Brevet FR2288423A1 — publié le 19760514

La présente invention concerne les circuits de commutation transistors. Un circuit de commutation à transistors selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qutil comprend, en combinaison, un transistor de sortie dans le circuit collecteur-émetteur duquel est montee la charge > un transistor d'attaque dont le circuit émetteur-collecteur est branché dans le circuit menant à la base du transistor de sortie, le transistor d'attaque étant alternativement saturé et bloqué en vue de la commande du transistor de sortie, et un transformateur d'intensité comprenant un enroulement primaire branché dans le circuit menant au collecteur du transistor de sortie, et un enroulement secondaire qui est branché dans le circuit émetteur-collecteur du transistor d'attaque de manière qu'il augmente l'intensité du courant vers la base du transistor de sortie lorsqu'il circule un courant dans le circuit collecteur-émetteur du transistor de sortie. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexé sur lequel, la figure 1 est un schéma représentant un premier exemple de réalisation de l'invention ; et la figure 2 est un schéma représentant un deuxième exemple de réalisation d'un circuit de commutation à transistors selon l'invention. Les deux exemples représentés se rapportent à une alimentation intermittente. L'exemple de la figure 1 comprend un transistor de sortie n-p-n ll dont l'émetteur est relié à travers un montage en série d'un inducteur 12 et d'une charge 13 à une ligne d'alimentation négative 14. La base du transistor Il est reliée au collecteur d'un transistor d'attaque p-n-p 15 dont l'émetteur est relié à travers une résistance 16 à l'émetteur du transistor 11. L'inducteur 12 est shunté par un montage en série d'une diode 17 et d'un condensateur 18 et la connexion entre la diode 17 et le condensateur 18 est reliée a la ligne 14. La base du transistor 15 est reliée à un réseau de commande 19. Ce premier exemple comprend en outre un transformateur 21 qui possède un noyau toroldal portant un enroulement primaire 22 formé d'une seule spire et un enroulement secondaire 23 formé d'un grand nombre de spires. Le collecteur du transistor ll est relié à une ligne d'alimentation positive 24 à travers l'enroulement 22 et l'émetteur du transistor 15 est relié à la ligne 24 à travers l'enroulement 23. Le réseau de commande 19 produit une onde de sortie rectangulaire dont le rapport de durée entre les créneaux et les intervalles qui les séparent est varié en vue de la variation de l'intensité moyenne du courant circulant dans la charge 13. Chaque fois que la sortie du réseau 19 estnégative par rapport à la ligne 24, il circule un couinant dans le circuit émetteur-base du transistor 15, de sorte que ce dernier alimente le circuit menant à la base du transistor 11 et provoque sa saturation pour faire ainsi circuler du courant dans la charge 13. Le transformateur 21 produit une réaction qui diminue la dissipation de chaleur dans le transistor 11. Lorsque l'impulsion de sortie du réseau de commande 19 cesse d'être négative par rapport à la ligne 24, les transistors 15 et 11 sont bien entendu bloqués. L'inducteur 12 et le condensateur 18 filtrent le courant circulant dans la charge 13 et la diode 17 agit comme une diode à vide lorsque le transistor 11 est bloqué. Au moment du blocage de ce dernier, le noyau du transformateur est réexcité, en raison de la résistance 16. Selon le mode de réalisation préféré représenté, cette réexcitation est produite par le passage d'une impulsion de courant à travers l'enroulement 23 mais il va de soi qu'il est possible également de prévoir un troisième enroulement sur le noyau du transformateur pour produire la réexcitation. L'augmentation de l'intensité du courant de commande produite par le transformateur 21 assure la saturation complète du transistor de sortie 11, de sorte que sa tension collecteur-émetteur est réduite au minimum et que, par suite, l'énergie dissipée par le transistor de sortie est également réduite au minimum. Le transformateur n'a pas pour fonction d'accélérer le déblocage du transistor 11 quoiqu'il puisse produire cet effet dans certains cas. Le rapport entre les nombres de spires des enroulements du transformateur 21 peut être choisi de manière que le transistor de sortie 11 ne risque en aucun cas d'être sursaturé, étant donné que l'augmentation de l'intensité du courant de commande produite par le transformateur dépend de l'intensité du courant circulant dans la charge. Dans un circuit conventionnel comprenant un transistor d'attaque et un transistor de sortie et où l'émetteur du transistor d'attaque et le collecteur du transistor de sortie sont reliés à la ligne d'alimentation positive, il peut arriver, si le transistor d'attaque possède une durée de déblocage plus courte que le transistor de sortie, que le transistor d'attaque doit laisser passer une forte proportion de l'intensité du courant circulant dans la charge au noment de l'établiXsseaent de l'alimentation. Dans le circuit décrit, cette forte intensité transitoire est évitée du fait que l'inducteur et le rapport des spires du transformateur limitent la pointe dtintensite initiale.L'invention permet par conséquent l'utilisation d'un transistor d'attaque dont l'intensité maximale dans le collecteur est plus faible que celle du transistor d'attaque dans un circuit conventionnel. Le circuit de l'exemple représenté sur la figure 2 a été modifié en ce sens que la charge 113 est montée dans le circuit du collecteur du transistor de sortie 111, de sorte qu'il présente le potentiel d'alimen- tation en l'absence d'une circulation de courant. L'inducteur 112 est branché en série avec l'enroulement primaire 122 du transforiateur 121 entre la charge 113 et le collecteur du transistor 111. La diode 117 est branchée entre la ligne d'alimentation positive 124 et la connexion de l'inducteur 112 et l'enroule ent primaire 122, le condensateur 118 étant monté parallèlement à la charge 113. Le transistor d'attaque 115, qui est un transistor n-p-n dans cet exemple, est relié par son collecteur et A travers l'en- roulement secondaire 123 å l'anode de la diode 117 et, A travers une résistance 116, A la ligne ttalimentation négative 114. La borne de sortie du réseau de commande 119 est reliée A la base du transistor 115 et l'émetteur de ce dernier est relié A La base du transistor de sortie 111. Le fonctionnement du circuit de la figure 2 et ses avantages par rapport A la technique antérieure correspondent A ceux du circuit décrit relativement A la figure 1. I1 est aisément compréhensible que des circuits analogues sont applicables A des transistors de sortie p-n-p lorsque la ligne d'alimentation 24 o" 124 est négative. Le transistor d'attaque 15 ou 115 serait alors du type n-p-n ou p-n-p et la diode 17 ou 117 et le condensateur 18 ou 118 seraient simplement inversés. REVENDICATIONS 1. Circuit de commutation A transistors, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un transistor de sortie dans le circuit collecteur-émetteur duquel est montée la charge, un transistor d'attaque dont le circuit émetteur-collecteur est branché dans le circuit menant à la base du transistor de sortie, le transistor d'attaque étant alternativement saturé et bloqué en vue de la commande du transistor de sortie, et un transformateur d'intensité comprenant un enroulement primaire branché dans le circuit menant au collecteur du transistor de sortie, et un enroulement secondaire qui est branché dans le circuit émetteur-collecteur du transistor d'attaque de manière qu'il augmente l'intensité du courant vers la base du transistor de sortie lorsqu'il circule un courant dans le circuit collecteurémetteur du transistor de sortie. 2. Circuit de commutation à transistors selon la revendication 1 caractérisé en ce que le transistor de sortie est relié par son collecteur A une ligne d'alimentation a travers l'enroulement primaire du transformateur d'intensité et par son émetteur a l'autre ligne d'alimentation à travers la charge. 3. Circuit de commutation A transistors selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transistor d'attaque est du type A conductivité opposée A celle du transistor de sortie et en ce que l'émetteur du transistor d'attaque est relié A la ligne d'alimentation mentionnée en premier à travers l'enroulement secondaire du transformateur, le collecteur du transistor d'attaque étant relié à la base du transistor de sort e. 4. Circuit de commutation A transistors selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'unie résistance est montée entre l'émetteur du transistor de sortie et l'émetteur du transistor d'attaque pour la réexcitation du noyau du transformateur d'intensité lors du blocage du transistor de sortie. 5. Circuit de commutation à transistors selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transistor de sortie est relié directement & une ligne d'alimentation par son émetteur et est relié par son collecteur å l'autre ligne d'alimentation A travers le montage en série de l'enroulement primaire du transformateur d'intensité et de la charge. 6. Circuit de commutation A transistors selon la revendication 5, caractérisé en ce que le transistor d'attaque est du même type de conductivité que le transistor de sortie et est relié par son émetteur A la base du transistor de sortie et par son collecteur et A travers l'enrou liement secondaire du transformateur d'intensité a l'extrémité de l'enroulement primaire de ce transformateur qui n'est pas celle reliée au collecteur du transistor de sortie. 7. Circuit de commutation a transistors selon la revendication 6, caractérisé en ce que le collecteur du transistor d'attaque est également relié par une résistance A la ligne d'alimentation mentionnée en premier en vue de la réexcitation du noyau du transformateur lors du blocage du transistor de sortie. 8. Circuit de cosmutation A transistors selon l'une quelconque des revendications 1 A 7, caractérisé en ce qu'il comprend un condensateur branché en parallèle avec la charge, un inducteur branché en série avec la charge et une diode branchée en parallèle sur le montage en série de l'inducteur et de la charge, de sorte que la circulation de courant dans la charge est prolongée lors du blocage du transistor de sortie.