Brevet FR2477299A1 — publié le 19810904

Procedé de régulation de la tension de sortie d'un dispositif d'alimentation et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. La présente invention concerne un procédé de régulation de la tension de sortie du un dispositif d'alimentation et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Actuellement, pour alimenter des installations électriques ou électroniques, soit en tension alternative, soit en tension continue, l'utilisateur emploie le plus~souvent des dispositifs d'alimentation raccordés au réseau alternatif. Toutefois, les tensions délivrées par le réseau alternatif peuvent, du fait de la variation de la charge et de la complexité du réseau, varier entre + 10% de leurs valeurs nominales, alors que les installations à alimenter et plus particulièrement les installations électroniques exigent pour leur bon fonctionnement le respect de tolérances étroites et cela dans des conditions de charge et d'environnement pouvant présenter de grandes variations .On connait actuellement divers procédes pour stabiliser ou réguler la tension de sortie diun dispositif d{alim.en'cation et il existe donc sur le marché de nombreux dispositifs pour la mise en oeuvre des procédés ci-dessus. Toutefois, les dispositifs de régulation existants actuellement sur le marché présentent l'inconvénient d'avoir un rendement très faible. D'autre part les systèmes à "découpage bien que présentant un rendement beaucoup plus élevé, sont d'une construction complexe et engendrent des "parasites. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de régulation de la tension de sortie d'un dispositif d'alimentation assurant un bon rendement et une grande sécurité d'emploi. La présente invention a aussi pour but de fournir un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus qui soit de construction très simple et d'un prix de revient moins élevé que celui des systèmes dits à "découpage". La présente invention a pour objet un procédé de régula- tion de la tension de sortie dlun dispositif d'alimentation caractérisé en ce que l'on réinjecte sur l'entrée du dispositif d'alimentation, par l'intermédiaire d'une boucle de réaction, une tension qui est fonction de la tension de sortie à stabiliser. La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif d'alimentation de tout type connu muni d'une boucle de réaction comportant un transformateur connecté en série avec le primaire du transformateur d'entrée dudit dispositif d'alimentation, l'impédance dudit transformateur variant pour conserver une tension de sortie stable en fonction des variations de la tension d'entrée et des caractéristiques de charge. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le secondaire du transformateur est connecté directement ou par l'intermédiaire d'une cellule de redressement à un élément de commande qui se comporte comme une impédance variable. De préférence, l'élément de commande est constitué par un transistor. Selon une autre caractéristique de la présente invention, au moins une partie du courant de réglage est réinjectée dans le circuit ou dispositif d'alimentation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 représente un mode de réalisa tion d'un dispositif d'alimentation de tension continue comportant un dispositif de régulation de la tension de sortie dudit dispositif d'alimentation conforme à la présente invention,et la figure 2 repré sente une variante de réalisation du dispo sitif d'alimentation de tension continue de figure 1. En se référant à la figure 1, l'ensemble représenté comporte un dispositif d'alimentation 1 de type connu et un circuit de réaction 2. Le dispositif d'alimentation 1 est constitué d'un transformateur 11 dont les bornes du primaire sont connectées respectivement une borne de la source dénergie,généralement le secteur,et à une borne du circuit de réaction décrit ciaprès. Le secondaire du transformateur il est connecté à une cellule de redressement du type bivalve. De manière plus spécifique, la cellule de redressement est constituée de deux diodes 12, 13 dont les anodes sont connectées respectivement sur chaque borne du secondaire du transformateur 11 et les cathodes sont connectées en un point commun.Une ligne conductrice 17 est connectée au point milieu du secondaire. I1 est évident pour l'homme de l'art qutune cellule de redressement du type par pont-de diodes pourrait être utilisée à la place de la cellule décrite ci-dessus, ou même d'autres dispositifs de redressement équivalents. La cellule de redressement est suivie d'une cellule defiltrage de type connu de manière à obtenir une tension filtrée aux bornes de l'utilisation. La cellule de filtrage est constituée d'une inductance 15 connectée en série avec la sortie de la cellule de redresse entre deux condensateurs 14 et 16. On obtient donc entre la ligne de sortie de la cellule de filtrage et la ligne 17 une tension continue de sortie Vs.Toutefois, cette tension varie en fonction des variations de la tension d'entree qui est en général la tension du secteur. Conformément à la présente invention, on munit le dispositif d'alimentation ci-dessus d'une boucle de réaction. Ainsi, le primaire d'un transformateur 21 est monté en série avec le primaire du transformateur 11 à savoir une de ses bornes est connectée à une des bornes du frimaire du transformateur 11 et son autre borne à 1' autre borne de la source d'énergie. Le secondaire du transformateur 21 est connecté à une cellule de redressement du type bivalve telle que décrite ci-dessus. Cette cellule est constituée de deux diodes 22, 23 dont les cathodes sont connectées à un point commun lui-même relié à une impédance variable constituée dans le mode de réalisation représenté par un transistor 24 du type NPN.Une ligne conductrice 25 relie l'émetteur du transistor 24 et le point milieu du secondaire du transformateur 21. A la base du transistor 24 est connectée la sortie d'un amplificateur A dont les deux bornes d'entrée sont connectées respectivement aux deux bornes de sortie du dispositif d'alimentation décrit ci-dessus. Toutefois les deux bornes d'entrée de l'amplificateur A pourraient être connectées en tout autre endroit de l'installation connectée au dispositif d'alimentation, à savoir au point de l'installation où la tension doit être stabilisée. Le dispositif ainsi conçu fonctionne de la manière suivante. Aux bornes du dispositif d'alimentation 1 est appliquée une tension alternative Vel qui est égale à Ve la tension du secteur - Ve2 la tension aux bornes du transformateur 21. Cette tension alternative donne, après passage à travers la cellule de redressement et la cellule de filtrage, une tension de sortie continue Vs. La tension Vs de sortie et une tension de référence (B) qui peut être donnée par une diode Zener ou par tout autre procédé connu,sont appliquées à l'entrée d'un amplificateur A qui délivre en sortie une tension EVs et un courant i.b. appliqué à la base du transistor 24 lorsque la tension Vs est inférieure à la tension de référence. D'autre part, du fait du montage des deux diodes 22, 23 le courant collecteur ic circule dans le sens indiqué par la flèche et l'on obtient un courant émetteur ie = ib + ic qui est prélevé sur le secondaire du transformateur 21.Toute variation du courant ie fait varier le courant circulant dans le secondaire du transformateur et, en conséquence, le courant circulant dans le primaire et donc la tension du primaire. Ainsi si la tension d'entrée, a savoir le secteur Ve subit une variation positive, la tension Vel augmentera et la tension continue Vs aura tendance à croître . il s'ensuit que AVs augmente et que ib diminue, ce qui a pour effet de diminuer le courant dans le secondaire du transformateur 21. La tension aux bornes du primaire du transformateur 21 augmente donc en fonction de la variation de la tension Vs, ce qui diminue la tension Vel. Le système ci-dessus permet donc de compenser les variations de tension en entrée et d'obtenir ainsi une tension en sortie stable. La figure II représente une variante de réalisation du dispositif représenté à la figure I. Dans cette figure, les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les memes références. La variante de réalisation consiste à connecter l'émetteur du transistor 24 aux cathodes des diodes 12, 13 du circuit d'alimentation. Ainsi le courant de réglage ie est réinfecté dans le circuit d'utilisation. De plus, dans les modes de réalisation des figures I et Il, la tension alternative entre les points A et B aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur 11 est une tension stabilisée. I1 est donc possible avec les montages décrits ci-dessus d'obtenir en sortie une tension alternative stabilisée Vsl. De même, il est évident pour l'homme de l'art que l'on peut envisager un montage dans lequel le transformateur 11 comprend en plus de l'enroulement secondaire représenté au moins un enroulement secondaire supplémentaire qui fournit lui aussi une tension alternative stabilisée.Bien entendu, si l'un quelconque des enroulements secondaires supplémentaires est suivi d'une cellule de redressement et d'une cellule de filtrage, on obtient alors en sortie une tension continue stabilisée. De même, dans les modes de réalisation des figures I et II, la tension entre les points C et D de l'enroulement primaire du transformateur 11 est une tension stabilisée. I1 est donc possible de monter un transformateur supplémentaire dont l'enroulement primaire est connecté entre les points C et D, la tension alternative aux bornes du ou des enroulements secondaires dudit transformateur étant alors stabilisée. I1 est aussi possible dans ce cas d'obtenir une tension continue stabilisée en ajoutant des cellules de redressement et de filtrage. Le mode de réalisation décrit ci-dessus est susceptible de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS L Un procédé de régulation de la tension de sortie d'un dispositif d'alimentation, caractérisé en ce que I on réinjecte sur l'entrée du dispositif d'alimentation,par l'intermédiaire d'une boucle de réaction, une tension qui est fonction de la tension de sortie à stabiliser. 2. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif d'alimentation de tout type connu muni d'une boucle de réaction comportant un transformateur connecté en série avec le primaire du transformateur d'entrée dudit dispositif d'alimentation; l'impédance dudit transformateur variant pour conserver une tension de sortie stable en fonction des variations de la tension d'entrée et des caractéristiques de charge. 3. Un dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le secondaire du transformateur est connecté directement ou par l'intermédiaire d'une cellule de redressement à un élément de commande qui se comporte comme une impédance variable. 4. Un dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de commande est constitué par un transistor. 5. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que au moins une partie du courant de réglage est réinjectée dans le circuit du dispositif d'alimentation.