Brevet FR2683687A1 — publié le 19930514

La présente invention concerne un interrupteur de puissance à commutateur MOS. On connait déjà dans l'état de la technique un certain nombre d'interrupteurs de ce type dans lesquels un commutateur MOS est interposé entre une source de tension d'alimentation et une charge et dont la grille est reliée à des moyens de commande pilotés par un signal de comman- de. Les commutateurs MOS utilisés dans ces applica- tions sont des commutateurs MOS à canal P. Cependant ces commutateurs MOS à canal P présen- tent un certain nombre d' inconvénients notamment au niveau de leur contrainte de spécification maximale de tension et de leur prix de revient. Il est bien entendu possible d'utiliser des transistors de puissance pour réaliser ces interrupteurs mais le prix de revient de ces transistors est également élevé. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un interrupteur utilisant un commutateur de technologie MOS dont le prix de revient soit réduit par rapport aux interrupteurs de l'état de la technique et qui puisse supporter une tension supérieure. A cet effet l'invention a pour objet un inter- rupteur de puissance à commutateur MOS interposé entre une source de tension d'alimentation et une charge et dont la grille est reliée à des moyens de commande pilotés par un signal de commande, caractérisé en ce que le commutateur MOS est un commutateur à canal N, dont le drain est relié à la source de tension d'alimentation et dont la source est reliée à la charge à travers une diode de blocage, en ce que la grille du commutateur est portée au moins à la tension d'alimentation et en ce qu'un limiteur de tension est connecté entre la source et la grille du commutateur pour limiter la différence de potentiel entre grille et source lors de la conduction du commutateur et limiter la tension inverse entre grille et source lors du blocage de celui-ci. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un schéma électrique d'un interrupteur de l'état de la technique; et La figure 2 représente un schéma électrique d'un interrupteur selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, un interrupteur de puissance de l'état de la technique comporte un commutateur MOS à canal P désigné par la référence générale 1 sur cette figure, interposé entre une source de tension d'alimentation + V et une charge (non représentée). La source de ce commutateur MOS est reliée à la source de tension d'alimentation tandis que son drain est relié à la charge La grille de celui-ci est reliée à des moyens de commande désignés par la référence générale 2 et comprenant par exemple un transistor piloté par un signal de commande C appliqué sur la base de celui-ci. Une diode Zener 3 est connectée entre la source et la grille de ce commutateur MOS. Ainsi qu'on l'a évoqué précédemment l'utilisa- tion des commutateurs MOS à canal P présente un certain nombre d'inconvénients. Sur la figure 2, on a représenté un interrupteur de puissance selon l'invention. Celui-ci comporte également un commutateur MOS, 4, interposé entre la source de tension d'alimentation + V et la charge La grille de ce commutateur est égale- ment reliée à des moyens de commande 5 pilotés par le signal de commande C. Dans l'interrupteur de puissance selon l'inven- tion, le commutateur MOS est un commutateur à canal N dont le drain est relié à la source de tension d'alimentation et dont la source est reliée à la charge à travers une diode de blocage 6 La grille du commutateur est portée au moins à la tension d'alimentation + V en étant reliée par exemple à la source d'alimentation, à travers une résis- tance 7. Par ailleurs, un limiteur de tension tel qu'une diode Zener, 8, est également connecté entre la source et la grille de ce commutateur pour limiter la différence de potentiel entre grille et source lors de la conduction du commutateur et limiter la tension inverse entre grille et source lors du blocage de celui-ci. Une diode de roue libre 9 est également connec- tée entre la source et le drain du commutateur. Par ailleurs, les moyens de commande désignés par la référence générale 5 sur cette figure, comprennent un transistor à collecteur ouvert 10 relié à la grille du commutateur MOS et dont l'émetteur est relié au zéro de référence commun entre la source de tension d'alimentation et la charge La base de ce transistor est attaquée par la sortie d'un inverseur 11 recevant en entrée le signal de commande C. Bien entendu, des résistances de polarisation 12, 13 et 14 sont utilisées pour assurer la polarisation des différentes bornes de ce transistor. On conçoit donc qu'en fonction de l'état du signal de commande C présent à l'entrée de l'inverseur 11, le transistor 10 est passant ou non passant, ce qui permet de bloquer ou de débloquer le commutateur MOS à canal N, 4, pour alimenter ou non la charge connectée à la source de celui-ci. L'utilisation de ces commutateurs à canal N permet de réduire les coûts de fabrication de ces inter- rupteurs car leur prix de revient est beaucoup moins élevé que celui des commutateurs à canal P et de commuter une tension plus élevée dans la mesure o ceux-ci supportent des tensions plus élevées. En particulier, ces interrupteurs peuvent être utilisés dans des alimentations à haute tension pour le balayage horizontal par exemple d'un récepteur de télévi- sion. REVENDICATIONS 1 Interrupteur de puissance à commutateur MOS ( 4) interposé entre une source de tension d'alimentation (+ V) et une charge, et dont la grille est reliée à des moyens de commande ( 5) pilotés par un signal de commande (C), caractérisé en ce que le commutateur MOS ( 4) est un commutateur à canal N, dont le drain est relié à la source de tension d'alimentation et dont la source est reliée à la charge à travers une diode de blocage ( 6), en ce que la grille du commutateur est portée au moins à la tension d'alimentation (+ V) et en ce qu'un limiteur de tension ( 8) est connecté entre la source et la grille du commuta- teur ( 4) pour limiter la différence de potentiel entre grille et source lors de la conduction du commutateur et limiter la tension inverse entre grille et source lors du blocage de celui-ci. 2 Interrupteur de puissance selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'une diode de roue libre ( 9) est connectée entre la source et le drain du commutateur ( 4). 3 Interrupteur de puissance selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de com- mande ( 5) comprennent un transistor à collecteur ouvert ( 10) relié à la grille du commutateur, dont l'émetteur est relié au zéro de référence commun entre la source de tension d'alimentation et la charge et dont la base est attaquée par la sortie d'un inverseur ( 11) recevant en entrée le signal de commande (C). 4 Interrupteur de puissance selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le limiteur de tension comprend une diode Zener ( 8).