Brevet FR2225885A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un circuit de réglage pour créer une amplitude constante d'un courant sous forme d'impulsions pour des étages finaux d'impulsions à transistors notamment pour un régulateur d' impulsions transistorisé à montage en pont pour des commandes à faible consommation. I1 est connu d'utiliser des transistors pour la commande de moteurs à courant continu et à faible puissance. Cette commande est obtenue au moyen de tensions rectangulaires à modulation de la durée d'impulsion. Suivant un procédé connu un étage final en montage à émetteur commun, composé de plusieurs transistors montés en parallèle, et équilibré par des résistances d'émetteur, est commandé par un transistor d'étage préliminaire à montage collecteur-base. C'est-à-dire que 11 émetteur du transistor de l'étage préliminaire est relié aux entrées de base de l'étage final, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une résistance de limitation de courant. Le collecteur du transistor de l'étage préliminaire est alors raccordé à la tension d'alimentation de l'étage préliminaire.Dans le cas où le transistor est conducteur/on obtient un courant de base à l'éta- ge final qui dépend du courant de charge de cet étage par suite de la chute de tension provoquée par les résistances d'émetteur d'équilibrage. L'inconvénient de ce montage réside dans le fait que le courant de charge de l'étage final s'oppose a' la tension d'attaque dans le circuit de base de l'étage final et diminuer ainsi le courant de base. Cet inconvénient se manifeste notamment pour de faibles tensions d'alimentation de l'étage d'attaque. Par la réduction du courant de base, le transistor de l'étage final ne peut plus être contr8lé dans la zone de saturation ce qui équivaut à une surcharge thermique détruisant le transistor. I1 est également connu d'appliquer une tension d'alimentation plus élevée à l'étage préliminaire de tels couplages. Par cette mesure on obtient que l'influence exercée par le courant de charge sur le courant de base soit éliminée par l'ali- mentation de la base et que le transistor de l'étage final soit toujours contrôlé ou modulé dans la zone de saturation. Cependant cette méthode présente l'inconvénient que l'on doit supprimer une grande partie de la tension au moyen d'une résistance additionnelle.Ceci, d'une part, conduit à une augmentation de la puissance dissipée dans l'appareil et, d'autre part, oblige à utiliser dans l'étage préliminaire un transistor à tension de rupture élevée qui, dans cette gamme de puissance, est généralement plus coûteux qu'un transistor à tension de rupture plus faible. I1 en résulte que des tensions d'alimentation plus élevées nécessitent une dépense technique plus importante, cependant pour des commandes à faible puissance on n'envisage principalement que des tensions d'alimentation faibles. Il y a en outre la possibilité de diminuer la résistance qui fait suite au transistor de 1 "étage préliminaire lorsque pour de faibles tensions d'alimentation le courant de base n'est plus suffisant pour commander le transistor de l'étage final. On obtient ainsi également une commande du transistor de l'étage final dans la zone de saturation. Cette solution a pour inconvénient qu'il n'est pas possible de diminuer indéfiniment la résistance sans dépasser le courant de base maximum admissible du transistor de l'étage final dans le cas d'un courant de charge trop faible. La présente invention a pour objet d'éliminer les inconvénients cités et de créer au moyen d'un petit nombre de composants un circuit de réglage simple pour produire un courant de commande sous forme d'impulsions et à amplitude constante pour des étages finaux d'impulsions destinés à la commande d'utilisateurs de faible puissance tout en supprimant l'action du courant de charge sur le courant de base et permettant l'utili- sation de faibles tensions d'alimentation. Conformément à l'invention ce résultat est obtenu du fait que le circuit de réglage comporte pour la commande de l'étage final un transistor préliminaire, une résistance et une diode Zéner qui est branchée en parallèle avec le circuit baseémetteur du transistor préliminaire comprenant ladite résistance. Une forme de réalisation particulière prévoit de remplacer la diode Zéner par une source de tension simple, sous forme d'une pile, présentant une tension constante pendant un temps prolongé. Les avantages de l'invention résident dans le fait que l'application du principe d'un courant constant à des étages d'impulsions, notamment à la commande d'étages finaux transistorisés et destinés au réglage des impulsions, permet d'obtenir un courant de base d'amplitude constante et indépendante du courant de charge du moteur. Ce montage assure une modulation du tran sistor de l'étage final dans la zone de saturation. L'utilisation de la diode Zéner rend ce montage particulièrement économique. Par l'application de faibles tensions d'alimentation on évite une dépense technique importante qui serait nécessaire dans le cas de tensions d'alimentation plus élevées. Ce montage permet, en outre, de renoncer à des modifications à l'intérieur du circuit d'impulsions afin d'éliminer l'influence du courant de charge, la simple adjonction de la diode Zéner créant le courant de base constant. Un exemple de réalisation du circuit de réglage suivant l'invention est représenté, à titre non limitatif, au schéma annexé et décrit en détail ci-après. Un transistor 1, en montage émetteur commun, est raccordé par son collecteur à la résistance 2 qui reçoit la tension d'alimentation, ainsi qu a la base d'un transistor 3 de l'étage préliminaire et à une diode Zéner 5. Au collecteur du transistor 3 est appliquée la tension d'alimentation et l'émetteur de ce transistor est relié à la base d'un transistor 6 de l'étage de sortie ou 'étage final par l'intermédiaire d'une résistance 4. Une diode Zéner 5 est branchée en parallèle avec le circuit base-émetteur du transistor 3 compensant la résistance 4. L'émetteur du transistor 6 de l'étage final est raccordé par l'intermédiaire de la résistance 7 au même potentiel que l'é- metteur du transistor 1. Le transistor 6 de l'étage final peut également être remplacé par plusieurs transistors montés en parallèle et équilibrés par des résistances. Le fonctionnement de ce montage est le suivant lie circuit représenté est un étage final d'impulsions avec un étage d'attaque, par exemple, un régulateur d'impulsions transistorisé. Une tension rectangulaire à modulation de la durée des impulsions est introduite par l'intermédiaire du transistor 1. I1 est important pour ce couplage que le transistor 6 de l'étage final soit toujours modulé dans la zone de saturation afin de ne pas faire subir une surcharge au transistor 6 lors de la commande, par exemple, d'un utilisateur de faible puissance, non représenté. A cet effet, on doit appliquer un courant de base déterminé.Celui-ci ne doit pas dépasser une valeur maximale mais présenter par contre une valeur suffisamment élevée dans le cas d'un courant de pleine charge pour moduler le transistor 6 de l'étage final dont le facteur d'amplification de courant a une zone de tolérance bien définie, dans la zone de saturation, de sorte qutune puissance minimale est dissipée par le circuit collecteur-émetteur. La valeur du courant de base est alors influencée par la tension d'alimentation, la résistance 4 et le courant de charge du moteur. En appliquant la loi d'Ohm, on voit que le courant de base diminue lorsque le courant de charge augmente. I1 peut alors se produire que, pour des tensions d'alimentation faibles de l'étage d'attaque, le courant de base ne soit plus suffisant pour moduler le transistor 6 ce qu'on veut justement empêcher.Le dispositif de couplage suivant l'invention permet d'obtenir un courant de base constant et on crée une source à courant constant en comptant le transistor 3 de l'étage préliminaire, avec la résistance 4 et la diode Zéner 5. Cet étage de réglage fonctionne de façon que lton compare à la base du transistor 3 de l'étage préliminaire la valeur réelle du courant de base qui est représentée par la chute de tension obtenue par la résistance 4, avec la valeur nominale du courant représentée par une tension constante, c'està-dire la tension de la diode Zéner 5. Par suite de cette comparaison on obtient pour le'transistor 6 de l'étage final un courant de base constant si le transistor 3 de 1' étage préliminaire n'est pas bloqué. En cas de blocage de ce transistor 3 le courant de base est interrompu ce qui permet de créer un courant d'impulsions à amplitude constante au moyen de ce montage. Le transistor 6 de l'étage final peut également être remplacé par plusieurs transistors montés en parallèle et équilibrés par des résistances. Un montage particulier du couplage suivant l'invention prévoit le remplacement de la diode Zéner 5 par une simple source de courant débitant une tension constante pendant un temps prolongé, par exemple, une pile. REVENI) ICATIONS 1. Circuit de réglage pour étages finaux notamment pour régulateurs d'impulsions transistorisés à montage en pont pour commandes à faible consommation et pour création d'un courant de commande sous forme d'impulsions et à amplitude constante, caractérisé en ce que ce couplage comporte dans 1' étage préliminaire un transistor 3 servant à la commande des étages finaux, une résistance 4 et une diode Zéner 5 qui est branchée en parallèle avec le circuit base-émetteur du transistor préliminaire 3, comprenant la résistance 4. 2. Circuit de réglage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la diode Zéner 5 est remplacée par une simple source de courant débitant une tension constante pendant un temps prolongé, par exemple, une pile.