Brevet FR2529034A1 — publié le 19831223

Circuit d'attaque de transformateur La présente invention concerne un circuit d'at- taque de transformateur. Dans un circuit conventionnel à transformateur, ce dernier est connecté directement à une source d'ali- mentation d'une fréquence commerciale de 50 Hz (ou 60 Hz) Mais cette disposition d'attaque directe avec une fré- quence d'alimentation présente le défaut que le transfor- mateur doit être gros et lourd et également d'un prix de fabrication élevé En particulier, ce défaut devient très important quand le transformateur alimente une charge im- portante. Un objet de l'invention est donc de proposer un circuit d'attaque de transformateur qui élimine les in- convènients de la technique antérieure mentionnée ci-des- sus et qui permet de réaliser un transformateur de peti- tesdimensions, léger et de prix de fabrication peu élevé. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention appara tront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se ré- férant aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 est un schéma d'un circuit d'attaque de transformateur selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Figure 2 représente des formes d'ondes de ten- sion illustrant le fonctionnement du circuit d'attaque, la Figure 3 est un schéma détaillé d'un circuit de détection de valeurs de crête du circuit de la Fig 1, la Figure 4 représente des formes d'ondes de ten- sion pour illustrer le fonctionnement du circuit de dé- tecteur,et la Figure 5 est un schéma d'un circuit d'attaque de transformateur selon un autre modede réalisation de l'1 invention. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne une sour- ce de courant alternatif ( 50 ou 60 Hz), la référence 2 désigne un circuit d'attaque de transformateur, la ré- férence 3 désigne un transformateur et la référence 4 une charge. Dans le circuit 2 d'attaque de transformateur, un circuit 8 de détection de valeur de crête est connec- té en parallèle avec deu 5 r lignes 7 qui relient deux bor- nes d'entrée 5 et deux bornes de sortie 6 respectivement, la borne de sortie du circuit 8 de détection de valeur de crête étant connectée à deux commutateurs 9 A et 9 B connectés en série dans les lignes 7, et cette borne de sortie est aussi connectée à un inverseur 10 La borne de sortie de l'inverseur 10 est connectée à deux commuta- teurs l A et ll B disposés respectivement en parallèle sur les lignes 7. L'entrée du commutateur 1 l A est connectée à l'entrée du commutateur 9 A et la sortie du commutateur ll A est connectée à la sortie du commutateur 9 B, tandis que l'entrée du commutateur 11 B est connectée à l'entrée du commutateur 9 B et la sortie du commutateur li B est connectée à la sortie du commutateur 9 À. Autrement dit, la disposition des connexions entre le commutateur 9 A et le commutateur 11 B, et entre le commutateur 9 B et le commutateur 11 A fait apparaître la tension des bornes d'entrée 5 alternativement aux bornes de sortie 6 dans chaque alternance, en réponse au signal de sortie du circuit 8 de détection de valeur de crête et du signal de sortie de l'inverseur 10. Le fonctionnement de ce circuit sera maintenant décrit en regard de la Fig 2. Sur cette figure, (A) représente la forme d'onde de tension(tension d'alimentation) aux bornes d'entrée 5, (B) représente laforme d'onde de la tension de sortie du circuit 8 de détection de valeur de crête (qui cro t pour une valeur de crête positive de la tension d'alimentation ou une valeur approchée et décro t pour une valeur de crête négative de la tension d'alimentation ou sa valeur approchée), (c) montre la forme d'onde de sortie de l'in- op a Tqied i enueqqo (H) la 04 jod MI op OT 4 aos VI, (Y) expieuje 4 T- u opu O sp Qm JOJ UT OP Oa Pz avd 92 vouvd enbi Mo çc eq UOTOU 04 op opummmoo op 4 Tnoa Ta el avd 04 Tnpoad 490 (S) GJ-F-O Tn Dueqoea epuogp emioj MI op e Tq Tom -el op (;b) Ga Tuln 2 tm 4 oea epuojp emaoj Oun qe goeild op 92 MT -T Tnoiae A 7 q elonoq eun sulap egpptmmooz 4 se ea Tu Tn Sulaqoea Opuos P Outx OJ UT OP e'3 'cqc T MI *(J) e A TqT 90 d Ga Tv Tn 2 ula 4 olea oc opuoip emmoj UT emb GJ &' TPP ou q 8 anesseapea 9-L qemq anosseapoi OT and (a) Ga Tu Tn 2 tmqoea epuosp emaoj eun ue epmaojsuoaq 490 OAT 4 muae 4 TU UO TlMq UOMT Tve Op (y) OAT 4 -vui:eq Tv O Pu Os P Oma OJ VI *- 2 Tâ UT OP Px B 29 a u O 4 Ta Oe P q.ulauequ Tm maee 4 Tnoa To up lUOOEOUUOT 40 uoj el çz ens za-NON e 4 j:od 'UT op lq 22 J'a 04 jod MI op Bo Tqaoe xnv B Offl Oa 4 u O 9 90 "lue OOT 4 u OP ú 10 04 x O d Oun 9 u 2 FOPP TS eoueagojg x 13 T 40 08 u O Tqu Ol avd gpuvmmoo xneqm TTTOB Oi T op 49 qq anessexpoi np Oe Tqaoo xnv sep T Ica 4 uoq sopi 4 ue se T 4 uop 110 MON eqa:od eun qe ja qqjod $un l IUQU"Tgpp oz Xia qe 29 oeoueapjga sel -UO'FOU 04 oed epuvmmoo ans 4 vll To -R Oi T sud eq Tnpoid qoe qq anouseapea np elqnop 9 ouenb -9 >JJ eun %u M &M Oa-Felu 2 u'B 400 J e Pu Os P Om JOJ eut' 49 J 8 4 e es op imq imd 139 uâ-r 13 pp imoq esielqd op e-97 a TT-Fn Oaa OA e T Onoq eun 4 uvnq T 49 uoo xnop avd 9 oueub çt -9 JJ OP MOOTATP un 4 G u O T 8 u Ol a-Od e Pummm OD m'94 m TIT 090 un 6 xn G 4 'e OTJT Tdm'3 un 'Osvqd op Xn O 40949 P ua OO.&Tqu 2 glu 49 e AT 4 T Bod sea Tu Tn&m 4 oea sepuosp gemioj 1; op OAT 4 Teod ea Tu Tn 9 tmqoei epuo 4 p emxoj MI quemelnes jess-ed ess Tv T Tub anesoeapea un euâTopp q S 4 j Tqvâpu OL J Tq Tood ea Tu Tnâuvqoea 4 uvanoo un ue UO-F 4-el Luem-FI'Vèp OOMOO UT OP J-Fq'Bmze 4 Te 4 u'ean OO OT Gma OJ 13 u'ua-4 -çnb anee -Be JPO-x un 49 e Ia S Tonbel auvp 4 C '2 T 4 VI Jng qquespadex q Tno x To un qso t * 2 TJ 'MI Jn'3 Pluu O't P-Id OJ 949 JO OP Xne T -MA e P u OT 409 q 9 P OP 8 4- n Oa TO OT 60-00 00 Ouv Cl O(ú np ega 4 uesp Uo Toueq) g OT 4 aou op seuaoq xnv uo Toue 4 UT 94 u 9 g 9 adea (a) 49 (ql$a O op ane TMA op uo TI Loe 4 gp op 9 4 Tnoa To up e T 4 jos op uo Toueq UT op eggie 4 u-ç epuop emaoj eun 4 se Tnb) OT Jnev Je A la forme d'onde rectangulaire (G) et la forme d'onde rectangulaire (F) et la sortie (I) de la porte NON-OU sont obtenues à la porte ET 8 g Les sorties (H) et (I) sont en outre appliquées à la porte NON-OU 8 i dans les mêmes conditions que représentées en (B) sur la Fig 2. Les commutateurs 9 A et 9 B et les commutateurs 11 A et 11 B sont commandés à l'inverse l'un de l'autre, c'est-à-dire que les commutateurs 9 A et 9 B sont ouverts et les commutateurs 11 A et 11 B sont fermés quand la ten- sion de sortie du circuit 8 de détection de valeur de crête augmente (quand la tension de sortie de l'inver- seur 10 décrott) et à leur tour, lescommutateurs 9 A et 9 B sont fermés et les commutateurs 11 A et 11 B sont ou- verts quand la tension de sortie du circuit 8 de détec- tion de valeur de crête décrott (quand la tension de sortie de l'inverseur 10 augmente). Autrement dit, pendant une alternance dans laquelle la sortie (B) du circuit 8 de détection de valeur de crête apparait, la forme d'onde inversée de la tension d'entrée ( 1) apparatt comme tension de sortie (D) et pendant une autre alternance dans laquelle la sortie (C) de l'inverseur 10 apparait, la forme d'on- de de la tension d'entrée ( 1) apparait comme tension de sortie (D). Par conséquent, la tension de sortie (tension d'entrée du transformateur) (D) présente une fréquence double de celle de la tension d'entrée ( tension dtali- mentation) (A). De cette manière, si la fréquence de tension appliquée au transformateur 3 est double de celle de la tension d'alimentation, c'est-à-dire une fréquence appliquée directement de manière courante, il suffit que la section du circuit magnétique du transformateur 3 soit la moitié de celle nécessaire comme cela ressort de l'équation ci-après, de sorte que le transformateur 3 est petit, léger et que son prix est également diminué. Si l'on suppose que la valeur efficace de la tension appliquée au transformateur est (Vy), l'inten- sité maximale du flux magnétique de transformateur Bm (Wb/cm) est Bm E/4, 44 f N 1 Ai x 10-8 = E/f Ai o K = E/4,44 N 1 x 10-8 (f: fréquemnce appliquée (Hz), Ni: nombre de spires de l'enroulement primaire, Ai: section effective du cir- cuit magnétique (cm 2)) Par conséquent, si la fréquence est double de celle de la valeur courante, il suffit que la section de circuit magnétique soit la moitié de la section ha- bituelle. Dans un second mode de réalisation illustré par la Figure 5, des commutateurs bipolaires 12 A et 12 B peuvent Stre utilisés pour commuter alternativement les sorties du circuit 8 de détection de valeur de crte. Par ailleurs, des commutateurs & semi-conduc- teur peuvent âtre utilisés pour les commutateurs 9 A, 9 B, 11 A et 11 B; et 12 A et 12 B. Comme cela a été décrit ci-dessus, avec le cir- cuit d'attaque selon l'inventions, étant donné que la fréquence de la tension appliquée au transormateur est double de celle appliquée à un transformateur courant, il suffit que la section du circuit magnétique soit la moitié de celle de la technique antérieure de sorte que le transformateur peut itre petit, légeret que son prix de fabrication peut étre réduit. Bien entendu, de nombreuses modifications peu- vent être apportées aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Circuit d'attaque de transformateur inter- calé entre une source d'alimentation alternative et le transformateur, caractérisé en ce qu'il comporte des bornes d'entrée ( 5) pour recevoir une tension alterna- tive de ladite source d'alimentation alternative, des bornes de sortie ( 6) pour attaquer le transformateur- avec ladite tension alternative, un dispositif ( 8) pour détecter des valeurs pratiquement de crête de la tension alternative, ledit dispositif de détection comportant deux connexions d'lentrée connectées aux bornes d'entrée et une connexion de sortie pour produire un signal de sortie à deux étages, et un dispositif de commutation ( 9 A, 9 B, li A, 11 B; 12 A, 12 B) comprenant plusieurs points d'entrées les points d'entrée comprenant des premiers second et troisième points d'entrée et plusieurs- points de sorties les points de sortie comprenant des premier# second, troisième et quatrième points de sortie, lesdits premier et second pdnts d'entrée étant connectés aux bornes d'entrée respectivement par lesdites connexions d'entrée, lesdits premier et second points de sortie formant un premier groupe et lesdits troisième et quatriè- me points de sortie formant un second groupe, ledit troi- sième point d'entrée étant connecté à ladite connexion de sortie pour sélectionner lun desdits premier et se- cond groupes en réponse à ladite sortie dudit dispositif de détection, ledit dispositif de commutation étant agen- cé pour inverser alternativement la tension alternative, 2 Circuit selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que ledit dispositif de détection ( 8) comporte un redresseur de forme d'onde( 8 a) pour transformer la forme d'onde alternative de la source d'alimentation en une forme d'onde rectangulaire positive et négative, un redresseur ( 8 b) pour laisser passer seulement ladite forme d'onde rectangulaire positive des deux formes d'ondes rectangulaires et un oscillateur commandé par tension( 8 e)qui produit une forme d'onde rectangulaire ayant une fréquence double dudit redresseur. 3 Circuit selon la revendication 2, caracté- risè en ce que ledit oscillateur commandé par tension ( 8 e) est inclus dans une boucle à verrouillage de phase du dispositif de détection. 4 Circuit selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite sortie du dispositif de détection ( 8) délivre une forme d'onde rectangulaire positive à deux étages, avec des niveaux haut et des niveaux bas en correspondance avec les crêtes de la tension alter- nativ e. Circuit selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite sortie du dispositif de détection ( 8) délivre une forme d'onde rectangulaire ayant la m 8 me durée d'alternance correspondant à une durée crête à crête de la tension alternative. 6 Circuit selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit dispositif de commutation comporte deux paires ( 9 A, 9 B, 11 A, 11 B) d'éléments de commuta- tion et un inverseur (o 10), chaque paire d'éléments étant bloquée et débloquée dans un mode mutuellement inversé par ledit inverseur en réponse à la sortie dudit dis- positif de détection. 7 Circuit selon la revendication 6, caracté. risé en ce que lesdits éléments de commutation ( 9 A, 9 B, 11 A, 11 B, 12 A, 12 B) sont des commutateurs à semi-conduc- teurs. 8 Circuit selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que ledit dispositif de commutation comporte deux éléments de commutation ( 12 A, 12 B),chaque élément étant bloqué et débloqué alternativement en réponse à la sortie dudit dispositif de détection. 9 Circuit selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que lesdits éléments de commutation ( 12 A, 12 B) sont des commutateurs bilatéraux. Circuit selon la revendication 9, caracté- risé en ce que lesdits commutateurs bilatéraux ( 12 A, 12 B) sont des commutateurs à semi-conducteurs.