Brevet FR2879370A1 — publié le 20060616

Cette invention se rapporte à un circuit multiplicateur de tension et en particulier se rapporte à un circuit multiplicateur de tension utilisant des diodes et des condensateurs pour obtenir l'effet de pompage de tension. De façon classique, on utilise un circuit intégré de contrôleur courant continu/courant continu élévateur de tension utilisant des diodes, des transistors de type MOSFET, une bobine d'inductance, des diodes de type Schottky, et un condensateur de filtrage pour obtenir le pompage de tension des tensions positive ou négative. En tant que circuit classique du circuit multiplicateur de tension positive indiqué sur la figure 1, celui ci comprend des transistors ou transistors de type MOSFET 10, une bobine d'inductance 11, une diode de type Schottky 12, un condensateur 13, un condensateur 14, un condensateur 15, et un circuit intégré de contrôleur courant continu/courant continu élévateur de tension 16. Le circuit de pompage de tension présente les inconvénients ci dessous: la haute énergie d'interférence électromagnétique résultant d'une oscillation à haute fréquence. Au contraire, l'utilisation d'un circuit intégré ayant une faible interférence électromagnétique augmentera le coût du matériau. Le circuit intégré de pompage de tension fabriqué par une société donnée n'est pas compatible avec une autre qui a des intérêts dans la distribution du produit. En outre, si la fabrication du circuit intégré utilisé s'arrête, la conception et la configuration de la carte de circuit imprimé doivent être modifiées. 2 0 En conséquence, un objectif de la présente invention est de procurer un circuit multiplicateur de tension. Le circuit multiplicateur de tension de la présente invention crée des blocs de pompage de tension à étages multiples qui nécessitent simplement de remplacer des diodes et des condensateurs pour en effectuer la maintenance, et peuvent ne régler que le niveau de tension sans modifier la configuration de la carte de circuit imprimé ou la conception du circuit. Donc, la présente invention va dans le sens de la réduction du coût et de la facilité de réparation. Pour atteindre l'objectif de la présente invention ci dessus, la présente invention procure un circuit multiplicateur de tension, lequel comprend un premier bloc de pompage de tension dans lequel le premier bloc de pompage de tension comprend une 3 0 première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage et un second condensateur de couplage, un circuit de générateur de signaux de fonctions destiné à générer divers signaux de formes d'ondes de fonctions, parmi lesquelles une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une impulsion et une onde irrégulière. Dans le circuit, un côté de la première diode est prévu pour recevoir une 3 5 tension d'entrée, et l'autre côté est relié à un premier côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode. L'autre côté du premier condensateur de couplage reçoit le signal provenant du générateur de forme d'onde de fonction. L'autre côté de la seconde diode est relié à un premier côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, et l'autre côté du second condensateur de couplage est relié à la masse. La présente invention est destinée à procurer un autre circuit multiplicateur de tension, qui comprend un circuit d'entrée de signal destiné à recevoir le signal d'entrée, une pluralité de blocs de pompage de tension destinés à pomper une tension, et un générateur de signaux de fonctions destiné à générer des formes d'ondes de signaux de 1 o fonctions. Comme sur la figure 3c, chacun des blocs de pompage de tension comprend une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage et un second condensateur de couplage. Un premier côté de la première diode reçoit une tension d'entrée et l'autre côté est relié à un premier côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode. L'autre côté du premier condensateur de couplage reçoit le signal provenant du générateur de forme d'onde de fonction. L'autre côté de la seconde diode est relié à un premier côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, et l'autre côté du second condensateur de couplage est relié à la masse. Un étage précédent des blocs de pompage de tension sert d'étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension. L'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension est relié au côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. Le circuit multiplicateur de tension comprend: un bloc de pompage de tension comprenant une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage et un second condensateur de couplage, et un circuit de générateur de fonction destiné à générer un signal de fonction, dans lequel un côté de la première diode est destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté de la première diode est relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode, l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse. Avantageusement, la tension d'entrée peut être positive ou négative, et le signal de fonction peut être une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. La tension de sortie peut être fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide. 2879370 3 Sous un autre aspect le circuit multiplicateur de tension comprend: une pluralité d'étages de blocs de pompage de tension destinés à pomper une tension, et un générateur de fonction destiné à générer un signal de fonction, dans lequel chacun des blocs de pompage de tension comprend une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage, et un second condensateur de couplage, un côté de la première diode étant destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté étant relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode, l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse, dans lequel l'étage précédent des blocs de pompage de tension est utilisé comme étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension, l'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension étant relié au côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. Avantageusement la tension d'entrée peut être positive ou négative, le signal de fonction peut être une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. La tension de sortie peut être fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide. Sous encore un autre aspect le circuit multiplicateur de tension comprend: une pluralité de blocs de pompage de tension positive destinés à pomper une tension, une pluralité de blocs de pompage de tension négative destinés à pomper une autre tension, et un générateur de fonction destiné à générer un signal de fonction, dans lequel chacun des blocs de pompage de tension positive ou négative comprend une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage et un second condensateur de couplage, un côté de la première diode étant destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté étant relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode, l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse, dans lequel l'étage précédent des blocs de pompage de tension est utilisé comme étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension, l'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension étant relié au côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. Avantageusement la tension d'entrée peut être positive ou négative, le signal de fonction peut être une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. La tension de sortie peut être fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide. Comme on l'a mentionné ci dessus, la présente invention permet d'obtenir les avantages ci-dessous. 1. Faible coût, et le circuit générateur de signaux de fonctions (une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière) pourrait être un transistor, un amplificateur opérationnel, un circuit intégré logique standard ou un oscillateur à quartz. 2. Oscillation à basse fréquence et donc faible interférence électromagnétique. 3. La fréquence générée par l'oscillateur est fixe, le rayonnement d'une interférence électromagnétique est facile à réduire. 4. Le circuit est simple et facile à entretenir. Donc, il est aisé de réduire le coût de fabrication indirectement et le coût d'entretien. 5. Le matériau est facilement disponible et remplaçable sans exigences particulières. 6. On emploie le générateur fonctionnel et le circuit comprenant les diodes et les condensateurs de la présente invention pour générer une tension positive afin d'alimenter la grille d'un dispositif d'affichage fluorescent sous vide (VFD) sans utiliser de circuit classique, lequel est coûteux et complexe. 7. Suivant la tension requise, on peut augmenter ou diminuer le nombre des étages du circuit comprenant les diodes et les condensateurs, et ajouter un dispositif en vue d'une stabilisation de la tension (tel qu'une diode Zener ou un circuit intégré régulateur) pour générer la tension requise. L'invention sera bien comprise et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. La description se rapporte aux dessins indiqués ci après et qui sont donnés à titre d'exemples. La figure 1 est un schéma représentant un circuit de pompage de tension positive conforme à une technologie classique, La figure 2a est un schéma du multiplicateur de tension positive conforme au mode de réalisation préféré de la présente invention, La figure 2b est un schéma de circuit du multiplicateur de tension positive conforme au mode de réalisation préféré de la présente invention, La figure 2c est un schéma du multiplicateur de tension négative conforme au mode de réalisation préféré de la présente invention, La figure 2d est un circuit conforme au circuit multiplicateur de tension négative de la figure 2c, La figure 3a est un schéma de circuit du multiplicateur de tension positive conforme à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, La figure 3b est un schéma de circuit du multiplicateur de tension négative conforme à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, La figure 3c est un schéma de circuit permettant d'appliquer le multiplicateur de tension positive et le multiplicateur de tension négative en même temps, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, La figure 4 est un schéma de circuit d'application du multiplicateur de tension au dispositif d'affichage VFD conformément à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. A présent, les modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en faisant référence aux dessins annexés. La figure 2a est un schéma du multiplicateur de tension positive destiné au mode de réalisation préféré de la présente invention. En se référant à la figure 2a, le circuit multiplicateur de tension positive comprend un bloc de pompage de tension 20. Le bloc de pompage de tension 20 comprend une première diode 22, une seconde diode 24, un premier condensateur de couplage 26 et un second condensateur de couplage 28. Sur celle ci, un côté de la première diode 22 est destiné à recevoir une tension positive Vin, et l'autre côté de la première diode 22 est relié à un côté du premier condensateur de couplage 26 et à la seconde diode 24. L'autre côté du premier condensateur de couplage 26 reçoit un signal fonctionnel, l'autre côté de la seconde diode 24 est relié à un premier côté du second condensateur de couplage 28 et fournit en sortie une tension au noeud NI. L'autre côté du second condensateur de couplage 28 est relié à la masse. La figure 2b est un schéma de circuit du multiplicateur de tension positive destiné au mode de réalisation préféré de la présente invention. En se référant à la figure 2b, laquelle comprend un circuit générateur de fonction 30 pour générer un signal de fonction, dans lequel le signal de fonction pourrait être une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. Comme indiqué au noeud N12, la tension de sortie Vo est présentée ci dessous: Vo = Vicrête + Vin. La figure 2c est un schéma du multiplicateur de tension négative destiné au mode de réalisation préféré de la présente invention. En comparant la figure 2c à la figure 2a, 35 dans ce mode de réalisation, les diodes sont reliées en sens inverse, où une tension négative à la place d'une tension positive est prévue. Donc, un circuit multiplicateur de tension négative est réalisé. La figure 2d est un multiplicateur de tension négative différent du circuit multiplicateur de tension positive de la figure 2c. Il fournit en sortie une tension: -Vo = Vicrête + ( V ) au noeud N2. Lorsque la tension d'entrée est V-, un premier côté de la diode reçoit une tension négative ou est relié à la masse. La figure 3a est un schéma de circuit du multiplicateur de tension positive destiné à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. En se référant à la figure 3a, le circuit multiplicateur de tension comprend un circuit d'entrée 33 destiné à recevoir une tension d'entrée V+, une pluralité de blocs de pompage de tension tels qu'un premier bloc de pompage de tension positive 34, un second bloc de pompage de tension positive, l'ensemble étant destiné à pomper une tension, un noeud N5 destiné à fournir en sortie une tension de sortie, un générateur de signaux de fonctions 35 destiné à générer un signal de fonction. Chacun des blocs de pompage de tension comprend une première diode 22, une seconde diode 24, un premier condensateur de couplage 26 et un second condensateur de couplage 28. Un premier côté de la première diode 22 est destiné à recevoir une tension d'entrée V+ et l'autre côté est relié à un premier côté du premier condensateur de couplage 26 et à la seconde diode 24. L'autre côté du premier condensateur de couplage 26 reçoit le signal de fonction provenant du générateur de signaux de fonctions. L'autre côté de la seconde diode 24 est relié à un premier côté du second condensateur de couplage 28 pour fournir en sortie une tension, et l'autre côté du second condensateur de couplage 28 est relié à la masse. Comme on l'a mentionné ci dessus, chaque bloc de l'étage précédent des blocs de pompage de tension sert d'étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension. L'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension est relié à un premier côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. Un premier côté de la première diode est destiné à recevoir une tension d'entrée, et l'autre côté de la première diode est relié à un premier côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode. L'autre côté du premier condensateur de couplage reçoit le signal de fonction, et l'autre côté de la seconde diode est relié à un premier côté du second condensateur de couplage afin de fournir en sortie une sortie et l'autre côté du second condensateur de couplage est relié à une masse. La figure 3b est un schéma de circuit du multiplicateur de tension négative destiné à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce mode de réalisation applique le bloc de pompage de tension négative triple pour pomper la tension négative et fournir en sortie une valeur de tension: -Vo = 3 x Vicrête + (I V I). Pour les autres modes de réalisation de la présente invention, ceux ci ne sont pas limités à une utilisation simple des trois blocs de pompage de tension positive ou des trois blocs de pompage de tension négative. Au contraire, nous pouvons utiliser les blocs de pompage de tension positive et les blocs de pompage de tension négative en même temps, et régler correctement le nombre des blocs de pompage de tension conformément à la tension de la charge. La figure 3c est un schéma de circuit d'application du multiplicateur de tension positive et du multiplicateur de tension négative en même temps, conformément à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 3c indique que la présente invention peut réaliser le pompage de tension de la tension positive et négative. Le multiplicateur de tension de ce mode de réalisation comprend un circuit d'entrée 41 destiné à recevoir une tension d'entrée, une pluralité de blocs de pompage de tension positive destinés à pomper la tension, une pluralité de blocs de pompage de tension négative destinés à pomper la tension, un noeud N8 destiné à fournir en sortie la tension positive, un noeud N10 destiné à fournir en sortie la tension négative, un générateur de fonction 49 destiné à générer un signal de fonction. Parmi eux, chacun des blocs de pompage de tension comprend une première diode 51, une seconde diode 52, un premier condensateur de couplage 53 et un second condensateur de couplage 54. Un premier côté de la première diode 51 est destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté est relié à un côté du premier condensateur de couplage 53 et à la seconde diode 52. L'autre côté du premier condensateur de couplage 53 reçoit le signal fonctionnel, et l'autre côté de la seconde diode 52 est relié à un côté du second condensateur de couplage 54 pour fournir 2 5 en sortie une tension, alors que l'autre côté du second condensateur de couplage 54 est relié à la masse. Dans le circuit, un étage précédent des blocs de pompage de tension est utilisé comme étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension, et l'autre côté de la seconde diode 52 de l'étage précédent des blocs de pompage de tension est relié au côté de la première diode 55 de l'étage suivant des blocs de pompage de 3 0 tension. La figure 4 est un schéma de circuit d'application d'un multiplicateur de tension pour un dispositif d'affichage VFD conforme à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, le bloc de pompage de tension positive est appliqué au dispositif VFD, et il est aisé de pomper la tension d'entrée au niveau de tension requis en utilisant ce circuit multiplicateur de tension simple sans utiliser un circuit intégré à coût élevé. On utilise simplement le circuit comprenant les diodes et les condensateurs pour générer la haute tension positive afin d'alimenter la grille du dispositif VFD au lieu d'utiliser le circuit classique à coût élevé. En dehors de cela, les matériaux pour le circuit proposé de la présente invention sont facilement disponibles, remplaçables et de maintenance aisée. Dans un autre mode de réalisation, nous pouvons ajouter un dispositif pour stabiliser la tension (telle qu'une diode Zener ou un circuit intégré régulateur). Dans celui ci les signaux de fonctions provenant du générateur pourraient être une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière, et la tension de sortie pourrait être fournie au dispositif VFD. Bien que la description qui précède ait été faite en faisant référence à des modes de réalisation préférés, il est entendu que des variantes et des modifications de la présente invention sont réalisables par l'homme de l'art sans s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention et des revendications annexées. 9 REVENDICATIONS 1. Circuit multiplicateur de tension comprenant: un bloc de pompage de tension (20) comprenant une première diode, une seconde 5 diode, un premier condensateur de couplage (26) et un second condensateur de couplage (28), et un circuit de générateur de fonction (30) destiné à générer un signal de fonction, dans lequel un côté de la première diode (22) est destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté de la première diode est relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode (24), l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse. 2. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 1, dans lequel la tension d'entrée est positive ou négative. 3. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 1, dans lequel le signal de fonction est une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde 20 d'impulsion ou une onde irrégulière. 4. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 1, dans lequel la tension de sortie est fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide. 5. Circuit multiplicateur de tension comprenant: une pluralité d'étages de blocs de pompage de tension destinés à pomper une tension, et un générateur de fonction destiné à générer un signal de fonction, dans lequel chacun des blocs de pompage de tension comprend une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage, et un second condensateur de couplage, un côté de la première diode étant destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté étant relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode, l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du second condensateur 2879370 10 de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse, dans lequel l'étage précédent des blocs de pompage de tension est utilisé comme étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension, l'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension étant relié au côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. 6. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 5, dans lequel la tension d'entrée est positive ou négative. 7. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 5, dans lequel le signal de fonction est une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. 8. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 5, dans lequel la tension de sortie est fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide. 9. Circuit multiplicateur de tension comprenant: une pluralité de blocs de pompage de tension positive destinés à pomper une 2 0 tension, une pluralité de blocs de pompage de tension négative destinés à pomper une autre tension, et un générateur de fonction destiné à générer un signal de fonction, dans lequel chacun des blocs de pompage de tension positive ou négative comprend une première diode, une seconde diode, un premier condensateur de couplage et un second condensateur de couplage, un côté de la première diode étant destiné à recevoir une tension d'entrée et l'autre côté étant relié à un côté du premier condensateur de couplage et à la seconde diode, l'autre côté du premier condensateur de couplage recevant le signal de fonction, l'autre côté de la seconde diode étant relié à un côté du 3 0 second condensateur de couplage de façon à fournir en sortie une tension de sortie, l'autre côté du second condensateur de couplage étant relié à une masse, dans lequel l'étage précédent des blocs de pompage de tension est utilisé comme étage suivant de la tension d'entrée des blocs de pompage de tension, l'autre côté de la seconde diode de l'étage précédent des blocs de pompage de tension étant relié au côté de la première diode de l'étage suivant des blocs de pompage de tension. 10. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 9, dans lequel la tension d'entrée est positive ou négative. 11. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 9, dans lequel le signal 5 de fonction est une onde sinusoïdale, une onde carrée, une onde triangulaire, une onde d'impulsion ou une onde irrégulière. 12. Circuit multiplicateur de tension selon la revendication 9, dans lequel la tension de sortie est fournie en sortie à un dispositif d'affichage fluorescent sous vide.