Brevet FR2533775A1 — publié le 19840330

La présente invention concerne un circuit de stabilisation de source d'alimentation - Cômme le montre le schéma de la figure 1, dansitun circuit courant de stabilisation d'alimentation, il a été proposé qu'une partie de la sortie du circuit oscillateur 1 produise une contre-réaction sur un circuit de commande 2 constitué par un transistor de commande, par l'intermédiaire d'un circuit de comparaison 3 pour commander le circuit oscillateur afin qu'une sortie stabilisée puisse être obtenue Mais dans ce circuit de stabilisation d'ali- mentation, le rendement est réduit en raison des pertes inévitables produites dans le circuit de commande, comme les pertes au collecteur d'un transistor de commande Et outre, à puissance élevée, le dissipateur thermique doit être grand en raison de la chaleur développée par le transistor de commande, ce qui nuit aux petites dimensions et au prix réduit de l'appareil d'alimentation Pour résoudre ce problème, comme cela sera décrit ci-après, le transistor oscillateur du circuit oscillateur doit être commandé - directement par le signal de contre-réaction après lélimi- nation du circuit de commande Mais la commande directe du transistor oscillateur après lélimination du circuit de commande entraîne qu'une tension de sortie élevée apparaît en l'absence de charge, ce qui pose de nouveaux problèmes comme des dommages à l'appareil, des dérangements ou autres. Un objet de l'invention est donc de proposer un circuit de stabilisation d'alimentation qui permet d'éli- miner les inconvénients inhérents à l'appareil courant, comme mentionné ci-dessus, et qui ne produit pas une sortie de tension élevée d'absence de charge, même si le circuit de commande est éliminé, ce circuit étant simple à réaliser. Un autre objet de l'invention est de proposer un circuit de stabilisation de l'alimentation agencé pour appliquer un signal de contre-réaction au circuit de base du transistor oscillateur par l'intermédiaire d'une diode zener. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un circuit de stabilisation d'alimentation dont les dimensions sont réduites, dont le fonctionnement est str et dont le prix est peu élevé. L'invention concerne donc un circuit de stabilisation d'alimentation comportant un circuit oscil- latear du type à collecteur accordé, un circuit de sortie pour prélever la tension de sortie à un enroulement de sortie couplé magnétiquement avec l'enroulement accordé du circuit oscillateur, un circuit de détection destiné à détecter les variations de la sortie du circuit de sortie, O un amplificateur de comparaison destiné à comparer le signal provenant du circuit de détection avec la tension de référence afin d'amplifier la valeur de la différence entre le signal et la tension de aniàire que le signal de sortie de l'amplificateur de comparaison puisse être appliqué au circuit de base du transistor oscillateur du circuit oscillateur par l'intermédiaire d'une diode zener. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié d'un circuit courant de satabilisation d'alimentation tel que mentionné ci-dessus. La figure 2 est un schéma d'un circuit de stabilisation d'alimentation selon un mode de réalisation de 1 tinvention, La figure 3 est une courbe caractéristique de tension en fonction du courant d'une diode zener utilisée dans le circuit de la figure 2 et Les figures 4,5,6 et 7 représentent d'autres modes de réalisation de l'invention. La figure 2 représente donc un circuit de stabilisation d'alimentation constituant une source d'ali- mentation à tension constante comprenant un circuit oscil- lateur 11 du type à collecteur accordé, dans lequel un circuit d'accord est prévu avec un enroulement d'accord 13 connecté en parallèle avec un condensateur d'accord 14 et connecté au collecteur d'un transistor oscillateur 12, une tension d'entree +E étant appliquée à l'enroulement 13 du circuit osciliateur 11 Dans le circuit oscillateur 11, une résistance de base 15, une diode zener 16, une résistance 17 du stabili- sation d'oscillation et un enroulement 18 de réaction posi- tive sont connectés en série à la base du transistor oscil- lateur 12 tandis qu'un condensateur de régénération 19 est connecté entre la masse et à un point commun entre la diode zener 16 et la résistance de stabilisation 17 Il faut noter que la diode zener 16 est connectée avec son anode sur le côté de la base du transistor oscillateur 12 par la résistance 17 et l'enroulement 18 et que l'enroulement 18 de réaction positive est couplé magnétiquement avec l'en- roulement accordé 13 L'émetteur du transistor oscillateur 12 est connecté au potentiel de la masse Un circuit de sortie 20 comporte un enroulement de sortie 21 couplé magnêtiquement avec l'enroulement accordé 13, avec un nombre de spires qui correspond à la tension de sortie voulue, et un circuit de commutation comporte unc diode 22 dont l'anode est connectée à une extrémité de l'enrouiement de sortie 21 et un cendensateur de filtrage 23 connecté entre la cathode de la diode 22 et l'autre extrémité de l'enroulement 21 qui est connectée au potentiel de la masse Une charge 25 est connectée à la diode 22 par une résistance 24 afin d'éviter une décharge par arc du circuit de sortie Un circuit de détection 26 est connecté entre la sortie du circuit de sortie et le potentiel de la masse et il comporte des résistances de détectinn 27, 28 destinées à détecter les variations de la tension de sortie du circuit de sortie 20 Un amplifica- teurc corparateur 29 est connecté par sa sortie à la résis- tance 15, par son entrée inversée aux points ccmmuns entre les résistances 27 et 28 et par son entrée non inverseuse à un circuit 30 générateur de tension de références L'ampli- ficateur comparateur 29 est prévu pour effectuer la comparaison entre le signal provenant du circuit de détection 26 et la tension de référence produite par le générateur de régérence 30 et en même temps, il amplifie la différence entre ces signaux L'amplificateur comparateur 29 est du type à alimentation dissymétrique, c'est-à-dire qu'une borne d'alimentation est connectée à la source d'ali- mentation tandis que l'autre borne d'alimentation est connectée à la masse Les signaux de sortie de l'amplifi- cateur comparateur 29 sont appliqués à larxsistance de base 15. Un circuit d'alimentation à tension cons- tante réalisé de la manière ci-dessus fonctionne de la manière suivante Dans la phase intiiale, quand l'oscilla- tion du circuit oscillateur 11 démarre, le signal provenant de l'arplificateur 29 est appliqué à la base du transistor oscillateur 12 par la résistance de base 15, etc pour que le transistor oscillateur 12 conduise et qu'un courant - circule dans l'enroulement d'accord 13 par la tension d'entrée +B Par conséquent, une tension est induites dans l'enroulement 18 de réaction positive couplée magnéti- quement avec l'enroulement d'accord de sorte que le côté de la base du transistor oscillateur 12 devient positif et que le côté du condensateur 19 devient négatif L'oscil- lation augmente par charge et décharge répétée du conden- sateur 19 de sorte que le circuit oscillateur 11 se stabilise Ainsi, une tension donnée peut être prélevée au circuit de sortie 20 Si la tension de sortie varie en raison des variations d'entrée de la charge, une partie de cette variation est détectée par le circuit de détection 26. Le courant de base du transistor oscillateur 12 est commandé par le signal de sortie de l'amplificateur comparateur 29 pour stabiliser la tension de sortie sur le circuit de sortie Si la charge 25 est absente, la tension de sortie du circuit de sortie 20 s'élève La variation de la tension de sortie est détectée par le circuit de détection 26. L'amplificateur comparateur 29 fonctionne dans le sens qui contr$e l'oscillation La tension de sortie de l'amplifi- cateur comparateur 29 à ce moment devient inférieure à la tension zener de la diode 16 de sorte que le courant de base du transistor oscillateur 12 prend une valeur minime qui est voisine de l'interruption pour réduire l'oscillation et la tension de sortie donnée peut être produite En l'absence de charge, l'oscillation est contrôlée par l'utilisation de la courbe zener de la diode 16 Il est donc préférable que la courbe zener de la diode 16 soit une courbe régulière comme la courbe B'de la figure 3 plutôt qu'une courbe zener à variations brusques comme - la courbe A Grâce à la commande progressive du courant de base du transistor oscillateur selon la caractéristique de la courbe B, une oscillation intermittente n'est pas produite bien que cette oscillation intermittente serait produite par la caractéristique représentée par la courbe A Cette courbe zoner régulière représentée par la courbe B peut être obtenue par des résistances élevées connectées en parallèle avec la diode zener dont les caractéristiques sont celles de la courbe A, ou par une disposition d'une diode en série avec la diode zener, la polarité de la diode étant inversée par rapport à celle de la diode zener Si l'on suppose que la diode zener 16 n'est pas prévue, et que, en l'absence de charge, la sortie de l'amplificateur comparateur 29 appliquée au circuit de base du transistor oscillateur 12 devient légèrement inférieure à la tension de référence 30, en raison du fait que l'amplificateur comparateur 29 est du type à alimentation dissymétrique il en résulte la circulation d'un courant de base plus intense que nécessaire Ainsi, une tension de sortie élevée en l'absence de charge est produite dans le circuit de sortie 20 par charge et décharge du condensateur de régéné- ration 19, ce qui risque de produire des dommages aux appa- reils connectés à la source d'alimentation Si la tension négative est appliquée au circuit du transistor oscillateur 12 en l'absence de charge, le courant de base de ce tran- sistor oscillateur peut être maintenu à une valeur très faible, proche de l'interruption, et l'oscillation est réduite pour obtenir la tension de sortie donnée Mais le circuit devient compliqué, ce qui augmente son prix. Dans le circuit de stabilisation d'alimen- tation du mode de réalisation décrit ci-dessus, la source d'alimentation à tension constante délivre une tension de sortie qui est toujours positive Le circuit de stabili- sation n'est pas nécessairement limité à cette réalisation de source d'alimentation à tension constante, mais il peut être modifié de différentes manières O Par exemple, la résis- tance de stabilisation 17 dans le circuit oscillateur 11 peut être éliminée si cela est nécessaire Egalement, la position de la diode zener 16 peut être déplacée sur le côté de l'amplificateur comparateur 29 audelà de la résistance 15, plutôt que sur le côté du condensateur de régénération 19, de sorte que la position de cette diode n'est pas limitée à celle représentée sur la figure 2. De même la résistance de protection 24 dans le circuit de sortie 20 n'est pas indispensable Pour produire un courant alternatif dans le circuit de sortie 20, la diode 22 et le condensateur 23 ne sont pas nécessaires Dans le cas o le circuit de sortie 20 délivre un courant alternatif, la sortie du circuit de d 4 tection 26 doit être appliquée à l'amplificateur de comparaison 29 par un circuit redresseur. Par ailleurs, au lieu des résistances 27 et 28 connectées au circuit de sortie 20, le circuit de détection 26 peut comporter un enroulement de détection 31 couplé magnétique- ment avec l'enroulement de sortie 21, un circuit redresseur 34 comprenant une diode 32 et un condensateur de filtrage 33 pour redresser la tension de détection produite dans l'enroulement de détection 31, un circuit diviseur de tension 37 comprenant deux résistances de division de tension 35, 36 pour diviser la tension continue obtenue par le circuit redresseur 34, comme le montre la figure 4 Dans ce cas, une résistance de décharge 38 est prévue à la place du circuit de détection 26 de la figure 2 Il faut noter que le fonc- tionnement de ce mode de réalisation est presque identique à celui du circuit de détection 26 de la figure 2. La disposition de la figure 2 est prévue pour une source d'alimentation à tension constante qui délivre une tension de sortie positive, mais une tension de sortie négative peut être obtenue au moyen de la source d'alimentation à tension constante réalisée comme le montre la figure 5. Dans la disposition de la figure 5, une diode 22 est connectée dans le sens opposé à celui de la diode 22 du circuit de sortie 20 de la figure 2, l'extrémité de la résistance 28 du circuit de détection 26 est connectée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur comparateur 29 par un circuit diviseur de tension 41 comprenant deux résistances 39, 40 la sortie du circuit de détection 26 est connectée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur comparateur 29 et le circuit 30 générateur de tension de référence est connecté à l'entrée inverseuse de l'amplificateur comparateur 29 par le circuit diviseur de tension 41 Dans ce cas, la disposition des autres éléments est entièrement similaires d celle de la figure 2 et le fonctionnement en est presque identique Bien que la source de tension constante comprenant un circuit de détection constitué par l'enroulement de détec- tion 31 représenté sur la figure 4 soit destinée à produire une tension de sortie positivet il est possible d'obtenir une tension de sortie négative en utilisant l'enroulement de détection 31; il suffit alors d'inverser la polarité de la diode 22 dans le circuit de détection 26 Avec cette disposition, il n'y a auxun problème à maintenir inchangée la connexion du circuit de détection 26 ou d'inverser la connexion de l'enroulement de détection 31 De plus, le circuit de stabilisation d'alimentation selon l'invention n'est pas limité à une source d'alimentation à tension cons- tante, car il peut être adapté à une source d'alimentation à courant constant comme le montrent les figures 6 et 7. La figure 6 représente une source d'alimentation à courant constant produisant uen sortie positive,-r dains lequel une borne de l'enroulement de sortie 21, dont l'autre borne est- connectée à l'autre borne 22, est connectée directen:nt a l'entrée non inverseuse de l'amplificateur comparateur 29 avec une dérivation connectée à l'entrée inverseur de l'amplificateur comparateur 29 par une résistance de détec- tion 42 et un cirouit diviseur de tension 45 comprenant deux résistances 43, 44, le circuit 30 générateur de tension de référence étant connecté à l'entrée inverseuse de l'ampli- ficateur comparateur 29 par le circuit diviseur de tension Dans ce cas, une résistance de décharge 46 est connectée en parallèle sur le condensateur de filtrage 23 par une résistance 24 d'absorption de décharge par arc et la dispo- sition des autres éléments est entièrement similaire à celle de la figure 2 La figure 7 montre une source d'alimentation à courant-constant à sortie négative dans lequel la diode 22 est connectée dans le sens opposé à celui de la figure 6, de sorte qu'une borne de l'enroulement de sortie 21 est connectée à la cathode de la diode 22 tandiq que l'autre borne est connectée à la masse par une résistance de détec- tion 47 La sortie de la résistance de connexion 47 qui est connectée à l'autre borne de l'enroulement de sortie 21 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur compara- teur 29 Dans ce cas, le circuit 30 de générateur de tension de référence est connectée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur comparateur 29 et la disposition des autres éléments est entièrement similaire à celle de la figure 6. Dans le circuit de stabilisation d'alimentation selon l'invention, tel que décrit ci-dessus, le signal de contre- réaction est appliqué directement au circuit de base du transistor oscillateur par une diode zener Par conséquent, le circuit de commande courant constitué par des-transistors de commande devient inutile, ce qui améliore le rendement, et permet de réaliser un appareil d'alimentation plus petit et moins coûteux L'invention offre le grand avantage de réduire l'oscillation à une tension de sortie donnée en l'absence de charge, ce qui protège l'appareil d'alimentation. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Circuit de stabilisation de source d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit oscillateur ( 11) du type à collecteur accordé, comprenant un circuit de base ( 15-19) d'un transistor oscillateur ( 12) et un enroulement accordé ( 13), un circuit de sortie ( 20) comprenant un enroulement de sortie ( 21) qui est couplé magnétiquement avec l'enroulement accordé du circuit oscil- lateur pour produire une tension de sortie, un circuit de détection ( 26) pour détecter la variation de la sortie du circuit de sortie, un amplificateur comparateur ( 29) du type à alimentation dissymétrique pour la comparaison entre le signal du circuit de détection et une tension de réfé- rence et pour amplifier la différence entre eux, et une diode zener ( 16) dont la cathode est connectée à l'amplifi- cateur comparateur, la tension de sortie de l'amplificateur comparateur étant agencée pour être appliquée au circuit de base du transistor oscillateur par la diode zener et étant établie pour être inférieure à la tension zener de la diode zener en l'absence de charge. 2 Circuit selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le circuit de détection ( 26) comporte au moins une résistance ( 27,28) connectée au circuit de sortie. 3 Circuit selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le circuit de détection ( 26) comporte un enroulement de détection ( 31) couplé magnétiquement avec l'enroulement de sortie du circuit de sortie, 4 Circuit selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la diode zener ( 16) a une courbe caractéristique à Variations progressives d'augmentation du courant par rapport à la tension. Circuit selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de détec- tion ( 26) est agencé pour appliquer une tension constante, de sorte que le circuit de stabilisation d'alimentation est constitué comme une source d'alimentation à;tension cons- tante d'une commande de tension constante. 6 Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de détection est agencé pour délivrer un courant constant de sorte que le circuit de stabilisation d'alimentation est constitué comme une source d'alimentation à courant constant d'une commande à courant constant.