Brevet FR2314612A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne un appareil électronique à semi conducteur permettant de convertir un courant électrique continu en courant alternatif sinus o Mal et notamment d'obtenir à partir de l'énergie électrique stockée dans une batterie d'accumulateur une énergie électrique de caractéristique identique à celle du réseau national de distribution On connaît déjà un appareil de ce genre lequel comporte essen tiellement un transformateur de sortie auquel est appliquée alternativement la tension continue qui doit etre transformée, et ce par l'intermédiaire de deux interrupteurs statiques, tels que des transistors, commandés eux memes alternativement par des signaux impulsionnels rectangulaires basse fréquence. Un tel appareil présente l'inconvénient d'ex iger un transfor mateur de sortie basse fréquence et c'est principalement à cet inconvénient que l'invention se propose de remédier. A cet effet, cet appareil permettant de convertir un courant électrique continu en courant alternatif sinusoMdal, comprenant un trans formateur sur les deux demi-enroulements primaires duquel sont respecti vement branchés des interrupteurs statiques tels que des transistors, et un générateur de premier et second signaux de commande périodiques , impul sionnels, déphasés entre eux d'une demi-période, appliqués respectivement aux bases des premier et second transistors interrupteurs, et de largeur variable, asservie à une onde sinusoidale redressée double alternance, est caractérisé en ce que les signaux de commande sont à haute fréquence, de meme que le transformateur dont l'enroulement secondaire est relié à un pont de thyristors dont les gâchettes sont commandées alternativement au rythme basse fréquence Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, un étage de redressement. de filtrage haute fréquence et de récupération est interposé entre l'enroulement secondaire du transformateur et le pont de thyristors pour produire une tension sinusoidale redressée double alternance. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif , une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel: La figure I est un schéma électrique d'un oonvertisseur de courant continu en courant alternatif sinusoïdal suivant l'invention, cette figure montrant diverses formes d'ondes de signaux apparaissant en divers points du circuit. La figure 2 est un diagramme illustrant la forme des signaux de commande appliqués aux transistors interrupteurs. Sur la figure 1, l'appareil suivant l'invention comporte essen tiellement un découpeur haute fréquence 1 , un étage 2 de redressement, de filtrage haute fréquence et de récupération, et un commutateur basse fréquence et inverseur 3. Le découpeur haute fréquence 1 comprend un transformateur haute fréquence 4 dont l'enroulement primaire 4a a ses extrémités connectées respectivement aux collecteurs de deux transistors interrupteurs 5 et 6. Les émetteurs de ces deux transistors sont reliés ensemble et à une borne 7 , tandis que le point milieu de l'enroulement primaire 4a est relié à une autre borne 8. La tension continue U du courant qui doit être transformée en courant alternatif sinusoidal est appliquoeentre les bornes 7 et 8 , la borne 7 qui est reliée aux émetteurs des transistors 5 et 6 du type NPN, ayant la polarité négative. Les extrémités de l'enroulement secondaire 4b du transformateur haute fréquence 4 sont connectées, respectivement par l'intermédiaire de diodes 9 et 10 de meme polarité, à un filtre 1 1 comprenant une self 12 en série avec les diodes et un condensateur 13 branché en parallèle entre le point milieu de l'enroulement secondaire 4b et l'extrémité de la self 12 côté sortie. Une diode 14 a son anode reliée au point mileu de l'enroulement secon daire 4b et sa cathotze au point de jonction entre les diodes 9 et 10 d'une part et la self 12 d'autre part. L'étage commutateur basse fréquence et inverseur 3 comprend essentiellement un pontdetyristors 15 dont deux sommets opposés sont connectés à des bornes de sortie 16 et 17 entre lesquelles apparaît le courant alternatif sinusoidal. L 'appareil est alimenté par des signaux de commande impulsionnels, déphasés l'un par rapport à l'autre et appliqués respectivement à des bornes 18 et 19 connectées aux bases des transistors interrupteurs 5 et 6. Ces signaux de commande ont une forme telle que par exemple celle illustrée sur les ligres a et b du diagramme de la figure 2. Les formes d'ondes représentées sur les lignes a etb sont respectivement appliquées aux bases des transistors 5 et 6. Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'etre décrit est le suivant. La tension continue U qui doit etre convertie en courant alternatif sinusoidale est découpée à haute fréquence , par exemple 20 IdIz, par le commutateur double formé par les transistors 5 et 6 . Ceux-ci sont rendus alternativement conducteurs par les signaux de commande a et b qui sont déphasés entre eux d'une demi-période c'est-à-dire de 25 micro-secondes dans I1 exemple considéré. Ces signaux de commande ont la forme de créneras de largeur variable, de telle façon que le rapport cyclique de chaque signal de commande soit asservi par une référence de tension sinusoïdale basse fréquence, par exemple 50 Hz.Autrement dit, au cours d'une période de 10 millisecondes, la largeur de chaque créneau va en croissant puis en décroissant comme on peut le voir sur la figure 2. La régulation de la tension sinusoidale de sortie est ainsi obtenue par variation de la durée des temps de conduction des deux transistors interrupteurs 5 et 6, ce temps variant par exemple de 5 à 25 micro-secondes. L'étage de redressement et de filtrage haute fréquence 2 délivre à sa sortie, c'est-à-dire aux bornes du condensateur 13, une tension sinusoÏdale redressée double alternance ainsi qu'il est indiqué par la forme d'onde c de la figure 1. Cette tension est ensuite transformée en onde sinusoidale pleine par le pont detyristors 15 qui est attaqué par un signal de commande de période 20 millisecondes et ayant une forme d'onde carrée tel qu'il est représenté en d sur la figure 1. La tension sinusoïdale pleine onde apparaissant à la sortie du pont 15 est représentée par la forme d'onde e et elle est appliquée entre les bornes 16 et 17. L'appareil suivant l'invention offre l'avantage d'avoir un rendement excellent et par ailleurs d'utiliser un transformateur haute fréquence 4 bien moins encombrant qu'un transformateur basse fréquence. REVEND ICAT IONS 1. Appareil permettant de convertir un courant électrique continu en courant alternatif sinusoïdal, comprenant un transformateur sur les deux demi-enroulements primaires duquel sont respectivement branchés des interrupteurs statiques tels que des transistors , et un générateur de premier et second signaux de commande périodiques, impulsionnels, déphasés entre eux d'une demi-période, appliqués respectivement aux bases des premier et second transistors interrupteurs, et de largeur variable, asservie à une onde sinusoïdale redressée double alternance, caractérisé en ce que les signaux de commande snnt à haute fréquence, de même que le transformateur 4 dont l'enroulement secondaire 4b est relié à un pont de thyristors 15 dont les gâchettes sont commandées alternativement au rythme basse fré quence. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un étage 2 de redressement, de filtrage haute fréquence et de récupération-est interposé entre l'enroulement secondaire 4b du transformateur et le pont de thyristors 15 pour produire une tension sinusoidale redressée double alternance.