Brevet FR2308138A1 — publié le 19761112

La présente invention a trait à un régulateur de tension. Elle concerne, plus particuliéement, un dispositif délivrant une tension continue proportionnelle à une autre tension continue, ces tensions étant isolées galvaniquement entre elles. Il est connu de séparer des circuits fonctionnant en courant alternatif par un moyen de couplage, par exemple un condensateur ou un transformateur, qui réalise un isolement galvanique entre les circuits. De plus, il est connu qu'ce caractéristique de transfert existe entre les enroulements d'un transformateur. La présente invention se propose de réaliser un régulateur de tension ayant un nombre réduit de; composants, dont le montage et le fonctionnement sont très simples. Dans cette réalisation un transformateur est utilisé d'une manière originale, pour obtenir une tension continue comparable à une valeur de consigne, afin de réguler la valeur d'une tension continue dont on veut rester isolé galvaniquement. Selon une caractéristique de la présente invention, un régulateur de tension comportant une première entrée connectable à une source d'un signal périodique, une seconde entrée connectable à une source d'un courant continu à réguler et une sortie fournissant un courant continu, est principalement caractérisé en ce qu'un moyen d'isolement galvanique sépare les deux dites entrées, et est constitué par un transformateur de rapport donné entre ses enroulements, dont 1 l'enroulement primaire est relié à ladite première entrée, ainsi qu'd un circuit redresseur en' parallèle sur ladite première entrée et fournissant à la sortie un courant continu proportionnel audit courant à réguler, et dont l'enroulement secondaire est relié à une diagonale d'un pont redresseur à diodes, l'autre diagonale étant connectée à la source de courant continu à réguler. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple en se référant à la figure unique qui représente un schéma 'synoptique d'un régulateur de tension. Sur cette figure on distingue deux parties séparées entre elles par un transformateur 6 de couplage en courant alternatif et d'isolement en courant continu. Les éléments représentés du côté primaire P du transformateur, figurés du côté gauche, constituent un circuit convertisseur de tension alternative en une tension continue. Du côté secondaire S, à droite de la figure, sont représentés les éléments constituant un circuit de régulation réagissant sur la valeur de la tension continue de sortie du circuit. Une source 8 d'un signal périodique Ve, représentée sur la figure sous forme d'un signal rectangulaire, est connectée à la borne d'entrée 11 du système régulateur. Ce signal traverse un condensateur 1 et une résistance 2 montés en série ; cette résistance est connectée ensuite en un point de jonction commun, d'une part, à une extrémité d'un enroulement primaire P du transformateur 6 ayant l'autre extrémité connectée à la masse, et, d'autre part, à un ensemble comportant un redresseur 3 ayant sa sortie connectée à un circuit d'intégration constitué par un condensateur 4 et une résistance 5 montés en parallèle entre eux et en parallèle aux bornes de sortie 12 fournissant la tension de sortie V8. Le redresseur 3 est constitué par une diode montée en détecteur de tension crête. Le régulateur sus-mentionné comporte l'enroulement secondaire S du transformateur 6 connecté par ses bornes à une diagonale d'un pont de redressement 7 à diodes, tandis que l'autre diagonale du pont est directement reliée à la tension à réguler Vr. La tension alternative développée au secondaire S du transformateur 6 par le signal alternatif d'entrée e se trouve être appliquée à la diagonale du pont 7 ; sans la présence de ce pont la tension Ve atteindrait une valeur Ve k, où k est un facteur multiplicatif dépendant des valeurs des composants en série, condensateur 1 et résistance 2, et du rapport de transformation n entre les enroulements P et S du transformateur 6. La présence du pont 7 interdit à la tension alternative développée au secondaire de dépasser la tension continue Vr, en raison du court-circuit des diodes lorsqu'elles atteignent leur état passant et en considérant que l'impédance de la source 9 reste négligeable ; en conséquence, dans le primaire du transformateur 6, la tension d'entrée Ve ne peut dépasser la valeur Vr/k ; cette valeur limite, indiquée par des traits interrompus sur la courbe 10 représentative du signal périodique Ve de la figure, est détectée par les circuits redresseur de crête 3 et d' intégration 4, 5, dont la sortie 12 fournit ainsi une tension continue V8 proportionnelle à la tension continue Vr, sans liaison électrique continue entre ces deux tensions V8 et Vr du fait de l'isolement galvanique obtenu par la présence du transformateur 6. Les caractéristiques du signal périodique d'entrée e peuvent être choisies avec une assez grande liberté. Sa forme, sa stabilité en fréquence ou en amplitude ne sont pas critiques à condition que la fréquence du signal soit grande devant l'inverse de la constante de temps du circuit intégrateur 4, 5, et que son amplitude soit supérieure à la valeur V 2k maximale envisagée dans l'utilisation du dispositif. Il est possible de constituer plusieurs moyens de régulation tel que défini précedemment en prévoyant plusieurs circuits primaires indépendants ; le régulateur permet d'obtenir alors plusieurs tensions continues de sortie indépendantes entre elles. Le régulateur de tension selon l'invention trouve son application dans le domaine de la régulation et de l'asservissement des dispositifs électroniques, ainsi que dans le domaine de mesures électriques où les problèmes d'isolement peuvent être critiques. REVENDICATIONS 1. Régulateur de tension comportant une première entrée connectable à une source d'un signal périodique, une seconde entrée connectable à une source d'un courant continu à réguler et une sortie fournissant un courant continu, caractérisé en ce qu'un moyen d'isolement galvanique sépare les deux dites entrées, et est constitué par un transformateur (6) de rapport donné (n) entre ses enroulements, dont l'enroulement primaire (P) est relié à ladite première entrée (il), ainsi qu'à un circuit redresseur (3), en parallèle sur ladite première entrée et fournissant à la sortie (12) un courant continu (V8) proportionnel audit courant (Vr) à réguler, et dont l'enroulement secondaire (ss) est relié à une diagonale d'un pont redresseur à diodes (7), l'autre diagonale étant connectée à la source (9) de courant continu à réguler. 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit redresseur comporte une diode (3) de détection de croate dudit signal périodique (Ve) associée à un circuit d'intégration à résistance (5) et capacité (4) montées en parallèle entre elles et aux dites bornes de sortie (12) à courant continu. 3. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le primaire (P) dudit transformateur (6) comporte plusieurs enroulements primaires individuellement as sociables avec une source (8) de signal périodique et des moyens de redressement