Brevet FR2310030A1 — publié le 19761126

La présente invention concerne une charge transistorisée dont la valeur de l'impédance est programmable. Si cette charge est montée en série comme un moteur électrique et que le tout est alimenté sous une tension continue E, la variation de l'impédance Z (t) de cette charge, permet de créer aux bornes du moteur, une tension V (t) variable en fonction du temps t. On peut alors écrire en désignant par I (t) llintensité du courant dans le montage série E continue = V (t) + Z (t) . I (t) En choisissant convenablement Z (t), on obtient la tension V (t) que l'on veut. Dans la technique courante, les charges transistorisées utilisent des transistors montés en émetteur commun qui présentent l'inconvénient de ne pouvoir supporter de fortes intensités. De plus, elles ne sont pas programmables au cours du temps, selon les besoins de l'utilisation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet une charge transistorisée dont la valeur de l'impédance est programmable, qu i comporte 1 - Un premier bloc de charge apte à être traversé par un courant dtune première polarité par rapport à un niveau continu de référence 2 - un second bloc de charge en parallèle avec le premier bloc de charge et apte à être traversé par un courant diune polarité inverse par rapport au niveau continu de référence 3 - des moyens pour programmer la valeur de la charge, ces moyens étant connectés en série avec les premier et second blocs de la charge 4 - des moyens pour court circuiter la charge, connectés en parallèle aux premier et second blocs de char ge. D'autre objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre exemple non limitatif en se reportant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1, représente schématiquement une charge transistorisée selon l'invention. La figure 2 représente diverses formes de courant débités par une alimentation en courant continu, dans la charge transistorisée connectée en série avec un récepteur d'impédance fixe. On a représenté sur la figure 1, la charge transistorisée programmable 14 connectée en série avec un récepteur 100 d'impédance fixe, aux bornes diune alimentation en courant continu 1. Cet appareil peut être, par exemple, un moteur électrique dont on veut faire varier la vitesse ou tout autre système qui doit être commandé. La charge transistorisée est composée de deux blocs de charge 63 et 64 aptes à être traversée par des courants de polarités opposés Le bloc 63 fonctionne quand la charge est connectée entre le pôle positif (+) de l'alimentation 1 de la masse M, ce qui est le cas représenté sur la figure; le bloc 64 fonctionne lorsque la charge est connectée entre le pôle négatif (-) de l'alimentation et la masse M. Des moyens 65 sont prévus pour program mer la valeur de la charge transistorisée ; des détails sur ces moyens seront donnés dans la suite de la description .Enfin, la charge comporte des moyens 67 qui permettent de la court circuiter ; ils s oht connectés aux bor nes 73 et M de la charge et sont constitués par deux thyristors 68, 69 con nectés en parallèle inverse selon un montage de type TRIAC, dont la gâchette 70 peut recevoir un signal de court circuit Les blocs de charge sont constitués par des transistors de deux types différents . Le premier bloc 63 comporte des transistors T1 dtun pre mier type (NPN), tandis que le deuxième bloc est constitué par des transis tors T2 diun deuxième type (PNP).Dans chacun de ces blocs, les transistors sont connectés en parallèle selon un montage de type t'émetteur commun" faisant apparattre une résistance R1 sur l'émetteur de chaque transistor T1 et une résistance*R2 sur Irémetteur de chaque transistor T2. Une résistance commune R est connectée en série avec les deux blocs ; son rôle sera ex pliqué ultérieurement Dans chaque bloc , les bases B des transistors sont réunies et con necthes aux moyens de programmation 65 par lwintermédiaire diun transistor de commande , monté en émetteur commun . Ces transistors de commandé sont représentés en TC1 pour le premier bloc et en TC2 pour le deuxième bloc. Ils reçoivent des signaux de commande en provenance des moyens de program mation 65. Les redresseurs 71 et 72 disposés entre les collecteurs des transistors et les moyens de court circuit 67, dans les blocs 63 et 64 , per mettent d'éviter le passage de courants inverses dans lzun ou l'autre des deux blocs, ces courants inverses pouvant en effet endommager les transis tors . Les moyens permettant de programmer les valeurs de la charge , sot constitués par des générateurs de signaux électriques à savoir - Un générateur de courant continu 82 délivrant un courant continu de référence dont la valeur est réglée, soit manuellement, soit par récep tion d'un signal de commande en provenance d'un organe de commande 9. - Un générateur 83, délivrant des signaux de formes diverses ; tels que par exemple, triangulaires en forme de rampe, etc ; les fré quences de ces signaux sont réglables, de marie que leur temps de montée dans le cas où ces signaux ne sont pas sinusordaux. Ce réglage peut être ma nuel ou automatique selon que ce générateur possède ou non une entrée re cevant des signaux extérieurs . Ces signaux extérieure peuvent égale ment provenir de l'organe de commande 9. Le générateur de courant continu 82 ainsi que le générateur 83 ont leurs sorties connectées à un additionneur 86 suivi diun écrêteur 87. Un exemple d'additionneur est donné dans le livre intitulé "Circuits électroniques page 91 - Figure 76 - Editions Radio PARIS 1960 L'ecrêteur peut être constitué par un montage à transistor, fonctionnant en régime de saturation , décrit dans le livre intitulé "Emploi rationnel des transistors " page 67 - Editions Radio - PARIS 1963. Un organe d'asservissement 88 reçoit drune part les signaux provenant de l'écrêter et diautre part les signaux disponibles aux bornes de la résistance R. L'écrêter 87 permet de fixer l'amplitude du courant alterné débité par l'alimentation dans la charge transistorisée tandis que l'organe diasservissement 88 va asservir le courant débité par l'alimentation dans la charge, au courant délivré par lgaditionneur 86. Un exemple, organe d'asservissementest donné dans le livre "Circuits électroniques, page 228 - Edition Radio - PARIS 1954. II est bien évident que les courants que peuvent débiter les différents générateurs sont de polarités positives ou négatives par rapport à la masse M. Le fonctionnement de la charge transistorisée est le suivant La charge est connectée en série avec un récepteur 100, diim- pédance fixe, et est alimentée par la sortie positive , par exemple, de l'alimentation en courant continu 1. On supposera pour faciliter la compréhension du fonctionnement , que le générateur 83 appartenant au générateur de signaux électriques 65 envoie un signal ayant la forme dtune rampe positive de courant par exemple sur la base du transistor de commande TC1. La tension d'alimentation de la charge et du récepteur étant constante, Itim- pédance d'entrée du bloc de charge 63, va décrdflre au fur et à mesure de la montée de la rampe, tandis que l'intensité du courant débité par leali- mentation dans le bloc de charge, sera asservie diune part à la rampe de courant délivrée par le générateur 65, et diantre part à l'intensité du courant continu débité par le générateur 82. Quelle que soit la forme des signaux délivrés par le générateur 83 la charge transistorisée imposera donc à l'alimentation un débit de courant de même forme. Si c1est nécessaire, la charge transistorisée peut être court circu grâce aux moyens de coupure 67 qui peuvent recevoir un signal de commande de court circuit, par exemple en provenance de l'organe de commande 9. Lorsque le générateur 83 délivre des signaux alternés, la fréquence, le facteur de forte et les fronts de montée de ces signaux, ont des valeurs qui sont réglées soit manuellement; soit par des signaux de commande provenant de organe de commande 9. On a représenté en exemple, sur la figure 2 deux formes de courants que peut débiter l'alimentation dans la charge et dans l'appareil 100. On supposera que la variation de la charge grâce à la commande des moyens 65, est telle que lialimentation débite soit une rampe de courant, soit un courant alterné. Sur la figure 2a on a représenté en abscisses le temps t et en or données les variations de ltintensité 1 I du courant dans la charge et dans le récepteur 100 quand le générateur 83 débite une rampe de courant positif et que cette rampe est répétée , deux fois par exemple . Ce courant parcourt le bloc 63 de la figure 1. Le courant lî atteint en fin de rampe est fixé par l'écrêter tandis que la valeur 12 est fixée grâce au générateur de courant continu 82. Sur la figure 2b, on a représenté l'intensité du courant I dans la charge quand le générateurss8e;ibite une rampe de courant négatif dans le bloc 64 de la figure 1. Sur la figure 2c, on a représenté l'intensité du courant I dans la charge , quand le générateur 83 débite un courant périodique positif, parcourant le bloc 63 de la figure 1. Les fronts de montée, tel que le front représenté en 74 , peuvent être flués par le réglage manuel du générateur 83 ou par des signaux de commande en provenance de l'organe de commande 9. Sur la figure 2d on a représenté le courant I dans la charge quand le générateur 83 débite un courant périodique négatif dans le bloc 64 de la figure 1. La charge transistorisée qui vient d'être décrite peut donc être parcourue par des courants de polarités opposées et à titre exemple, les possibilités de cette charge transistorisée sont les suivantes : lorsque le générateur 83 débite un courant périodique l'amplitude du courant dans la charge peut varier de 0 à 50 ampères par bonds de 0,2 ampères , avec un grand choix de fréquences différentes. Si le générateur 83 débite un courant en forme de rampe , l'ampli- tude de la rampe peut varier de 0 à 50 ampères par bonds de 0, 2 ampères. Cette charge transistorisée dont la valeur est programmable est donc très utile dans lealimentation de récepteur dont les caractéristiques comportent de grandes variations de fréquences et de tensions des signaux dialimentation . Ciest le cas , par exemple, de moteurs électriques dont on veut réguler la vitesse avec une grande précision. il est bien évident que dans le mode de réalisation de la charge transistorisée selon l'invention, les moyens utilisés auraient pu être remplacés par des moyens équivalents sans sortir du cadre de lBinvention. REVENDICATIONS Revendication 1/Charge transistorisée dont la valeur de l'impédance est programmable, caractérisée par le fait quelle comporte 1) un premier bloc de charge apte à être traversé par un courant dtuneppremière polarité par rapport à un courant continu de référence 2) un second bloc de charge en parallèle avec le premier bloc de charge, apte à être traversé par un courant d'une polarité inverse par rapport au courant continu de référence 3) des moyens pour programmer la valeur de la charge, ces moyens étant connectésen série avec les premier et second blocs de charge 4) des moyens pour court circuiter la charge, ces moyens étant connectés en parallèle avec les premier et second blocs de charge. Revendication 2/Charge transistorisée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits premier et second blocs de charge sont respectivement constitués par des transistors diun premier et deuxième type, dans chacun de ces blocs, les transistors sont connectés en émetteur commun, en parallèle, leurs émetteurs étant connectés à une résistance commune, les bases des transistors de chaque bloc sont réunis et connectées aux d its moyens programmant la valeur de la charge, par lWintermédiaire diun transistor de commande monté en émetteur commun, la base de ce transistor de commande recevant des signaux de programmation de la charge, en provenance des moyens pour programmer la valeur de la charge. Revendication 3/ Charge transistorisée selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les moyens pour programmer la valeur de la charge sont c onstitués par des générateurs de signaux électriques dont la forme, la fréquence et l'amplitude peuvent être sélectionnées. Revendication 4/Charge transistorisée selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée par le fait que les moyens pour court circuiter la charge sont constitués par un montage du type TRIAC, connecté aux bornes de ladite charge et commandé sur sa gSchette par un signal de court circuit. Revendication 5/ Charge transistorisée selon les revendications 3, 4 et 5 caractérisée par le fait que ladite résistance commune appartenant à la charge, est connecte aux dits générateurs de signaux électriques par llin- termédiaire d zon organe d'asservissement recevant desdits générateurs, dune part un courant continu permettant de régler llintensité du courant continu débité dans la charge et d'autre part,un signal dont la forme correspond à la forme du courant que doit débiter l'alimentation dans la charge.