Brevet FR2177606A1 — publié le 19731109

La présente invention se rapporte aux appareils électriques nécessitant une alimentation stabilisée. Elle intéresse plus particulièrement les cas nombreux où cette alimentation doit nécessairement être réglable. Son domaine d'application concerne, à titre d'exemple, les autocommutateurs, les calculateurs, les blocs mémoires de calculateurs, avec accroissement en température, etc. le but de l'invention est de réaliser un appareillage à fonctionnement automatique, ayant un temps de réponse de l'or- dre de quelques dizaines de microsecondes, et présentant par rapport auX réalisations déjà connues une amélioration de son rendement électrique, et une forte réduction de la dissipation thermique de l'alimentation. En conséquence de cette amélioration, le prérégulateur selon l'invention, lequel utilise des transistors, peut être réalisé d'une manière plus compacte que les appareils de l'art antérieur utilisant des thyristors. Selon l'invention, deux transistors débitent en fonction de la tension en sortie, ainsi qu'il sera expliqué après une description complète d'un exemple de réalisation. Elle consiste en un transistor de contrôle dont la base reçoit simultanément le courant du couple d'amplificateurs et dont le collecteur reçoit le courant de redressement auxiliaire filtré par un condensateur, au moins deux transistors d'alimentation dont la base de l'un est alimenté par l'émetteur dudit transistor de contrôle et dont le collecteur est alimenté par les deux dits redressements va-et-vient et d'autre part par l'émetteur d'un second transistor d'alimentation dont le collecteur reçoit en série les deux alternances desdits redressements filtrées par deux condensateurs, la base dudit second transistor recevant ledit redressement auxiliaire, des diodes assurant sur chaque circuit partiel le sens unique voulu du passage du courant. Les diverses particularités, ainsi que les avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à l'aide de la description détaillée ci-après. Au dessin annexé la Fig. 1 est un schéma de principe d'un prérégulateur conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention la Fig. 2 présente l'évolution de la tension sur les transistors en fonction de la tension de sortie, conformément à la figure I la Fig. 3 est un schéma de principe d'un prérégulateur comportant une extension à quatre transistors la Fig. 4 présente l'évolution de la tension sur les quatre transistors, en fonction de la tension de sortie, conformément au schéma de la figure 3. Sur la figure 1, on voit un transformateur TI ayant un enroulement primaire 1 et deux enroulements secondaires 2 et 3. La borne 4 de l'enroulement 2 est située entre des redresseurs CRI et CR3, et la borne 5 entre des redresseurs CR2 et CR4, ces deux circuits en parallèle aboutissant à deux bornes 6 et 7, le circuit 6-7 comportant un point 8 relié au point milieu de l'enroulement 2. Entre les points 6 et 8 se trouve un condensateur C1, et entre les points 7 et 8 un condensateur C2. Be point milieu de l'enroulement 3 est relié au point 9 et les bornes de cet enroulement 3 aux points 10, Il par l'intermédiaire de redresseurs CR6 et CR7. Entre les points 9 et 11 se trouve un condensateur C3. Entre le point 11 et la base d'un transistor Q1 se trouve un redresseur CR8 et une résistance 12. Ce transistor Q1 a son collecteur relié au point 6 et son émetteur à un point 14 ; une résistance reliant 13 et 14. Un transistor Q2 a son collecteur relié à la fois au point 8 par un redresseur CR5 et au point 14. Un autre transistor Q a son collecteur relié au point 71 par une résistance 21. L'émetteur Q et la base de Q2 sont reliés à un point 15. L'émetteur de Q2 est relié à un point 17, 15 et 16 étant reliés par une résistance et 16 étant relié à 9. La base de Q est reliée à deux amplificateurs Ai, Au dont l'une des bornes est reliée à un conducteur 20, 19. Be point 17 est relié au point 19 par l'intermédiaire dune résistance 18-19, 18 étant relié à l'autre borne de l'amplificateur Ai. Be point 7 est relié à l'autre borne 22 de l'amplificateur Au. les bornes de sortie 19 et 22 sont reliées réspectivement aux bornes d'un condensateur 23. On voit que Ài amplifie les variations de courant aux bornes de la voie 18-19, et Au des variations de tension entre les bornes 19 et 22. Cet ensemble comprend une tension de référence réalisée grâce à une diode de Zener classique non repré- sentée. A titre d'exemple de réalisation, les redresseurs CR1, CR2, CR3, CR4, CR5 seront 1 N 5402 ; CR6, CR7 et CR8 seront 1 N 645. L'alimentation alternative du transformateur 1 sera en 220V. Les condensateurs CI et C2 seront 3300uf, 40/48 V ; le condensateur C3, 470uf, 16/20/V ; le condensateur 23 sera 150uf, 40/60 V. les transistors Q1 et Q2 seront 2 N 3055, le transistor Q sera 2 N 1711. Les résistances 12 et 21 seront de 100Rlw ; les résistances 13-14 et 15-16 seront de 150il; la résistance 18-19 de 1 Entre les points 6 et 8, et 7 et 8, la tension sera de 26 V ; entre 9 et Il elle seta de 9 V. On voit maintenant le principe du prérégulateur : à tension basse le transistor Q2 débite, le transistor Q1 est bloqué. L'énergie est prélevée sur le condensateur C2, tension basse 26 V. A tension haute, le transistor Q1 débite, la diode CR5 est bloquée, on prélève l'énergie sur le condensateur CI, tension haute 26 V + 26 V = 52 VO le fonctionnement est le suivant. Deux redressements va-et-vient double alternances, CR1 et CR2, et CR3 et CR, redressent la tension délivrée par le transformateur TI. les deux tensions sont filtrées par les deux condensateurs CI et C2. On obtient deux tensions superposées, de 26 V et 52 V. Un redressement auxiliaire va-et-vient, CR6 et CR7, redresse la tension alternative délivrée par le transformateur TI. La tension obtenue est filtrée par le condensateur C3, donnant 9 V environ. Lorsque la tension en sortie est faible, la tension aux bornes du transistor Q2 dst plus grande que 9 V et la diode CR5 conduit. le transistor Q1 a son émetteur à une tension plus forte que sa base, la tension aux bornes de Q2 est plus grande que la tension auxiliaire de 9 V, le transistor Q1 est donc bloqué. Lorsque la tension en sortie croit, la tension aux bornes du transistor Q2 devient inférieure à 9 V, le transistor Q1 a son émetteur à une tension plus faible que sa base, la tension aux bornes de Q2 plus faible que la tension auxiliaire de 9 V, le transistor Q1 est conducteur. La tension sur l'anode de CR5 devient plus faible que celle de sa cathode, la diode se bloque, l'énergie de sortie est prélevée sur la tension haute. La tension aux bornes de Q2 est alors prérégulée à 6 V environ en charge. Elle est en effet égale à 9 V moins les trois chutes ci-après : la chute émetteurbase de Q2 soit 0,75 V ; la chute de la diode CR8 soit 0,75 V la chute de tension dans la résistance de 100#, fonction du du transistor et d'environ 1,5 V pour unss égal à 80. On a représenté sur la figure 2 l'évolution de la tension sur les transistors en fonction de la tension de sortie. L'axe des x représente la tension transistor, et l'axe des Y la tension sortie. Le segment de droite 24 représente la tension sur QI, et le segment de droite 25 la tension sur Q2. les hachures horizontales correspondent au débit de Q1, et les hachures verticales au débit sur Q2. La puissance maximum dissipée est divisée par deux par rapport à un système sans prérégulateur. La tension maximum aux bornes des transistors est aussi divisée par deux. L'invention n'est pas limitée à l'exemple précédent elle s'étend au cas de n transistors pour des tensions plus éleuvées A titre d'indication la figure 3 montre le schéma d'application à n transistors où l'homme de l'art reconnaîtra, sans qu' il soit besoin de les décrire à nouveau, des circuits partiels identiques à ceux de la figure 1. De même, la figure 4, analogue à la figure 2, montre la relation entre la tension de sortie et la tension aux bornes des transistors selon que ceux-ci, Q1, Q2, Q3, Q, débitent successivement. La puissance maxima dissipée est divisée par 4. REVENDICATIONS 1. Prérégulateur pour alimentation stabilisée réglable comprenant deux redressements au moins du type va-et-vient double alternances, un redressement auxiliaire, des moyens de contrôle de la tension de la sortie et du courant correspondant comprenant deux amplificateurs desdits courant et tension avec tension de référence réglable, caractérisé par un transistor de contrôle dont la base reçoit simultanément le courant du couple dudit amplificateur et dont le collecteur reçoit le courant de redressement auxiliaire filtré par un condensateur, au mbins deux transistors d'alimentation dont la base de l'un est alimentée par l'émetteur dudit transistor de contrôle et dont le collecteur est alimenté par les deux dits redressements va-et-vient et d'autre part par l'émetteur d'un second transistor d'alimentation dont le collecteur reçoit en série les deux alternances desdits redressements filtrées par deux condensateurs, la base dudit second transistor recevant ledit redressement auxiliaire, des diodes assurant sur chaque circuit partiel le sens unique voulu pas sage du courant. 2. Prérégulateur selon la revendication 1, caractérisé par plus de deux redressements va-et-vient double alternances, chacun d' eux étant connecté sur deux transistors, deux condénsateurs et des diodes, selon un circuit partiel identique à celui de la revendication 1, le collecteur d'un transistor d'un premier circuit étant branché sur la base du transistor suivant et sur son émetteur0