Brevet FR2739231A1 — publié le 19970328

Source d'alimentation électrique pour appareil à consommation électrique variable. La présente invention concerne une source d'alimentation électrique pour appareil à consommation électrique variable. Les appareils électriques, et en particulier électroniques, comportent une source d'alimentation reliée en général au secteur et dont la mise sous tension active les circuits électroniques de l'appareil. Cette activation peut cependant n'être que partielle. En effet, si l'on considère par exemple un appareil de bureau, tel qu'un télécopieur, il n'a, une grande partie du temps, qu'à assurer une fonction de veille, afin de pouvoir à tout instant détecter l'arrivée d'un message de télécopie. Ce n'est en fait qu'au moment de l'activation de l'ensemble d'impression que l'alimentation devra fournir une puissance maximale. Pour poursuivre avec cet exemple de télécopieur, I'alimentation est dimensionnée pour le niveau de puissance maximale et comporte, de ce fait, des circuits de régulation qui présentent eux-mêmes, pour fonctionner, une consommation relativement élevée et sensiblement indépendante de la puissance qu'ils régulent. De ce fait, lorsque l'alimentation fonctionne à pleine puissance, la consommation de ces circuits ne représente qu'un pourcentage de perte acceptable. Par contre, en fonctionnement quasiment à vide, les circuits de régulation prélèvent une consommation quasi inchangée et le rendement de l'alimentation descend à un niveau inacceptable. Comme cette situation est celle qui prévaut la plus grande partie du temps, la perte d'énergie est considérable. La demanderesse a cherché à réduire cette perte d'énergie. A cet effet, l'invention concerne une source d'alimentation électrique, agencée pour alimenter un appareil à consommation électrique variable, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'inhibition de l'alimentation agencés pour être commandés par des moyens de veille et de réveil de l'appareil, alimentés séparément de celui-ci. Ainsi, l'état "à vide" de l'alimentation, qui entraînait des pertes cumulées considérables au fil de temps, est remplacé par un état d'inhibition, à consommation quasi-nulle, qui peut cependant être suivi automatiquement d'un passage à l'état de fonctionnement à pleine puissance. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de la source d'alimentation électrique de l'invention, en référence au dessin, annexé, sur lequel - la figure 1 est un schéma par blocs de la source d'alimentation de l'invention; - la figure 2 représente un comparateur double à seuils de tension, et - la figure 3 représente un circuit de commande de la source. La source d'alimentation 1 de la figure 1 comporte, en tête, un pont redresseur 2 et un circuit à découpage 3 commandant un interrupteur 4 en série sur le primaire d'un transformateur d'isolement 5. L'interrupteur 4 est aussi commandé par un circuit 6 de régulation de la tension de sortie, relié au secondaire du transformateur 5, et par un circuit logique OU 8 lui-même commandé par un circuit 7 de détection de température excessive, chauffé par le courant fourni par le secondaire du transformateur 5 sous la tension Vcc. Une liaison 9 permet aussi de commander la porte OU 8. La liaison voisine en pointillés schématise d'autres liaisons semblables à la liaison 9. Une pluralité d'interrupteur commandés 11, chacun relié par une extrémité au secondaire du transformateur 5 à travers le circuit 7, fournit ici autant de sorties individuelles (Vccl, Vcc2...) pour divers appareils à consommation variable, comme l'appareil 30, ici un télécopieur. La liaison 9 commande aussi l'interrupteur 1 1 correspondant au télécopieur 30. Une source auxiliaire, ici une batterie rechargeable 21, alimente sous une tension Vb un circuit 3 1 de veille et de réveil du télécopieur 30 commandant la liaison 9. La batterie 21 est alimentée par un chargeur 20 connecté en sortie de l'un des interrupteurs 11. Un circuits 22 de références de tension, alimenté par la batterie 21, fournit une tension de seuil haut et une tension de seuil bas à un double comparateur 23, aussi alimenté par la batterie 21, recevant en entrée la tension Vb de la batterie 21 et commandant la porte OU 8 et l'interrupteur 1 1 correspondant par une liaison 10.Ce n'est en fait qu'une fraction de la tension batterie Vb qui est appliquée sur les deux entrées de comparaison, afin que le comparateur 23 fonctionne dans des conditions optimales, avec une tension d'alimentation (Vb) supérieure aux signaux qu'il traite. La figure 2 représente les circuits 22 et 23. Le circuit 22 comporte un pont diviseur résistif 24, fournissant la fraction de la tension batterie Vb à deux entrées de signes opposés de deux comparateurs respectifs 27, 28 du circuit 23, et deux ponts résistance - zener 25 et 26, à valeurs de tension zener différentes, fournissant les deux seuils de tension aux deux autres entrées respectives des comparateurs 27, 28. Un circuit à hystérésis, constitue ici d'une bascule RS, est commandé par les deux comparateurs 27 et 28. La figure 3 représente plus en détail les circuits commandant l'interrupteur 4. La porte OU 8, ici en logique positive, est constituée de trois diodes 81-83, ou plus, pour transmettre des commandes de niveau haut. Les anodes des diodes 81-83 sont respectivement reliées au circuit 7 et aux liaisons 9 et 10. Leur cathode est reliée à l'anode d'une diode électroluminescente d'un photo-coupleur 84 commandant le circuit à découpage 3 commandant l'interrupteur 4, ici un transistor MOS. Le fonctionnement de la source d'alimentation 1 va maintenant être expliqué. Le télécopieur 30, et les autres appareils éventuels, étant au repos, seul le circuit 31, et ses homologues éventuels, présente une consommation, de faible importance, fournie par la batterie 21. La liaison 9 est au niveau bas, ainsi que les autres entrées du circuit OU 8, si bien que le photo-coupleur 84 est inactif et bloque le circuit à découpage 3 dans un état bloquant l'interrupteur 4, c'est-à-dire le maintenant à l'état ouvert. La source d'alimentation 1 est ainsi inhibée. En cas de réception d'une télécopie, le circuit 31, ici relié à la ligne téléphonique du télécopieur, (mais il pourrait être relié à un bouton du télécopieur) détecte cet événement et réveille la source 1 pour ainsi réveiller le télécopieur 30. Pour ce faire, le circuit 3 1 émet une demande d'activation de la source 1 par mise à l'état haut de la liaison 9, ce qui débloque l'interrupteur 4 sous la commande du circuit à découpage 3 activé par le photo-coupleur 84. Le circuit à découpage 3 commande alors, de façon classique, le déblocage cyclique de l'interrupteur 4 avec une modulation de largeur réglant le temps de conduction sous la commande du circuit de régulation 6. De façon connue, le circuit de protection thermique 7 peut prioritairement bloquer l'interrupteur 4. On comprendra qu'en fait la triple commande de l'interrupteur 4 est gérée par le circuit 3, qui commande la grille du MOS 4. Le télécopieur 30 dispose alors de toute la puissance électrique nécessaire à travers son interrupteur 11, fermé sous la commande du circuit 3 1 à travers la liaison 9. Le retour au repos de la source 1 suit le même processus. Indépendamment de l'état actif ou inactif de la source 1, le circuit 23 peut commander l'activation, ou le maintien à l'état actif, de celle-ci pour recharger la batterie 21, à travers son interrupteur 11, qu'il ferme. Le circuit 23 fonctionne avec hystérésis, c'est-à-dire que le franchissement à la baisse, par la fraction de la tension batterie, du seuil bas fait passer au niveau bas, actif, la sortie du comparateur 27, tandis que le franchissement à la hausse du seuil haut fait passer au niveau actif bas la sortie du comparateur 28. Entre les deux valeurs de seuil, la bascule RS n'est pas commandée et conserve donc son dernier état. Ainsi, la source 1 reste activée tant que la batterie 21 n'a pas été pleinement rechargée. On notera qu'une temporisation de durée adéquate de la commande issue du seul comparateur 27 de seuil bas aurait un effet assez semblable. Dans le cas d'une source d'alimentation électrique dite à découpage secondaire, le transformateur 5 de la figure 1 serait alors placé, en entrée de la source 1, en amont des circuits 2 et 3, et alimenté par le secteur. Le secondaire (basse tension) de ce transformateur, toujours alimenté, pourrait alors fournir, directement, à travers une source auxiliaire constituée par un circuit de redressement et de lissage de la tension, l'alimentation des circuits de veille et de réveil comme le circuit 31, à partir de la source primaire que constitue le secteur. Un tel circuit de redressement-lissage est constitué essentiellement d'une diode, ou d'un pont de diodes, de redressement et d'un circuit de régulation. La tension de la source auxiliaire permet d'alimenter par exemple le transistor d'un photo-détecteur détectant la tension d'appel en ligne, afin de réveiller les circuits d'un poste téléphonique à alimentation locale, ou détectant l'enfoncement d'un bouton d'activation du télécopieur 30. REVENDICATIONS 1 - Source d'alimentation électrique, agencée pour alimenter un appareil (30) à consommation électrique variable, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (4, 8) d'inhibition de l'alimentation agencés pour être commandés par des moyens (31) de veille et de réveil de l'appareil (30), alimentés séparément de celui-ci. 2 - Source d'alimentation selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu une batterie rechargeable (21) pour alimenter les moyens de veille et de réveil (31). 3 - Source d'alimentation selon la revendication 2, dans laquelle la batterie (21) est associée à un comparateur à seuil de tension (23) commandé par la batterie (21). 4 - Source d'alimentation selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu un circuit d'alimentation auxiliaire pour alimenter directement les moyens de veille et de réveil par une source primaire. 5 - Source d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle les moyens d'inhibition comportent des moyens interrupteurs (4) reliés à un circuit transformateur d'alimentation (5), agencés pour effectuer une régulation de l'alimentation. 6 - Source d'alimentation selon la revendication 5, dans laquelle les moyens interrupteurs (4) sont situées au primaire du circuit transformateur (5) et commandés par un photo-coupleur d'isolement (84). 7 - Source d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les moyens d'inhibition comportent une pluralité de moyens interrupteurs (11) pour alimenter respectivement une pluralité d'appareils (30) et sous la commande des moyens de veille et de réveil respectifs (31). 8 - Source d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle les moyens d'inhibition (4) sont commandés par des moyens de protection-régulation (6, 7) de la source d'alimentation.