PROCESS AND DEVICE FOR MEASURING THE AUTONOMY OF A CHOPPED POWER SUPPLY

Abstract: 1. A process for measuring the available self sufficiency of a chopped electric power supply connected to an external source, AC or DC, and comprising a primary winding (1) magnetically coupled to a secondary winding (4) to the terminals of which the user circuit is connected by means of a secondary circuit comprising a rectifier means (D7 , C4 ), an energy storage capacitor (C) being connected in the primary winding circuit (1), characterized in that, during each conduction phase of the chopping switch, from the terminals of the secondary winding, a voltage (V2 ) is taken representative of the charge of the capacitor (C) of the primary circuit, which corresponds to the available self sufficiency, and in that said voltage is compared with a reference voltage (Vref) for generating a signal (PWF) announcing the impending cessation of the regulated output voltage of the power supply.

Description: PROCèDE DE MESURE DE L'AUTONOMIE D'UNE ALIMENTATION ELEC TRIQUE A DECOUPAGE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE. La présente invention concerne un procédé de mesure de l'autonomie disponible à tout instant dans une alimentation électrique à découpage et un dispositif de mise en oeuvre du procédé, permettant d'engendrer des signaux de service. Il est déjà connu d'utiliser des condensateurs de stockage d'énergie placés dans le circuit primaire d'une alimentation à découpage, pour assurer une prolongation du fonctionnement de l'alimentation après une coupure du secteur. Il est également connu d'engendrer des signaux de service qui, à la suite d'une coupure du secteur, avertissent de la cessation prochaine du fonctionnement de l'alimentation à la fin de l'écoulement d'une temporisation. Toutefois, ces dispositifs ne sont pas en corrélation avec 11 état de stockage d'énergie dans le primaire du transformateur que comporte l'alimentation et si, pour des raisons de vieillissement des composants, une tension suffisante ne peut plus être garantie pendant l'écoulement complet de la temporisation, le dispositif ne va pas détecter cet état de choses. Il peut donc arriver que, par suite du vieillissement des composants, la tension au primaire ne soit plus suffisante pour assurer un fonctionnement correct des appareils branchés sur l'alimentation alors que la temporisation ne s'est pas entièrement écoulée. Dans un autre dispositif connu, on a établi une corrélation entre la tension aux bornes du condensateur du primaire et le déclenchement d'une temporisation. Pour cela, il est nécessaire de comparer la tension du condensateur à une tension de référence, ce qui présente deux inconvénients : - la tension primaire à comparer est de l'ordre de quelques centaines de volts, ce qui impose l'utilisation d'un pont diviseur en amont du comparateur, donc introduit une dissipation suplémentaire - le circuit de comparaison nécessite une alimentation auxiliaire référencée au zéro du condensateur du primaire, ce qui majore le coût du dispositif. Le but principal de l'invention est de supprimer les inconvénients susvisés, en fournissant un procédé de mesure de l'autonomie disponible dans une alimentation à découpage qui dissipe le minimum d'énergie et produit un signal en corrélation avec l'énergie stockée dans le condensateur du primaire de l'alimentation à découpage. L'invention a encore pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé, apte à engendrer des signaux de service et à garantir le déroulement complet des séquences de réinitialisation nécessaires. L'invention concerne enfin un procédé de surveillance de la tension régulée fournie par 11 alimentation à découpage. Suivant 11 invention, le procédé de mesure de l'autonomie disponible dans une alimentation à découpage branchée sur le secteur, ladite alimentation comportant un enroulement primaire couplé magnétiquement à un enroulement secondaire aux bornes duquel est branché le circuit d'utilisation, un condensateur de stockage d'énergie dans le circuit de l'enroulement primaire et un commutateur de découpage, est caractérisé par le prélèvement, aux bornes de l'enroulement secondaire, pendant chaque phase de conduction du commutateur de découpage, d'une tension représentative de la charge dudit condensateur qui correspond à l'autonomie disponible ; par la comparaison de ladite tension à une tension de référence pour engendrer un signal annonciateur de la cessation prochaine du fonctionnement de l'alimentation. Selon l'invention, le dispositif de mise en oeuvre du procédé, qui comprend une alimentation à découpage ayant un circuit primaire dans lequel est monté un condensateur de stockage d'énergie et un circuit secondaire couplé magnétiquement au circuit primaire, est caractérisé en ce que le circuit secondaire comprend des moyens pour détecter une tension représentative de la tension aux bornes du condensateur de stockage, des moyens pour comparer cette tension représentative à une tension de référence, des moyens d'engendrer un premier signal indicatif du dépassement de la tension de référence et de déclencher, à partir du premier signal, une temporisation qui permet d'engendrer un deuxième signal décalé dans le temps par rapport au premier. Le procédé de surveillance de la tension régulée permettant l'arrêt de l'alimentation à découpage lorsque la tension de sortie régulée tombe en dessous d'un certain seuil est, suivant l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte - détection de chaque passage de la tension de sortie régulée en dessous du seuil lorsque ledit passage inter vient après l'écoulement d'un délai correspondant à un régime transitoire initial de fonctionnement ; - arrêt, à chacun des passages détectés, du commutateur de découpage de l'alimentation et émission d'un signal annonciateur de la disparition prochaine de la tension de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparateront plus clairement à la lecture de la description ciaprès. Au dessin annexé : la figure 1 représente un circuit électronique de mise en oeuvre du procédé de l'invention, appliqué à une alimen tation à découpage du type dit "flyback" la figure 2 représente les diagrammes temporels de signaux qui illustrent le fonctionnement dudit circuit ; la figure 3 illustre l'application du circuit à une alimentation à découpage du type dit "forward" ; et la figure 4 représente une variante perfectionnée qui permet la détection d'un passage prolongé de la tension régulée en dessous du seuil. A la figure 1, la référence 1 désigne l'enroulement primaire d'un transformateur d'alimentation à découpage du type dit flyback", c'est-à-dire dont le premier pôle est branché à une source de tension continue et dont l'autre pôle est relié à la masse par l'intermédiaire d'un transistor de découpage schématisé par un interrupteur 2. Ce type d'alimentation est bien connu de l'homme de l'art. La commande de l'interrupteur de découpage 2 pour délivrer une alimentation en tension qui présente les caractéristiques voulues sera considérée comme une vanne. La tension continue appliquée au transformateur est fournie par la tension secteur VS redressée par un pont de diodes 3 aux sorties duquel est branché un condensateur C de stockage d'énergie. Ce condensateur C permet, comme on 1ltexpliquera par la suite, de stocker une énergie suffisante pour garantir un fonctionnement sans désordre de l'alimentation en tension de l'appareil alimenté par cette alimentation à découpage, pendant un certain temps après une coupure du secteur. Le transformateur comprend un enroulement secondaire 4 bobiné en sens inverse de l'enroulement primaire 7 et dont les bornes B, D sont reliées au circuit d'utilisation délivrant la tension Val à la charge CH par l'intermédiaire d'une diode D7 dont l'anode est reliée à une borne de l'enroulement secondaire 4. Une capacité C4 de stockage d'énergie est également branchée entre la cathode de la diode D7 et l'autre borne de l'enroulement secondaire 4. Le point commun à la diode D7 et à l'enroulement 4 est relié à la cathode d'une diode D8 dont l'anode est reliée à une borne d'une résistance R23. L'autre borne de la résistance R23 est reliée d'une part, par un condensateur C5 au point commun au condensateur C4 et à l'enroulement 4, et d'autre part à une résistance R32 dont l'autre extrémité est reliée à l'entrée négative d'un circuit intégré 1C2 remplissant la fonction de comparateur. Cette entrée négative du circuit intégré 1C2 est reliée à une source de tension positive S1 par exemple de 5 V, tandis que son entrée positive est reliée par une résistance R2 à une source de tension de référence désignée Vref, dont le rôle sera explicité ciaprès. La sortie du circuit comparateur 1C2 est reliée premièrement au moyen d'une résistance R6 à une source de tension S2 par exemple de + 5 V, deuxièmement à l'anode d'une diode D3 dont la cathode est reliée à une plage de connexion SEQ dont le rôle sera expliqué dans la suite de la description, troisièmement à la cathode d'une diode D2 dont l'anode est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R22 et d'un condensateur Cg, quatrièmement à l'entrée d'un circuit inverseur IC1 et cinquièmement à un pont de résistances formé par une résistance R5 en série avec une résistance R4, ce pont de résistances étant par ailleurs relié à une source de tension positive S3, par exemple de 5 volts, par l'intermédiaire d'une résistance Roll. Le point commun aux résistances R5 et R4 est relié à la base d'un transistor Q1 par exemple de type PNP, tandis que le point commun aux résistances R4 et R11 est relié à l'émetteur du transistor Q1 Le collecteur du transistor Q1 est relié à l'anode d'une diode D1 dont la cathode est branchée à l'entrée négative du comparateur 1C2. L'ensemble formé par le transistor Qlr la diode D1 et les résistances Rq, R5, R11 constitue un dispositif de verrouillage du comparateur 1C2 une fois qu'il a basculé. Le fonctionnement de ce dispositif sera expliqué ultérieurement. La sortie de l'inverseur IC1 est branchée d'une part à la base d'un transistor Q5, et d'autre part à une source de tension S4 par exemple de + 12 V par l'intermédiaire d'une résistance R17. Le collecteur du transistor Q5 est relié d'une part à une plage de connexion PWF, et d'autre part par l'intermédiaire d'une résistance R24 à une source de tension d'alimentation S5 par exemple de + 12 V. L'émetteur du transistor Q5 est connecté, au moyen d'une résistance R18 à une plage de connexion OVS qui constitue la masse pour le signal PWF. Le circuit reliant le transistor Q5 à la résistance R18 est connecté à un circuit de limitation en courant constitué par une résistance R19 reliée à la base d'un transistor Q6 monté en émetteur commun, dont le collecteur est branché, par une diode D5 montée en inverse et une résistance R20, à une plage de connexion PSS. Cette plage de connexion PSS est destinée à envoyer au dispositif de commande de l'interrupteur 2 un signal pour le maintenir ouvert dès l'apparition d'une surintensité et arrêter ainsi l'alimentation. Le point commun à la résistance R22 et au condensateur C6 est relié d'une part par une résistance R7 à une source de tension S6 par exemple de + 5 V, et d'autre part à l'entrée négative d'un circuit comparateur IC4 et respectivement à l'entrée positive d'un deuxième circuit comparateur IC3. Le point de jonction de la résistance R22 au condensateur C6 est également relié par un circuit comprenant en série un condensateur C2 et une résistance R8, au point de jonction des résistances R4, R11. Le point de jonction des résistances R4, R8 et R11 est relié à la sortie du circuit comparateur IC3. L'entrée négative du comparateur 1C3 et l'entrée positive du comparateur 1C4 sont reliées entre elles. La liaison entre ces deux entrées se trouve par ailleurs raccordée à une source de tension de référence REF, par l'intermédiaire d'une résistance Rg. La sortie du comparateur IC4 est reliée, d'une part, à une source de tension S7 par exemple de + 5 V par 1'intermé- dia ire d'une résistance R21 et est rebouclée, d'autre part, à l'entrée positive du circuit 1C4 par l'intermédiaire d'une résistance Rlo. Le rôle du circuit IC4 associé aux résistances Rg, R10, R21 est de modifier la tension servant de seuil de basculement pour le comparateur IC3. La sortie du comparateur lC3 est reliée à la cathode d'une diode D4 dont l'anode est connectée d'une part, par une résistance R12, à une source de tension S8 par exemple de + 12 V et d'autre part à la cathode d'une diode Zener Z1. L'anode de cette diode Zener Z1 est branchée à la base d'un transistor par exemple de type NPN. Le collecteur de ce transistor Q2 est branché, d'une part, à une source de tension Sg, par exemple de + 12 V, par l'intermédiaire d'une résistance R14 et, d'autre part, à la base d'un transistor Q3 par exemple de type NPN. L'émetteur du transistor Q2 est relié premièrement, par une résistance R13, à sa propre base, deuxièmement à la plage de connexion OVS, troisièmement par l'intermédiaire d'une résistance R15 à l'émetteur du transistor Q3. Le collecteur du transistor Q3 est branché d'une part par une résistance R25 à une source de tension S1O par exemple de + 12 V et d'autre part à une plage de connexion INIT. Le circuit reliant l'émetteur du transistor Q3 à la résistance R15 est par ailleurs connecté, par l'intermédiaire d'une résistance R16, à la base d'un transistor Q4 par exemple de type NPN dont l'émetteur est branché au point de connexion des résistances R13, R15. Le collecteur du transistor Q4 est relié par une diode D6 montée en inverse au point de liaison de la diode D5 à la résistance R20. Le circuit précédemment décrit sert à délivrer sur les plages de connexion INIT, PWF, PSS des signaux indicatifs du fonctionnement normal de l'alimentation et de la disparition prochaine de l'alimentation à la suite d'une coupure du secteur de durée minimale prédéterminée. Ces signaux sont délivrés à un appareil d'utilisation (charge CH) qui est alimenté par le circuit secondaire de l'alimentation et qui comprend une unité de traitement des signaux PWF et INIT. A titre d'exemple, cet appareil peut consister en l'unité centrale d'un automate et les cartes d'entrée/sortie. Dans ce cas l'unité de traitement peut être constituée par l'unité # unité centrale à laquelle est affecté un programme de traitement qui permet à l'unité centrale de prendre des mesures de sauvegarde destinées à éviter la détérioration de l'automatisme à la suite d'une coupure prolongée du secteur. Le fonctionnement du dispositif représenté figure 1 sera décrit ci-après, en regard des diagrammes temporels visibles figure 2. Sur cette figure, la courbe de tension Vs repré sente l'évolution en fonction du temps de la présence de la tension du secteur. Cette tension Vs peut disparaître temporairement pendant une durée To ou pour une période plus longue. La courbe de tension Val représente l'évolution en fonction du temps de la tension d'alimentation délivrée par les bornes A, D à l'appareil utilisateur CH. On constate que la tension d'alimentation courbe Val se maintient en dépit des interruptions du secteur de durée au plus égale à To. La courbe de tension prélevée à la borne PWF présente un front montant qui suit l'apparition d'une tension d'alimentation aux bornes de la charge et un front descendant qui annonce la disparition prochaine de cette tension régulée tout en assurant la conservation des informations nécessaires à la bonne remise en route de Il'automatisme lors du retour secteur. Lors d'un fonctionnement, après que l'alimentation a été branchée sur le secteur et que le condensateur réservoir C s'est chargé, l'enroulement primaire du transformateur d'alimentation 1 crée un champ magnétique croissant pendant les phases de conduction de l'interrupteur 2 ; le courant démagnétisant charge le condensateur C4 par l'intermédiaire de la diode D7 pendant les phases d'ouverture de l'interrupteur 2. Dans le cas où l'interrupteur 2 reste ouvert, le condensateur Cs, voit sa tension fixée par les résistances R1, R32 et par la source de tension S1 appliquée à la résistance R1. . Pendant les périodes où l'interrupteur 2 est fermé, la tension au point B étant plus basse que la tension aux bornes du condensateur C5, la diode D8 est dans le sens passant et la charge du condensateur C5 est abaissée audessous du niveau fixé par les résistances R1, R32 et la source de tension de On comprend donc que pendant le fonctionnement normal de l'alimentation, la tension aux bornes de la capacité C5 a tendance à suivre l'évolution de la tension V2 qui est, à un facteur de proportionnalité négatif près, l'image de la tension Vc aux bornes du condensateur C. Par conséquent Si la tension Vc croît, la tension Vc5 décroît et si la tension Vc décroît la tension Vc5 croît. Le facteur de proportion nalité est dû au rapport de transformation entre le primaire 1 et le secondaire 4 du transformateur et le signe négatif est dû au sens inverse des enroulements respectifs. Lorsque la tension Vc croît, dès que la tension Vc5 franchit en décroissant une valeur fixée par la tension de référence Vref et le pont diviseur de tension R1, R32 relié à la source de tension S,r le comparateur IC2 émet en sortie un signal de niveau 1. Ce signal de niveau 1 est transmis à l'inverseur IC1 qui a donc sa sortie à zéro, ce qui a pour conséquence de bloquer le transistor Q5 et de mettre la sortie PWF à un niveau de tension positif correspondant au 1 logique ; l'état PWF = 1 signale que la tension de sortie régulée s'établit. A la suite de l'apparition du niveau 1 à la sortie du comparateur IC2, la diode D2 se trouve bloquée et le condensateur C6 va se charger à travers la résistance R7 dont la valeur est choisie de façon que la constante de temps fournie par la résistance R7 et la capacité C6 corresponde à une valeur T1 pouvant être par exemple de l'ordre de 100 ms. Lorsque le condensateur C6 sera suffisamment chargé, la tension à l'entrée positive du comparateur 1C3 deviendra supérieure à la tension de référence présente à son entrée négative, et la sortie du comparateur IC3 passera de l'état zéro à l'état 1. Par l'intermédiaire de la résistance R8 et de la capacité C2, cette commutation à l'état 1 de la sortie du comparateur 1C3 accélère la charge de la capacité C6 pour établir très rapidement les conditions initiales requises par une constante de temps obtenue par la capacité C6 et la résistance R22 pour garantir un délai d'une valeur T3 entre les commutations à zéro du signal PNF et du signal INIT, commutations qui seront décrites dans la suite de la description. La diode D4 se trouve donc dans l'état bloqué et la base du transistor Q2 est polarisée par la diode Zener Z1 et la résistance R12 de façon que Q2 conduise. Lorsque le transistor Q2 conduit, la base du transistor Q3 est prati quement ramenée à un potentiel zéro et le transistor Q3 se trouve bloqué, ce qui met la plage de connexion INIT à un potentiel élevé correspondant au 1 logique ; l'état INIT = 1 régulée et peut initialiser son cycle de fonctionnement. A ce moment, on se trouve dans la situation correspondant au trait mixte A porté sur la figure 2. Dans le cas où il appa raît sur le secteur une interruption de brève durée To, choisie par exemple inférieure à 20 ms, le circuit précédemment décrit a pour but de faire en sorte que cette brève interruption ne perturbe pas la marche de l'alimentation et qu'elle ne soit pas perçue par les appareillages branchés sur l'alimentation. A cet effet, le condensateur C doit présenter une capacité telle qu'en marche normale, il puisse stocker une énergie suffisante pour qu'en cas de défaillance du secteur ne dépassant pas une durée To, l'alimentation continue de fonctionner normalement sans signaler une anomalie. Le condensateur C est donc choisi de telle façon qu'après avoir été chargé par une tension du secteur dont la valeur efficace était minimale, la tension Vc, image de la tension Vc, qui#diminue par suite de la décharge du condensateur C5, ne passe pas en dessous de la tension de référence Vref faisant basculer le comparateur IC2 avant un temps T2 #To. Ceci doit rester vrai lorsque l'alimentation débite une puissance maximum. Lorsque la puissance demandée diminue ou lorsque avant la coupure, la tension du secteur sur plusieurs périodes était à sa valeur maximale, le temps au-delà duquel la tension lVc5l passe en dessous de la tension Vref, atteindra une valeur T'2 > T2. Donc, dans l'exemple précédemment mentionne la valeur du temps T'2 sera supérieure à To et pourra éventuellement atteindre la seconde. Si, par contre, une interruption du secteur supérieure à la durée To se produit, le condensateur C se décharge et au bout d'un temps T2, l'image de la tension de Vc devient inférieure à la tension Vref. A ce moment, le comparateur IC2 bascule à zéro, la sortie du circuit inverseur IC1 passe au niveau 1, le transistor Q5 conduit et la plage PWF est mise à un bas niveau de tension représentant l'état zéro. Pendant ce temps, la sortie du comparateur IC2 étant à zéro, la diode D2 est passante et le condensateur C6 se décharge dans la résistance R22 avec une constante de temps d'une valeur T3 que l'on fixe par exemple de façon telle qu'au bout de 5 ms, la tension aux bornes de la capacité C6 soit inférieure à la tension aux bornes de l'entrée négative du comparateur IC3, ce qui provoque le basculement à l'état zéro de la sortie du comparateur IC3. La diode D4 se trouve donc passante et la base du transistor Q2 n'est plus polarisée de façon suffisante pour que le transistor conduise. Le transistor Q2 est donc bloqué ce qui provoque la conduction du transistor Q3 et porte la plage de connexion INIT à un potentiel représentatif du niveau zéro. A ce moment là, l'appareil utilisant l'alimentation a été prévenu, lors du passage à zéro du signal PWF, de la disparition prochaine de 11 alimentation, ce qui laisse audit appareil le temps de prendre les mesures de sauvegarde pendant le temps par exemple de 5 ms précédant le passage à zéro du signal INIT qui arrête toutes les opérations dans l'appareil préalablement à la disparition totale de l'alimentation. La capacité du condensateur C est calculée également pour que l'alimentation fonctionne encore correctement pendant un temps supérieur ou égal au temps, par exemple de 5 ms séparant la chute du signal PWF de celle du signal INIT. Comme on le voit, le temps T4 pendant lequel le fonctionnement de l'alimentation est encore acceptable après l'apparition du signal PWF, est supérieur à T3. Pendant ce temps, l'alimentation peut fournir une puissance suffisante garantissant un fonctionnement normal de l'appareil. Lorsque la sortie du comparateur IC3 passe de l'état 1 à l'état zéro, la résistance R8 et le condensateur C2 accélèrent la décharge du condensateur C6. Dans l'intervalle de temps qui sépare la transition de 1 à zéro du comparateur IC2, du moment où le comparateur IC3 change d'état, le circuit associé au transistor Q1 sert de moyens de verrouillage du comparateur IC2. En effet, lorsque la sortie du comparateur 1C2 passe de l'état 1 à l'état zéro, et pendant le temps où le condensateur C6 se décharge, la sortie du comparateur IC3 étant encore à 1, la base du transistor Qî se trouve polarisée de façon telle que le transistor Q1 conduit. Ceci a pour conséquence d'augmenter le dépassement de la tension de référence Vref et donc de confirmer le positionnement à zéro de la sortie du comparateur IC2. Ceci a pour but d'éviter qu'une coupure brève, mais supérieure à un temps, par exemple de 20ms, du secteur vienne remettre le signal PWF à 1 sans que le signal INIT soit passé par l'état zéro. Une fois que le condensateur C6 est déchargé et que le comparateur IC3 est passé de l'état 1 à l'état zéro, les sorties des comparateurs IC3 et IC2 étant toutes les deux à zéro, le transistor Q1 ne peut plus être conducteur et déverrouille le comparateur IC2 dont la sortie va pouvoir évoluer en fonction de la tension IVc5I . De même lorsque les sorties des comparateurs IC2 et IC3 sont toutes les deux à 1, le transistor Q1 reste bloqué. Le transistor Q1 est conducteur lorsque le comparateur IC2 est passé à zéro et que le coirparateur 1C3 n'est pas encore passé de l'état 1 à l'état zéro. Le comparateur IC4 permet d'abaisser le seuil de basculement du comparateur IC3 une fois que ce dernier est passé de llétat 1 à l'état zéro. En effet, lorsque la sortie du comparateur 1C3 est à l'état 1, le signal présent sur son entrée positive est supérieur au signal présent sur son entrée négative. La situation est inverse pour les signaux appliqués aux entrées du comparateur IC4 et le comparateur IC4 a sa sortie à zéro. Lorsque la tension aux bornes de la capacité C6 diminue, la sortie du comparateur 1C4 bascule de l'état zéro à l'état 1 tandis que la sortie du comparateur 1C3 bascule de l'état 1 à l'état zéro. Le passage à l'état 1 de la sortie du comparateur IC4 a pour effet d'augmenter par l'intermédiaire de R10 la tension appliquée à l'entrée négative du comparateur 1C3 et par conséquent confirme son positionnement à zéro. Lors de la réapparition du secteur, le comparateur IC4 va repasser à l'état zéro et la tension de basculement du comparateur IC3 va diminuer. Pour protéger les circuits générateurs des signaux INIT et PWF précédemment décrits contre les surcharges et les courts-circuits, les transistors Q4 et Q6 détectent le courant circulant respectivement dans les résistances R15 et R18 et génèrent, en cas de surintensité, un zéro logique sur la plage PSS, signalant ainsi qu'une anomalie a déclenché cette "protection des signaux de service" et provoquant la disjonction de l'alimentation. Les sources de tension S1 à S1O sont fournies par des circuits secondaires de l'alimentation qui sont de conception classique et n'ont pas été représentés pour cette raison. Le circuit précédemment décrit permet donc d'engendrer des signaux de service utilisables par un appareil, ces signaux indiquant que l'alimentation fonctionne normalement, la disparition future de toute alimentation suite à une coupure de secteur ou une réapparition des conditions normales de fonctionnement après le rétablissement du secteur. La figure 3 représente l'application du circuit contenu dans le bloc 6 de la figure 1 à un autre type d'alimentation dite "forward" dans laquelle on a affecté les mêmes numéros de références aux éléments identiques. Cette alimentation comprend en plus une inductance 5 indispensable au filtrage de la tension de l'enroulement 4. Cette inductance 5 se trouve dans le circuit reliant l'enroulement secondaire 4 au condensateur C4 du côté opposé à la diode D7. Une diode D9 est connectée par sa cathode au point de jonction du condensateur C4 et de la cathode de la diode D7, et par son anode au point de jonction de l'inductance 5 et de l'enroulement 4 du transformateur. La diode D8 est reliée par sa cathode au point de jonction de la diode Dg, de l'inductance 5 et de l'enroulement 4, et le condensateur C5 est relié au point de jonction des diodes D7 et D9 et au condensateur C4. Le fonctionnement de ce circuit est identique à celui décrit à propos de la figure 2. Les circuits faisant l'objet des figures 1 et 3 peuvent être améliorés au moyen du circuit représenté figure 4. L'intégration de ce circuit dans ceux représentés figures 1 et 3 s'effectue : - en raccordant la sortie du comparateur 1C2 à l'entrée du circuit adaptateur de niveaux IC6, - en raccordant la sortie S d'arrêt de découpage à un circuit de contrôle de découpage non représenté de l'interrupteur 2, et - en reliant les bornes A et D en parallèle sur les pôles A, D homologues de la sortie de tension régulée des circuits représentés sur les figures 1 ou 3. La limitation d'énergie maximale appliquée par le commutateur de découpage 2 au transformateur de l'alimentation peut entraîner, dans certaines conditions de tension secteur anormalement basse et/ou de surcharge modérée de sortie, à des régimes de sous-tension établie et non compensable. Pour éviter les perturbations liées à un tel fonctionnement dégradé, le dispositif représenté figure 4 détecte par le pont diviseur R25, R26 et le comparateur IC5 toute baisse de tension en dessous d'une tension Vref qui peut être identique ou non à la tension Vref utilisée dans les circuits représentés sur les figures 1 à 3. Lorsque cette détection a lieu, la sortie du comparateur 1C5 passe à zéro et ce signal est transmis sur la base d'un transistor Q71 par l'intermédiaire d'un circuit de temporisation R271 C7. Ce signal zéro est ensuite inversé par le transistor Q7 par exemple de type PNP qui fournit, sur la résistance R29 (Sortie S) un signal logique 1 de blocage du circuit de commande de découpage. On obtient un arrêt du découpage qui provoque la commutation précédemment décrite de la sortie du comparateur 1C2 qui passe à zéro. Par l'intermédiaire du circuit d'adaptation de niveaux IC, et de la résistance R31, ce signal zéro commande la conduction du transistor Q8 qui décharge rapidement le condensateur C7 au travers de la résistance de limitation 30 Cette décharge rapide du condensateur C7 sert à remettre le circuit de temporisation R27, C7 dans les conditions initiales requises à la prochaine mise sous tension. En effet, lors du régime initial d'établissement de la tension de sortie, le comparateur IC5 détecte forcément une sous-tension qui, si elle était prise en compte, bloquerait le système et arrêterait le découpage. Pour éviter un tel blocage initial, le circuit de temporisation R27, C7 retarde, par exemple de quelques millisecondes, la sortie du signal d'arrêt du découpage dans le cas d'une sous-tension passagère liée à l'établissement de la tension régulée. La sortie du comparateur IC5 repasse ensuite à 1 avant que la charge du condensateur C7 atteigne le seuil du transistor Q7, ce qui permet de "masquer" la dite sous-tension initiale. Il est bien évident que toute modification à la portée de l'homme de l'art fait également partie de l'esprit de l'invention.

Claims: Revendications de brevet 1. Procédé de mesure de l'autonomie disponible d'une alimentation électrique à découpage branchée sur une source externe, continue ou alternative, et comportant un enroule bent primaire (1) couplé à un enroulement secondaire (4) aux bornes duquel est branché le circuit d'utilisation, un condensateur (C) de stockage d'énergie étant monté dans le circuit de ltenroulement primaire (1), caractérisé par le prélèvement aux bornes de l'enroulement secondaire d'une tension (V2 > représentative de la charge du condensateur (C) du circuit primaire, qui correspond à l'autonomie disponible, et par la comparaison de ladite tension à une tension de référence Vref pour engendrer un signal (PWF) annonciateur de la cessation prochaine de la tension de sortie régulée de l'alimentation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité du condensateur (C) du circuit primaire (1) et la tension de référence Vref sont choisies de telle façon que lors de la disparition du secteur, le signal annonciateur soit généré au bout d'un temps au moins égal à la durée de micro-coupure tolérée et que lorsque la tension aux bornes du condensateur (C) correspond à la tension de référence (Vref), le condensateur (C) possède encore une énergie suffisante pour assurer un fonctionnement correct des circuits d'utilisation pendant un temps supérieur à un temps T3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la durée de la micro-coupure tolérée ainsi que le susdit temps T3 sont ajustables. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le susdit signal (PST) annonciateur de la disparition prochaine de la tension de sortie régulée de l'alimentation est suivi d'un signal donnant 1l'ordre d'arrêt aux appareils connectés à ladite alimentation et en ce qu'un signal annonciateur de la présence de la tension de sortie régulée est suivi après une période de temps prédéterminée (temporisation R7, C6) d'un signal donnant l'ordre de mise en marche INIT auxdits appareils. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend la détection de l'inhibition des susdits signaux PWF et/ou INIT au moyen d'un circuit de protection qui engendre un signal (PSS) empêchant l'établissement de la tension régulée de sortie de l'alimentation. 6. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, ce dispositif comprenant une alimentation à découpage dont le circuit primaire (1) comporte un condensateur de stockage d'énergie C et, caractérisé en ce que le circuit secondaire (4) de ladite alimentation comprend des moyens de détecter (D8, R23 C5) une tension représentative de la tension aux bornes du condensateur de stockage (C), des moyens pour comparer (IC2) cette tension à une tension de référence (Vref), des moyens permettant d'engendrer (IC1, Q5) un premier signal indicatif du franchissement de la tension de référence V2 et des moyens permettant de déclencher à partir du premier signal une temporisation (R22, C6) permettant d'engendrer un deuxième signal décalé dans le temps par rapport au premier. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de verrouiller (R4 r R5, Q1' D1) les susdits moyens de comparaison une fois que la tension de référence (Vref) est franchie. 8. Dispositif selon l'une des revendication 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de protection des sorties de signaux de service (PWF) et (INIT), ledit circuit de protection générant un signal annulant la tension de sortie régulée de l'alimentation lors des surcharges et courts-circuits inhibant lesdits signaux (PWF) et (INIT). 9. Procédé de surveillance de la tension regulée permettant l'arrêt de l'alimentation à découpage en cas de sous tension de la tension de sortie régulée, caractérisé en ce qu'il comporte : - la détection de chaque passage de la tension de sortie régulée en dessous d'un seuil, lorsque ledit passage intervient après l'écoulement d'un délai correspondant à un régime transitoire initial de fonctionnement ; - l'arrêt à chacun des passages détectés du commutateur de découpage de l'alimentation ; et - l'émission d'un signal annonciateur de la disparition prochaine de la tension de sortie. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque détection de sous-tension prise en compte provoque le réarmement rapide de la temporisation de marquage initial.

Inventors: AUGIER, JEAN-LOUIS, BOUTMY, DANIEL, GAUDE, MAURICE, MOULIN, JEAN MARC
Applicants: LA TELEMECANIQUE ELECTRIQUE
Application year: 1984
Main classification: H02M3
IPC codes: H02M3, G01R21, H02H3