Brevet FR2324176A1 — publié le 19770408

L'invention concerne un pont d'alimentation du type a transformateur pour installation dtabonné pour télécommunications, notamment pour circuits d'alimentation des lignes et postes téléphoniques dans lesquels l'alimentation est fournie par une source de courant continu située au central de rattachement. Les postes d'alimentation connus comportent généralement un transformateur de grandes dimensions, pour transmettre a la fois le courant continu microphonique et les courants de conversation. En effet la fréquence des courants de conversation à transmettre varie de 300 à 3400 Hz , la transmission de la fréquence la plus basse nécessite une inductance primaire supérieure à 0,5 H. Afin que le circuit magnétique du transformateur ne se sature pas avec le courant continu, il est nécessaire de prévoir un entrefer ce qui conduit à un transformateur encombrant, lourd et ayant des qualités de transmission médiocres, si l'on veut utiliser un transformateur de dimensions raisonnables. Lorsque lton veut utiliser un transformateur à circuit magnétique en ferrite, ce nouveau matériau présente l'avantage d'avoir une bonne induction spécifique mais il a l'inconvénient de se saturer rapidement par le courant continu d'alimentation microphonique qui traverse les enroulements du transformateur. Un entrefer important doit être prévu, ce qui réduit notablement l'inductance des enroulements du transformateur et entraine par suite une mauvaise transmission des fréquences vocales. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients au moyen d'un dispositif simple permettant de réaliser un transformateur ayant un circuit magnétique de tres faibles dimensions. L'invention a pour objet un pont d'alimentation pour ligne téléphonique du type comportant un transformateur dans lequel le bobinage primaire comporte au moins deux enroulements réunis par un condensateur aux bornes duquel est appliquée une source continue d'alimentation, caractérisé en ce qutil comporte un enroulement supplémentaire de compensation du champ magnétisant fournissant un nombre d'ampères-tours continus sensiblement égaux et opposés à ceux fournis par les deux premiers enroulements du bobinage primaire. Selon une caractéristique l'enroulement de compensation est alimenté par un transistor commandé par le passage du courant de ligne. Selon une autre caractéristique une diode est montée en série dans la ligne de façon à compenser la chute de tension directe émetteur-base du transistor. La figure unique du dessin annexé représente schématiquement à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un pont d'alimentation selon I'invention. Le pont d'alimentation représenté comporte essentiellement un transformateur TR comprenant côté primaire deux enroulements identiques A et B et un enroulement C de compensation dont le nombre de spires peut être plus important et ctté secondaire un enroulement S. Les deux enroulements A et B sont bobinés dans le même sens alors que l'enroulement C est bobiné dans le sens contraire. Les flèches indiquent le sens des enroulements. L'enroulement C a pour but de compenser le champ magnétisant créé par les enroulements A et B, en compensant les ampères-tours continus dans le circuit magnétique en ferrite du transformateur. Les enroulements A et B sont réunis par un condensateur Cl qui permet le passage du courant de conversation sans traverser la batterie d'alimentation représentée par les bornes Bl (-) et B2 (Terre). Les bornes de la batterie sont reliées aux bornes du condensateur Cl a travers deux résistances R2 et R4 de même valeur de façon à alimenter la ligne LI L2 par un montage symétrique. Le courant de conversation est recueilli aux bornes L3 L4 de l'enroulement secondaire S, côté central de rattachement.L'enroulement de compensation C est relie au collecteur d'un transistor T du type PNP dont l'émetteur est relié à la terre à travers une résistance RI. La base du transistor T est reliée d'une part a la terre à travers un condensateur C2 et d'autre part a une extrémité de la résistance R2 à travers une résistance R3 de forte valeur. L'autre extrémité de l'enroulement C est connectée à une tension continue -V (par exemple -24 V pour une batterie de 48 V). La résistance R2 de faible valeur insérée dans le circuit téléphonique délivre au point F une tension proportionnelle au courant de ligne, laquelle commande la base G du transistor après filtrage par l'ensemble R3 C2 de façon à éliminer les signaux de conversation et d'éventuels courants parasites à 50 Hz pouvant exister sur la ligne téléphonique. Une diode D en série avec la résistance R2 permet de créer une chute de tension supplémentaire dans le but de compenser la chute de tension directe émetteur-base du transistor T. Le courant ligne I traverse la résistance R2 et la diode D et crée un potentiel VF au point F. L'ensemble résistance R3 + transistor T crée une impédance relativement grande devant l'impédance de la ligne de sorte que leur action est négligeable sur le courant ligne I. Le courant d'émetteur Ie du transistor est très peu différent du courant collecteur donc du courant de compensation Ic. Le rapport entre la valeur de la résistance Ri et la valeur de la résistance R2 détermine le rapport entre la valeur du courant de ligne et du courant de compensation. Si on a RI = 3 R2, on aura I ligne - 3 Ic et par suite le nombre de spires de l'enroulement C sera dans le même rapport vis à vis des enroulements A, B ; ltenroulement C aura ainsi six fois plus de spires que ltenroulement A ou B. Pour obtenir l'égalité R2 I = Ri Ie, on introduit une chute de potentiel par la diode D équivalente à la chute de potentiel Vbe entre base et émetteur du transitor T.Ce qui permet de compenser la chute de tension directe émetteur-base du transistor T par la chute de tension aux bornes de la diode D. On choisit la diode D en fonction de la chute de tension Vbe de facon à obtenir une compensat4on satisfaisante. On pourrait supprimer la diode n en augmentant la valeur de la résistance R2 mais on obtiendrait une compensation moins rigoureuse pour les différentes valeurs du courant de ligne. Le fonctionnement est le suivant L'alimentation en courant continu de la ligne teléphonique Li L2 se fait par la batterie 31 B2 à travers les-enroulements A et B. Le courant continu qui parcourt la ligne Ll L2 a, par suite, une valeur fixe définie par la rosi s tance de la lignes dans les limites imposes de 20 à 70 mA. Le transistor T fonctionne en générateur de courant. Lorsque la ligne est causée, le transistor T est bloqué du fait que sa base et son émetteur sont au meme potentiel. Le potentiel de sa base G est voisin de celui du point F. Lorsque la ligne se ferme, le courant T d travers la diode D et la résistance R2 abaisse le potentiel du point F qui est défini par la chute de tension a travers la diode D et la résistance R2 lorsque le courant de ligne parcourt le circuit de ligne, et par suite celui de la base du transistor T nar rapport à son émetteur. Le transistor T revient conducteur et fournit un courant IC a l'enroulement de compensation C. Pour une tension sur sa base donnée, la valeur du courant de compensation IC fourni par le transistor T depend de la valeur de la resistance Ri reliée à l'émetteur. On choisit la diode n et le transistor T de façon que les chutes de tension dans ces éléments aient des valeurs voisines dans la gamme des courants de ligne de 2D a 70 ma. Le montage assure également une compensation en température. Lorsque la température augmente, la chute de- tension de la diode D diminue, le notentiel en F augmente et par suite le potentiel en G, base du transistor. Le courant de compensation aurait tendance à diminuer mais étant donné que la chute de tension emetteur-base du transistor diminue également avec l'augmen- tation de temperature, il y a compensation des effets contraires et le courant de compensation fourni par le transistor est maintenu sensiblement a sa valeur. La mise en oeuvre de l'invention permet d'utiliser, pourdes performances de transmission égales : même inductance primaire et meme résistance des enrouliements, un transformateur dont le noids du circuit-magnétique est le cinquième de celui d'un transformateur habituel. Rn VEND ICATTONS 1/ Pont d'alimentation pour ligne telèphonique du type comportant un transformateur dans Lequel le bobinage primaire comporte au moins deux enroulements réunis par un condensateur aux bornes duquel est appliquée une source continue d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comnorte un enroulement supplémentaire (C) de compensation du champ magnétisant fournissant un nombre d'ampères-tours continus sensiblement égaux et opposés a ceux fournis par les deux premiers enroulements (A, B) du bobinage primaire. 2/ Pont d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'enroulement de compensation (C) est alimenté par un transistor (T) commande par le passage du courant de ligne. 3l Pont d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'unie diode (D) montée en série dans la ligne permet de compenser la chute de tension directe émetteur-base du transistor (T). 4/ Pont d'alimentation selon l'une des revendications précbdentes, caracterisé par le fait qu' une résistance (R2) insérée dans la ligne délivre une tension lorsque celle-ci est parcourue par le courant de ligne, laquelle est appliquée a la base du transistor (T) et le rend conducteur. 5/ Pont d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une résistance (Rl) en série avec l'émetteur du transistor (T) permet de régler le courant de compensation dans un rapport donné avec le courant de ligne.