Brevet FR2039238A1 — publié le 19710115

La présente invention a trai-fc à un stabilisateur d'alimentation en courant continu à tension ou à intensité stabilisée, ce stabilisateur alimenté en courant alternatif comportant un redresseur associé à un transformateur d'alimentation d'une manière telle qu'il puisse fournir par commutation l'une ou l'autre d'au moins deux tensions continues distinctes, un organe de réglage à régulateur étant disposé en série entre le redresseur et une charge, et dont le rôle est de compenser les fluctuations de tension engendrées par les variations de la tension du réseau ou par celles de la charge. Un tel dispositif trouve son application dans l'alimentation d*un circuit d'utilisation à tension ou à intensité constante. L'organe de réglage d'un tel stabilisateur est sensible à la différence entre la tension fournie par le redresseur d'alimentation et la tension de sortie de consigne ou la tension aux bornes de sa résistance de charge. En cas de fortes fluctuations de la tension du réseau, ou d'inertie de la régulation, ou lorsque la gamme prévue pour le réglage de la tension ou de l'intensité d'utilisation est étendue, l'organe de réglage est très dispendieux en raison de son isolement électrique et de l'absorption nécessaire des fuites. On sait dans des dispositifs de ce genre écarter l'inconvénient qutimplique l'existence d'une large gamme de variations de la tension aux bornes de l'organe de réglage en subdivisant la gamme totale de réglage en gammes élémentaires com- mutables, et en faisant varier simultanément la tension continue aux bornes du redresseur d'alimentation d'une part et la gamme d'action d'un régulateur contrôlant l'organe de réglage d'autre part, de telle sorte que la tension aux bornes de l'organe de réglage, qui varie en fonction des grandeurs à la sortie du dispositif est maintenue par l'organe de réglage entre des limites rapprochées. Les dispositifs de ce type à gammes élémentaires com-mutables ont l'inconvénient de faire apparaître des surtensions importantes aux bornes de leur organe de réglage lorsque surviennent de fortes fluctuations de la tension du réseau ou en cas d'inertie du régulateur. L'invention permet de remédier aux inconvénients ci-dessus indiqués des dispositifs antérieurs en faibant appel 70 13707 -2- 2039238 aux caractéristiques indiquées ci-après. On va maintenant décrire 1 invention en se référant aux: de ssins ci- joints représentant à titre d*exemple une forme de réalisation de l'invention. Sur ces desssins : 5 la fig. 1 est le schéma d'un générateur stabilisé. La fig. 2 est le diagramme fonctionnel de la fonction logique qui y est mise en oeuvre. Le redresseur principal 1 comporte un transformateur d'alimentation 2 comportant un enroulement secondaire compor- 10 tant une prise médiane et deux prises intermédiaires symétriques 3. Deux cellules redresseuses 4 d'un premier redresseur en opposition sont reliées à ces prises intermédiaires 3, tandis que deux thyristors 5 formant un second redresseur en opposition, sont reliés aux extrémités de cet enroulement secon-15 daire. Les deux paires d'éléments redresseurs sont reliées à un même condensateur de charge 6 relié lui-même par l'intermédiaire d'un transistor 7 monté en série, et qui joue le rôle d'ungane de réglage pour l'alimentation stabilisée et d'une résistance 8 servant à la mesure du courant à la borne de sor-20 tie 9 du stabilisateur. Un régulateur représenté sehématique-ment en 10, et qui contrôle le transistor 7» est relié aux bornes de sortie 9 et 9! du dispositif par les conducteurs de sortie 11, et,par un autre conducteur 12, à la connexion du transistor 7 avec la résistance 8. Le régulateur 10 sert à 25 maintenir constante la tension de sortie de l'alimentation stabilisée, qui est déterminée par un premier générateur de valeur de référence 13,. et ne peut dépasser une valeur maxima déterminée par un second générateur de valeur de référence 14. Pour de trop faibles valeurs de la résistance de charge, ce counaitt 30 est maintenu eonstant par le régulateur. Les électrodes d'amorçage des deux thyristors 5 sont reliés par des résistances de protection 15 à l'émetteur du transistor 16 d'une cascade de transistors 16* 17 servant d'amplificateur de commutation et dont la tension d'alimentation 35 e st prélevée sur un dispositif redresseur auxiliaire 18 distinct pour s'ajouter à la tension aux bornes du condensateur de charge 6 du redresseur principal. Entre le collecteur du transistor 7 et l'émetteur d'un transistor de découplage 19 .dont la base est reliée par BAD ORIGINAL 70 13707 _3~ 2039238 une résistance de protection à l'émetteur du transistor 7 et dont le collecteur est relié à la "borne de sortie négative 9/ eèt iûsëré un circuit de pilotage 30 à hystérésis dépendant d'une valeur de seuil et qui commande la cascade de transis-5 tors 16, 17 constituant l'amplificateur de commutation des thyristors 5» le circuit de pilotage 30 comporte un premier circuit à seuil constitué par une résistance 20 et une diode Zener 21, ainsi qu'un second circuit à seuil, constitué par une résis-10 tance 22 et une diode Zener 23» et monté sur le trajet collecteur-émetteur d'un transistor 24. le point commun à la résistance 22 et à la diode Zener 23 est relié d'une part à l'émetteur d'un transistor de couplage 25 dont la "base est connectée par line résistance de protection au collecteur du tran-15 sistor 7 et dont le collecteur est relié à la "base du transistor 17.de l'amplificateur de commutation etàla résistance de charge 26 dont l'extrémité opposée est.-reliée au collecteur du transistor 17. la base du transistor 24 est reliée par un condensa-20 teur de filtrage au point de connexion des émetteurs des deux transistors 19 et 24» elle est également reliée par une résistance de protection aux collecteurs de deux transistors 27 et 28 dont les émetteurs sont tous deux reliés au collecteur du transistor en série 7; cette base du transistor 24 est re-25 liée au point commun des émetteurs des transistors 19 et 24 par une résistance de charge 29. la base du transistor 27 est reliée au pafat eommun reliant la résistance 20 à la diode Zener 21 du premier circuit à seuil, et celle du transistor 28 au point commun reliant la résistance 22 à la diode Zener 30 23 du second circuit à seuil. le fonctionnement du redresseur principal l.est tel que, lorsque les thyristors 5 du second redresseur en opposition sont à l'état conducteur, les cellules redresseuses 4 du premier redresseur en opposition sont maintenues bloquées, de 35 sorte que, dans ce cas, le condensateur de charge 6 ne soit alimenté que par le second redresseur en opposition sous la valeur élevée de la tension U6; lorsque les thyristors 5 sont bloqués au contraire, le condensateur de charge 6 n'est alimenté que par le premier redresseur en opposition sous la 40 valeur faible de la tension TJ6. 70 13707 - 4 - 2039238 La commutation entre I1état conducteur et L'état bloqué des thyristors 5 est obtenue par l'amplificateur de commutation 16, 17 en f onction de l'état du circuit de. pilotage 30 bistable, sensible à la tension U7 au niveau du 5 transistor 7» Dans le circuit de pilotage 30, le seuil dû premier circuit à seuil 20, 21 est plus élevé que celui du second circuit à seuil 22, 23. Ces circuits à seuil définissent respectivement les valeurs de consigne supérieure et inférieure de la tension U7 au niveau de l'organe de régla-10 ge constitué par le transistor en série 7, dont la gamme des valeurs de travail est Umin En supposant que, la tension U6 aux bornes du condensateur 6 présentant la valeur élevée mentionnée ci-dessus, la tension U7 au niveau de l'organe de réglage. 7 vienne à 15 subir, par exemple sous l'effet d'une augmentation de la tension du réseau, un accroissement suffisant pour lui faire atteindre le seuil U7>Umax» le premier circuit à seuil 20, 21 fait passer alors à l'état conducteur le circuit des transistors npn et pnp 24 et 28 et agit en multivibrateur 20 bistable sur le second circuit à seuil 22,23; celui-ci fournit alors un signal permanent de blocage, qui,par l'intermédiaire du transistor de couplage 25 et de l'amplificateur de commutation 16, 17,bloque les thyristors 5, d'où il résulte que la tension U6 aux bornes du condensateur de 25 charge 6 prend sa valeur inférieure et que U7 redevient inférieur à Umax. Si,par exemple, lorsque la tension du réseau revient à une valeur plus faible9 la tension au niveau de l'organe de réglage 7 diminue suffisamment pour atteindre le seuil 30 U7^ïïmin, le second circuit à seuil 22, 23 fait repasser à l'état bloqué le multivibrateur 24, 28 précité; celui-ci fournit alors un signal statique d'amorçage qui porte les thyristors 5 à l'état conducteur par l'intermédiaire da transistor de couplage 25 et de l'amplificateur de commuta-35 tion 16, 17 d'où il. résulte que U6 reprend sa valeur élevée et que U7 redevient supérieur à Umin» Le fonctionnement du stabilisateur suivant la figure 1 est schématiquement représenté par la figure 2 où les blocs 31 et 32 constituent respectivement les pre-40 mier et second circuits à seuil, le bloc 331e circuit BAD ORIGINAL^ 70 13707 - 5 - 2039238 multivibrateur bistable constitué par l'ensemble des transistors 24, 28 et 25 de la figure l^et le bloc 34 l'amplificateur de commutation 16 et 17 (figurel) qui fournit sait le signal de blocage 35.soit le signal d'amorçage 36, 5 provoquant respectivement le blocage et l1amorçage des thyristors 5° Le circuit de pilotage 30 bistable est affecté d'hystérésis\ en effet, lors de l'accroissement de la tension U7 aux bornes de l'organe de réglage 7 à partir de IQ valeurs faibles, le circuit de pilotage 30 fait passer les thyristors 5 à l'état bloqué pour une valeur Umax de la tension U7,tandis que,lors d'une diminution de la tension U7,le retour des thyristors 5 à l'état conducteur a lieu lorsque la tension IT7 prend la valeur Umin0 15 La différence de tension entre les prises 3 et les extrémités de l'enroulement secondaire qui alimentent le redresseur principal 1 est choisie de. telle sorte que la différence correspondante entre la valeur élevée et la valeur basse de la tension U6 aux bornes du condensateur 20 de charge 6 soit inférieure à l'étendue de la gamme des valeurs admissibles de la tension TJ7 aux bornes de l'organe de réglage 7. Il en résulte que le changement d'état ci-dessus décrit des thyristors 5 ne déclenche pas aussitôt un changement d'état en sens inverse,grltce à quoi il ne 25 survient pas d'oscillations de relaxation. SAD ORIGINAL * 13707 - 6 - 2039238 REVENDICATIONS 1. Stabilisateur d'alimentation en courant continu à intensité ou à tension stabilisée, présentant au moins deux tensions élevées différentes à la suite de la commutation d'un redresseur alimenté par un transformateur raccordé à un réseau alternatif, ce stabilisateur comportant un organe de réglage commandé par un régulateur et intercalé en série entre le redresseur et la charge pour éliminer les variations de tension provoquées par le réseau ou par la charge et étant caractérisé en ce qu'un dispositif de commande sensible à la tension momentanée appliquée à l'organe de réglage introduit à chaque moment sur le redresseur par voie électronique une tension continue qui ramène la tension appliquée à l'organe de réglage à l'intérieur de la gamme admissible prévue pour le service. 2. Stabilisateur suivant la'revendication 1, caractérisé par le fait que le redresseur est associé à des diodes redresseuses et dont celles qui font partie d'un groupe de redresseurs appartenant à des étages de la tension continue autres que l'étage de la plus Mble tension continue sont des thyristors commandés, tandis que seules les diodes appartenant à un étage donné de la tension continue peuvent être conductrices ou verrouillés à un moment quelconque. 3. Stabilisateur suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que le circuit de pilotage formant le dispositif de commande comporte deux circuits à seuil dont le premier provoque le basculement d'un circuit bistable dans un premier état lorsque la tension aux bornes de l'organe de réglage tend à dépasser la limite supérieure de la gamme de tensions de travail admissible et dont le second provoque le rebasculement dudit circuit bistable dans un second état lorsque ladite tension tend à dépasser la limite inférieure de cette gamme, ce basculateur bistable commandant un amplificateur de commutation agissant sur l'un des groupes de thyristors pour provoquer leur-passage à l'état bloqué lors du premier basculement et leur passage à l'état conducteur lors du second rebasculement * COPY