supérieureà un seuil de surtension en sortie dudit équipement et pour fermer le commutateur de puissance lorsqu'une telle surtension est détectée, lesdits moyens de commande comportant en outre des moyens pour détecter la disparition de la surtension en sortie de l'équipement de puissance et pour ouvrir le commutateur de puissance lorsque la disparition de la surtension est détectée. The invention proposes to this effect a device for controlling overvoltages that can be generated by a power equipment on a vehicle edge network, in particular an automobile network, comprising limiter means mounted in parallel with the output of said equipment, characterized in that said clipping means are series-connected with a power switch which is controlled by control circuit and in that said control circuit comprises means for detecting, with greater accuracy at the accuracy on the clipping voltage that can be imposed by the clipping means, a higher voltage than a surge threshold at the output of said equipment and to close the power switch when such overvoltage is detected, said control means further comprising means for detecting the disappearance of the output voltage surge of the power equipment and for opening the power switch when the disappearance of the overvoltage is detected.

Un tel dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles: - les moyens écrêteurs sont tels que leur tension d'écrêtage maximale est inférieure ou égaleà la différence de la tension maximale tolérée en sortie de l'équipement et de la tension maximale de déchet du commutateur; - les moyens écrêteurs sont tels que leur tension d'écrêtage minimale est supérieure ou égaleà la tension de la batterieà vide; - pour le cas où l'équipement de puissance est un alternateur, il comporte des moyens pour couper l'alimentation de l'inducteur de l'alternateur pendant l'action d'écrêtage , - lesdits moyens pour couper l'alimentation de l'inducteur de l'alternateur pendant l'action d'écrêtage comportent un commutateur intégré au régulateur de l'alternateur; - les moyens pour couper l'alimentation de l'enroulement d'excitation comportent des moyens aptesà générer aux bornes de l'enroulement d'excitation une tension inverse de démagnétisation lorsqu'une surtension est détectée-, - les moyens pour détecter l'apparition d'une tension supérieureà un seuil de surtension en sortie de l'équipement comportent des moyens de temporisation montés dans le circuit de commande de façonà ce que celui- ci ne détecte que les surtensions d'une durée au moins égaleà la durée temporisation de ces moyens; - moyens pour détecter la disparition de la surtension en sortie de l'équipement de puissance comportent des moyens pour comparer la tension sortie de l'équipementà une tension de seuil caractéristique de la disparition de la surtension, cette tension de seuil étant inférieureà la tension minimale d'écrêtage par les moyens écrêteurs ; les moyens pour détecter la disparition d'une surtension comportent des moyens de temporisation montés dans le circuit commande de façonà ce que celui-ci ne détecte la disparition d'une surtension que lorsque cette surtension a disparue pendant une durée moins égaleà la durée de temporisation de ces moyens- - les moyens de temporisation des moyens de détection de l'apparition d'une surtension et les moyens de détection de la disparition d'une surtension sont confondus; - les moyens pour détecter la disparition d'une surtension comportent des moyens de temporisation qui sont activés par la fermeture du commutateur monté en série avec les moyens écrêteurs et qui commandent l'ouverture dudit commutateurà l'issue d'une durée de temporisation donnée; - les moyens de temporisation qui commandent l'ouverture du commutateur et les autres moyens de temporisation comportent un circuit de temporisation commun, le circuit de commande comportant des moyens pour générer des signaux d'horloge différents et commander selon les cas ledit circuit de temporisation avec l'un ou l'autre de ces signaux d'horloge, - pour le cas où l'équipement de puissance est un alternateur, les moyens pour détecter la disparition d'une surtension comportent des moyens pour mesurer le courant d'excitation de l'alternateur et pour le comparerà une valeur prédéterminée, l'écrétage étant arrêté lorsque ce courant d'excitation devient inférieurà ladite valeur - les moyens pour détecter la disparition d'une surtension comportent des moyens pour mesurer la tension de déchet de l'élément de commutation et pour la comparer' une valeur prédéterminée, l'écrêtage étant arrêté lorsque cette tension de déchet devient inférieureà ladite valeur -, - le dispositif comporte des moyens écrêteurs montés en parallèle au commutateur de puissance. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative non limitaive et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels -. Such a device is advantageously completed by the following different characteristics, taken alone or according to all their possible combinations: the clipping means are such that their maximum clipping voltage is less than or equal to the difference between the maximum permissible output voltage of the equipment and the maximum voltage drop of the switch; - the clipping means are such that their minimum clipping voltage is greater than or equal to the battery voltage to empty ; - for the case where the power equipment is an alternator, it comprises means for cutting off the power supply of the generator inductor during the clipping action B> - said means for disconnecting the power supply of the generator inductor during the clipping action comprise a switch integrated in the alternator regulator - the means for disconnecting the power supply of the excitation winding include means capable of generating at the terminals of the excitation winding a demagnetization reverse voltage when an overvoltage is detected -, - means to detect the occurrence of a voltage greater than at a threshold of overvoltage output of the equipment include delay means mounted in the control circuit so that it detects only the overvoltages of a duration at least equal to the time delay of these means; - means for detecting the disappearance of the overvoltage output of the power equipment comprise means for comparing the output voltage of the equipment to a threshold voltage characteristic of the disappearance of the overvoltage, this threshold voltage being lower than the minimum clipping voltage by the clipping means, the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise delay means mounted in the control circuit so that it detects the disappearance of an overvoltage only when this overvoltage has disappeared for a less equal duration to the delay time of these means - - the delay means of the means for detecting the occurrence of an overvoltage and the means for detecting the disappearance of a overvoltage are confused ; - the means to detect the disappearance of a surge include delay means which are activated by closing the switch connected in series with the clipping means and which control the opening of said switch at after a given delay time ; - The delay means which controls the opening of the switch and the other delay means comprise a common timing circuit, the control circuit including means for generating different clock signals and control, as the case may be, said timing circuit with either of these clock signals , - for the case where the power equipment is a generator, the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise means for measuring the excitation current of the alternator and for comparing it to a predetermined value, the clipping being stopped when this current of excitation becomes lower than said value - the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise means for measuring the drop voltage of the switching element and for comparing it ' with a predetermined value, the clipping being stopped when this waste voltage becomes less than at said value -, - the device has clipping means connected in parallel with the power switch. PRESENTATION OF THE FIGURES Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, which is purely illustrative and not limitative and should be read with reference to the accompanying drawings. on which ones -.

- la figure1 est une représentation schématique illustrant un pont de diodes monté en sortie des bobinages d'induit d'un alternateur; - la figure 2 est une représentation schématique illustrant un dispositif d'écrétage conformeà un premier mode de réalisation possible de l'invention; - les figures3 et 4 sont des représentations schématiques qui illustrent deux modes de réalisation possibles pour le circuit de commande du dispositif de la figure 2; - la figure5 est une représentation schématique illustrant mode de réalisation possible pour le circuit logique du circuit de commande de la figure 4; - les figures6 et7 sont des graphes sur lesquels on a porté des exemples d'évolutions de tension de réseau de bord obtenues avec un dispositif d'écrêtage conformeà un mode de réalisation possible de l'invention- - figures8 et9 sont des représentations schématiques similaires à celle la figure 2 illustrant d'autres modes de réalisation possibles pour l'invention. - Figure 1 is a schematic representation illustrating a diode bridge mounted at the output of the armature windings of an alternator ; FIG. 2 is a diagrammatic representation illustrating a clipping device according to a first possible embodiment of the invention; </ div> / B> Figures 3 and 4 are schematic representations that illustrate two possible embodiments for the control circuit of the device of Figure 2 ; - Figure 5 is a schematic representation illustrating possible embodiment for the logic circuit of the control circuit of Figure 4 ; - Figures 6 and 7 are graphs on which examples of changes in the on-board network voltage obtained with a conforming clipping device to a possible embodiment of the invention - - Figures 8 and 9 are schematic similar representations to that Figure 2 illustrating other possible embodiments for the invention.

DESCRIPTION D'UN MODEDE REALISATION ILLUSTRANT LE PRINCIPEDE L'INNVENTION Le dispositif d'écrêtage, référencé parDE, qui est représenté sur la figure 2 comporte un élément écrêteur de puissance1 qui est monté en série avec un commutateur de puissance 2 entre les bornes d'un réseau de bordà protéger. réseau de bord est par exemple alimenté, de façon connue en soi, par batterie et un alternateur. Sur la figure 2, l'alternateur a été représente par son inducteur, référencé par1. Ce dispositif d'écretage DE permet l'occurrence de protéger le réseau de bord contre les surtensions de fortes énergies en sortie de l'alternateur. DESCRIPTION MODE ILLUSTRATING THE > PRINCIPLE OF THE INNVENTION The clipping device, referenced by DE, which is shown in Figure 2 includes a power clipping element 1 which is connected in series with a power switch 2 between the terminals of a network to protect. The on-board network is for example supplied, in a manner known per se, by battery and an alternator. In Figure 2, the alternator has been represented by its inductor, referenced by 1. This >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> the overvoltages of high energies at the output of the alternator.

Le commutateur 2 est par exemple un transistor de type MOSFET. Il est piloté par un circuit de commande3 sensibleà la valeur instantanée de la tension Ua aux bornes du réseau. The switch 2 is for example a MOSFET type transistor. It is controlled by a control circuit 3 sensitive to the instantaneous value of the voltage Ua at the terminals of the network.

Ce circuit de commande3 commande la fermeture du commutateur de puissance 2 et le maintient dans sa position fermée tant que régime de l'alternateur est tel que celui-ci délivrerait une surtension au réseau de bord si le commutateur 2 n'était pas fermé. This control circuit 3 controls the closing of the power switch 2 and keeps it in its closed position as the alternator regime is such that it would deliver an overvoltage to the on-board network if the switch 2 was not closed.

Notamment, ce circuit de commande3 comporte des moyens qui lui permettent de mesurer avec précision la tension du réseau de bord, des moyens qui lui permettent de comparer l'amplitude de la tension mesuréeà un seuil de détection de surtension donné et des moyens qui déclenchent la fermeture du commutateur 2 et l'entrée en action de l'élément écrêteur 1 lorsque l'amplitude de la tension du réseau de bord dépasse ce seuil de détection de surtension. In particular, this control circuit 3 comprises means that enable it to accurately measure the voltage of the on-board network, means that enable it to compare the amplitude of the measured voltage to a given overvoltage detection threshold and means that trigger the closing of the switch 2 and the activation of the clipping element 1 when the amplitude of the voltage of the on-board network exceeds this overvoltage detection threshold.

La dispersion de la détection de surtension ainsi réalisée par le circuit de commande3 est très réduite. Pour reprendre valeurs précédemment indiquées, mais qui ne sont données qu'à titre d'exemple, la tolérance sur les moyens de mesure et sur la comparaison seuil de détection est telle que la valeur minimale des surtensions détectées est au moins de52 volts, tandis que leur valeur maximale est au plus de55 volts. The dispersion of the overvoltage detection thus carried out by the control circuit 3 is very small. To take the values previously indicated, but which are given only as an example, the tolerance on the measuring means and on the detection threshold comparison is such that the minimum value of the overvoltages detected is at least 52 volts, while their maximum value is at most 55 volts.

A la fermeture du commutateur 2, l'élément écrêteur de puissance1 se retrouve en parallèle par rapport au réseau de bord et produit une action d'écrêtage sur la tension d'alimentation Ua. A the closing of the switch 2, the power limiter element 1 is in parallel with the on-board network and produces a clipping action on the voltage of Ua power supply.

La tension du réseau dépend alors des caractéristiques de l'élément écrêteur 1 et de la tension de déchet du commutateur de puissance 2. The network voltage then depends on the characteristics of the limiter element 1 and the voltage loss of the power switch 2.

L'elément écrêteur 1 est constituéà partir de composants faible coût qui ont forte dispersion de tensions d'écrétage. Du fait de la forte tolérance de tension d'écrêtage que présente l'élément écrêteur 1, l'écrêtage que celui-ci réalise peut imposerà la tension Ua qui alimente le réseau une valeur inférieureà la tension de seuil l'occurrence comprise entre52 et55 volts) qui déclenche la commande Vecrétage par le circuit3, Notamment, l'élément écrêteur 1 présente ava'ntageusement les caractéristiques suivantes: - son niveau d'écrêtage maximal est inférieur ou égalà la différence entre la tension maximale tolérée pour le réseau de bord et la tension maximale de déchet du commutateur; par exemple, si cette tension maximale de déchet est de3 volts, l'élément1 est choisi avec un niveau maximal d'écrêtage égaleà 52 volts(55 volts- 3 volts); - son niveau d'écrêtage minimal est supérieur ou égalà la tension batterieà vide. En effet, pour que l'élément écréteur reste économique, on le dimensionne que visà vis des surtensions de forte énergie qu'il doit écrêter, mais on ne le dimensionne pas pour supporter une décharge batterie. En choisissant un niveau d'écrêtage minimal supérieurà la tension de la batterie, on évite la destruction de l'écrêteur si la batterie reconnecte alors que le dispositif d'écrêtage est toujours en action. The clipping element 1 is made up of low cost components that have a high dispersion of clipping voltages. Due to the high clipping voltage tolerance of clip element 1, clip clipping can force to the voltage Ua that feeds the clip. network value at the threshold voltage the occurrence between 52 and 55 volts) that triggers the command Kecrétage by the circuit 3, In particular, the clipping element 1 has the following characteristics: : - its maximum clipping level is less than or equal to the difference between the maximum permissible voltage for the on-board system and the maximum voltage drop of the switch ; for example, if this maximum voltage of waste is of 3 volts, the 1 element is chosen with a maximum level of clipping equal to at 52 volts (55 > volts - 3 volts) ; - its minimum clipping level is greater than or equal to at battery voltage to empty. In fact, for the echoing element to remain economical, it is dimensioned that screws to screw high energy overvoltages that it must clip, but it is not dimensioned to support a battery discharge. By choosing a minimum clipping level at the voltage of the battery, it avoids the destruction of the clipper if the battery reconnects while the clipping device is still in action.

En l'occurrence, on considère que lorsque la batterie se reconnecte au réseau, la tension qu'elle impose est de l'ordre de36 volts; la tension minimale d'écrêtage est choisie égaleà 40 volts. In this case, it is considered that when the battery reconnects to the network, the voltage it imposes is of the order of 36 volts ; the minimum voltage of clipping is chosen equal to <40 volts.

Ainsi, la valeur typique d'écrêtage est de 46 volts avec une dispersion de+ et- 6 volts. Une telle dispersion de tension d'écrêtage est compatible avec l'objectif de faible coût recherché pour l'élément écréteur . Elle peut être aisément obtenue, même si l'on tient compte dans cette dispersion des dérives liéesà la température et au courant traversant l'élément écrêteur. Thus, the typical clipping value is 46 volts with a dispersion of + and - 6 volts. Such a clipping voltage dispersion is compatible with the objective of low cost sought for the cutter element . It can be easily obtained, even if one takes into account in this dispersion related drifts. at the temperature and current flowing through the clipping element.

A titre d'exemple, l'élément écrêteur peut être réaliséà partir d'une ou de plusieurs diodes de puissance de type Zener ouà avalanche montées en série. A As an example, the clipping element can be made from from one or more Zener power diodes or to avalanche mounted in series.

Par ailleurs, le circuit de commande3 comporte également moyens qui lui permettent de détecter la disparition de la surtension et de commander alors l'ouverture du commutateur 2, de façonà faire ainsi cesser l'action d'écrêtage. Furthermore, the control circuit 3 also comprises means that enable it to detect the disappearance of the overvoltage and then to control the opening of the switch 2, so to do thus stop the clipping action.

Notamment, le circuit de commande3 peut par exemple comporter cet effet des moyens qui lui permettent de détecter que la tension Ua descend en dessous d'un seuil de tension inférieur au niveau d'écretage. In particular, the control circuit 3 may for example comprise this effect means that enable it to detect that the voltage Ua falls below a voltage threshold lower than the level of clipping.

Ce seuil de tension est par exemple de35 volts, En outre, le dispositif d'écrêtage qui est illustré sur la figure 2 comporte un circuit 4 qui commande l'alimentation de l'inducteur1 de l'alternateur et qui est lui-même commandé par le circuit de commande3, façon que l'alimentation de l'inducteur soit coupée pendant l'action d'ecrêtage. Notamment, on interdit une réalimentation de l'inducteur1 quand tension de régulation- qui peut être de 42 volts, voire de 45 volts- est supérieureà la tension d'écrêtage. Ceci permet de ne pas avoirà dimensionner l'écrêteur de façonà ce qu'il supporte une charge continue d'alternateur et contribue également au faible coût de l'élément écrêteur 1. This voltage threshold is for example 35 volts. In addition, the clip device which is illustrated in FIG. 2 comprises a circuit 4 which controls the supply of the inductor 1 of the alternator and which is itself controlled by the control circuit 3, so that the supply of the inductor is cut off during the clipping action. In particular, it is forbidden to recharge the inductor 1 when the regulating voltage - which can be 42 volts, or even 45 volts - is greater than the clipping voltage. This makes it possible not to to size the clipper so to that it supports a continuous load of alternator and also contributes to the low cost of the clipping element 1.

Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le circuit 4 est représenté comme un circuit indépendant par rapport au régulateur de l'alternateur, lequel régulateur a été référencé par5. In the example illustrated in FIG. 2, the circuit 4 is represented as an independent circuit with respect to the regulator of the alternator, which regulator has been referenced by 5.

En variante, le commutateur qui constitue ce circuit 4 est avantageusement intégré au régulateur5. In a variant, the switch that constitutes this circuit 4 is advantageously integrated with the regulator 5.

En outre, ce commutateur 4 peut être utilisé comme interrupteur de démagnétisation rapide, permettant de diminuer fortement la durée d'un "load-dump" et de limiter fortement la puissance par rapportà laquelle l'élément écrêteur 1 et le commutateur de puissance 2 doivent être dimensionnés. In addition, this switch 4 can be used as a fast demagnetization switch, allowing to greatly reduce the duration of a "load-dump" and to strongly limit the power relative to which clipper element 1 and the power switch 2 must be sized.

Il est par exemple constitué par un des interrupteurs d'un circuit regulateur du type de celui décrit par la demanderesse dans sa demande de brevet français 99-02540. It is for example constituted by one of the switches of a regulatory circuit of the type described by the applicant in his French patent application 99-02540.

Un exemple de réalisation possible pour le circuit de commande3 a été représenté sur la figure3. An example of possible realization for the control circuit 3 has been represented in the figure 3.

Dans cet exemple, ce circuit3 comporte un comparateur31 qui reçoit sur une première entrée la tension Ua aux bornes du réseau et sur une deuxième entrée une première tension de référence Vrefl (comprise entre52 et55 volts). La sortie de ce comparateur31 est envoyée sur un circuit logique36 qui commande la fermeture du commutateur 2 tant que la sortie du comparateur lui indique que la tension Ua est supérieure au seuil Vref 1. Le circuit3 comporte également avantageusement première temporisation32 qui reçoit en entrée la tension en sortie de comparateur 31 et dont la sortie est injectée en entrée du circuit36. Ce circuit36 ne commande la fermeture du commutateur 2 que lorsque la tension en sortie de cette temporisation est au même niveau que celle en sortie du comparateur31. Ainsi, le circuit3 ne détecte que les surtensions de forte énergie et ne commande pas la fermeture du commutateur lorsque les surtensions ne sont que transitoires. In this example, this circuit 3 comprises a comparator 31 which receives on a first input the voltage Ua across the network and on a second input a first reference voltage Vrefl ( between 52 and 55 volts). The output of this comparator 31 is sent on a logic circuit 36 which controls the closing of the switch 2 as long as the output of the comparator indicates that the voltage Ua is greater than the threshold Vref 1. The circuit 3 also advantageously has the first delay 32 which receives as input the voltage at the output of comparator 31 and the output of which is injected at the input of the circuit 36. This circuit 36 only commands the closing of the switch 2 when the voltage at the output of this delay is at the same level than that at the output of the comparator 31. Thus, the circuit 3 detects only the overvoltages of high energy and does not command the closing of the switch when the overvoltages are only transient .

La temporisation que réalise l'élément32 est par exemple d'une valeur de l'ordre de1 milliseconde. The delay time that the element 32 is for example of a value of the order of 1 millisecond.

Les surtensions de durée égale ou inférieureà cette valeur sont considérées comme étant de faible énergie et comme pouvant etre limitées par les écrêteurs de faible puissance. Overvoltages of the same or lower duration at this value are considered low energy and can be limited by low power limiters.

Le circuit de commande3 comporte en outre second comparateur33 qui reçoit également sur une de ses entrées tension Ua aux bornes du réseau et qui reçoit sur une deuxième entrée deuxième tension de référence Vref (35 volts par exemple). Lorsque la tension du réseau tombe et atteint cette valeur, le circuit logique36 commande l'ouverture commutateur 2 de façon prioritaire et rétablit l'alimentation de l'inducteur de l'alternateur. The control circuit 3 furthermore comprises a second comparator 33 which also receives on one of its voltage inputs Ua at the terminals of the network and which receives on a second input second reference voltage Vref (35 volts for example). When the mains voltage falls and reaches this value, the logic circuit 36 controls the opening switch 2 as a priority and restores the supply of the inductor of the alternator.

Avantageusement, le circuit3 comporte également une seconde temporisation 34 qui reçoit en entrée la sortie du second comparateur33 et dont la sortie est injectée sur le circuit logique36. Ce circuit36 ne commande alors l'ouverture du commutateur 2 que lorsque la sortie du comparateur33 et celle de ladite temporisation 34 sont au même niveau. Advantageously, the circuit 3 also comprises a second timer 34 which receives as input the output of the second comparator 33 and whose output is injected on the logic circuit 36. This circuit 36 then commands the opening of the switch 2 only when the output of the comparator 33 and that of said timer 34 are at the same level.

Ainsi, l'écrêteur de puissance ne réagit pas aux impulsions négatives tension de courtes durées. Thus, the power clipper does not react to short voltage negative pulses.

La valeur de la seconde temporisation que permet cet élément 34 est elle aussi avantageusement de l'ordre de1 milliseconde. Les deux temporisations32 et 34 peuvent avoir les mêmes caracteristiques. Elles peuvent avantageusement être constituées un même circuit de mémorisation. The value of the second delay that this element 34 allows is also advantageously of the order of 1 millisecond. Both timers 32 and 34 may have the same characteristics. They can advantageously be constituted by the same memory circuit.

Comme on l'aura compris, un tel circuit de commande impose au circuit d'écrêtage un fonctionnement qui est le suivant: quand une surtension est détectée par le premier comparateur31-, celui-ci ferme le commutateur de puissance 2 et coupe l'alimentation de l'inducteur1. La surtension est alors limitée par l'élément écrêteur 1 et par la tension de déchet du commutateur de puissance, en l'occurrenceà une valeur comprise entre 40 et55 volts. Après écrêtage, la tension du réseau diminue jusqu' seuil minimal(35 volts).A cet instant, le deuxième comparateur 34 ouvre commutateur 2 et rétablit l'alimentation de l'inducteur1. Par ailleurs, ainsi qu'on peut le voir sur la figure3, le dispositif comporte avantageusement une troisième temporisation35. As will be understood, such a control circuit imposes on the clipping circuit an operation which is as follows: when an overvoltage is detected by the first comparator 31 -, it closes the power switch 2 and turns off the power supply of the inductor 1. The overvoltage is then limited by the clipping element 1 and by the voltage of the power switch, in this case to a value between 40 and 55 volts. After clipping, the network voltage decreases to the minimum threshold (35 volts). A at this time, the second comparator 34 opens switch 2 and restores power to the inductor 1. Moreover, as can be seen in Figure 3, the device advantageously comprises a third delay 35.

En effet, dans le cas d'un "load-dump", on considère que câble reliant l'alternateur et la batterie est coupé brutalement et définitivement. Cependant, dans le cas d'une connexion simplement desserrée, peut trouver des contacts intermittents entre l'alternateur et la batterie provoquant une succession de surtensions et de reconnexions. Dans ce cas, si batterie vientà se reconnecter avant la détection du seuil minimal (35 volts), la tension du réseau est maintenueà une valeur supérieureà ce seuil et le commutateur de puissance 2 reste fermé. Le dispositif d'écrêtage reste actif pendant plusieurs secondes car la batterie doit se décharger fortement pour que la tension du réseau puisse atteindre le seuil minimal de 35 volts. La troisième temporisation35 permet de vérifier par tests successifs la disparition de la surtension et par conséquent d'éviter la destruction par échauffement du dispositif d'écrêtage provoquée par ce fonctionnement prolongé du circuit de commande3. Cette troisième temporisation35 est montée entre la sortie de la temporisation32 et une entrée du circuit logique36. Indeed, in the case of a "load-dump", it is considered that cable connecting the alternator and the battery is cut suddenly and permanently. However, in the case of a simply loose connection, intermittent contacts can be found between the alternator and the battery causing a succession of overvoltages and reconnections. In this case, if battery comes to reconnect before detecting the minimum threshold (35 volts), the network voltage is maintained at at . higher value than this threshold and the power switch 2 remains closed. The clipping device remains active for several seconds because the battery needs to discharge heavily in order for the network voltage to reach the minimum threshold of 35 volts. The third delay 35 makes it possible to check by successive tests the disappearance of the overvoltage and consequently to avoid the destruction by heating of the clipping device caused by this prolonged operation of the control circuit 3 This third 35 timer is mounted between the 32 timer output and an input of the 36 logic circuit.

La durée t3 de cette temporisation est bien supérieureà la durée tl de la temporisation31(32 millisecondes par exemple). Avec cette temporisation35 , le circuit logique36 teste la tension du réseauà chaque intervalle de durée t3 en ouvrant commutateur 2. Si la surtension reste supérieure au seuil Vrefl du premier comparateur31, le commutateur 2 est refermé immédiatement ou après un temps court (temporisation tl). L'écrêtage reste maintenu et la commande d'excitation du régulateur reste coupée. Puis la troisième temporisation35 est réinitialisée pour un nouvel échantillonnage. Notamment, cette troisième temporisation35 est avantageusement réinitialisée par le signal délivré la temporisation32 à l'issue du temps tl (1 milliseconde). Par contre, si la surtension est inférieure seuil Vrefl du premier comparateur31, le commutateur 2 reste ouvert l'action d'écrêtage est arrêtée et l'alimentation de l'inducteur de l'alternateur est rétablie. La troisième temporisation35 n'est alors pas réinitialisee. The duration t3 of this delay is much longer than the duration tl of the delay time 31 (32 milliseconds for example). With this delay 35, the logic circuit 36 tests the network voltage at each time interval t3 by opening switch 2. If the overvoltage remains greater than the threshold Vrefl of the first comparator 31, the switch 2 is closed again immediately or after a short time (time delay t1). Clipping is maintained and the controller's drive control remains off. Then the third timer 35 is reset for a new sampling. In particular, this third delay 35 is advantageously reset by the signal delivered the delay time 32 to at the end of the time tl (1 millisecond). On the other hand, if the overvoltage is lower than the threshold Vrefl of the first comparator 31, the switch 2 remains open the clipping action is stopped and the power supply of the inductor of the alternator is restored. The third timer 35 is not reset.

On a représenté sur la figure 4 un circuit conformeà un autre mode de réalisation possible de l'invention. FIG. 4 shows a circuit that conforms to another possible embodiment of the invention.

Dans cet autre mode de réalisation, le circuit logique36 ne reçoit que les sorties des comparateurs31 et33 et met directement en ceuvre, sur un seul circuit de temporisation37 interposé entre l'une de ses sorties et le commutateur 2, des temporisations équivalentesà celles des temporisations32, 34 et35. A cet effet, le circuit logique36 active au cas par cas des horloges différentes pour obtenir les durées tl, t2 et t3. In this other embodiment, the logic circuit 36 receives only the outputs of the comparators 31 and 33 and puts directly into operation, on a only delay circuit 37 interposed between one of its outputs and the switch 2, time delays equivalent to those of delays 32, 34 and 35. To this effect, the logic circuit 36 activates case by case different clocks to obtain the durations tl, t2 and t3.

Un exemple de mode de réalisation pour circuit36 en ce sens va maintenant être décrit en référenceà la figure5 et aux figures6 et7. An exemplary embodiment for circuit 36 in this sense will now be described with reference to Figure 5 and Figures 6 and 7.

Le circuit de commande3 qui a été représenté sur la figure5 comporte entre les deux bornes du réseau de bord un pont diviseur constitué de deux résistances RI et R2 montées en série entre la masse et un pointà la tension Ua. La tension au point intermédiaire entre les deux résistances Rl et R2 est la tension qui est injectée sur les entrées positives des deux comparateurs31 et33. The control circuit 3 which has been shown in FIG. 5 comprises between the two terminals of the dashboard a divider bridge consisting of two resistors RI and R2 connected in series between the mass and a point at the voltage Ua. The voltage at the intermediate point between the two resistors R1 and R2 is the voltage that is injected on the positive inputs of the two comparators 31 and 33.

Ainsi, ce pont que constituent les deux résis tances Rl et R2 divise la tension Ua dans un rapport compatible avec les niveaux admissibles sur les entrées des comparateurs31 et33. Les valeurs des tensions de référence injectées sur les entrées négatives des comparateurs31 et33 sont bien entendu divisées dans le même rapport que la tension Ua. Ainsi, pour un rapport R2/(R'l+R2) <B≥ la tension seuil sur l'entrée négative du comparateur31 est une tension pour correspondreà une tension Véfl comprise entre52 à 55 volts, est elle- même comprise entre2,6 et2,75 volts, tandis que la' tension seuil l'entrée négative du comparateur33 est, pour correspondreà une tension Vréf2 égaleà 35 volts, égaleà 1.75 volt. Thus, this bridge constituted by the two resistances R1 and R2 divides the voltage Ua in a ratio compatible with the admissible levels on the inputs of the comparators 31 and 33. The values reference voltages injected on the negative inputs of the comparators 31 and 33 are of course divided in the same ratio as the voltage Ua. Thus, for a ratio R2 / (R'1 + R2) <B≥ the threshold voltage on the negative input of the comparator 31 is a voltage to correspond to a voltage Vefl of between 52 and 55 volts, is itself between 2,6 and 2,75 volts, while the threshold voltage the negative input of the comparator 33 is, to correspond to a voltage Vref2 equal to to 35 volts, equal to 1.75 volt.

Le circuit logique36 va maintenant être décrit de façon détaillée. Il comporte une porteNON OU, référencée par NOR1, qui reçoit entrée le signal en sortie du comparateur31, ainsi que le signal sortie de la temporisation37, est envoyé en entrée de la grille du transistor de puissance qui constitue le commutateur 2. The logic circuit 36 will now be described in detail. It has a NOR gate NO OR, which receives input the output signal of the comparator 31, as well as the signal output from the delay 37, is sent to the input of the gate of the power transistor which constitutes the switch 2.

La sortie de cette porte NOR1 est injectée sur une entrée de remise à zéro de la temporisation37. The output of this gate NOR1 is injected on a reset input at zero of the delay time 37.

Plus particulièrement la temporisation37 est remiseà zéro lorsque la sortie de la porte NOR1 au niveau1 (potentiel positif). In particular, the delay 37 is reset to zero when the output of NOR1 gate at 1 (positive potential).

Le circuit36 comporte également une porteNON ET, référencee par NAND2, dont une entrée reçoit le signal en sortie du comparateur et dont l'autre entrée reçoit le signal en sortie de la temporisation37. The circuit 36 also has a gate NAND, referenced by NAND2, whose input receives the signal at the output of the comparator and whose other input receives the signal at the output of the delay time 37.

La sortie de cette porte NAND2 est injectée sur un inverseur INV1, dont la sortie est elle-même injectée en entrée d'une porteNON OU (NOR4). The output of this gate NAND2 is injected on an inverter INV1, whose output is itself injected at the input of a gate NO OR (NOR4).

La porte NOR4 reçoit sur son autre entrée un signal d'horloge généré un oscillateur extérieur au circuit logique36. The NOR4 gate receives on its other input a clock signal generated an oscillator outside the logic circuit 36.

sortie de ce signal d'horloge CK est également injectée un diviseur fréquence DIV1 pour générer un deuxième signal d'horloge CKL. output of this clock signal CK is also injected a frequency divider DIV1 to generate a second clock signal CKL.

Le signal en sortie de ce diviseur CKL est injecté sur une porte logiqueNON OU, référencée par NOR3, dont l'autre entrée reçoit quantà elle la sortie de la porte NAND 2. Les sorties des portes NOR3 et NOR4 sont injectées entrée d'une porteNON OU, référencée par NOR5, la sortie de cette porte NOR5 est injectée en entrée de la temporisation37. The signal at the output of this divider CKL is injected on a logic gate NO OR, referenced by NOR3, whose other input receives when at it the output of the NAND gate 2. The outputs of the NOR3 and NOR4 gates are injected with the input of a NOR gate, the output of this gate NOR5 is injected at the input of the time delay 37.

Par ailleurs, la sortie de la temporisation37 est également reliée au circuit de commande 4. Un tel circuit36 fonctionne de la façon suivante. Moreover, the output of the delay 37 is also connected to the control circuit 4. Such a circuit 36 operates in the following manner.

En absence de surtension (partie1 sur les figures6 7), 1 e transistor est bloqué par la sortie de la temporisation37 qui est niveau zéro (masse). La sortie du comparateur31 est au niveau zéro car la tension son entrée positive est inférieureà la tension de seuil injectée sur son entrée négative. Les deux entrées de la porte NOR1 sontà zéro et sa sortie est au niveau1 (positif). En conséquence, la temporisation37 est remiseà zero en permanence et sa sortie reste au niveau zéro. L'une des entrées de la porte NAND2 étantà zéro, sa sortie est au niveau1 (positif). Lors d'une surtension prolongée( load-dump LD sur figures6 et7), l'entrée positive du comparateur31 est supérieureà tension de référence injectée sur son entrée négative et sa sortie passe niveau1. L'une des entrées de la porte NOR1 est alors au niveau1 et sa sortie passe au niveau zéro. En conséquence, la temporisation37 est libérée. Tant que la sortie cette temporisation37 reste au niveau zéro, la sortie de NAND2 reste au niveau1, la sortie de NOR3 reste zéro et la sortie de l'inverseur INV1 reste au niveau zéro. En conséquence, NOR4 transmet le signal d'horloge CK à la temporisation37 via NOR5 dont l'autre entrée està zéro (sortie de NOR3). Si la période de l'horloge CK est de0,125 ms, la temporisation37 change d'état (niveau1) après tl <B≥ 1 ms (si elle est constituée de façon classique par un diviseur par16). Le transistor 2 est alors fermé et le dispositif écrête la surtension via la diode écrêteuse 1 tant que la sortie de cette temporisation37 resteà 1. In the absence of overvoltage (part 1 in the figures 6 7), 1 e transistor is blocked by the output of the delay 37 which is level zero (mass). The output of the comparator 31 is at the zero level because the positive input sound voltage is lower than the threshold voltage injected on its negative input. Both NOR1 gate inputs are to zero and its output is at <1>. As a result, the timer 37 is reset to zero continuously, and its output remains at zero. One of the inputs of the NAND2 gate being to zero, its output is at level 1 (positive). During a prolonged overvoltage ( load-dump LD on figures 6 and 7), the positive input The comparator 31 is greater than at reference voltage injected on its negative input and its output goes level 1. One of the inputs of the gate NOR1 is at level 1 and its output goes to zero level. As a result, the timer 37 is released. As long as the output this delay 37 remains at zero level, the output of NAND2 remains at level 1, the output of NOR3 remains zero and the output of inverter INV1 remains at zero level. As a result, NOR4 transmits the clock signal CK to the 37 delay via NOR5 whose other input is to zero (output from NOR3 ). If the CK clock period is 0.125 ms, the 37 delay changes state ( 1) after tl <B≥ 1 ms (if it is conventionally constituted by a divider by 16). The transistor 2 is then closed and the device closes the overvoltage via the clipping diode 1 as long as the output of this delay 37 remains at 1.

Le temps d'écrêtage t3 pendant lequel le transistor 2 est fermé, tandis que la temporisation37 reste au niveau1, est obtenu en ralentissant le signal d'horloge appliquéà l'entrée de la temporisation par l'utilisation du diviseur de fréquence (DIV1). La sortie du comparateur33 est au niveau1 car la tension sur l'entrée positive est supérieureà réf2. Le passageà 1 de la sortie de la temporisation37 impose le niveau zéro en sortie de NAND2 et la sortie de l'inverseur INV1 passe au niveau1. En conséquence, sortie de NOR4 est maintenue au niveau zéro et le signal d'horloge CK peut être transmis par NOR4. Par contre le signal issu du- diviseur DIV1 est transmis par NOR3 à la temporisation37 via NOR5 dont l'autre entrée està zero (sortie de NOR4). Si le diviseur DIV1 est un diviseur par32, il définit horloge lente CKL dont la période est égaleà : 0, 125 ms x32 = 4 ms et sortie de la temporisation37 reste au niveau1 pendant le temps t3<B≥ 32 Au delà de t3, la sortie de la temporisation37 retrouve son niveau initial zéro qui ouvre le transistor 2. A cet instant, ily a deux possibilités- 1) La surtension est présente, la sortie du comparateur31 est au niveau1 et le processus est relancé: le transistor 2 reste ouvert pendant1 ms, puis se referme en réalisant une nouvelle séquence d'écrêtage de32 ms pendant laquelle l'inducteur n'est pas alimenté (partieIl sur la figure6). The clipping time t3 during which the transistor 2 is closed, while the delay time 37 remains at the level 1, is obtained by slowing down the applied clock signal to the entry of the delay by the use of the frequency divider (DIV1). The output of comparator 33 is at level 1 because the voltage at the positive input is greater than at ref2. Transition to 1 of timer output 37 sets the zero level at the output of NAND2 and the output of inverter INV1 goes to level 1. < As a result, output of NOR4 is maintained at the zero level and the clock signal CK can be transmitted by NOR4. On the other hand, the signal coming from the divider DIV1 is transmitted by NOR3 to the time delay 37 via NOR5 whose other input is to zero (output of NOR4). If divisor DIV1 is a divisor by 32, it defines slow clock CKL whose period is equal to: 0, 125 ms x 32 = 4ms and timer output 37 remains at level 1 for time t3 <B≥ 32 Beyond t3, the output of timer 37 returns to its initial zero level which opens transistor 2. A this moment, it y has two possibilities - 1) The overvoltage is present, the output of comparator 31 is at level 1 and the process is restarted : the transistor 2 remains open for 1 ms, then closes again by performing a new clipping sequence of 32 ms during which the inductor is not powered (part It on Figure 6).

2) La sur-tension a disparu, l'entrée positive du comparateur31 està un potentiel inférieurà Vrefl (correspondantà une tension réseau inférieure à 52 - 55 volts). La sortie du comparateur31 est alors au niveau zéro. La sortie de la temporisation37 étant aussi au niveau zéro, la sortie de NOR1 està 1, ce qui active la remiseà zéro de la temporisation37 et maintient ouvert le transistor 2 l'écrêtage est supprimé et l'alimentation de l'inducteur est rétablie. Une autre possibilité pour sortir de la séquence d'écrêtage est, ainsi que l'illustre la figure7, que la tension sur le réseau de bord diminue fortement après la disparition d'une surtension, ce qui impose de réalimenter rapidement l'inducteur sans attendre que le temps d'écrêtage t3 soit écoulé (cas d'un réseau de bord complètement déconnecté de la batterie): dans ces conditions, l'entrée positive du comparateur33 passeà un potentiel inférieurà Vref2 (correspondantà une tension réseau inférieure à 35 volts) et sa sortie passe au niveau zéro. La sortie de NAND2 passe au niveau1 et la sortie de INV1 au niveau zéro. En conséquence, le signal d'horloge CK est transmisà la temporisation37 sans passer par le diviseur de fréquence (DIVl) et la sortie de cette temporisation37 retombe rapidementà l'état zéro après le temps t2=tl <B≥ 1 ms (au lieu de32 ms). On notera que sur les figures6 et7 les ondulations représentées pour la tension Ua après la sortie du processus d'écrêtage sont celles qui apparaissent en sortie de l'alternateur si la batterie est déconnectée par rapportà l'alternateur, ce qui est le cas après un Ioad dump". D'autres variantes de réalisation de l'invention sont envisageables. En particulier, ainsi que l'illustre la figure8, dans le cas où la dispersion de l'élément écrêteur 1 est plus faible que celle précédemment indiquéeà titre d'exemple ou encore où la tolérance du seuil d'écrêtage est élargie- par exemple, si le seuil imposé par la norme peut être relaxé entre 52 et58 volts, la valeur d'écrêtage de l'élément1 pouvant être comprise entre 45 et55 volts, soit50 volts+ ou- 5 volts (en tenant toujours compte de la tension de déchet du commutateur 2 égaleà 3 volts)- le circuit 4 qui commande l'alimentation de l'inducteur de l'alternateur peut être supprimé. En effet, si la valeur minimale d'écrêtage de l'élément1 est égale ou superieure à 45 volts- ce qui correspond, pour un réseau 42 volts,' la valeur maximale de la tension régulée en sortie de l'alternateur (en tenant compte de la compensation thermique, des dérives de cette tension régulée en fonction de la vitesse et de la charge de l'alternateur, et de la précision du régulateur)- l'alternateur ne peut pas charger et détruire le dispositif d'écrêtage. 2) The overvoltage has disappeared, the positive input of the comparator 31 is at a lower potential to Vrefl (corresponding to a lower network voltage to 52 - 55 volts). The output of comparator 31 is then at level zero. Since the output of timer 37 is also at the zero level, the output of NOR1 is at 1, which enables the reset to zero. delay 37 and keep transistor 2 open, clipping is removed and power to the inductor is restored. Another possibility to get out of the clipping sequence is, as illustrated in FIG. 7, that the voltage on the on-board network drops sharply after the disappearance of an overvoltage, which imposes to quickly recharge the inductor without waiting for the clipping time t3 to have elapsed (in the case of an on-board network completely disconnected from the battery) : under these conditions, the positive input of the comparator 33 goes to a lower potential to Vref2 (corresponding to a lower network voltage to 35 > volts) and its output goes to zero level. The output of NAND2 goes to level 1 and the output of INV1 to zero level. As a result, the clock signal CK is transmitted to the delay time 37 without going through the frequency divider (DIV1) and the output of this delay 37 quickly drops back to the zero state after the time t2 = tl <B≥ 1 ms (instead of 32 ms). Note that in Figures 6 and 7 the ripples represented for the voltage Ua after the output of the clipping process are those that appear at the output of the alternator if the battery is disconnected from the to the alternator, which is the case after a Ioad dump. "Other embodiments of the invention are conceivable In particular, as illustrated by the figure 8, in the case where the dispersion of the clipping element 1 is weaker than that previously indicated to as an example or where the tolerance of the threshold of clipping is widened - for example, if the threshold imposed by the norm can be relaxed between 52 and 58 volts , the clipping value of the 1 element can be between 45 and 55 volts, so 50 volts + or - 5 volts (always taking into account the voltage drop of switch 2 equals to 3 v olts) - circuit 4 which controls the power supply of the generator inductor can be removed. Indeed, if the minimum clipping value of the 1 element is equal to or greater than <45 volts - , which corresponds, for a network 42 volts, ' the maximum value of the regulated voltage output of the alternator (taking into account the thermal compensation, drifts of this regulated voltage depending on the speed and load of the alternator, and regulator accuracy) the alternator can not charge and destroy the clipping device.

Cette simplification permet de séparer complètement le régulateur5 et dispositif d'écrêtage et autorise l'utilisation des régulateurs standards et dispositif d'écrêtage peut être réalisé dans un boîtier indépendant relié au régulateur. En variante encore, ainsi que l'illustre la figure9, l'élément écrêteur 1 peut être utilisé pour écrêter les surtensions de faible énergie. A cet effet, on place un deuxième élément écrêteur 6 (diode Zener par exemple) en parallèle sur le commutateur de puissance 2. This simplification makes it possible to completely separate the regulator 5 and clipping device and allows the use of standard regulators and clipping device can be realized in an independent box connected to the regulator. As a further variant, as shown in FIG. 9, the clipping element 1 can be used to trim the low energy overvoltages. A this effect, a second clipping element 6 (Zener diode for example) is placed in parallel on the power switch 2.

Pour écrêterà une tension inférieureà 70 vol ts, l'élément écrêteur doit écrêterà une tension inférieure ou égaleà 15 volts (si la norme impose 55 volts pour écrêter les surtensions de fortes énergies), ou1 volts (si la norme impose58 volts pour écrêter les surtensions de fortes énergies). To clipping to a voltage to 70 volts ts, the clipping element must clipping to a voltage less than or equal to to 15 volts (if the standard requires 55 volts to trim high energy surges), or 1 volts (if the standard requires 58 volts to clip the overvoltages of high energies).

Ce mode de réalisation du dispositif d'écrêtage basse énergie permet de protéger directement le commutateur de puissance 2. De plus, l'elément écrêteur 1 prend la plus grande partie de l'énergie de la surtension qui permet de réduire l'énergie appliquée au deuxième élément écrêteur 6. D'autres variantes de réalisation de l'invention peuvent encore être envisagées. This embodiment of the low energy clipping device directly protects the power switch 2. In addition, the clipping element 1 takes most of the power of the surge that allows to reduce the energy applied to the second clipping element 6. Other embodiments of the invention can still be envisaged.

En particulier, pour détecter la fin d'une surtension, il est possible de mesurer: - le courant d'excitation délivré par le régulateur5. L'écretage est arrêté lorsque ce courant d'excitation devient inférieurà valeur prédéterminée. In particular, to detect the end of an overvoltage, it is possible to measure: - the excitation current delivered by the regulator 5. The clip is stopped when this excitation current becomes lower than the predetermined value.

- la tension de déchet de l'élément de commutation 2. L'ecrêtage est arrêté lorsque cette tension de déchet devient inférieureà valeur prédéterminée. - the switching element's waste voltage 2. The stop is stopped when this waste voltage falls below at predetermined value.

Claims

CLAIMS 1. Device for clipping potential overvoltages generated by a power equipment on an on-board vehicle network, in particular an automobile network, comprising clipper means mounted parallel with the output of said equipment, characterized in that said clipping means are connected in series with a power switch which is controlled by a control circuit and in that said control circuit comprises means for detecting, with a greater accuracy than the accuracy on the clipping voltage likely Cetre imposed by the means clipper, a higher voltage at a threshold of overvoltage output of said equipment and to close the switch when said overvoltage is detected, said control means further comprising means for detecting the disappearance of the overvoltage at the output of the power equipment and for opening the power switch when the disappearance of the surge is detected. 2. Device according to claim 1, characterized in that the clipping means are such that their maximum clipping voltage is less than or equal to the difference in the maximum permissible output voltage. equipment and maximum voltage drop of the switch. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clipping means are such that their minimum clip voltage is greater than or equal to at the voltage of the battery to empty. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that, in the case where the power equipment is an alternator, it comprises means for cutting off the supply of the inductor of the alternator during the action. clipping. <5> Device according to claim 4, characterized in that said means for cutting off the supply of the inductor of the alternator during the clipping action comprise a switch integrated in the regulator of the alternator. 6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the means for cutting off the power supply of the excitation winding comprise suitable means to generate at the terminals of the excitation winding a demagnetizing reverse voltage when an overvoltage is detected. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting the appearance of a voltage greater than at an overvoltage threshold at the output of the equipment includes delay means mounted in the control circuit so that it detects only overvoltages of at least equal duration the delay time of these means. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting the disappearance of the output overvoltage of the power equipment comprise means for comparing the output voltage of the equipment at a threshold voltage characteristic of the disappearance of the overvoltage, this threshold voltage being lower at the minimum clipping voltage by the clipping means. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise delay means mounted in the control circuit in a manner to that it detects the disappearance of an overvoltage only when this overvoltage has disappeared for a period of time at least equal to the delay time of these means. 10. Device according to claims 7 and 9 taken in combination, characterized in that the delay means of the detection means of the appearance an overvoltage and means for detecting the disappearance of an overvoltage are combined. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise delay means which are activated by the closing of the switch connected in series with the means and which control the opening of said switch to after a given delay time. 12. Device according to claim 11 taken in combination with one of claims 7, 9 or 10, characterized in that the means of delaying which control the opening of the switch and the other delay means comprise a common timing circuit, the control circuit comprising means for generating different clock signals and, depending on the case, controlling said delay circuit with one or the other other of these clock signals. 13. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that for the case where the power equipment is an alternator, the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprises means for measuring the excitation current of the alternator and for comparing ' a predetermined value, the clipping being stopped when excitation current becomes lower at said value. 14. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the means for detecting the disappearance of an overvoltage comprise means for measuring the voltage drop of the switching element and to compare it to a predetermined value, the clipping being stopped when that garbage voltage falls below to said value. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises clipping means connected in parallel to the power switch.