Brevet FR2524683A1 — publié le 19831007

_-1 Dispositif générateur de courant pour préservation des mémoires vives volatiles L'invention concerne les générateurs de courant utilisés pour pré- server les mémoires vives volatiles, notamment les mémoires statiques en technologie C-MOS par exemple, lors des pannes d'alimentation. De telles mémoires sont couramment utilisés dans les microprocesseurs. La fonction de préservation est généralement assurée par des géné- rateurs primaires, ou batteries de générateurs, de basse tension, de 3 ou 6 volts par exemple Un montage classique consiste à utiliser une pile en série avec une diode qui isole la pile du circuit dont la tension normale d'alimentation est supérieure, la diode empêchant une recharge de la pile qui lui serait néfaste Celle-ci est en effet, dans cette applica- tion, un générateur primaire, théoriquement non réversible et non conçu pour être rechargé Une diode n'ayant pas une résistance inverse infi- nie, il circule toujours un faible courant de fuite qui recharge la pile. La difficulté réside dans la détermination du courant de recharge maxi- mum admissible par la pile, sachant que ce phénomène doit se poursuivre pendant une durée très longue, de plusieurs années, par exemple dix ans. Cette difficulté entrave la fiabilité intrinsèque de la pile dans cette application. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients d'une telle solution. L'invention a pour objet un dispositif générateur de courant pour préservation des mémoires vives volatiles dans lequel la pile fonctionne en décharge dans les conditions normales d'utilisation c'est-à-dire en présence d'une alimentation normale des mémoires. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation illustré par la figure unique annexée, dans laquelle 1 est une pile, de tension U de 3 volts par exemple, 2 une diode, et 3 une résistance de très forte valeur en paral- lèle sur la pile L'ensemble est relié aux bornes d'une source continue S dont les potentiels sont repérés par O et +V, par exemple O et + 5 volts, alimentant normalement les mémoires, ou les microprocesseurs; le poten- tiel O est relié à la masse La diode 2 est en série avec la pile 1 qui débite à travers la diode lorsque la tension de la source continue 2 devient inférieure à 3 volts; la diode 2 est donc polarisée en inverse lorsque la tension de la source continue S est supérieure à 3 volts La résistance 3, de valeur R, étant connectée en parallèle sur la pile, est parcourue par un courant i R égal à U/R ampères, soit 3/R ampères avec U = 3 volts Dans la diode 2, aux bornes de laquelle on a une tension V U, soit 2 volts avec U = 5 et V = 3 volts, il circule un courant inverse id Par conséquent la pile 1 délivre un courant ip tel que i R = ip + id Par un choix judicieux de la valeur R de la résistance 3 on obtiendrait i R = id, soit un courant ip = O; en d'autres termes, le courant de fuite développe dans la résistance R une différence de poten- tiel égale à la force électromotrice de la pile; la pile ne débiterait donc pas Le courant inverse id de la diode pouvant être variable, et notamment augmenter avec la température, on choisira R> id, ce qui entraine ip> o, ces relations étant satisfaites pour le courant inverse maximum qui peut traverser la diode 2 lors du fonctionnement du dispo- sitif générateur Ainsi la pile fonctionne toujours dans le sens normal, c'est-à-dire en décharge Bien entendu le courant ip qu'elle délivre sera aussi faible que possible A titre d'exemple le courant inverse d'une diode, pour un type de diode donné, se situe, entre 5 et 20 nanoampères à la température ambiante, et peut atteindre 100 à 150 nanoa- mpères à la température de 1000 C Avec une pile au lithium manganèse d'une tension de 3 volts et d'une capacité de 190 m Ah par exemple, et une résistance de 10 mégohms en parallèle, le courant i R dans la résistance est de 300 nanoampères Avec un courant inverse id dans la diode de par exemple 10 nanoampères pour une source continue S de tension 5 volts, le courant ip débité par la pile est ip = i R id = 290 nanoampères Ce courant représente une perte de capacité de 2,3 m Ah par an, soit environ 1,2 % de la capacité de la pile Cette perte de capacité, dont on doit tenir compte dans les applications auxquelles le dispositif générateur est destiné, est suffisamment faible pour que le dispositif générateur puisse fonctionner correctement pendant toute la durée de vie qui lui est demandée, par exemple plusieurs années L'énergie réellement fournie, en secours, par un dispositif générateur est relativement peu importante, d'autant que pour des durées aussi longues on fait appel à des piles à anode de lithium, à faible autodécharge et forte énergie spécifique. -3 - L'inconvénient présenté par la perte dé capacité de la pile, perte due à la présence de la résistance 3, est très largement compensée par la fiabilité ainsi apportée à la fonction maintien de la mémoire. Le dispositif générateur objet de l'invention peut se présenter avantageusement sous la forme d'un composant électronique 5 encapsulé dans une résine; ce composant qui est constitué par la pile 1, la diode 2 et la résistance 3 comporte trois bornes A, B et C pour son raccordement Au moment de l'utilisation, les bornes B et C sont toutes deux mises au potentiel O (masse) De cette manière, la pile n'est mise en décharge que lors de l'utilisation, et non aussitôt après fabrication du dispositif Bien entendu la résine doit être un bon isolant électrique afin de ne pas créer une résistance de fuite. 4 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif générateur de courant pour préservation des mémoires vives volatiles comportant une pile ( 1) et une diode ( 2) en série, caractérisé par le fait qu'il comporte une résistance ( 3) en parallèle sur la pile, ladite résistance ayant une valeur telle que la pile soit toujours en décharge de manière que le courant (i R) dans la résistance soit toujours au moins égal au courant inverse (id) de la diode. 2/ Dispositif générateur de courant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pile ( 1), la diode ( 2), et la résistance ( 3) sont encapsulées dans une résine électriquement isolante, et constituent un composant électronique ( 5) ayant trois bornes (A, B et C) de raccordement.