Brevet FR2648965A1 — publié le 19901228

Circuit onduleur à interrupteurs à semi-conducteurs. La présente invention concerne un circuit onduleur élaborant à partir d'un signal électrique continu un signal électrique alternatif, et plus particulièrement un circuit onduleur dit "en H'S. Un tel circuit est bien connu ; son principe est rappelé sur la figure 1. Ce circuit est formé de quatre interrupteurs commandés T1, T2, T3, Tq disposés sur les branches verticales d'un "H" auxquelles est appliquée la tension d'entrée continue. La tension de sortie alternative est obtenue aux bornes d'une charge C disposée dans la branche horizontale du "H". Les interrupteurs sont commandés de manière à avoir soit les interrupteurs T1 et Tq fermés alors que les interrupteurs T2 et T3 sont ouverts, soit l'inverse, de manière à inverser régulièrement 3 le sens du courant dans la charge, comme représenté sur la figure 1 par les trajets, en trait plein et en pointillés, correspondant à la polarité indiquée du signal d'entrée. En pratique les interrupteurs commandés sont des interrupteurs à semi-conducteurs tels que des transistors MOS dont la commande peut entrainer une consommation non nulle pour un état dit de veille correspondant à un état bloqué de tous les transistors du montage, ce qui peut se produire dans certaines applications. Par le document MOS POWER APPLICATIONS HANDBOOK SILICONIX, page 6-90, figure 2, est connu un circuit onduleur permettant d'éviter une consommation par les éléments de commande des transistors MOS pour un tel état de veille. Ce circuit, représenté sur la figure 2 comporte, pour la commande des transistors MOS T1, T2, T3, Tq, deux ponts diviseurs de tension composés respectivement des résistances R1 - R2 et R3 et et utilisés respectivement pour fournir la tension de commande grille-source des transistors MOS T1 et T3, lesquels ont leur source connectée à l'entrée du circuit onduleur portée à un potentiel + V. L'établissement de la tension de commande grille-source des transistors MOS T2 et T4, qui ont leur source connectée à l'entrée du circuit onduleur portée au potentiel de référence, ne nécessite pas la présence de tels ponts diviseurs mais est obtenue directement par l'application d'une tension de commande sur la grille de ces transistors. Les tensions de commande des transistors T et T4 sont en l'occurence définies par deux tensions distinctes V1 et V2. Pour l'état de veille du circuit onduleur, les valeurs de ces deux tensions de commande, sont telles, en liaison avec le type de transistors, que les transistors T2 et T4 sont bloqués. Par ailleurs, la résistance R2 du pont diviseur R1 - R2 associé au transistor T1 n'étant pas mise directement au potentiel de référence, mais par l'intermédiaire du transistor T4, le transistor T1, dont le type est également choisi en conséquence, est alors également bloqué. De même, la résistance R4 du pont diviseur associé au transistor T3 n'étant pas mise directement au potentiel de référence mais par l'intermédiaire du transistor T2, le transistor T3, dont le type est également choisi en conséquence, est également bloqué. Tous les transistors étant donc bloqués pour cet état de veille, la consommation de ce circuit par la commande des transistors MOS est nulle (ou quasi-nulle en pratique). Le type de transistors et les signaux de commande V1 et V2 sont par ailleurs choisis de manière à obtenir, pour un état de fonctionnement de ce circuit onduleur, alternativement une conduction des transistors T1 et T2 (les transistors T3 et T4 étant alors 3 bloqués) et une conduction des transistors T3 et T4 (les transistors T1 et T2 étant alors bloqués). Les états de veille et de fonctionnement de ce circuit onduleur sont résumés dans le tableau suivant, dans lequel on a indiqué par "O" et "1" le deux valeurs possibles des tensions V1 et V2 : V1 V2 Circuit onduleur 0 O bloqué (consommation nulle) 1 0 conduisant par T1 et 0 1 conduisant par T2 et T3 1 1 état interdit Un tel montage n'est cependant pas utilisable dans une application nécessitant la présence de composants en parallèle sur les transistors T2 et/ou T4. En pareil cas une circulation de courant pourrait en effet, dans le cas de composants en parallèle avec le transistor T2 par exemple, s'établir par les résistances R3, R4 et par lesdits composants. La présente invention a pour objet un montage présentant une consommation nulle à l'état de veille dans ce type d'application. Suivant l'invention un circuit onduleur à interrupteurs à semi-conducteurs, incluant des circuits de ces interrupteurs et des moyens pour interrompre la consommation desdits circuits de commande pour un état de veille du circuit onduleur correspondant à un état ouvert de'touts ces interrupteurs, est essentiellement caractérisé en ce que ces moyens d'interruption de consommation consistent en l'adjonction, au circuit de commande de l'un au moins de ces interrupteurs, d'un interrupteur dont l'ouverture est assurée par une commande de mise en état de veille. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels, outre les figures 1 et 2 déjà décrites, la figure 3 est un schéma d'un circuit onduleur suivant l'invention. Dans le circuit représenté sur la figure 3, la résistance R4 n'est plus connectée au drain du transistor T2 mais au drain d'un transistor T5 dont la source est mise au potentiel de référence et dont la grille reçoit la tension de commande V1. Le transistor T5 étant choisi de façon à être bloqué pour une valeur du signal V1 correspondant à l'état de veille, le transistor T3 est également bloqué. Sur la figure 3 les composants en parallèle sur le transistor T2 consistent en un pont diviseur résistif formé des résistances R5 et R6, monté entre l'une des bornes de la charge et le point de référence et utilisé pour fournir le courant de polarisation de base d'un transistor bipolaire T6 monté de meme entre la borne considérée de la charge et le point de référence. Un transistor similaire T7 est monté entre l'autre borne de la charge et l'autre entrée du circuit onduleur, portée au potentiel +V, et polarisé de façon similaire par deux résistances R7 et R8. Les transistors T6 et T7 sont montés en limiteurs de courant, par l'adjonction de résistances R9 et R10, respectivement entre l'émetteur du transistor T6 et le point de référence, et entre l'émetteur du transistor T7 et l'entrée du circuit onduleur portée au potentiel +V Ces transistors T6 et T7 sont utilisés pour permettre de détecter une connexion de la charge C, correspondant à une fermeture d'un interrupteur T en série avec cette charge, correspondant elle même à un passage de l'état de veille à l'état de fonctionnement du circuit onduleur, les signaux de commande V1 et V2 pouvant alors être établis à partir du courant détecté circulant dans ces transistors T6 et T7. REVENDICATIONS 1/ Circuit onduleur à interrupteurs à semi-conducteurs, incluant des circuits de commande de ces interrupteurs (T1, T2, T3, T4) et des moyens pour interrompre lå consommation desdits circuits de commande pour un état de veille du circuit onduleur correspondant à un état ouvert de tous ces interrupteurs, caractérisé en ce que ces moyens d'interruption de consommation consistent en l'adJonc- tion, au circuit de commande de l'un au moins de ces interrupteurs, d'un interrupteur (T5) dont l'ouverture est assurée par une commande de mise en état de veille. 2/ Circuit onduleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite commande de mise en état de veille est obtenue par un circuit (T6, T?, R5, R6, R7, R8, R8, R10) de détection de connexion de la charge (C) de ce circuit onduleur. 3/ Circuit onduleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit de détection de connexion de charge comporte deux transistors bipolaires (T6, T7) montés en limiteurs de courant, respectivement entre une des bornes de la charge et une des entrées de ce circuit onduleur.