Brevet FR3115421A1 — publié le 20220422

L’invention concerne un alternateur et son redresseur (200). Le redresseur (200) comporte un transistor (TD1) et un circuit de commande de tension de grille (210). Une extrémité de commande du transistor (TD1) reçoit une tension de grille (VG). Le circuit de commande de tension de grille (210) génère la tension de grille (VG) en fonction d’une différence de tension (VDS) entre une tension d’entrée (VS) et une tension redressée (VD). Le circuit de commande de tension de grille (210) détecte un premier moment temporel lorsque la différence de tension (VDS) est inférieure à une première tension de seuil préétablie, fournit la tension de grille (VG) pendant un premier intervalle de temps après le premier moment temporel pour mettre le transistor (TD1) à l’état passant, et établit la différence de tension (VDS) à une première tension de référence. Le circuit de commande de tension de grille (210) régule la tension de grille (VG) pour établir la différence de tension (VDS) à une deuxième tension de référence pendant un deuxième intervalle de temps après le premier intervalle de temps. Le premier intervalle de temps est indépendant d’un cycle de la tension d’entrée (VS). Figure de l’abrégé : Figure 2 ALTERNATEUR ET SON REDRESSEUR La divulgation concerne un redresseur, en particulier un redresseur capable d’empêcher une tension inverse. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans un générateur de courant alternatif, un redresseur est souvent adapté pour redresser la tension d’entrée alternative afin de générer une tension redressée qui peut être considérée comme une tension continue. Classiquement, des diodes ou des transistors sont souvent adaptés pour redresser la tension d’entrée. Idéalement, pendant le demi-cycle négatif de la tension redressée, la valeur de tension reste égale à la tension de référence (par exemple, 0 volt). Cependant, dans des situations réelles telles que la tension redressée classiquement connue montrée dans le diagramme de forme d’onde de la , la valeur de tension de la tension d’entrée de la tension redressée ayant une tension VP comme valeur de crête est inférieure à la tension de référence V0 dans sa demi-onde négative TN. En d’autres termes, une perte de puissance est subie dans le demi-cycle négatif TN de la tension redressée, ce qui diminue l’efficacité opérationnelle du système. PRESENTATION DE L’INVENTION Problème technique Classiquement, le redresseur peut être mis en œuvre en employant un transistor, et le redressement peut être effectué en rendant activement le transistor passant et bloqué. Cependant, si les moments temporels de mise à l’état passant et bloqué du transistor ne sont pas bien établis, un courant inverse peut se produire, ce qui entraîne une diminution des performances du système. Solution au problème La divulgation propose un alternateur et son redresseur, capable d’empêcher l’apparition d’un courant inverse. Le redresseur comprend un transistor et un circuit de commande de tension de grille. Le transistor a une première extrémité recevant une tension d’entrée alternative, une seconde extrémité générant une tension redressée, et une extrémité de commande recevant une tension de grille. Le circuit de commande de tension de grille est couplé au transistor et génère la tension de grille en fonction de la différence de tension entre la tension d’entrée et la tension redressée. Le circuit de commande de tension de grille détecte un premier moment temporel lorsque la différence de tension est inférieure à une première tension de seuil préétablie, fournit la tension de grille pendant un premier intervalle de temps après le premier moment temporel pour mettre le transistor à l’état passant, et établit la différence de tension pour qu’elle soit sensiblement égale à une première tension de référence. Le circuit de commande de tension de grille régule la tension de grille pour établir la différence de tension sensiblement à une deuxième tension de référence pendant un deuxième intervalle de temps après le premier intervalle de temps. Le premier intervalle de temps est indépendant d’un cycle de la tension d’entrée. L’alternateur de la présente divulgation comporte un rotor, un stator et des redresseurs multiples tels que décrits ci-dessus. Le stator est couplé au rotor. Chacun des redresseurs reçoit respectivement la tension d’entrée correspondante. Les redresseurs génèrent ensemble la tension redressée. Effets de l’invention À la lumière de ce qui précède, le circuit de commande de tension de grille de la présente divulgation met rapidement le transistor à l’état passant lorsque la différence de tension entre les deux extrémités du transistor est inférieure à la première tension de seuil préétablie, et maintient l’état conducteur pendant un premier intervalle de temps fixe. En régulant le mécanisme de conduction du transistor, le redresseur de la présente divulgation empêche le courant inverse généré pendant le redressement. PRESENTATION DES FIGURES La est une forme d’onde de la tension redressée telle qu’elle est classiquement connue. La est une vue schématique d’un redresseur selon un mode de réalisation de la présente divulgation. La illustre une forme d’onde lorsqu’un redresseur selon un mode de réalisation de la présente divulgation fonctionne. La est une vue schématique d’une mise en œuvre d’un circuit de commande de tension de grille selon un mode de réalisation de la présente invention. La est une vue schématique d’une autre partie du circuit du circuit de commande de tension de grille selon un mode de réalisation de la présente divulgation. La illustre une forme d’onde lorsqu’un redresseur selon un autre mode de réalisation de la présente divulgation fonctionne. La est une vue schématique d’une mise en œuvre d’un circuit de commande de tension de grille selon un autre mode de réalisation de la présente divulgation. La est une vue schématique d’une autre partie du circuit du circuit de commande de tension de grille selon un mode de réalisation de la présente divulgation. La est une vue schématique d’une forme d’onde d’une différence de tension redressée selon un mode de réalisation de la présente divulgation. La est une vue schématique d’un alternateur selon un mode de réalisation de la présente divulgation. Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032), comprenant : un transistor (TD1), comprenant une première extrémité recevant une tension d’entrée (VS) alternative, une seconde extrémité générant une tension redressée (VD), et une extrémité de commande recevant une tension de grille (VG) ; et un circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700), couplé au transistor (TD1), et générant la tension de grille (VG) en fonction d’une différence de tension (VDS) entre la tension d’entrée (VS) et la tension redressée (VD), dans lequel : le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) détecte un premier moment temporel (TP1) lorsque la différence de tension (VDS) est inférieure à une première tension de seuil préétablie (VDS_ON), fournit la tension de grille (VG) pendant un premier intervalle de temps (TZ1) après le premier moment temporel (TP1) pour mettre le transistor (TD1) à l’état passant, et établit la différence de tension (VDS) pour qu’elle soit sensiblement égale à une première tension de référence (VDS_SW2) ; et le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) régule la tension de grille (VG) pour établir la différence de tension (VDS) sensiblement à une deuxième tension de référence (VDS_REG) pendant un deuxième intervalle de temps (TZ2) après le premier intervalle de temps (TZ1), dans lequel le premier intervalle de temps (TZ1) est indépendant d’un cycle de la tension d’entrée (VS). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 1, dans lequel la première tension de référence (VDS_SW2) est inférieure à 0 volt. Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 1, dans lequel pendant un troisième intervalle de temps (TZ3) après le deuxième intervalle de temps (TZ2), le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) détecte un deuxième moment temporel (TP2) lorsque la différence de tension (VDS) augmente de la deuxième tension de référence (VDS_REG) à une seconde tension de seuil préétablie (VDS_OFF), et régule la tension de grille (VG) de sorte que le transistor (TD1) soit mis hors tension après le deuxième moment temporel (TP2). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 3, dans lequel le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) comprend : un amplificateur opérationnel (OP1), recevant la différence de tension (VDS) et une tension régulée, activé pendant le deuxième intervalle de temps (TZ2), et générant la tension de grille (VG) en fonction de la différence de tension (VDS) et la tension régulée ; un premier commutateur (SW1), connecté en série entre une tension de masse (VGND) et la borne de sortie (OT), et mis à l’état passant pendant le troisième intervalle de temps (TZ3) ; et un deuxième commutateur (SW2), connecté en série entre une troisième tension de référence (VH) et la borne de sortie (OT), et mis à l’état passant pendant le premier intervalle de temps (TZ1), dans lequel la tension régulée est égale à la deuxième tension de référence (VDS_REG). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 4, comprenant en outre : un comparateur de tension (810, 510), comparant la différence de tension (VDS) avec la première tension de seuil préétablie (VDS_ON) et la seconde tension de seuil préétablie (VDS_OFF), et générant le premier moment temporel (TP1) et le deuxième moment temporel (TP2) ; et un compteur (820, 520), comptant le premier intervalle de temps (TZ1). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 1, dans lequel, pendant un troisième intervalle de temps (TZ3) après le deuxième intervalle de temps (TZ2), le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) détecte un deuxième moment temporel (TP2) lorsque la différence de tension (VDS) augmente de la deuxième tension de référence (VDS_REG) à une première tension de blocage (VDS_CLP), et le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) établit la tension de grille (VG) pour qu’elle soit égale à une seconde tension de blocage (VG_CLP) pendant un quatrième intervalle de temps (TZ4) après le deuxième moment temporel (TP2). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 6, dans lequel le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) régule la tension de grille (VG) pendant un cinquième intervalle de temps (TZ5) après le quatrième intervalle de temps (TZ4), de sorte que la différence de tension (VDS) soit sensiblement égale à la deuxième tension de référence (VDS_REG). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 7, dans lequel pendant un sixième intervalle de temps (TZ6) après le cinquième intervalle de temps (TZ5), le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) détecte un troisième moment temporel (TP3) lorsque la différence de tension (VDS) augmente de la deuxième tension de référence (VDS_REG) à une seconde tension de seuil préétablie (VDS_OFF), et régule la tension de grille (VG) après le troisième moment temporel (TP3) de telle sorte que le transistor (TD1) soit mis hors tension. Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 8, dans lequel le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) comprend : un amplificateur opérationnel (OP1), recevant la différence de tension (VDS) et une tension régulée, activé pendant le deuxième intervalle de temps (TZ2) et le cinquième intervalle de temps (TZ5), et générant la tension de grille (VG) en fonction de la différence de tension (VDS) et la tension régulée ; un premier commutateur (SW1), connecté en série entre une tension de masse (VGND) et une borne de sortie (OT), et mis à l’état passant pendant le troisième intervalle de temps (TZ3) ; un deuxième commutateur (SW2), connecté en série entre une troisième tension de référence (VH) et la borne de sortie (OT), et mis à l’état passant pendant le premier intervalle de temps (TZ1) ; et un troisième commutateur (SW3), connecté en série entre la seconde tension de blocage (VG_CLP) et la borne de sortie (OT), et mis à l’état passant pendant le quatrième intervalle de temps (TZ4), dans lequel la tension régulée est égale à la deuxième tension de référence (VDS_REG). Redresseur (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 8, dans lequel le circuit de commande de tension de grille (210, 400, 700) comprend en outre : un comparateur de tension (810, 510), comparant la différence de tension (VDS) avec la première tension de seuil préétablie (VDS_ON), la première tension de blocage (VDS_CLP), et la seconde tension de seuil préétablie (VDS_OFF), et générant le premier moment temporel (TP1), le deuxième moment temporel (TP2), et le troisième moment temporel (TP3) ; et un compteur (820, 520), comptant le premier intervalle de temps (TZ1) et le quatrième intervalle de temps (TZ4). Alternateur (1000), comprenant : un rotor (RT) ; un stator (ST), couplé au rotor (RT) ; et les redresseurs (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) selon la revendication 1, dans lesquels chacun des redresseurs (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) reçoit la tension d’entrée (VS) alternative correspondante comme tension d’entrée (VS), et les redresseurs (200, 1011, 1012, 1021, 1022, 1031, 1032) génèrent ensemble la tension redressée (VD).