Brevet FR2313817A1 — publié le 19761231

La présente invention concerne un nouveau circuit de commutation de puissance , destiné particulièrement, mais non exclusivement, à des régulateurs de tension continue, fonctionnant en commutation. I1 est connu, dans un circuit régulateur de tension fonctionnant en commutation, de maintenir le courant de sortie pendant les périodes de blocage au moyen dtune bobine d'inductance dans le conducteur de sortie ou de retour de courant et dtune diode connectée entre la bobine d'inductance et l'autre conducteur. Pendant les périodes de blocage, énergie emmagasinée par la bobine d'inductance est donc libérée et le courant peut circuler dans la charge en passant par la diode. Cette diode bloque le courant-inverse pendant les périodes de déblocage. I1 stest cependant avéré qu'au déblocage, la tension aux bornesdu.circuit collecteur-émetteur du transistor de sortie ne décrott pas en proportion inverse de lautgmentation du courant qui y circule, en raison de ltåction de cette diode, car cette dernière ne récupère pas instantanément sa résistance en opposition. I1 apparait donc une courte crotte de dissipation de puissance dans le transistor de sortie, qui est normalement prévu en modifiant les conditions nominales du circuit. Ltinvention a donc pour objet un circuit de commutation de puissance qui comporte un ensemble de maintien de courant par bobine d'inductance et diode, mais dans lequel la crête de puissance au déblocage est éliminée. Un circuit de commutation de puissance selon ltinvention comporte un transistor de sortie dont le circuit collecteurémetteur estconnect8 entre un conducteur dtalimertation et un conducteur de sortie, un dispositif qui commande le courant appliqué à la base du transistor de sortie de manière à le faire passer entre son état conducteur et son état non conducteur, un conducteur de retour, une bobine dtinductance connectée dans llun desdits conducteurs, une autre bobine d'inductance connectée en série avec une diode entre le conducteur de sortie et le conducteur de retour, et un dispositif connecté aux bornes de cette autre bobine d'inductance et destiné à dissiper l'énergie qui est emmagasinée; la disposition est telle que pendant que le transistor est bloqué, le courant de sortie est maintenu par lwénergie libérée par la première bobine d'inductance, tandis que lorsque le transistor est débloqué, l'énergie libérée par l'autre bobine d'inductance maintient brièvement la tension sur le conducteur de sortie, ce qui réduit la tension aux bornes du circuit collecteur-émetteur du transistor de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel la figure unique représente un exemple d'application de l'invention àun régulateur de tension fonctionnant en commutation. Le circuit représenté comporte un conducteur d'alimentation 10 et un conducteur de retour ll qui sont connectés à une source 13 de courant alternatif triphasé par un redresseur triphasé 12 à deux alternances. Un condensateur de filtrage 14 est connecté entre les conducteurs 10 et il. Le circuit comporte des bornes de sortie 15 et 16; la borne 15 est connectée à un conducteur de sortie 17 et la borne 15 est connectée au conducteur de retour 11 par une bobine d'inductance 18. Un condensateur 19 est connecté entre les bornes de sortie 15 et 16, qui sont également connectées à un circuit 20 de commande de tension qui applique un signal de sortie modulé en rapport d'impulsions, à la base d'un transistor de sortie NPN 21 de la manibre connue, et en fonction de la tension entre les bornes 15 et ló de manière que cette tension stapproche d'une valeur prédéterminée. Le collecteur du transistor 21 est connecto au conducteur 10, son émetteur est connecté au conducteur 17 , et il est amené à saturation pendant les périodes de déblocage. L'anode d'une diode 22 est connecte au conducteur Il et sa cathode est connectée au conducteur 17 par l'intermédiaire d'une autre bobine d'inductance 23. L'anode d'une autre diode 24 est connectée à la cathode de la diode 22 et sa cathode est connectée au conducteur 17 par l'intermédiaire d'une résistance 25. En fonctionnement, quand le transistor 21 est bloqué, l'énergie emmagasinée dans la bobine d'inductance 18 est libérée et le courant qui circule vers une charge extérieure est maintenu initialement par l'intermédiaire des diodes 22 et 24 et de la résistance 25, jusqu'à ce que le courant dans la bobine d'inductance 23 soit suffisant pour bloquer la diode 24. Au déblo cage, de l'énergie est donc emmagasinée dans la bobine d'in- ductance 23 et, pendant une microseconde environ, cette énergie maintient la tension appliquée. Il en résulte que la tension de collecteur-émetteur du transistor 21 commence à dé- croître plutbt que de conserver sa valeur totale, comme ceLa se produirait en l'absence de la bobine d'inductance 23 de la diode 24 et de la résistance 25 et si la cathode de la diode 22 était connectée directement au conducteur 17. Quand le transistor 21 est entièrement débloqué, un courant inverse qui subsiste dans la diode 22' et la bobine d'inductance 23 peut continuer à circuler par la diode 24 et la résistance 25 jusqu'à sa dissipation. La résistance 25 peut être remplacée par une diode Zener. Dans un cas comme dans l'autre, il est nécessaire d'assurer qu'aucun courant ne circule dans la diode 24 quand le transistor 21 est débloqué. Bien entendu, diverses modifications peuvent titre apportées par l'homme de 11 art au circuit qui vient autre décrit uniquement à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICAIIONS 1 - Circuit de commutation de puissance, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor de sortie dont le circuit col lecteur-émetteur est connecté entre un conducteurd" alimenta- tion et un conducteur de sortie, un dispositif qui commande le courant appliqué à la base du transistor de sortie de manière à le faire passer entre son état conducteur et son état non conducteur, un conducteur de retour, une bobine d'inductance connectée dans l'un desdits conducteurs, une autre bobine dtin- ductance connectée en série avec une diode entre le conducteur de sortie et le conducteur de retour, et un dispositif connecté aux bornes de ladite autre bobine d'inductance et destiné à dissiper l'énergie qui y est emmagasinée, la disposition étant telle que pendant que le transistor est bloqué, le courant de sortie est maintenu par l'énergie emmagasinée dans ladite première bobine d'inductance tandis que lorsque le transistor est débloqué, l'énergie libéré par ladite autre bobine d'inductance maintient brièvement la tension sur le conducteur de sortie, de manière à réduire la tension aux bornes du circuit collecteurémetteur du transistor de sortie. 2 - Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bobine d'inductance est connectée dans le conducteur de retour. 3 - Circuit selon la revendication 1 ou 2-, caractérisé en ce qu'il comporte un condensateur connecté entre ledit conducteur de sortie et ledit conducteur de retour. 4 - Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce-que ledit dispositif destiné à dissiper lténergie de ladite autre bobine a'inductance comporte une autre diode et une résistance connectées en série et disposées en parallèle avec ladite autre bobine d'inductance. 5 - Circuit selon ltune quelconque des revendications t à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande ravissant à la tension sur ledit conducteur de sortie en appliquant un signal modulé en durée d'impulsions à la base dudit transistor.