Brevet FR2220932A1 — publié le 19741004

L'invention concerne un dispositif électronique permettant la commutation dlune alimentation continue, et applicable notamment dans les industries de l'électronique et des télécommunications, en particulier pour alimenter des nappes de fils dans les centraux téléphoniques et télégraphiques. Cette invention a pour but de réaliser un dispositif de faible encombrement, capable de commuter très rapidement une alimentation continue, et protégé contre les risques de destruction dus à des courts-circuits de la charge ou à des surtensions. L'invention a pour objet un dispositif électronique d'alimentation comportant un circuit d'alimentation intercalé entre une source de tension continue et une sortie et asservi à un étage de commande comportant un certain nombre d'en- trées destinées à recevoir des signaux de commande provenant d'organes susceptibles de solliciter séparément ledit dispositif, caractérisé en ce que la protection dudit dispositif est assurée par la séparation en deux voies du circuit de commande dudit étage de commande, la première voie ne permettant que le passage d'un courant transitoire destiné à assurer la mise en marche du dispositif, la seconde voie n'autorisant le passage du courant normal d'alimentation dudit étage de commande que dans le cas où le courant d'utilisation à la sortie du dispositif ne dépasse pas une certaine valeur, et par une liaison entre la sortie du dispositif et l'entrée de l'étage de commande, de façon à assurer le blocage de l'étage de commande en cas de défautdans le circuit de sortie du dispositif. Selon une forme de réalisation de l'invention l'alimentation est fournie en sortie à travers un premier transistor commandé par un second transistor de polarité opposée à celle du premier transistor et recevant sur sa base le signal de déclenchement du dispositif. Selon un mode d'exécution de l'invention le courant de base du deuxième transistor est fourni à travers un condensateur et une diode Zéner en parallèle, le condensateur assurant la mise en marche du dispositif et la diode Zéner n'étant conductrice que lorsque le deuxième transistor est passant. L'invention est également remarquable en ce que ladite diode Zéner protège le premier transistor en cas de court-circuit de la charge alimentée par le dispositif. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront bien de la description ciaprès d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention donné ci-après à titre d'exemple non limitatif, et est illustré par les figures jointes - la figure 1 montre un dispositif d'alimentation en tension positive, à commande positive, - la figure 2 illustre un cas d'alimentation négative à commande positive et comportant un filtre pour éliminer les commandes fugitives Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, un transistor de puissance T3 de type PNP, fournit sur son collecteur Al, relié à la sortie S du dispositif, une tension positive destinée à l'alimentation d'une certaine charge CH connectée au point S. Une diode D est intercalée dans la liaison AI-S pour protéger le transistor T1 contre les surtensions positives.L'émetteur de Tl est relié à la tension d'alimentation positive + e, et à une résistance Rb dont l'autre extrémité est connectée à sa base Bi. Le point Bl est également relié au collecteur A2 d'un transistor T2 de type NPN à travers une résistance Ri et une diode Dl en série, la cathode de la diode étant du côté de A2. Le point A2 est aussi relié à la cathode d'une diode D3 dont l'anode est connectée à une sortie Sr utilisée pour la surveillance du dispositif par exemple pour une signalisation. L'émetteur du transistor T2 est relié d'une part à la polarité + e par une résistance R5, d'autre part à la polarité - e par une diode D5 dont l'anode est du côté de l'émetteur de T2. De la base B2 de T2 partent 4 liaisons - vers lapolarité - e à travers une résistance R6 - vers la polarité - e à travers une diode D6 évitant les surtensions négatives au point B2 - vers un point P par un condensateur Cl - vers le point P par une diode Zéner Z dont la cathode est connectée à P et l'anode à B2. Le point P est également relié à travers une résistance R2 à l'anode d'une diode D2 dont la cathode est connectée au point Al. Au point Al sont aussi connectées une résistance R7 et une diode D7 en paral vièle, reliées d'autre part à la polarité négative, la cathode de D7 étant orientée vers Ai. Le dispositif comporte n entrées El, E2, ... En protégées des retours de courant respectivement par des diodes dl à dn dont l'anode est reliée à l'entrée correspondante et dont toutes les cathodes sont connectées au point E, relié au point P à travers une résistance R3, lesdites entrées étant destinées à la réception d'une commande C de polarité positive. Le fonctionnement du dispositif s'effectue de la manière suivante - à la réception d'une polarité positive sur l'une des entres, le courant de base du transistor T2 est établi à travers le condensateur Cl et la résistance R6. En effet le pont de résistances formé par R7, R2, R3 entre la polarité - e et la polarité positive d'entrée crée au point P un potentiel trop proche de celui du point B2 pour provoquer le claquage de la diode Zéner. Pendant la charge du condensateur Cl, le transistor T2 est passant et fournit à T1 son courant de base à travers Rb, Rl, et la diode D1. Le transistor Tl peut se saturer et donner sur son collecteur Al la tension positive voisine de + e destinée à alimenter la charge CH. La diode D2 est alors bloquée, et l'élévation de potentiel qui en résulte au point P provoque le claquage de la diode Zéner, qui fournit alors à T2 son courant de base normal. La protection du dispositif évite la destruction du transistor de puissance lorsqu'il se produit un court-circuit de la charge CH. En effet la chute de tension en S provoquée par le court-circuit bloque la diode Zéner, ce qui a pour effet de bloquer les transistors T1 et T2. Si le court-circuit est présent avant la commande de mise en marche, le transistor Tl n'est passant que pendant le temps de charge du condensateur Cl. Le-dispositif est également protégé contre les surtensions négatives par les diodes D6 et D7, et contre les surtensions positives par la diode D. Dans le cas où le potentiel d'alimentation appliqué à la charge CH et le signal de commande sont de polarités opposées,-on utilisera un transistor supplémentaire T3 destiné à inverser le signal de commande. Un exemple de dispositif d'alimentation négative à commande positive est donné sur la figure 2. On retrouve sur cette figure les mêmes éléments que sur la figure 1, avec les modifications suivantes - le transistor T1 est de type NPN, et T2 de type PNP, - les polarités de toutes les tensions et le sens des diodes ont été inversés, - entre la résistance R3 et le point E où convergent les entrées a été ajouté le transistor T3 de type NPN, L'émetteur de T3 est connecté à R3, et le collecteur reçoit la polarité - e. La base B3 du transistor T3 est reliée à travers la résistance R9 à une polarité négative, et au point E à travers les résistances R10 et Rîl en série. - des moyens de filtrage ont été ajoutés, qui sont utilisés lorsque l'on veut éviter qu'un signal parasite déclenche le dispositif. D'une part un condensateur C3 et une résistance R8 sont reliés en parallèle entre la polarité - e et le point F commun à R10 et Rail, d'autre part un condensateur C2 est connecté entre le point P et la polarité + e. Ces condensateurs empêchent les transistors T2 et T3 de devenir passants si le signal d'entrée est fugitif. Le dispositif selon l'invention est applicable quelle que soit la polarité de l'alimentation fournie à la charge et du signal de commande utilisé. On ne sortira pas non plus du cadre de l'invention en remplaçant certains moyens, par exemple les moyens de commande du transistor T2, par des moyens capables d'assurer la même fonction technique. REVENDICATIONS 1/ Dispositif électronique d'alimentation comportant un circuit d'alimentation intercalé entre une source de tension continue et unesortie et asservi à un étage de commande comportant un certain nombre d'entrées destinées à recevoir des signaux de mise en marche du dispositif, caractérisé en ce que la protection dudit dispositif est assurée par la séparation en deux voies du circuit de commande dudit étage de commande, la première voie ne permettant que le passage d'un courant transitoire destiné à assurer la mise en marche du dispositif, la seconde voie n' autorisant le passage du courant normal d'alimentation dudit étage de commande que dans le cas où le courant d'utilisation à la sortie du dispositif ne dépasse pas une certaine valeur et par une liaison entre la sortie du dispositif et l'entrée de l'étage de commande, de façon à assurer le blocage de l'étage de commande en cas de defaut dans le circuit de sortie du dispositif. 2/ Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel le circuit d'alimentation comporte au moins un transistor (T1), caractérise en ce que l'étage de commande comporte au moins un transistor (T2) de type opposé à celui du transistor d'alimentation (tu), dont le collecteur est relié à la base (Bl) du transistor d'alimentation (Tl) à travers une résistance et/ou une diode, et dont la base (B2) est reliée d'une part à travers une résistance à une polarité opposée à celle du signal de commande, et d'autre part à un point (P) à travers le circuit de commande à deux voies de l'étage de commande, ledit point (P) recevant le signal de commande présent à l'entrée du dispositif à- travers une liaison adaptée à l'application particulière envisagée. 3/ Dispositif suivant la revendication I ou 2, caractérisE en ce que ladite première voie du circuit de commande fournissant le courant de mise en marche du dispositif est constituée par un condensateur (Cl). 4/ Dispositif suivant l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que la deuxième voie du circuit de commande fournissant le courant de fonctionnement normal du dispositif, comporte une diode Zéner (Z). 5/ Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison entre la sortie du dispositif et le point (P) d'entrée de l'étage de commande est constituée par une résistance et une diode en série, la diode étant orientée de façon à ce qu'elle soit bloquée lorsqu'un court-circuit se produit sur la charge connectée à la sortie (S) du dispositif. 6/ Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le signal de commande est appliqué à l'entrée de l'étage de commande soit directement à travers une résistance (R3) dans le cas où la tension de commande et la tension d'alimentation ont la même polarité, soit à travers un transistor, fonctionnant en amplificateur inverseur, lorsque les tensions de commande et d'alimentation ont des polarités opposées.