FR2517898A1 - Circuit onduleur symetrique a commutation rapide - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES CIRCUITS ONDULEURS. UN CIRCUIT ONDULEUR SYMETRIQUE COMPREND ESSENTIELLEMENT DEUX TRANSISTORS Q1, Q2 QUI APPLIQUENT ALTERNATIVEMENT ET REPETITIVEMENT DE L'ENERGIE A UNE CHARGE 16 ET SONT PLACES ALTERNATIVEMENT A L'ETAT CONDUCTEUR PAR DES CHARGES EMMAGASINEES PRODUITES PAR UNE SURTENSION INDUCTIVE QUI SE PRODUIT PERIODIQUEMENT DANS LA CHARGE. UN SEUL CIRCUIT DE COMMANDE COMPRENANT NOTAMMENT UN TRANSISTOR SUPPLEMENTAIRE Q3 BLOQUE DE FACON REPETITIVE LES TRANSISTORS SYMETRIQUES ALIMENTANT LA CHARGE ET ELIMINE LES CHARGES EMMAGASINEES DANS CES DERNIERS, POUR ACCELERER LA COMMUTATION. APPLICATION A L'ALIMENTATION DES LAMPES FLUORESCENTES.
Description
La présente invention concerne le domaine des cir-
cuits onduleurs employant des transistors en tant que dispo-
sitifs de commutation pour produire de l'énergie de sortie
alternative à partir d'énergie d'entrée continue.
On connaît diverses configurations de circuits
onduleurs, comme les configurations symétrique, en pont com-
plet et en demi-pont Un type de circuit onduleur symétrique largement utilisé emploie une charge à prise centrale qui se présente souvent sous la forme d'un transformateur ayant un enroulement primaire à prise centrale, et un-enroulement secondaire connecté à un dispositif de charge tel qu'une ou plusieurs lampes, par exemple des lampes fluorescentes, ou un moteur, un dispositif de chauffage par induction ou un autre dispositif approprié Deux dispositifs de commutation à transistor sont connectés aux extrémités respectives de l'enroulement primaire et sont commandés de façon à commuter le courant dans les moitiés de l'enroulement primaire, d'une manière alternative et symétrique Les demandes de brevet U S 184 648 et 284 016, respectivement déposées le
5 septembre 1980 et le 16 juillet 1981, décrivent des cir-
cuits onduleurs dans lesquels les transistors de commutation sont alternativement débloqués par des charges emmagasinées produites dans ces circuits par une tension dite "de retour" qui est induite dans la charge (On utilise ici l'expression
"tension de retour" du fait qu'il s'agit d'une tension indui-
te par un phénomène analogue à celui qui se produit dans les circuits de déflexion d'un tube cathodique à déflexion magnétique pendant le retour du balayage horizontal) La figure 5 de la seconde des demandes de brevet précitées
représente un circuit onduleur symétrique à charges emmaga-
sinées qui comporte deux circuits de commande individuels pour commander en synchronisme la commutation des transistors
de commutation.
L'invention a pour buts de procurer un circuit ondu-
leur perfectionné et de procurer un circuit onduleur d'un type symétrique, à charges emmagasinées,à commutation rapide, simplifié et économique, qui comporte un seul circuit de commande pour commander en synchronisme la commutation des
transistors de commutation.
On peut dire brièvement, en considérant un mode de réalisation préféré, que l'invention consiste en un circuit
onduleur symétrique à charges emmagasinées destiné à alimen-
ter une charge inductive, et ce circuit comprend deux tran- sistors connectés de façon à appliquer alternativement et répétitivement de l'énergie électrique à la charge, et des moyens destinés à débloquer alternativement les transistors par des charges emmagasinées produites par une tension "de retour" induite dans la charge, ces moyens comprenant un seul
circuit de commande connecté de façon à bloquer périodique-
ment les transistors et à faire disparaître leurs charges emmagasinées.
La suite de la description se réfère aux dessins
annexés qui représentent respectivement
Figure 1 i un schéma d'un circuit onduleur symé-
trique de l'art antérieur, décrit dans la seconde des deman-
des de brevet précitées, qui est une combinaison des figures
2 et 5 de celle-ci.
Figure 2: un diagramme séquentiel montrant cer-
tains signaux, tensions et courants dans le circuit de la
figure 1, pendant son fonctionnement.
Figure 3: un schéma d'un mode de réalisation pré-
féré de l'invention.
Figure 4: un diagramme séquentiel montrant cer-
tains signaux tensions et courants dans le circuit de la
figure 3, pendant son fonctionnement.
On décrira tout d'abord l'art antérieur en se référant aux figures 1 et 2 Sur la figure 1, des bornes d'entrée d'énergie électrique continue, 11, 12, reçoivent respectivement de l'énergie de polarité positive et négative, provenant d'une source d'énergie continue qui peut être une alimentation du type redresseur, capable de fournir de
l'énergie continue à partir d'une source d'énergie alterna-
tive telle que le secteur électrique Une charge inductive
16 comprend un transformateur 21 ayant un enroulement pri-
maire à prise centrale qui se présente sous la forme de deux
moitiés d'enroulement primaire 21 a, 21 b, et ayant un enroule-
ment secondaire 21 c qui est connecté à une ou plusieurs
lampes fluorescentes 19 ou à un autre dispositif de charge.
La prise centrale 21 ' est connectée à la borne de polarité positive, 11 La charge 16 est inductive ou comporte une composante inductive, comme c'est le cas pour une lampe à décharge dans un gaz, un moteur, un dispositif de chauffage par induction, etc, et elle peut comporter un couplage par
transformateur Si la charge n'est pas inductive par elle-
même, la composante inductive nécessaire peut être fournie par un transformateur de couplage ou par d'autres moyens appropriés. Des transistors Qi et Q 3, formant une première paire, ont leurs électrodes de sortie connectées en série
entre l'extrémité extérieure de l'enroulement de transforma-
teur 21 a et la borne d'entrée d'énergie négative 12 Plus
précisément, le collecteur 22 de Qi est connecté à l'enrou-
lement 21 a et son émetteur 23 est connecté au collecteur 24
de Q 3, tandis que l'émetteur 26 de Q 3 est connecté à la bor-
ne 12 De façon similaire, deux transistors Q 2 et Q 4, for-
mant une seconde paire, ont leurs électrodes de sortie
connectées en série entre l'extrémité extérieure de l'enrou-
lement de transformateur 21 b et la borne 12; plus précisé-
ment, le collecteur 31 de Q 2 est connecté à l'enroulement 21 b et son émetteur 32 est connecté au collecteur 33 de Q 4,
tandis que l'émetteur 34 de Q 4 est connecté à la borne 12.
Les transistors Q 3 et Q 4-fonctionnent de façon similaire et
on les appelle ici les "premiers" transistors de chaque pai-
re, et les transistors Qi et Q 2 fonctionnent de façon simi-
laire et on les appelle ici les "seconds" transistors de
chaque paire.
La sortie d'une source 41 fournissant un signal de courant ou de tension de commande 42, de forme carrée et ayant de préférence une fréquence de 20 k Hz ou plus, est couplée, par un transformateur 43, entre l'émetteur 34 et la base 44 du transistor Q 4, et elle est également couplée, par un transformateur 46, entre l'émetteur 26 et la base 47 du transistor Q 3 Les connexions avec les transformateurs 43 et 46 sont réalisées de façon que la tension de commande 42 soit appliquée aux transistors Q 3 et Q 4 avec des phases
opposées, afin de les conditionner pour qu'ils soient conduc-
teurs de façon alternée et répétitive; c'est-à-dire que
lorsque Q 3 est conditionné pour être conducteur, Q 4 est blo-
qué, et inversement. Une résistance 56, une diode 57 et une résistance 58 sont connectées en série dans l'ordre indiqué entre la base 59 du transistor Q 2 et la base 44 du transistor Q 4, avec la cathode de la diode 57 dirigée vers la base 59 La sortie d'une source 61 fournissant une impulsion de démarrage unique 62 est connectée à l'un des transistors Qi ou Q 2 dans la forme représentée, elle est connectée à Q 2 et elle
est plus précisément connectée entre l'émetteur 34 du tran-
sistor Q 4 et le point de connexion 63 de la diode 57 et de la résistance 58 L'impulsion de démarrage 62 peut être synchronisée avec le courant ou la tension de commande 42 de façon à faire passer le transistor Q 2 à l'état conducteur à un instant auquel Q 4 est placé à l'état conducteur; ensuite, comme on le décrira, Q 2 (et également Qi) sont amenés périodiquement à l'état conducteur au moyen de charges emmagasinées qui sont obtenues par un courant "de retour" dans la charge 16 L'impulsion de démarrage 62 provoquerait également la conduction de Q 4 si le-signal de commande 42 n'était pas apparu La diode 57 a pour fonction de bloquer la circulation du courant à partir du circuit de base de Q 2, qu'on décrira ultérieurement Des composants 51, 52 et 53, identiques aux résistances 56, 58 et à la diode 57, peuvent être branchés entre la base 54 de Qi et la base 47 de Q 3, si
on désire avoir des moitiés de circuit identiques, par exem-
ple s'il s'agit de circuits intégrés ou si on désire pouvoir choisir l'application de l'impulsion de démarrage 62 à Ql ou à Q 2 Une diode Dl est connectée entre la borne 12 et la base 54 de Q, avec sa cathode dirigée vers la base 54, et
une paire de dispositifs non linéaires tels que des transis-
tors ou des diodes D 3, D 5 sont connectés en série avec une
résistance 78 entre ces mêmes points, avec leurs anodes diri-
gées vers la base 54 Un transistor de fixation de niveau Q 5
est connecté aux bornes de l'enroulement 46, avec son collec-
teur 76 et son émetteur 77 respectivement connectés à la base 47 et à l'émetteur 26 du transistor Q 3, tandis que sa
base 79 est connectée au point de connexion entre la résis-
tance 78 et la diode D 5 De façon similaire, une diode D 2 est connectée entre la borne d'entrée de tension 12 et la base 59 de Q 2, avec sa cathode dirigée vers la base 59, et
une paire de dispositifs non linéaires, tels que des tran-
sistors ou des diodes D 4, D 6, sont connectés en série avec une résistance 83 entre ces mêmes points, avec leurs anodes dirigées vers la base 59 Un transistor de fixation de niveau Q 6 est connecté aux bornes de l'enroulement 43, avec
son collecteur 81 et son émetteur 82 respectivement connec-
tés à la base 44 et à l'émetteur 34 du transistor Q 4, tandis que sa base 84 est connectée au point de connexion entre la
résistance 83 et la diode D 6.
Le circuit de la figure 1 fonctionne de la manière suivante, décrite en relation avec les signaux électriques représentés sur la figure 2 L'impulsion de déblocage 62, qui peut être de durée plus courte que les ondes carrées individuelles 42, apparait en synchronisme avec les ondes carrées 42, de façon à débloquer le transistor Q 2-et à le
rendre conducteur, pendant que Q 4 est conducteur L'impul-
sion de déblocage 62 peut être de très courte durée et peut se terminer avant la fin du premier demi-cycle de l'onde carrée appliquée à Q 4, comme représenté sur le dessin, du fait que l'impulsion de déblocage 62 induit dans Q 2 une
charge emmagasinée qui maintient Q 2 à l'état conducteur pen-
dant que Q 4 est conducteur, comme décrit de façon plus com-
plète dans la première des demandes de brevet précitées.
Pendant que Q 2 et Q 4 sont ainsi conducteurs, un courant cir-
cule de la borne positive 11 vers la borne négative 12 en passant par l'enroulement 21 b de la charge 16 et par Q 2 et Q 3 Au moment de l'inversion de polarité de la tension de commande correspondant à l'onde carrée 42, le transistor Q 3 est conditionné pour être conducteur et Q 4 est bloqué, ce qui fait que le courant dans la charge 16 est interrompu
cependant, l'énergie emmagasinée dans la composante inducti-
ve de la charge produit une tension et un courant "de retour" dans l'enroulement 21 b, ce qui induit dans l'enroulement 2 ia une tension plus négative, sur le collecteur 22 de Q 1, que la tension négative sur la borne 12, ce qui fait circuler un courant dans la diode Dl et la base 54 et le collecteur 22 du transistor Q 1 Cette impulsion de courant 66 dans la base 54, induite par le "retour", fait passer le transistor Qi à
l'état complètement conducteur Pendant ce temps, Qi fonc-
tionne en transistor inversé, dans lequel la jonction base-
collecteur devient l'émetteur et la jonction base-émetteur devient le collecteur Une charge 67 est emmagasinée dans Qi pendant ce temps Lorsque l'énergie inductive s'est dissipée, la charge emmagasinée maintient le transistor Ql conducteur, ce qui fait qu'un courant circule maintenant de la borne 11 vers la borne 12, en passant par l'enroulement de charge 2 la et les transistors Q 1, Q 3, le courant dans la charge étant déphasé de 1800 par rapport au courant qui circule lorsque les transistors Q 2 et Q 4 conduisent La charge emmagasinée 67 s'écoule partiellement, comme le montre la courbe 67 cependant, la fréquence du signal de commande carré est choisie suffisamment-élevée (par exemple 20 k Hz) pour que la charge emmagasinée maintienne la conduction du transistor pendant le demi-cycle de l'onde carrée Lorsque l'onde carrée 42 bloque à nouveau les transistors Q 3 et Q 1, et fait cesser le courant de charge, l'énergie emmagasinée qui est induite dans la composante inductive de l'enroulement de charge 21 b produit une tension et un courant "de retour" 68 (de polarité
négative) et ce courant circule dans la jonction collecteur-
base du transistor Q 2 et dans la diode D 2, comme représenté sur le dessin, ce qui débloque à nouveau le transistor Q 2, fonctionnant dans un mode inversé, et crée dans le transistor une charge emmagasinée 69 qui maintient le transistor dans un état totalement conducteur jusqu'au demicycle suivant de l'onde carrée Le processus est répétitif et applique à la charge 16 une onde de tension carrée 71 qui fait circuler un
courant alternatif 72 dans le dispositif de charge 19.
Les transistors ne se bloquent et ne se débloquent pas instantanément; il faut un certain temps, par exemple quelques microsecondes ou millisecondes, pour le passage du blocage à la conduction complète, et inversement La durée
de blocage d'un transistor tend à être allongée par la char-
ge emmagasinée considérée précédemment, qui tend à maintenir le transistor à l'état conducteur Le circuit minimise ce problème par la connexion des diodes D 3, D 5 et D 4, D 6 aux
bases des transistors respectifs Qi et Q 2, et par l'ouvertu-
re des circuits de courant d'émetteur de Qi et Q 2 au moyen des transistors de commande de commutation Q 3 et Q 4 On
supposera que Qi et Q 3 sont conducteurs pendant un demi-
cycle du fonctionnement du circuit, et la tension de comman-
de 42 fait alors passer la base 47 de Q 3 à un potentiel négatif, pour bloquer Q 3 Lorsque Q 3 se bloque, son courant diminue et son impédance collecteur-émetteur augmente, ce qui fait monter la tension des électrodes de Qi vers la
tension positive présente sur la borne 11; lorsque la ten-
sion croissante sur la base 54 atteint le niveau de conduc-
tion ou de déblocage des diodes D 3 et D 5, elles deviennent conductrices et elles dérivent le courant de Qi par la base 54, comme le montre la courbe 73 Ce courant 73 circule de la borne 11 vers la borne 12, en passant par l'enroulement 21 a, le circuit collecteur-base 22, 54 de QI, les diodes D 3,
D 5 et la résistance 78, en parallèle sur la jonction base-
émetteur de Q 5 Cette pointe de courant de base négatif
décharge rapidement la charge emmagasinée résiduelle présen-
te sur la base 54 de QI, comme l'indique la référence 67 sur
la figure 2, grâce à quoi Qi se bloque très rapidement Pen-
dant cette action de décharge, la totalité du courant du col-lecteur 22 circule par la base 54 et aucun courant ne circule dans l'émetteur 23, ce qui contribue à accélérer le blocage de Qi Cette circulation de courant cesse lorsque
la charge emmagasinée est épuisée Lorsque Qi est complète-
ment bloqué, la paire de transistors Qi, Q 3 est complètement bloquée De façon similaire, pendant le blocage de Q 4, son impédance collecteurémetteur augmente, ce qui fait monter la tension sur les électrodes de Q 2 vers la tension présente
sur la borne 11, et les diodes D 4, D 6 deviennent conductri-
ces Une pointe de courant 74 circule alors par le circuit
collecteur-base 31,59 et décharge rapidement la charge emma-
gasinée résiduelle, comme indiqué par la référence 69 sur la figure 2, ce qui bloque très rapidement Q 2 et fait cesser la
circulation du courant dans la paire de transistors Q 2, Q 4.
Les impulsions de courant de décharge 73, 74 durent pendant un temps très court, de l'ordre d'une microseconde Le nom- bre de diodes D 3, D 5 et D 4, D 6 employées en série dépend du
point de déblocage désiré pour-l'action de décharge des char-
ges emmagasinées.
La commutation de blocage rapide qu'on vient de décrire contribue à faire en sorte que les deux transistors
d'une paire soient bloqués (ou que l'un au moins des transis-
tors soit bloqué) au moment o l'autre paire de transistors-
devient conductrice pour le demi-cycle de fonctionnement -
suivant Les transistors de fixation de niveau Q 5 et Q 6 fonc-
tionnent de la manière suivante Pendant les durées considé-
rées précédemment au cours desquelles les charges emmagasi-
nées sont déchargées à partir de la base 54 de Q 1, la tension
de polarisation aux bornes du transistor 78 provoque la con-
duction de Q 5 et son collecteur 76 et son émetteur 77 fixent
le niveau de la base 47 et de l'émetteur 26 de Q 3 pour assu-
rer le blocage complet de ce transistor et pour éviter qu'il
ne devienne intempestivement conducteur ou partiellement con-
ducteur, dans le cas o une pointe de tension transitoire
parasite apparaît dans le signal de commande 42 Q 6 fonction-
ne de façon similaire lorsque des charges emmagasinées sont
déchargées à partir de la base 59 de Q 2.
Le circuit préféré conforme à l'invention, repré-
senté sur la figure 3, est un inverseur symétrique simplifié et plus économique que celui de la figure 1, etil utilise
un seul circuit de commande pour commander les deux transis-
tors de commutation symétriques Ql et Q 2, ce qui supprime deux transistors (Q 4 et Q 6) et deux transformateurs 43, 46,
ainsi que d'autres composants nécessaires sur la figure 1.
Le signal de commande 42 ' de la figure 3 a une forme diffé-
rente de celle du signal de commande 42 de la figure 1, comme on le décrira Les composants du circuit de la figure 3 qui sont identiques ou équivalents à ceux de la figure 1 portent
les m 8 mes numéros de référence que sur la figure 1.
Sur la figure 3, la charge 16, comprenant un trans-
formateur de charge 21 et un dispositif de charge 19, est
représentée sous la même forme que sur la figure 1 Les élec-
trodes de sortie collecteur-émetteur des transistors Qi et Q 3 sont connectées en série entre l'extrémité de la moitié
d'enroulement de charge 21 a et la borne d'alimentation négati-
ve 12, comme sur la figure 1 Le collecteur 31 du transistor Q 2 est connecté à l'extrémité de la moitié d'enroulement de transformateur 21 b et, contrairement à la figure 1, l'émetteur 32 de ce transistor est connecté conjointement au collecteur 24 du transistor Q 3 et à l'émetteur 23 du transistor Qi Les
diodes Dl et D 2, destinées à définir des circuits de circula-
tion de courant pour les charges emmagasinées, sont respecti-
vement connectées entre les électrodes de base des transis-
tors Qi et Q 2 et la borne d'alimentation négative 12, comme sur la figure 1 Le collecteur 76 d'un transistor de fixation de niveau Q 5 est connecté à la base 47 de Q 3 et son émetteur 77 est connecté à-la borne d'alimentation négative 12 Les diodes D 3, D 4 sont connectées en série et en opposition entre les électrodes de base 54, 59 de Qi et Q 2, et une diode D 5 et une résistance 78 sont connectées entre le point de connexion des diodes D 3, D 4 et la borne d'alimentation négative 12, comme représenté Les diodes D 3, D 4 et D 5 sont orientées avec leurs cathodes vers la bornes 12 L'électrode de base 79 du transistor Q 5 est connectée au point de connexion de la diode
D 5 et de la résistance 78.
Une source 41 de signal de tension de commande 42 ' est connectée entre l'électrode de base 47 du transistor Q 3 et la borne d'alimentation négative 12 Une résistance 51, une diode 52 et une résistance 53 sont connectées dans l'ordre indiqué entre la base 54 du transistor QI et la base 47 du transistor Q 3, avec la cathode de la diode 52 dirigée vers la base 54 La source 61 d'une impulsion de démarrage-62 est connectée entre le point de connexion de la diode 52 et de
la résistance 53, et la borne d'alimentation négative 12.
Le circuit de la figure 3 fonctionne de la manière suivante, décrite en relation avec les signaux électriques représentés sur la figure 4 Les transistors de commutation Qi et Q 2 sont amenés alternativement et répétitivement à
l'état conducteur, et le transistor de commande Q 3 est con-
ducteur pendant chaque période de conduction de Qi et de Q 2,
comme on le décrira Pendant les demi-cycles de fonctionne-
ment au cours desquels Qi et Q 3 sont conducteurs, un courant
circule dans la moitié d'enroulement primaire 21 a, et pen-
dant les demi-cycles alternés, pendant lesquels Q 2 et Q 3 sont conducteurs, un courant circule dans la moitié d'enroulement
primaire 21 b, ce qui donne une série continue de cycles com-
plets de tension de charge 71 et de courant de lampe 72, comme représenté sur la figure 4 Le signal de commande 42 ' se présente sous la forme d'ondes carrées (ou rectangulaires) de polarité positive, séparées par de courtes durées de "blocage" ou de tension basse, 42 a', qui peuvent ne pas dépasser quelques microsecondes Si le signal de commande 42 ' a une fréquence de répétition de 40 k Hz, la tension 71 et le courant 72 de la charge ont une fréquence de répétition de
k Hz.
Au démarrage du fonctionnement du circuit, le signal de commande 42 ' fait passer de façon répétitive le
transistor de commande Q 3 à l'état conducteur, avec de cour-
tes durées de "blocage" 42 a'; cependant, les transistors de commutation Q 1, Q 2 sont tous deux bloqués, à cause de l'absence de tension de base de polarité positive, jusqu'à ce que l'impulsion de démarrage 62 soit appliquée à l'une de ces bases, par exemple à la base 54 de Q 1, ce qui injecte un
courant 68 pour former dans ce transistor une charge emmaga-
sinée 69 Le transistor Qi devient alors conducteur et un courant circule de la borne 11 vers la borne 12 en passant par l'enroulement de transformateur 21 a et les transistors Q 1, Q 3 Ce courant circule jusqu'à la durée de "blocage"
42 a' suivante du signal de commande 42 ', et Q 3 est-alors blo-
qué pendant une courte durée pour interrompre la circulation du courant Pendant que Q 3 est ainsi momentanément bloqué,
les tensions sur les électrodes de Qi s'élèvent vers le poten-
tiel positif de la borne 11 et atteignent la tension de déblocage des diodes D 3 et D 5, ce qui fait qu'elles deviennent conductrices et évacuent ou déchargent la charge emmagasinée dans Qi, par D 3, D 5 et la résistance 78 en parallèle sur la jonction base-émetteur de Q 5, comme indiqué par la référence
74 Ce courant de décharge passant par la résistance 78 pro-
duit sur la base 79 du transistor de fixation de niveau Q 5 une tension qui débloque Q 5, de façon qu'il fixe Q 3 dans
l'état bloqué, pour l'empêcher d'être débloqué par des poin-
tes transitoires ou de bruit quelconques dans le signal de
commande 42 ', pendant sa durée de "blocage" 42 a' La cessa-
tion du courant dans l'enroulement 21 a lorsque Q 3 et Qi sont bloqués fait apparaître une surtension inductive qui est induite de façon magnétique dans l'enroulement 21 b avec, sur le collecteur 31 de Q 2, une polarité négative et une valeur absolue supérieure à celle du potentiel de la borne 12 Ceci fait circuler une impulsion de courant 66 de la borne 12 vers
la borne 11, en passant par la diode D 2, le circuit base-
collecteur de Q 2 et l'enroulement 21 b, ce qui forme dans Q 2 une charge emmagasinée 67 qui débloque ce transistor Vers
cet instant (et avant que l'énergie inductive se soit dissi-
pée), le signal de commande 42 ' débloque à nouveau Q 3, ce qui établit un circuit pour le courant de la borne 11 vers la borne 12, en passant par l'enroulement 21 b et Q 2, Q 3, et ceci achève un cycle de tension alternative 71 et de courant
alternatif 72 dans la charge 16.
Au moment de la durée de "blocage" momentané suivan-
te, 42 a', du signal de commande 42 ', Q 3 est bloqué momentané-
ment, les électrodes de Q 2 s'élèvent-vers le potentiel posi-
tif présent sur la borne 11 et dépassent la tension de déblo-
cage de D 4 et D 5, et la charge emmagasinée dans Q 2 se déchar-
ge (référence 73 sur la figure 4) par les diodes D 4, D 5 et la résistance 78, ce qui bloque Q 2 et débloque le transistor de fixation de niveau Q 5, exactement de la manière décrite précédemment pour le blocage de Qi De plus, simultanément,
la surtension inductive "de retour" qui apparaît dans l'en-
roulement 21 b induit dans l'enroulement 21 a une impulsion de tension qui fait circuler une impulsion de courant 68 dans le circuit collecteur- base de Qi et dans la diode Dl, ce qui
forme à nouveau dans QI une charge emmagasinée 69 qui main-
tient ce transistor conducteur pendant la durée de conduction
suivante de Q 3, ce qui commence un autre cycle de fonction-
nement On peut supprimer la diode D 5 et connecter directe-
ment la connexion entre D 3 et D 4 à la base 79 de Q 5, si les diodes D 3 et D 4 ont des caractéristiques de tension de déblocage appropriées. La commutation séquentielle alternée de Qi et Q 2
décrite précédemment se poursuit, ce qui entraîne une commu-
tation symétrique de la charge 16, sous la commande du seul transistor de commande Q 3 Il faut noter que le transistor
de fixation de niveau Q 5 est souhaitable mais non obligatoi-
re dans la mise en oeuvre de l'invention.
Claims (10)
1 Circuit onduleur symétrique comprenant une charge ( 16) ayant une composante inductive, une paire de transistors (Q 1, Q 2) connectés à la charge pour la faire fonctionner en mode symétrique,etdes moyens (Q 3, D 1-D 5, 41) destinés à faire passer les transistors alternativement à l'état conducteur, sous l'effet de charges emmagasinées produites par une tension "de retour" qui est induite dans la charge, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un circuit de commande qui est connecté de façon à rendre périodiquement les deux transistors (Q 1, Q 2) simultanément
incapables de conduire et de façon à éliminer de ces tran-
sistors toute charge emmagasinée résiduelle.
2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comprend une source ( 61) produisant une impul-
sion de démarrage, qui est connectée de façon à faire passer
initialement l'un des transistors (Qi) à l'état conducteur.
3 Circuit selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la charge consiste en un enroulement à prise cen-
trale ( 21 a, 21 b) d'un élément inductif, et des électrodes de sortie ( 22, 31) de chacun des transistors (Q 1, Q 2) sont
respectivement connectés aux extrémités de cet enroulement.
4 Circuit onduleur symétrique caractérisé en ce qu'il comprend: des première et seconde bornes ( 11, 12) destinées à recevoir une tension d'entrée continue; un élément de charge inductif ( 16) ayant un enroulement ( 21 a, 21 b) qui comporte une prise centrale ( 21 ') qui est connectée à la première borne ( 11), un premier transistor (Qi) ayant un circuit collecteur-émetteur ( 22-23) connecté entre une extrémité de l'enroulement et un point du circuit; un second transistor (Q 2) ayant un circuit collecteur-émetteur ( 31-32) connecté entre l'autre extrémité de l'enroulement et ledit point-du circuit; des moyens de commutation (Q 3) connectés entre ledit point du circuit-et la seconde borne
( 12); des moyens ( 41) destinés à faire passer alternative-
ment les seconds moyens de commutation (Q 3) à l'état conduc-
teur et à l'état non conducteur, avec des durées à l'état
conducteur plus longues que les durées à l'état non conduc-
teur; des premiers moyens à diodes (Dl, D 2) respectivement connectés dans des circuits situés entre les électrodes de base ( 54, 59) des premier et second transistors (Qi, Q 2) et la seconde borne ( 12), pour conduire le courant dans une direction qui facilite la formation de charges emmagasinées séquentielles dans les transistors, à partir d'impulsions de
tension induite "de retour" qui sont produites dans l'enrou-
lement ( 21 a, 21 b) chaque fois que les moyens de commutation (Q 3) passent à l'état non conducteur, et des seconds moyens à diodes (D 3, D 4, D 5) qui sont connectés dans des circuits situés entre les électrodes de base ( 54, 59) et la seconde
borne ( 12) pour conduire un courant dans une direction qui.
facilite l'élimination de toute charge emmagasinée résiduel-
le contenue dans chacun des transistors (Q 1, Q 2), à la fin
de sa durée de conduction.
Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commutation comprennent un troisième transistor (Q 3) dont le circuit collecteur-émetteur ( 24-26) est connecté entre ledit point du circuit et la seconde borne ( 12), et une source de signal de commande ( 41) qui
est connectée à la base ( 47) du troisième transistor (Q 3).
6 Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième transistor (Q 5) dont le circuit collecteur-émetteur ( 76-77) est connecté de part et
d'autre du circuit base-émetteur ( 47-26) du troisième tran-
sistor (Q 3); et des moyens d'application de signal (D 5, 78) qui sont connectés au quatrième transistor (Q 5) pour rendre celui-ci conducteur lorsque le troisième transistor
(Q 3) n'est pas conducteur, de manière à maintenir le troi-
sième transistor (Q 3) dans l'état non conducteur.
7 Circuit selon la revendication 6, caractérisé
en ce que les seconds moyens à diodes (D 3, D 4, D 5) compren-
nent des première et seconde diodes (D 3, D 4) connectées en série et en opposition entre les électrodes de base ( 54, 59) des premier et second transistors (Qi, Q 2), et des
moyens (D 5) qui connectent le point de connexion des premiè-
re et seconde diodes (D 3, D 4) à la base ( 79) du quatrième
transistor (Q 5).
8 Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens mentionnés en dernier consistent en une
troisième diode (D 5).
9 Circuit selon la revendication 4, caractérisé
en ce que les seconds moyens à diodes (D 3, D 4, D 5) compren-
nent des première et seconde diodes (D 3, D 4) qui sont connec-
tées en série et en opposition entre les électrodes de base des premier et second transistors (Q 1, Q 2), et un élément de
circuit (D 5, 78) qui connecte le point de connexion des pre-
mière et seconde diodes à la seconde borne ( 12).
Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de circuit comprend une troisième diode
(D 5).
11 Circuit selon la revendication 4, caractérisé
en ce qu'il comprend une source ( 61) fournissant une impul-
sion de démarrage, qui est connectée de façon à faire passer
initialement l'un des transistors (Qi) à l'état conducteur.
12 Circuit selon la revendication 5, caractérisé
en ce qu'il comprend une source ( 61) fournissant une impul-
sion de démarrage, qui est connectée de façon à faire passer initialement à l'état conducteur le troisième transistor
(Q 3) et l'un des premier et second transistors (Qi).
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3338408A1 (de) * | 1983-10-22 | 1985-05-15 | Reiner Hogenkamp Transformatoren & Apparatebau, 2804 Lilienthal | Vorrichtung zur speisung einer niederspannungs-gluehlampe |
US4709189A (en) * | 1985-01-24 | 1987-11-24 | Toshiyuki Kuchii | Transistor inverter device for fluorescent lamp |
DE3504803A1 (de) * | 1985-02-13 | 1986-08-14 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Gegentaktgenerator |
US4698741A (en) * | 1985-07-22 | 1987-10-06 | David Pacholok | High efficiency high voltage power supply for gas discharge devices |
US4783728A (en) * | 1986-04-29 | 1988-11-08 | Modular Power Corp. | Modular power supply with PLL control |
US4858099A (en) * | 1988-12-08 | 1989-08-15 | France/Scott Fetzer Company | Resonant inverter |
US5781046A (en) * | 1995-03-22 | 1998-07-14 | Vtc, Inc. | Push-and-pull driver circuit for driving an H-bridge coupled to a two-terminal inductive load |
US5751171A (en) * | 1995-03-22 | 1998-05-12 | Vtc Inc. | Predriver for fast current switching through a two-terminal inductive load |
US8049430B2 (en) | 2008-09-05 | 2011-11-01 | Lutron Electronics Co., Inc. | Electronic ballast having a partially self-oscillating inverter circuit |
US7924580B2 (en) * | 2009-08-28 | 2011-04-12 | General Electric Company | Switching inverters and converters for power conversion |
US8773063B2 (en) * | 2011-10-17 | 2014-07-08 | Panasonic Corporation | Motor drive system and control method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2083299A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-17 | Gen Electric | Stored charge inverter circuit |
FR2509926A1 (fr) * | 1981-07-16 | 1983-01-21 | Gen Electric | Circuit d'onduleur a commutation rapide |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS516331B1 (fr) * | 1969-06-10 | 1976-02-27 | ||
BE756298A (fr) * | 1969-09-18 | 1971-03-17 | Philips Nv | Convertisseur tension continue-tension alternative |
US3629725A (en) * | 1969-12-24 | 1971-12-21 | Bell Telephone Labor Inc | Driven inverter with low-impedance path to drain stored charge from switching transistors during the application of reverse bias |
US3696285A (en) * | 1970-04-14 | 1972-10-03 | Ibm | Inverter circuits utilizing minority carrier injection in a semiconductor deivce |
US3781638A (en) * | 1972-06-28 | 1973-12-25 | Gen Electric | Power supply including inverter having multiple-winding transformer and control transistor for controlling main switching transistors and providing overcurrent protection |
US3962626A (en) * | 1974-11-26 | 1976-06-08 | Hughes Aircraft Company | Current driven inverter |
-
1981
- 1981-12-09 US US06/328,780 patent/US4454574A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-11-15 GB GB08232535A patent/GB2111327A/en not_active Withdrawn
- 1982-11-16 NL NL8204446A patent/NL8204446A/nl not_active Application Discontinuation
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- 1982-12-06 BR BR8207136A patent/BR8207136A/pt unknown
- 1982-12-07 FR FR8220474A patent/FR2517898A1/fr active Pending
- 1982-12-09 JP JP57214773A patent/JPS58119777A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2083299A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-17 | Gen Electric | Stored charge inverter circuit |
FR2509926A1 (fr) * | 1981-07-16 | 1983-01-21 | Gen Electric | Circuit d'onduleur a commutation rapide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4454574A (en) | 1984-06-12 |
DE3244988A1 (de) | 1983-06-16 |
JPS58119777A (ja) | 1983-07-16 |
BR8207136A (pt) | 1983-10-11 |
NL8204446A (nl) | 1983-07-01 |
GB2111327A (en) | 1983-06-29 |
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