Brevet FR2798233A1 — publié le 20010309

Domaine de l'invention La présente invention concerne un circuit d'alimentation électrique à commutation qui est utilisé, par exemple, pour l'éclairage de fond des dispositifs d'affichage à cristaux liquides. Art antérieur Le circuit d'alimentation électrique à commutation qui est présenté dans la figure 2 est un circuit conventionnel. Un condensateur Ci qui est connecté avec la borne d'entrée 1 du circuit est utilisé pour le lissage de l'alimentation électrique Vin. Deux transistors QI et Q2 qui sont mis à la terre par leur émetteur sont utilisés pour le déclenchement de commutation symétrique. Un transformateur T se compose d'une bobine primaire Nl, d'une bobine secondaire N2 et d'une bobine tertiaire N3, et les deux extrémités de la bobine primaire NI sont respectivement connectées aux transistors QI et Q2. Une résistance de polarisation R est connectée entre la base du transistor Qi et la borne d'entrée 1, chaque base des transistors QI et Q2 est respectivement connectée à une des deux extrémités de la bobine tertiaire N3 qui est utilisée pour l'oscillation de rétroaction. Un condensateur C3 qui est connecté en parallèle avec la bobine primaire Ni est un condensateur de résonance. Un point de branchement médian de la bobine primaire N] est connecté à la borne d'entrée 1 via une bobine de réactance L. Les deux extrémités de la bobine secondaire N2 sont, via des diodes Dl et D2, connectées avec la borne de sortie 2. Le point de branchement médian de la bobine secondaire N2 est mis à la terre. Un condensateur de lissage C2 est connecté, à une extrémité, entre la borne de sortie 2 et les diodes Dl et D2, et l'autre extrémité du condensateur C2 est mis à la terre. Dans le circuit correspondant à la configuration mentionnée ci-dessus, lorsque la tension du courant continu Vin, est délivrée à la borne d'entrée 1, une oscillation par auto-excitation de la bobine tertiaire N3 est produite. Les transistors QI et Q2 sont alors alternativement déclenchés pour produire une tension du courant alternatif dans la bobine secondaire N2. Cette tension du courant alternatif dont l'onde est redressée par les diodes Dl et D2 est lissée par le condensateur C2. Il en résulte qu'une tension du courant continu Vo est obtenue à la borne de sortie 2. Dans le circuit d'alimentation électrique décrit ci-dessus, le point de fonctionnement dynamique des transistors QI et Q2 à l'usage de la commutation est défini par la valeur de la résistance R. Comme les conditions de fonctionnement de tout le circuit d'alimentation dépendent de la valeur de la résistance R, il est difficile de changer le point de fonctionnement des transistors sur une large échelle. A cause de cela, le fonctionnement des transistors QI et Q2 est généralement limité à un régime d'exploitation entre les classes AB et B. Objet et description succincte de l'invention La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités et de proposer un circuit qui permet un fonctionnement des transistors QI et Q2 amélioré jusqu'à la classe B ou C. La présente invention a également pour objet un circuit à commutation qui facilite le maintien de la stabilité thermique, et qui améliore la capacité d'exploitation du circuit. Ces buts sont atteints grâce à un circuit d'alimentation électrique qui comprend une paire d'éléments de commutation connectée à une extrémité d'une alimentation électrique de tension constante, un transformateur comprenant une bobine primaire ayant un point de branchement médian, une bobine secondaire connectée à une charge et une bobine tertiaire pour l'oscillation de rétroaction, et un condensateur de résonance qui est connecté en parallèle avec la bobine primaire; Les deux extrémités de la bobine primaire sont respectivement connectées à la paire d'éléments de commutation, le point de branchement médian est connecté via une bobine de réactance à l'alimentation électrique de tension constante, et les deux extrémités de la bobine tertiaire sont respectivement connectées aux éléments de commutation; Le circuit d'alimentation électrique est alors automatiquement excité en auto-oscillation par la bobine tertiaire pour que le courant électrique soit conduit alternativement par l'un ou l'autre des éléments de commutation, si bien que le courant qui circule à partir du point de branchement médian de la bobine primaire est commuté pour sélectivement circuler vers l'une ou l'autre extrémité de la bobine primaire afin de générer une tension alternative dans la bobine secondaire; Avec un tel circuit, un point de fonctionnement dynamique des éléments de commutation est modifié par rapport à celui du démarrage en utilisant, en tant que source d'alimentation électrique de polarisation inverse pour les éléments de commutation, une tension du courant continu générée par l'opération de commutation de la paire d'éléments de commutation. Brève description des dessins La figure 1 est un diagramme schématique d'un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 2 est un diagramme schématique d'une alimentation électrique à commutation de l'art antérieur. Description détaillée des modes de réalisation de l'invention La figure 1 représente un mode de réalisation du circuit d'alimentation électrique de déclenchement conformément à la présente invention. La présente invention utilise un circuit de polarisation différent de la résistance de polarisation R du circuit d'alimentation électrique qui est présentée dans la figure 2. Dans la figure 1, les mêmes symboles sont adoptés pour les éléments du circuit qui sont identiques à ceux présentés dans la figure 2, et la description concernant les mêmes parties du circuit est omise de la présente explication. Une résistance Ri et un condensateur C4 sont connectés en série avec le collecteur du transistor PNP (Q3) dont l'émetteur est connecté à la borne d'entrée I. L'autre extrémité du condensateur C4 est mis à la terre. Le point de connexion entre la résistance Ri et le condensateur C4 est connecté avec le point de branchement médian de la bobine tertiaire N3 d'un transformateur T. Les deux extrémités de la bobine tertiaire N3 sont respectivement connectées aux bases des transistors QI et Q2. La base du transistor Q3 est connectée, via une résistance R2, au collecteur du transistor Q4 dont l'émetteur est mis à la terre. La base du transistor Q4 n'est pas seulement connectée avec la borne d'entrée I en passant par une résistance R3, mais est aussi connectée avec l'anode d'une diode D3, via une résistance R4. La cathode de la diode D3 est mise à la terre en passant par une bobine N4 du transformateur T. L'anode de la diode D3 est aussi connectée au point de branchement entre la résistance RI et le condensateur C4. Le reste du circuit est identique au circuit présenté dans la figure 2 à condition que la résistance R soit supprimée de ce dernier. Dans le circuit d'alimentation présenté dans la figure 1, lorsque la tension du courant continu Vi, est appliquée à la borne d'entrée 1, les transistors QI et Q2 sont rendus alternativement conducteurs par l'auto-oscillation provoquée par la bobine tertiaire N3. Par cette action, le courant qui circule au point de branchement médian de la bobine primaire Nl est commuté alternativement dans un sens vers une extrémité de la bobine primaire et dans un autre sens vers l'autre extrémité de la bobine. Par ce mouvement, la tension du courant alternatif qui est générée dans la bobine secondaire N2 est redressée et lissée pour générer une tension du courant continu V0 à la borne de sortie 2. Le fonctionnement du circuit de polarisation est décrit maintenant. Lorsque la tension du courant continu Vin, est appliquée au circuit, le transistor Q4 est polarisé positivement à sa base par la résistance R3 pour devenir conducteur, ce qui rend le transistor Q3 conducteur. Par conséquent, les transistors QI et Q2 sont polarisés positivement à leur base par la résistance RI, ce qui provoque une oscillation selon un fonctionnement similaire à celui dans circuit conventionnel. Lorsque l'oscillation débute, la tension du courant continu V0 est présente à la borne de sortie 2, et en même temps, puisqu'une tension du courant continu négative est générée dans le transistor C4 par la diode D3, la polarisation positive du transistor Q4 disparaît. Lorsque la polarisation positive disparaît de la résistance Ri, les transistors QI et Q2 sont négativement polarisés par la tension négative accumulée aux bornes du condensateur C4, et le fonctionnement est déplacé vers une direction de classe BouC. Le mode de réalisation ci-dessus, montre un exemple d'une alimentation à commutation qui délivre une tension du courant continu V0, toutefois, la présente invention peut aussi être appliquée à un onduleur pour délivrer un courant alternatif sans redresser ni lisser. De plus, il est possible que les transistors QI à Q4 en utilisant les éléments relatifs à la complémentarité, complémentent tous les éléments. Grâce à la présente invention, un fonctionnement en classe C, qui était jusqu'ici impossible, peut être obtenu et, il est également possible de réduire la chaleur produite lors du fonctionnement du circuit. Puisque les deux éléments de commutation de QI et Q2 ne peuvent être conducteur en même temps, il est possible d'augmenter la stabilité thermique et l'efficacité de l'alimentation électrique à commutation. REVENDICATIONS 1. Circuit d'alimentation électrique à commutation caractérisé en ce qu'il comprend une paire d'éléments de commutation (QI, Q2) connectée à une extrémité d'une source d'alimentation électrique de courant continu, un transformateur (T) comprenant une bobine primaire (Ni) ayant un point de branchement médian, une bobine secondaire (N2) connectée à une charge et une bobine tertiaire (N3) pour l'oscillation de rétroaction, et un condensateur (C3) de résonance connecté en parallèle avec ladite bobine primaire, chaque extrémité de la bobine primaire étant connectée respectivement à chaque extrémités de la paire d'éléments de commutation, le point de branchement médian de ladite bobine primaire étant connecté à l'autre extrémité de la source d'alimentation électrique du courant continu via un élément de réactance, et les deux extrémités de la bobine tertiaire étant connectées respectivement aux éléments de commutation, de sorte que le circuit d'alimentation électrique à commutation est alors automatiquement excité en auto-oscillation par la bobine tertiaire pour que le courant électrique soit conduit alternativement par l'un ou l'autre des éléments de commutation, si bien que le courant qui circule à partir du point de branchement médian de la bobine primaire est commuté pour sélectivement circuler vers l'une ou l'autre extrémité de la bobine primaire afin de générer une tension alternative dans la bobine secondaire; et en ce qu'un point de fonctionnement dynamique des éléments de commutation est modifié par rapport à celui du démarrage en utilisant, en tant que source d'alimentation électrique de polarisation inverse pour les éléments de commutation, une tension du courant continu générée par l'opération de commutation de la paire d'éléments de commutation. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation utilisée en tant que source d'alimentation de polarisation inverse est appliquée aux éléments de commutation via un point de branchement médian arrangé sur la bobine tertiaire.