Brevet FR2130217A1 — publié le 19721103

L»invention,due à SUGANO Hitoshi et TANAKA Akio,est relative à un circuit régulateur de tension continue qui est relié à une source d'alimentation en énergie électrique continue et qui fournit une tension de sortie stabilisée à une charge qui lui est 5 connectée,même s'il se produit une variation de tension de la source d'alimentation ou une variation dans les caractéristiques delà charge. Dans un circuit électronique à transistors, on a besoin, comme source de tension de polarisation, d'une source d'alimenta-10 tion en énergie électrique capable de fournir une tension de sortie constante quelles que soient les variations de la tension de la source ou les variations de caractéristiques de la charge qui lui est connectée. L'invention est expliquée en détail ci-dessous, à l'aide 15 d'un de ses modes préférentiel de réalisation, pris à titre illus-tratif mais nullement limitatif,en se référant aux dessins annexés dans lesquels: -la figure 1 représente un circuit régulateur classique pour source d'alimentation à tension constante et 20 -la figure 2 représente un circuit régulateur de tension continue conforme à l'invention. Sur la figure l,qui représente un circuit régulateur de la technique antérieure, les références numériques 1,2,3,4,5, et 6 désignent respectivement une borne reliée à une source d'alimenta-25 tion en énergie électrique (non représentée sur la figure), une diode Zener,une résistance amenant le courant à la diode Zener, un transistor monté en émetteur-suiveur, une résistance d'émetteur du transistor et une borne de sortie. Dans ce circuit,le courant est amené à travers la résis-30 tance 3 à la diode Zener 2.11 en résulte qu'une tension constante apparaît aux bornes de la diode Zener 2 et la tension constante prélevée au point a. de la figure 1 est appliquée à un circuit émetteur-suiveur constitué par le transistor 4 et la résistance 5. Dans ces conditions,même s'il se produit des variations 35 dans la tension appliquée à la borne 1 et par conséquent çîes variations dans le courant traversant la résistance 3, ces variations seront absorbées par la diode 2 qui a une caractéristique du type Zener,de sorte qu'aucune variation de tension ne se produit au point a. 40 En outre,même si le courant amené par la borne 6 varie COPY 4 72 08862 . 2 2130217 sous l'action de variations de caractéristiques de la charge reliée à la borne 6, toute variation de tension sur la borne 6 sera supprimée par l'action du circuit émetteur-suiveur constitué par le transistor 4 et la résistance 5. 5 Comme on le voit à partir de la description qui précède, avec ce circuit régulateur classique, toute variation de la tension de sortie, due à une variation de tension de la source d'énergie électrique ou à une variation de caractéristiques de la charge qui lui est connectée, peut vraiment être supprimée, mais à 10 strictement parler; il se produira une variation, quoique très faible, de la tension de sortie si la tension de la source d'alimentation varie. En effet, si le courant traversant la diode Zener varie, il s'ensuit nécessairement une variation de la tension Zener,qui est normalement très faible. Il en résulte que la tension au •35 point a et la tension de sortie disponible sur la borne 6 varient. L'invention a pour but de remédier à cette difficulté que présentent souvent les circuits régulateurs de la technique antérieure et est caractérisée par un circuit destiné à amener à la diode Zener un courant qui n'est pas affecté par les variations 20 de tension de la source d'alimentation en énergie électrique,le rôle de ce circuit étant de fournir une tension de sortie stabilisée. L'invention va être décrite en se référant au mode de réalisation représenté par la figure 2. 25 Sur cette figure,les éléments de circuit désignés par les références numériques 1,2,4 et 6 sont semblables à ceux désignés par les mêmes références numériques sur la figure 1. Des résistances 7 et 8 divisent la tension appliquée à la diode Zener 2. Un transistor 9 et une résistance 10 constituent un circuit émet-30 teur-suiveur. Un autre transistor 11 forme un circuit délivrant un courant constant en utilisant la tension disponible sur l'émetteur du transistor 9 .comme tension de polarisation de la base du transistor 11. Des résistances 12 et 13 servent respectivement de résistances d'émetteur et de collecteur pour le transistor 11. 35 Une diode 14 est intercalée entre la résistance 13 et le collecteur du transistor 11 pour assurer une compensation de température. Un transistor 15 et une résistance 16 forment un circuit alimentant en courant constant la diode Zener 2. Une résistance 17 enfin amène le courant initial à la diode Zener 2. 40 Le fonctionnement de ce circuit, pour la fourniture d'une 3 72 03862 2130.217 tension de sortie stabilisée, est le suivant: Lorsqu'une tension continue provenant d'une source d'énergie électrique (non représentée sur la figure) est appliquée,à la borne 1, un courant est amené à la diode Zener 2 à travers la 5 résistance 17, de sorte qu'une tension apparaît au point b du circuit d'émetteur du transistor émetteur-suiveur 4. La tension au point b est appliquée ensuite, comme tension de polarisation, a la base du transistor 11 à travers le transistor émetteur-suiveur 9. Un courant traversera en même temps le transistor 15. 1C De cette manière, dès qu'une tension est appliquée à la borne 1, un circuit est établi qui alimente en courant la. diode Zener 2 à travers le transistor 15. Du fait que la tension de polarisation de la base du transistor 11 dépend de la tension Zener de la diode 2, le courant 15 de collecteur du transistor 11 est maintenu constant et du fait que la tension de polarisation de la base du transistor 15 dépend aussi du courant constant, le courant de collecteur du transistor 15, et, par conséquent, le courant alimentant la diode Zener 2 sont maintenus constants. 20 Dans ces conditions, la tension Zener de la diode de réfé rence 2 n'est presque pas affectée par les variations de courant et de tension, mais conserv: une valeur constante. En conséquence, la tension de sortie qui apparaît sur la borne 6 ne présentera pas de fluctuations nonobstant les variations de tension de la 25 source d'alimentation en énergie électrique,ce qui fournit une source d'alimentation très stable. Il est à noter ici que la résistance 17 du circuit .de la figure 2 joue un rôle très important. En effet, sans cette résistance 17, aucune tension. n' appa-30 raîtrait au point b et aucun courant de collecteur ne traverserait les transistors 11 et 15 du fait que même si une tension était appliquée à la borne 1, aucun courant ne pourrait traverser la diode Zener et, par conséquent, aucune tension de sortie n'apparaîtrait sur la borne de sortie 6. Dans ces conditions, la résis-35 tance 17 sert à amener le courant initial à la diode de référence, c'est-à-dire a la diode Zener au silicium 2, et doit être considérée comme un élément de circuit indispensable. La valeur que la résistance 17 doit présenter, doit être choisie avec soin. En effet, si la valeur de la résistance 17 est faible et 40 que par conséquent le courant amené à la diode Zener 2 à travers 72 08862 2130217 la résistance 17 est élevé, il sera difficile d'obtenir une tension de sortie hautement stabilisée. Par conséquent la valeur de la résistance 17 devra être choisie de telle manière que le courant qui la traverse soit suf-5 fisamment faible par rapport au courant de collecteur du transistor 15. Il va de soi que dans ce cas le courant traversant la résistance 17 doit avoir au moins une valeur telle qu'il soit capable de fournir une tension de sortie sur la borne 6 lorsqu'une 10 tension est appliquée à la borne 1. Ainsi qu'on l'a exposé jusqu'ici, la tension de sortie du circuit régulateur de tension continue conforme à l'invention n'est pas affectée par les variations de tension de la source d'alimentation qui lui est raccordée^et par conséquent peut être 15 efficacement utilisée pour l'alimentation stabilisée de circuits électroniques à transistors. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spéciale-20 ment envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 72 08862 5 2130217 -REVENDICATIONS- 1.- Circuit régulateur de tension continue, notamment pour l'alimentation stabilisée de circuits électroniques à transistors, comportant une diode de référence, des moyens d'alimentation en 5 courant amenant un courant à la diode de référence, un circuit émetteur-suiveur connecté à cette diode et présentant une borne de sortie et une partie de circuit à courant constant, lequel circuit régulateur est caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant sont constitués par le circuit émetteur-collecteur 10 d'un transistor et par une résistance branchée en parallèle sur ce circuit émetteur-collecteur, en ce que les résistances d'émetteur du transistor de ce circuit, émetteur-suiveur forment un diviseur de tension,pour diviser la tension de sortie qui apparaît sur l'émetteur du transistor de ce circuit émetteur-suiveur, en 15 ce que la tension disponible au point de jonction des résistances d'émetteurs précitées, constituant un diviseur de tension, est appliquée à travers un second circuit émetteur-suiveur à la base du transistor de la partie de circuit à courant constant précitée5 pour permettre à un.courant constant de traverser le collecteur 20 du transistor de cette partie de circuit à courant constant, et en ce que la tension de. polarisation de la base du transistor des moyens d'alimentation en courant est obtenue à partir de ce courant constant. 2.- Circuit régulateur de tension continue, caractérisé en ce 25 qu'il comporte un premier transistor dont l'émetteur est connecté à une borne de sortie et le collecteur est connecté à une borne d'une source d'alimentation en énergie électrique, une diode de référence connectée entre la base de ce premier transistor et la masse, un circuit parallèle constitué d'une résistance,bran-30 chée entre cette borne de la source d'alimentation et la base du premier transistor, et d'un second transistor, et un troisième transistor dont la base est connectée au point de jonction de résistances constituant un diviseur de tension,montées en série avec l'émetteur du premier transistor, dont le collecteur est 35 connecté à la borne précitée de la source d'alimentation et dont l'émetteur est connecté essentiellement à la base du second transistor .