Brevet FR2639488A1 — publié le 19900525

Dispositif de filtrage d'une tension continue L'invention concerne le filtrage d'une tension continue, telle que par exemple la tension batterie dans les centraux de télécommunications, dans lesquels les joncteurs d'abonnés sont alimentés par une batterie. Les dispositifs de filtrage sont par exemple le réseau RC, résistance-condensateur, le réseau LC, inductance-condensateur, le régulateur série, l'alimentation à découpage ; ces dispositifs sont bien connus de lthomme de l'art. Ces dispositifs présentent les inconvénients suivants - réseau RC : ce réseau présente une chute de tension dans la résistance fonction de la valeur de cette résistance, et sa résistance de sortie est toujours élevée, - réseau LC : ce réseau conduit à un coût excessif de l'inductance et du condensateur si lton requiert une impédance de sortie très faible, quelques milliohms, a basse fréquence, 50 Hz par exemple, - régulateur série : il comporte un transistor et la puissance dissipée dans celui-ci est proportionnelle à la chute de tension â ses bornes, ce qui conduit à un radiateur important pour le transistor l'impédance de sortie est fonction du courant débité ; il ne fonctionne qu'en mode source, et ne peut absorber de courant, - alimentation à découpage : un transistor est en série avec une inductance et un condensateur ; le transistor est commandé par un circuit de commande qui reçoit des ordres d'un circuit de régulation relié à la tension de sortie ; une telle alimentation est complexe et de coût élevé, et ne fonctionne qu'en mode source. L'invention a pour but de filtrer une tension continue à l'aide d'un dispositif n'ayant pas les inconvénients des dispositifs connus. L'invention a pour objet un dispositif de filtrage d'une tension continue délivrée par une source continue ayant une première polarité à la masse et une deuxième polarité, caractérisé par le fait qu'il comprend un régulateur et un absorbeur, que le régulateur comporte un premier transistor commandé par un premier amplificateur ayant une première entrée reliée à un point ayant par rapport à la masse un potentiel proche de la deuxième polarité de la source continue, et une deuxième entrée reliée par une diode à la première entrée, que le premier transistor est connecté entre la deuxième polarité et une borne de sortie, que ladite deuxième entrée du premier amplificateur est reliée à ladite borne de sortie par une première résistance et a la masse par une deuxième et une troisième résistances, qu'une quatrième résistance est connectée entre une sortie du premier amplificateur et sa première entrée, que l'absorbeur comporte un deuxième transistor commandé par un deuxième amplificateur, que le deuxième transistor est connecté, avec une charge en série, entre la masse et ladite borne de sortie du régulateur, que le deuxième amplificateur a une première entrée reliée par une cinquième résistance à la première entrée du premier amplificateur, et une deuxième entrée reliée d'une part en sortie du premier amplificateur par une sixième résistance et d'autre part à un point commun aux deuxième et troisième résistances par une septième résistance et que ledit point de potentiel proche de la deuxième polarité est relié par une huitième résistance drune part à un premier condensateur lui-même relié à la masse, et d'autre part à une neuvième résistance elle même reliée à la première entrée du premier amplificateur, la huitième résistance et le premier condensateur constituant un circuit de filtrage, la borne de sortie délivrant une tension de sortie filtrée. L'invention sera bien comprise par ta description qui va suivre d'un exemple de réalisation illustré par la figure unique annexée qui représente un dispositif de filtrage de l'invention. Cet exemple, non limitatif, est celui d'un dispositif de filtrage d'une tension batterie -Vi alimentant des joncteurs d'abonnés d'un central de télécommunication ; comme cela est bien connu, chaque joncteur est relié à une ligne d'abonné. Le dispositif de filtrage de l'invention comprend un régulateur REG et un absorbeur ABS. Le régulateur REG est constitué essentiellement d'un transistor T1 et d'un amplificateur de commande 1 ; l'absorbeur ABS est constitué essentiellement d'un transistor T2 et d'un amplificateur de commande 2. Le régulateur REG est du type série, et son transistor T7 est du type VMOS avec une chute de tension VDS entre drain D et source S inférieure à 1 volt et indépendante du courant débité. Le régulateur a une borne B reliée à un potentiel -Vi d'une batterie, et la masse du régulateur est reliéeau potentiel OV de la batterie. Un pont diviseur constitué par les résistances R1 et R2 est connecté entre la masse et la borne B. Le point A commun aux deux résistances R1 et R2 est relié par deux résistances R3 et R4 en série à une entrée négative de l'amplificateur de commande 1. Un point commun aux résistances R3 et R4 est relié à la masse par un condensateur C1. L'entrée négative et l'entrée positive de l'amplificateur de commande 1 sont reliées par une diode D1. La sortie de l'amplificateur 1 est reliée d'une part à la grille G du transistor T1 et d'autre part à l'entrée négative dudit amplificateur par une résistance R9. Le transistor T1 a son drain D relié a un point E de potentiel -Vo et sa source S reliée à la borne B. L'entrée positive de l'amplificateur de commande 1 est reliée d'une part à la masse par deux résistances Ro et R5 en série, et d'autre part au point E par une résistance R7. L'amplificateur 1 est alimenté par une tension de 10 volts délivrée par une diode zéner D5 reliée d'une part à la masse par une résistance R8 et d'autre part au point E. Les circuits d'utilisation sont connectés entre la masse et le point E, de potentiel -Vo.Le point E est relié, par deux diodes D3 et D4 en série, au point B ; ces diodes limitent la tension aux bornes du transistor Ti en cas de surcharge de courant, ainsi qu'à l'application de la tension -Vi, à la mise en service du régulateur. Le courant passe du point E, potentiel -Vo, à la borne B, potentiel -Vi, via le transistor T1, et l'amplificateur de commande 1 commande le transistor T1 de façon à asservir le potentiel -Vo sur la tension Pi VA au point A, qui est très proche de -Vi ; on- VA = -Vi RR+R2 R5+R6+R7 et -Vo : VA R5+R6 Par exemple pour -Vi = ~48 volts on aura VA = -45 volts et -Vo = -47 volts. La tension au point A est filtrée par le réseau R3 . C7. La résistance R2 peut être remplacée par une diode zéner si l'on veut avoir, entre le drain D et la source S du transistor T7 une tension VDS indépendante de la valeur de -Vi, donc de la tension batterie. La tension VDS a une valeur telle que le transistor T7 fonctionne correctement dans la plage d'amplitude des signaux indésirables susceptibles d'affecter -Vi. Le circuit résistance R4 diode D1 évite qu'à l'application de la tension -Vi l'entrée négative de l'amplificateur 1 ne soit a un potentiel trop élevé par rapport à ses tensions d'alimentation, ceci à cause de la charge lente du condensateur C1 a travers la résistance R3. Le transistor T2 de l'absorbeur ABS a son collecteur relié à la masse par une résistance R13 et son émetteur relié au point E du régulateur par une résistance R14 ; un condensateur C2 est connecté entre la masse et le point E. L'amplificateur de commande 2 a une entrée positive reliée par une résistance flîl à l'entrée négative de l'amplificateur 1 et une entrée négative reliée par une résistance R10 en sortie de l'amplificateur 1, et par une résistance R12 à un point commun aux résistances R5 et R6 du régulateur. L'amplificateur 1 est alimenté par la diode zéner D5 ; sa sortie est reliée par une diode D2 à la base du transistor T2. La résistance R6, de faible valeur, 10 ohms par exemple, crée une tension de décalage de 10 mV évitant ainsi aux amplificateurs 1 et 2 de faire conduire simultanément les transistors T1 et T2. Lorsque le transistor T1 est bloqué, la tension de décalage créée par la résistance R6 est annulée par le pont diviseur constitué par les résistances R12 et RfO, ce qui autorise la mise en conduction du transistor T2. Cet artifice permet de réduire l'impédance de sortie au point E à quelques milliohms et sans discontinuité grâce à la tension de décalage. Avec par exemple R13 = 360 ohms et R14 = 60 ohms il est possible d'avoir sur la tension -Vo une tension alternative de quelques millivolts pour un courant alternatif injecté de 100 milliampères. Les résistances R13 et R14 sont là pour absorber une partie de la puissance qui autrement serait dissipée dans le transistor T2.La diode D2 assure le blocage du transistor T2 lorsque le transistor T7 est conducteur. La résistance R10 de l'absorbeur entraine une réaction sur l'amplificateur 1 qu'il a fallu compenser par une contre réaction plus forte à l'aide de la résistance R9 ; on a par exemple les valeurs suivantes : R9 = R10 = 10 Mohms, R11 = R12 = 100 Kohms, R6 = 10 ohms, R7 = 2,2 Kohms et R4 = 5,6 Kohms. L'amplificateur 1 a un produit gain bande passante élevé. Le dispositif de l'invention présente les avantages suivants - faible impédance de sortie, quelques milliohms, - il fonctionne en source et en absorbeur, - la puissance dissipée dans le transistor T1 est faible et indépendante de la tension continue d'alimentation à filtrer, - coût peu élevé, - très bon filtrage du bruit présent sur l'alimentation continue. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de filtrage d'une tension continue délivrée par une source continue ayant une première polarité à la masse et une deuxième polarité, caractérisé par le fait qu'il comprend un régulateur (REG) et un absorbeur (ABS), que le régulateur comporte un premier transistor (Tî) commandé par un premier amplificateur (1) ayant une première entrée reliée à un point (A) ayant par rapport à la masse un potentiel proche de la deuxième polarité de la source continue, et une deuxième entrée reliée par une diode (D7) à la première entrée, que le premier transistor (tuf) est connecté entre la deuxième polarité et une borne de sortie (E), que ladite deuxième entrée du premier amplificateur (1) est reliée à ladite borne de sortie (E) par une première résistance (R7) et à la masse par une deuxième (R6) et une troisième (R5) résistances, qu'une quatrième résistance (R9) est connectée entre une sortie du premier amplificateur (1) et sa première entrée, que l'absorbeur (ABS) comporte un deuxième transistor (T2) commandé par un deuxième amplificateur (2), que le deuxième transistor (T2) est connecté, avec une charge (R13 R14) en série, entre la masse et ladite borne de sortie (E) du régulateur, que le deuxième amplificateur (2) a une première entrée reliée par une cinquième résistance (Rll) à la première entrée du premier amplificateur (1), et une deuxième entrée reliée d'une part en sortie du premier amplificateur (1) par une sixième résistance (R10) et d'autre part à un point commun aux deuxième (R6) et troisième (R5) résistances par une septième résistance (R12) et que ledit point (A) de potentiel proche de la deuxième polarité est relié par une huitième résistance (R3) d'une part à un premier condensateur (C1) lui-même relié a la masse, et d'autre part a une neuvième résistance (R4) elle même reliée à la première entrée du premier amplificateur (1), la huitième résistance (R3) et le premier condensateur (C1) constituant un circuit de filtrage, la borne de sortie (E) délivrant une tension de sortie filtrée (-Vo). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la borne de sortie (E) du régulateur (REG) est reliée par deux diodes (D3, D4) en série à la deuxième polarité de la source continue. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le deuxième amplificateur de l'absorbeur (ABS) a une sortie reliée par une diode (D2) à une base du deuxième transistor (T2). 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un deuxième condensateur (C2) est connecté entre la masse et ladite borne de sortie (E) du régulateur (REG).