Brevet FR2041174A1 — publié le 19710129

-1- 2041174 _,;La présente invention concerne un convertisseur à courant continu destiné, en particulier à la charge de condensateurs, comprenant un transistor oscillateur et un transformateur à un enroulement secondaire duquel est connecté un condensateur à recharger, 5 par l'intermédiaire d'tip. redresseur orienté de telle manière que le courant passe pendant le temps de blocage d'un transistor inclus dans l'oscillateur, un autre enroulement secondaire étant inclus . dans un circuit réactif connecté à la base du transistor. Dans un convertisseur à courant' continu de ce type, le trans-10 fert d'énergie du transformateur.au condensateur a lieu d'autant plus rapidement que la tension du condensateur est plus élevée, autrement dit le temps de recharge du condensateur est le plus faible possible. Le rendement d'un tel couplage auto-oscillant est cependant faible car le courant-primaire.est interrompu du 15 fait que le noyau du transformateur est saturé, moyennant quoi l'inductance de l'enroulement primaire décroît sensiblement et le courant augmente rapidement à une valeur élevée avant que le courant primaire soit interrompu par le couplage réactif déduit. Dans un convertisseur à courant continu de ce type, le transis-20 tor de l'oscillateur ne se bloque pas avant que le transformateur soit saturé, ce qui entraîne des. pertes de remagnétisation. Le rendement faible peut être amélioré en ajustant la longueur des impulsions de commande' de façon que -le- noyau ne soit pas saturé et, en conséquence, le montage n'est pas rendu auto-25 oscillant. Dans ce cas, la fréquence de récurrence des impulsions de commande doit être suffisamment faible pour que le circuit du transformateur puisse également transférer son énergie au conden-. sateur au-début, de la. durée de recharge, c'est-à-dire l'orsque la tension du condensateur- est. encore basse, et ,1e temps de transfert 50 est plus élevé que lorsque le condensateur est chargé. Le temps total de recharge est ainsi plus élevé avec un tel oscillateur qu'avec un oscillateur auto-oscillant, de sorte qu'en même temps que le rendement est amélioré le temps de recharge est augmenté. -La présente invention obvie aux inconvénients.présentés par 35 ces deux types connus et permet d'obtenir un couplage à bon rendement et donnant un temps de recharge faible. 70 13480 -2- 2041174 On décrira ci-après l'invention en référence à une forme - possible de réalisation, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un schéma d'un ensemble selon • l'invention et la figure 2 représente - un graphique de- la tension -5 collecteur-émetteur en fonction du temps du transistor'compris . dans l'oscillateur. . - • - ■ - " ; ' '■ En-se référant à la figure t, un transformateur I et un tran-. sistor V sont compris dans un oscillateur, le transistor V est relié à une 'source d'alimentation E par 1?intermédiaire de l'en-10 roulement primaire audit transformateur. Un -premier enroulement i - ; secondaire T'.^ du'transformateur est relié, pat 1'-intermédiaire d'une diode D,"à un condensateur C à recharger, le- circuit de couplage réactif dé" l'oscillateur est constitué par une "connexion entre la' base du transistor Y et un second enroulement secondaire . |.5 ■ du- transformateur. Conformément à l'invention, une bascule monostable M? est connectée -dans ce circuit de couplage réactif. La référencé A désigne un circuit d'amorçage'arbitraire A, par exemple une bascule monostable fournissant lors de son excitation une impulsion à la-base du transistor afin d'amorcer le cours des 20 oscillations. Le cours dé l'oscillation se distingue cependant . de celui d'un convertisseur à courant continu usuel travaillant en amplificateur-.à réaction ou en oscillateur surcouplé, par le fait- que, dans un oscillateur usuel, le transistor est bloqué lorsque le noyau.'du transformateur a été saturé et qu'il est à -25 nouveau débloqué, après -là décharge du transformateur,'le blocage du transistor étant-commandé dans le cas présent par la bascule ' -- monostable MY. : Lorsque le transistor Y passe de l'état conducteur à l'état bloqué, de l'énergie est emmagasinée dans le transformateur T. 30 Cette énergie est transférée vers le condensateur C par 1'intermédiaire de la diode D et' lorsque le courant de la diode décroît vers zéro, cette dernière se bloque. Le transformatëur ne renferme alors aucune énergie et la tension aux bornes - du -second enroule-ment "Secondaire. T"^ du transformateur est réduite à zéro. Jusqu'à 35 ce s-tade, le fonctionnement n'est pas différent de celui d'un convertisseur-à courant continu usuel. Cependant, du fait que la bascule monostable- est connectée dans le circuit-de couplage 70 13480 -3- 2041174 réactif de l'oscillateur, le rétablissement du transistor à son état conducteur aura lieu, dans le cas présent, grâûe à la participation de la bascule monostable. Cette dernière est ajustée de telle sorte qu'elle soit excitée lorsque la tension de l'en-5 roulement TH ■ du transfarmateur a diminué jusqu'à une valeur déterminée, par exemple zéro. Par excitation de la bascule monostable, le transistor V est débloqué de sorte que le cours de l'oscillation est. amorcé, et il est maintenu débloqué aussi longtemps que sa base reçoit un signal en provenance de la bascule MY. 10 La longueur de ce signal de déblocage venant de la bascule W est choisie de telle sorte que le transistor soit conducteur pendant un temps inférieur au temps qui serait nécessaire pour le bloquer par saturation du transformateur, de sorte que les pertes dans le transformateur sont évitées. Ainsi, lorsque le courant cesse par 15 blocage du transistor, l'énergie emmagasinée dans le transformateur est transférée au condensateur C. Sur la figure 2, qui est un graphique de la tension collecteur-émetteur du transistor V en fonction du temps, la référence ts désigne le temps pendant lequel la bascule monostable MV émet 20 un signal de déblocage vers le transistor V. La référence tr désigne le temps pendant lequel le transistor V est bloqué et, suivant cet exemple, correspond au temps de recharge du transformateur pendant lequel de l'énergie est transférée sur le condensateur C. La tension E portée sur le graphique est la tension 25 d'alimentation de l'oscillateur et les gammes de tension A et B qui constituent une mesure de l'énergie emmagasinée dans le transformateur doivent être de mêmes dimensions pendant l'emmagasinage de l'énergie dans le transformateur Tque pendant le transfert d'énergie. On a également indiqué sur le graphique, en pointillé, 30 la période t*e après laquelle le transistor doit être bloqué si c'est la saturation du transformateur qui détermine le blocage. Le temps _tr est le même dans les deux cas. "Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra 35 apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans la revendication annexée. 70 13480 4 2041174 KEVEHIIICATIOH Convertisseur à courant continu destiné en particulier à la charge de condensateurs, du type à oscillateur à transistor comprenant un transformateur à un enroulement secondaire duquel est 5 connecté un condensateur à recharger, par l'intermédiaire d'un redresseur orienté de telle manière que le courant passe pendant" le temps de."blocage d'un transistor inclus dans-i'oscillateur, un autre enroulement secondaire étant inclus dans uh circuit réactif connecté à la "base du transistor, caractérisé par le fait qu'il 10 comprend, afin de rendre le temps de blocage de l'oscillateur indépendant de la saturation du transformateur, une bascule monostable dans le circuit réactif de l'oscillateur entre le transformateur et la base du transistor, ladite bascule monostable étant excitée lorsque la tension du second enroulement secondaire s'est 15 abaissée au-dessous d'une valeur déterminée et qui envoie un signal de déblocage à la base du transistor afin de rendre ce dernier conducteur, ladite bascule monostable étant ajustée de telle sorte que le signal de déblocage soit plus court que le temps nécessaire au blocage du transistor par la saturation du trans-20 formateur.