Brevet FR2184507A1 — publié le 19731228

L'invention est du domaine des alimentations stabilisées du type continucontinu. Elle comporte un mode de stabilisation particulier qui lui assure un rendement élevé. Elle peut être utilisée dans les équipements électroniques en général, et elle est avantageuse en particulier dans les équipements numériques sensibles aux impulsions parasites. Dans les alimentations continues utilisées pour les équipements de type numérique ayant une source primaire d'énergie continue, il est important que les spectres de bruit résiduels de toutes les alimentations soient identiques, afin de faciliter la localisation et ltelimination des parasites éventuels, auxquels les équipements numériques sont très sensibles. On s'efforce donc de "synchroniser" les bruits. On y parvient habituellement à l'aide d'un mutateur délivrant des tensions continues, lesquelles alimentent individuellement des alimentations à découpage. Dans ces conditions, le pilote commun à toutes les alimentations est le mutateur, la condition de synchronisation est donc réalisée. Mais le rendement est faible parce qu'il est égal au produit des rendements des équipements en cascade. L'invention fournit une alimentation du type continu-continu stabilisée, pouvant se synchroniser avec d'autres alimentations, et présentant un rendement supérieur aux alimentations synchronisées connues. Ce gain élevé est obtenu essentiellement par l'emploi d'un amplificateur de puissance alimenté par la source continue primaire, fournissant une tension continue secondaire par redressement de sa tension de sortie et excité par une onde rectangulaire dont le facteur de forme est ajusté automatiquement par un signal d'erreur. provenant de la comparaison de la tension continue secondaire avec une référence. Cet amplificateur fonctionnant à saturation de l'étage de sortie par tout ou rien, a un rendement optimal. L'invention va être.décrite en détail sur un exemple de réalisation en se référant aux dessins annexés parmi lesquels La figure I est un schéma électrique d'ensemble La figure 2 comprend deux graphiques illustrant le fonctionnement d'un premier organe du montage. La figure 3 est un autre graphique illustrant le fonctionnement d'un deuxième organe. FIGURE 1 - Un oscillateur 1, par exemple du type RC, fournit sur une sortie A des ondes carrées, et sur une sortie B une onde en dent de scie Z, synchronisée sur les ondes carrées. Une porte ET 2 a une entrée signal C connectée au point A, et une entrée commande D, qui est excitée d'une façon qui sera expliquée ci-dessous. Un amplificateur de puissance 3, fonctionnant à étage de sortie saturé, reçoit le signal transmis par la porte analogique 2. Son circuit de sortie comporte un transformateur 4, dont le secondaire débite sur un circuit de redres serment, représenté ici, pour simplifier, à simple alternance, avec un redresseur 5 et un condensateur de charge 6. Au point S, commun au redresseur 5 et au conden- sateur 6, on extrait la tension continue secondaire VS. La tension VS est comparée avec une référence dans le circuit suivant Elle alimente d'une part un bras formé d'une résistance 7 et d'une diode du type Zener, 8, d'autre part, un diviseur de tension formé par deux résistances 9 et 10. Aux points E et F on extrait d'une part une tension de référence, d'autre part une tension proportionnelle à la tension continue secondaire VS. Ces deux tensions sont appliquées aux entrées d'un premier amplificateur différentiel 11, dont le signal de sortie, transmis de préférence par un photocoupleur 12, est appliqué comme signal d'erreur Y à une entrée G d'un deuxième amplificateur différentiel 13, lequel reçoit sur son autre entrée K le signal en dent de scie Z provenant de la sortie B de l'oscillateur 1 et applique à la porte 2 un signal de commande W. L'oscillateur et tous les amplificateurs sont alimentés par la source continue primaire VA. D'autres départs sur l'oscillateur 1 permettent d'exciter d'autres alimentations, on en a figuré deux : II, III mais, bien entendu, leur nombre n'est pas limité a deux. Toutes les alimentations pilotées par le générateur 1 présentent un bruit résiduel dans la même bande de fréquence. Grâce à l'emploi du transformateur 4 et du photocoupleur 12, les masses de toutes ces alimentations sont entièrement séparées. FIGURE 2 - La figure 2 comprend deux graphiques. Le graphique (a) montre le fonctionnement de l'amplificateur différentiel 13. Sur son entrée G, il reçoit une tension lentement variable Y et sur son entrée K, le signal en dent de scie Z. Entre S1 et S2, valeurs situées de part et d'autre de Y, écartées de quelques dizaines de millivolts, le signal W passe d'une valeur voisine de O à une valeur voisine de VA. Sur le graphique (b), on voit que le signal trapézoidal W découpé sur le signal Z comporte un palier haut dont la largeur fixe la durée.d'ouverture de la porte 2 à chaque période. Cette largeur varie suivant la valeur du signal Y. FIGURE 3 - La figure 3 comprend deux graphiques (c) et (d), divisés chacun en trois parties, gauche, centre, droite. Dans les trois parties, le graphique (d) montre l'onde en dent de scie Z sortant de la borne B du générateur 1. Dans la partie gauche, le graphique (c) montre tonde carrée de facteur de forme 1/1 sortant de la borne A du générateur 1 et appliquée à l'entrée C de la. porte 2. Dans la partie centrale, le graphique (c) montre l'onde délivrée par la porte 2 à l'amplificateur de puissance 3 pour une première valeur Y du signal d'erreur appliqué sur la borne G de l'amplificateur 13 : le palier haut est étroit, l'apport d'énergie exigé par l'asservissement stabilisant le niveau de sortie VS de l'alimentation est faible. Dans la partie droite, le graphique (L' montre une onde rectangulaire a palier haut plus large, répondant N une deuxième valeur Y' plus élevée du signal d'erreur. Pour toute valeur de la charge, l'amplificateur de puissance 3, fonctionne à saturation de son étage de sortie, avec un rendement optimal, pendant le palier haut du signal d'excitation, ou est bloqué pendant le palier bas : son rendement global est donc égal au rendement optimal. REVENDICATIONS 1/ Alimentation du type continu-continu à haut rendement, recevant l'énergie continue d'une source continue primaire de tension A et fournissant une ou plusieurs tensions continues différentes stabilisées comportant un générateur produisant une tension en onde carrée et une tension en dent de scie de même fréquence, alimentation caractérisée en ce que chaque tension de sortie individuelle est fournie par un ensemble comprenant une porte recevant sur une entree ladite onde carrée et sur une entrée de commande un signal ajusté par des moyens d'asservissement en liaison avec le niveau de sortie de l'alimentation, ladite porte fournissant un signal d'excitation en forme d'onde carrée de facteur de forme variable à un amplificateur de puissance dont le circuit de sortie contient des moyens de redressement fournissant ladite tension de sortie individuelle, lesdits moyens d'asservissement comportant un circuit de comparaison de la tension de sortie avec une référence, et un dispositif différentiel pour combiner le signal de sortie du circuit de comparaison avec ledit signal en dent de scie. 2/ Alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif différentiel comporte un premier amplificateur différentiel recevant sur une borne ladite tension de référence et sur une autre borne une tension image de la tension de sortie, un deuxième amplificateur différentiel recevant sur une première borne le'signal de sortie du premier amplificateur différentiel et sur une deuxième borne ledit signal en dent de scie, dont la sortie est connectée à l'entrée de commande de la porte analogique. 3/ Alimentation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour que les masses soient séparées, ces moyens consistant en un transformateur de sortie dudit amplificateur de puissance, et un photocoupleur inséré entre les deux amplificateurs différentiels.