FR2518329A1 - Alimentation en courant d'une charge basse tension - Google Patents

Abstract

SYSTEME D'ALIMENTATION EN COURANT D'UNE CHARGE BASSE TENSION A PARTIR D'UNE SOURCE HAUTE TENSION. CE SYSTEME COMPORTE LE RACCORDEMENT EN SERIE D'UN AUTOTRANSFORMATEUR 14, D'UN ELEMENT DE COMMUTATION 18 ET D'UN ELEMENT DE DETECTION DE COURANT 20, AVEC LA CHARGE 11 RELIEE A UN ENROULEMENT SECONDAIRE DU TRANSFORMATEUR. APPLICATION AUX LAMPES.

Description

La présente invention concerne des alimentations en courant basse tension

et, pi-ns particulièrement une nouvelle alimentation

en courant haute fréquence pour alimenter une charge basse ten-

sion avec un courant de charge pratiquement constant.

il est souvent souhaitable de faire fonctionner une charge basse tension à partir d'une source de courant alternatif à

tension relativement élevée En particulier, il eixste une caté-

gorie de lampes basse tension ( 24-36 volts) qui ont un rendement

amélioré lorsque le filament de la lampe fonctionne à une tempé-

rature supérieure à celle traditionnellement utilisée pour faire onctionner une lampe Il est très souhaitable que ces lampes à relativement basse tension fonctionnent à partir du courant alternatif du secteur, disponible commercialement, sous une

tension nominale efficace de 120 V, ceci dans le cas d'utilisa-

tion commerciales et privées Cependant, la simple diminution de la tension du secteur, au moyen d'un transformateur abaisseur ou

analogue, est insuffisante pour fournir une température de fila-

ment de lampe réglée avec soin et pour assurer une durée de vie raisonnable au niveau de flux lumineux réglé de la lampe Il est donc très souhaitable d'avoir une alimentation en courant

capable d'alimenter une charge basse tension à partir d'une ten-

sion de secteur supérieure, tout en réglant le courant de charge.

Selon l'invention, un dispositif pour fournir du courant à une charge basse tension à partir d'une source haute tension

comporte le raccordement en série d'un auto-transformateur, d'un-

élément de commutation de courant et d'un élément de détection de courant branché directement sur le secteur, avec la charge reliée à un enroulement secondaire du transformateur On détecte le courant du transformateur aux bornes de l'élément de détection, lorsque l'élément de commutation est conducteur, et on l'utilise pour régler un intervalle de temps d'une durée inférieure de plusieurs ordres de grandeur à la durée du cycle de l'onde de la source, pour réaliser un redresseur à commande par courant de

crête fournissant un courant de charge réglé.

Dans une réalisation actuellement recommandée de la pré-

sente invention, l'élément de commutation est un élément bilaté-

ralement conducteur, tandis que dans d'autres réalisations recom-

mandées on utilise un élément unilatéralement-conducteur avec un pont de diodes forma soit autour de l'élément de commutation, soit à l'entrée secteur de l'alimentation en courànt On empêcbe les détériorations par surtension de l'élément de commutation en utilisant une varistance d'écrêtage de la tension ou analogue, ou en utilisant un enroulement de prélèvement pour diminuer la

durée de la partie "passante" de l'élément de commutation pen-

dant un intervalle de temps d'un cycle d'alimentation haute fré-

quence, diminuant ainsi la tension aux bornes de l'enroulement primaire de l'auto-transformateur lorsque l'élément interrupteur

est "bloqué".

En conséquence, un but de la présente invention est de réaliser une nouvelle alimentation en courant haute fréquence

pour alimenter une lampe basse tension ou des charges analogues.

Ce but et d'autres ressortiront de la description qui va

suivre et qui se référera aux figures annexées qui représentent respectivement: Figure 1, un diagramme schématique d'une alimentation en

courant basse tension selon les principes de la présente inven-

tion; figures 1 a et lb, des diagrammes schématiques de variantes de réalisation d'une alimentation en courant basse tension, selon les principes de la présente invention et utilisant un élément de commutation unilatéralement conducteur: figures 2 a à 2 c, des représentations graphiques coordonnées des différentes formes d'onde produites par les circuits des figures l à lb;

figure 3, un diagramme schématique de la réalisation actuel-

lement recommandée de la figure lb, comportant les différents éléments du circuit de comma-de recommandé pour cette réalisation; et figures 4 a à 4 f, des représentations graphiques coordonnées

des formes d'onde produites par la réalisation de la figure 3.

En se référant tout d'abord à la figure 1, une alimenta-

tion en courant basse tension 10 pour alimenter une charge basse tension ll telle qu'une lampe à incandescence ou analogue, reçoit du courant provenant du réseau alternatif, représenté ici par une prise d'entrée de courant 12 Un autotransformateur abaisseur de

tension 14 est relié en série aux bornes du réseau par un inter-

rupteur marche/arrêt 16, un élément de commutation en courant alternatif 18 et une résistance d'échantillonnage de courant 20 de valeur Rc* On relie la charge Il une première partie 14 a de l'auto-transformateur; la partie 14 a comporte N 1 spires tandis qu' une partie 14 b restante de l'auto-transformateur comporte N 2

spires Un circuit de commande 22 reçoit le courant de fonction-

nement à une entrée 22 a définie par rapport à une borne commune

22 b On applique la tension aux bornes de la résistance d'échan-

tillonnage 20 à une première entrée de signal 22 c du circuit de commande et une sortie 22 d fournit un signal pour commander l'élément de commutation pour le rendre conducteur ou "passant" et non conducteur ou "bloqué" à une fréquence relativement élevée (classiquement, supérieure de plusieurs ordres de grandeur à la fréquence du secteur 12) On relie l'entrée d'alimentation 22 a

du circuit de commande au point de jonction entre l'auto-trans-

formateur 14 et l'élément de commutation 18, point de ponction qui est une borne d'un élément bilatéral écrêteur de tension 24, tel qu'une varistance ou analogue La borne restante de la

varistance 24 est reliée à la fois à une deuxième entrée de si-

gnal 22 e du circuit de commande, et via une autre résistance de détection 26 de valeur Rs, à la borne commune 22 b. L'élément de commutation en courant alternatif 18 peut

être n'importe quel élément de commutation bilatéralement con-

ducteur que l'on peut rendre passant et bloquer Cet-élément peut être un transistor à courant alternatif, un transistor à effet de champ symétrique-ou analogue Les éléments tels qu'un "triac" ou analogue, ne sont généralement pas-utilisables dans la configuration de la figure i car ces éléments, que l'on peut rendre conducteurs ou passants ne peuvent être rendus à aucun

moment bloqués ou non conducteurs par la commande de gâchette.

Au cas o la charge 11 l présenterait un circuit ouvert aux bornes de l'auto-transformateur 14, ce circuit ouvert provoquerait l'apparition d'une tension relativement élevée aux bornes du moyen de commutation 18; qn choisit le niveau d'écrêtage de tension de la varistande 24 de manière à limiter dans ce cas la tension aux bornes du commutateur bilatéral 18 Ceci est particulièrement important parce que le circuit de commande 22 provoquera le déclenchement du commutateur pour une fréquence relativement élevée supérieure d'au moins un ordre de grandeur (et classiquement de deux à quatre ordres) à la fréquence du

réseau ( 60 Hz aux E U A), grace à quoi-de très importantes va-

riations de courant par rapport au temps (di/dt), ont lieu et

peuvent produire des tensions importantes aux bornes de l'auto-

transformateur 14 et de l'élément 18.

Du fait du coût actuel élevé d'un élément conducteur bila-

téral que l'on peut rendre passant ou bloquer) on préfère actuelle-

ment utiliser un élément de commutation unilatéralement conduc-

teur 28 comme représenté figures la et lb De préférence, l'élément de commutation unilatéralement conducteur 28 est un transistor de puissance On utilise un pont redresseur 30, constitué de quatre éléments unilatéralement conducteurs 30 a,

d, tels que des diodes ou analogues pour faire passer un cou-

rant unidirectionnel dans le transistor 28 Ainsi, l'élément 28 et le pont 30 remplacent l'élément de commutation en courant alternatif 18 Dans la réalisation de la figure la on place le pont redresseur 30 entre la source de courant (représentée par l'entrée de courant 12) et l'autotransformateur 14, et ainsi on comprend l'élément de commutation unilatéral à l'intérieur d'un pont redresseur double alternance Dans cette configuration, le courant dans l'autotransformateur 14 sera encore bidirectionnel comme dans le circuit de la figure 1, tandis que le courant dans

l'élément 28 sera unidirectionnel, tel que résultant du redres-

sement effectué par le pont redresseur 30 A cause de la fré-

quence d'impulsions élevée utilisée et des vitesses élevées d'amorçage et de blocage du transistor 28, les diodes 30 a 30 d, du pont redresseur doivent être des éléments à action rapide; l'utilisation de redresseurs à action relativement lente aurait pour résultat des courants transitoires très élevés, surtout

pendant leamorçage de 'élément 28.

Un circuit encore plus économique est celui de la figure

lb, dans lequel on utilise des diodes 30 a' 30 d' à action rela-

tivement lente dans un redresseur de ligne double alternance 30 ' pour appliquer une tension de ligne continue redressée à la fois

à l'autotransformateur 14 ' et à l'élément de commutation 28.

Dans ce circuit 10 ", les redresseurs 30 a'-30 d' ne doivent seu-

lement supporter que la tension de ligne (environ)20 volts effi-

caces) et peuvent être des éléments à action lente à 60 Hz.

Dans les detux circuits 10 ' et 10 " l'élément 28 unilatéralement conducteur peut être un transistor bipolaire, un transistor de

puissance à effet de champ, un thyristor à blocage par la gâ-

chette ou analogue.

Dans le circuit de la figure lb, l'alimentation en courant n'inverse pas sa polarité à chaque demi-cycle, comme cela a lieu dans les circuits 10 et 10 ' des figures 1 et la et on obtient meme une efficacité plus élevée du circuit en utilisant une technique sans pertes pour limiter la tension sur le transistor

de puissance 28 Cette technique sans pertes utilise un enrou-

lement de prélèvement 14 c, comportant Nc spires enroulées autour

du même noyau que les enroulements 14 a' et 14 b' de l'autotrans-

formateur On relie la cathode d'une diode de protection 32 à l'extrémité de l'enroulement de prélèvement 14 c qui n'est pas reliée à la charge, tandis qu'on relie l'anode de la diode de protection 32 à l'entrée 22 c" du circuit de commande et à la deuxième résistance de détection 26 Ainsi on contrôle le courant passant dans l'enroulement de prélèvement 14 c (en le transformant en tension apparaissant aux bornes de la deuxième

résistance de détection 26) et on utilise ce courant pour modi-

fier le rapport cyclique des impulsions de commande à la sortie

22 d' du circuit de commande, pour empêcher une conduction exces-

sive du courant du collecteur IQ 1 de l'élément de commutation quand, soit il n'y a pas de charge (lampe) il aux bornes de l'autotransformateur, soit la charge il a grillé Dans le circuit 10 " de la figure lb, une faible tension continue peut être présente aux bornes de la charge du fait des effets ohmiques

des enroulements du transformateur; grâce à l'écoulement bi-

directionnel du courant vers le transformateur dans les circuits et 10 ', il n'y a pas de composante continue aux bornes de

là charge.

En se référant maintenant avec l'ensemble des figures 1-lb et 2 a-2 c; les circuits 10, 10 ' et 10 " fonctionnent pratiquement de la même manière Au début, l'élément de commutation se trouve à l'état non conducteur ou bloqué, donc le courant de l'élément I Qi (figure 2 a) est nul Ce qui précéde est vrai que la tension

d'entrée VIN se trouve dans le demi-cycle positif ou le demi-

cycle négatif Dans un but de simplification, on admettra que l'activité a lieu pendant un demi-cycle positif, bien que le fonctionnement pendant un demi-cycle négatif signifie simplement que, dans le circuit 10 ' la direction du courant de charge IL (figure 2 b) est inversée, et dans le circuit 10 le courant de charge, le courant et la tension de l'élément de commutation

(figures 2 a-2 c) sont tous inversés pendant ce demi-cycle -

Au temps to, un signal approprié à la sortie du circuit

de commande 22 d rend conducteur ou-passant l'élément de commu-

tation ( 28) L'interrupteur fermé permet au courant de charge IL de passer, avec une valeur égale à VINN 1/RL (N 1 +N 2) o La tension VQ 1 de lélément de commutation chute pratiquement à

zéro et le courant IQ de l'élément de commutation s'élève jus-

qu'à un courant de charge réfléchi IR Ainsi on applique toute la tension d'entrée aux bornes des enroulements 14 a et 14 b de l'autotransformateur; le courant passant dans l'élément de commutation est le courant de charge réfléchi IR Le courant magnétisant du transformateur augmente par la suite, dans la partie 40 de la figure 2 a, jusqu'au temps t 1 o le circuit de commande 22 bloque l'élément interrupteur à l'état non conducteur en supprimant le signal de commande qui lui est appliqué Le circuit ouvert du commutateur fait tomber pratiquement à zéro le courant I Qi du commutateur, et l'énergie emmagasinée, sous forme de courant magnétisant du noyau, dans le transformateur 14 est transmise à l'enroulement secondaire 14 a du transformateur et

provoque une inversion rapide de la polarité du courant de charge.

Le courant de charge de polarité inversée (figure 2 b) a maintenant

une valeur inversement proportionnelle au rapport de transforma-

tion (nl/n+n 2) et à la valeur de crête (Ip-IR) de la partie 40 du courant démagnétisant du transformateur, Les paramètres du circuit et la temporisation du circuit de commande sont réglés

de telle sorte que, au temps tl, la tension VQ 1 (figure 2 c) au-

gmente jusqu'à deux fois la valeur de-la tension d'entrée En-

suite, jusqu'à ce que l'élément interrupteur soit amorcé à nouveau au temps t 2, le courant de charge IL tend vers, zéro, et la tension VQ 1 du commutateur décroit vers la valeur VIN de la tension d'entrée, avec une constante de temps T 1 dont la valeur dépend de l'inductance et de la résistance dans le circuit de l'autotransformateur Au temps t 2, le cycle entier recommence à nouveau Comme un cycle, de to à t 2, ne demande seulement que microsecondes, la valeur de la tension d'entrée VIN ne change pas de manière appréciable sur la base d'un cycle de commutateur

à un autre cycle de commutateur.

Comme mentionné précédemment, si on enlève la charge il pour une raison quelconque des bornes de l'enroulement secondaire 14 a de l'autotransformateur, la tension aux bornes de la deuxième résistance de détection 26 s'accroit et réduit le temps pendant

lequel l'élément de commutation est passant ou conducteur (l'in-

tervalle entre t O et t 1) pour diminuer le courant de crête et par conséquence la grandeur de la pointe de tension, quand l'élément 18 ou 28 est "bloqué" De même, le moyen de commande contrôle

aussi la tension aux bornes de la première résistance de détec-

tion 20, qui est proportionnelle au courant I,1 de l'élément, qui réfléchit le courant de charge IL' On règle ainsi la durée de conduction par le circuit de commande 22 pour obtenir et

maintenir un courant de charge souhaité-.

En liaison maintenant avec les figures 3 et 4 (formes d'ondes a-f), on utilise à présent un circuit de commande 22 ' recommandé dans le circuit recommandé 10 " Le circuit de commande 22 ' comporte un premier et un deuxième comparateurs 50 et 52, chacun recevant une tension de fonctionnement entre une ligne omnibus de tension 54 et une ligne omnibus commune 56 La ligne omnibus commune 56 'est reliée au circuit de commande 2-2 b" La ligne omnibus de tension 54 est reliée à l'entrée 22 a" du circuit

de commande par une résistance 58 On relie une entrée d'inver-

sion 50 a du premier comparateur à l'entrée 22 c" du circuit de commande, au point de-jonction entre la première'résistance de détection 20 et l'émetteur de l'élément de commutation 28 On relie une entrée de non inversion 50 b du premier comparateur à la base d'un transistor 60 L'émetteur du transistor 60 est relié par une résistance 62 à la ligne omnibus commune 56 On relie le collecteur du transistor 60 par un condensateur 64 à la ligne omnibus de tension de fonctionnement 54 On relie le circuit

émetteur-collecteur d'un autre transistor 66 aux bornes du con-

densateur 64, avec la base du transistor 66 reliée à la sortie c du premier comparateur 50 Le point de jonction entre les collecteurs des transistors 60 et 66 et le condensateur 64 est

relié à une entrée d'inversion 52 a du deuxième comparateur 52.

Un diviseur de tension composé des résistances 68 et 70, est relié à la ligne omnibus de tension de fonctionnement 54 et la

ligne omnibus commune 56 On relie la jonction entre les résis-

tances 68 et 70 à une entrée-de non inversion 52 b du second com- parateur La sortie 52 c du deuxième comparateur est reliée à la sortie 22 d' du circuit de commande et de là à l'électrode de

commande (base) de l'élément de commutation 28.

La base du transistor 60 est reliée par une résistance 72 à la ligne omnibus 56, et par la résistance 74 à une borne d'un condensateur 76 La borne résistance restante du condensateur 76 est reliée à la masse 56 On relie la jonction entre la résistance 74 et le condensateur 76 par une résistance 78 à la

ligne omnibus de tension de fonctionnement 54, et par une résis-

tance 80 au collecteur d'un troisième transistor 82 La base du transistor 82 est raccordée à la ligne omnibus commune 56, tandis que son émetteur est raccordé à l'entrée 22 e" du circuit de commande On établit la valeur Vp de la tension de fonctionnement de la ligne 54 au moyen d'une diode régulatrice de tension (Zener) 84, fonctionnant-conjointement avec un condensateur de filtrage 86, placé entre la ligne omnibus 54 et la ligne omnibus commune 56. En fonctionnement, on réalise un redresseur commandé en courant de crête avec le courant de transistor contrôlé-par le premier comparateur 50, aux bornes de la première résistance de détection 20 Juste un peu avant le temps to, le signal de

sortie 52 c, du second co Emparateur, passe à un niveau élevé fournis-

santun signal de commande suffisant à la sortie 22 d' du circuit de commande pour rendre passant l'élément 28 au temps tés En conséquence, au temps t 0, le courant collecteur de l'élément I (onde a) augmente brusquement jusqu'à la valeur du courant de charge réfléchi I Ri' Le courant de collecteur ensuite augmente, du fait du courant magnétisant de l'autotransformateur, jusqu'à

ce qu'on atteigne un pic de courant de valeur I Pl au temps t 1.

A ce moment, le courant d'émetteur du transistor passant dans la première résistance de détection 20 fournit une tension, à la première entree 22 c" du circuit de commande et à l'entrée 50 a du premier comparateur, qui est supérieure à uhe tension de référence fournie à l'entrée 50 b du premier comparateur En conséquence, le signal de sortie 50 c du premier comparateur (forme d'onde b) passe brutalement d'un niveau élevé à un faible niveau (pratiquement nul), provoquant le blocage du transistor 66 et déchargeant le condensateur 64 Ainsi, la tension Vx aux bornes du condensateur 64 devient égale à Vp, tension au temps t 1 de la ligne de tension de fonctionnement 54 La valeur

accrue de tension Vx apparait à l'entrée 52 a du deuxième compara-

teur et est supérieure à la tension V fournie par les résistances y

68 et 70 du diviseur à l'entrée restante 52 b du deuxième compara-

teur, grâce à quoi le signal de sortie 52 c du deuxième comparateur

(forme d'onde d) chute jusqu'à un faible niveau et bloque l'élé-

ment 28 Le courant passant auparavant dans le transformateur 14 ' circule dans l'impédance de charge il et les N 1 spires de

l'enroulement secondaire 14 a'.

Le transistor 28 ayant été bloqué, le courant cesse de passer dans la résistance de détection 20 et la tension à l'entrée a du premier comparateur est réduite En réponse à ceci, le signal de sortie 50 c du premier comparateur revient à la valeur élevée de tension de sortie, au point 90, bloquant le transistor 66 et permettant au condensateur 64 de commencer à se charger à la tension de lailigne omnibus commune 56, par une source de

courant comportant le transistor 60 Ainsi, la tension Vx com-

mence àdiminuer avec-une pente m 1 déterminée par le courant traversant l'élément 60 L'élément 60, conjointement avec les résistances 62, 72 et 74 constitue une source de courant variable

pour charger le condensateur 64 en réponse à la tension Va appa-

raissant aux bornes du condensateur 76 Ainsi, la pente ml de la tension Vx est proportionnelle à la tension Va du condensateur 76 Parce que le diviseur de tension formé par les résistances 72 et 74 non seulement règle le courant de charge du condensateur 64 mais aussi établit la tension de comparaison à l'entrée 50 d du premier comparateur, l'écart entre les courants de crête et le point de blocage du transistor 28 sont tous les deux

proportionnels-à la tension Va du condensateur 76.

La tension V continue de diminuer pendant un intervalle x de temps T 1, jusqu'à ce que la tension à l'entrée 52 a du deu- xième comparateur soit sensiblement égale à la tension Vy à l'entrée 52 b du deuxième comparateur Au temps t 2, le signal de sortie 52 c du deuxième comparateur est à nouveau validé à une valeur élevée, amorçant le transistor 28 et fournissant une impulsion de courant de collecteur via l'autotransformateur 14 ' à la-charge 11 L'impulsion de courant du collecteur de l'élément 28 dure jusqu'au temps t, lorsque la tension aux bornes de la résistance de détection augmentejusqu'à-ce que le signal de sortie 50 c'du premier comparateur diminue à nouveau

et que le condensateur 64 soit déchargé dans le transistor 66.

Ce comportement cyclique dure aussi longtemps que l'on fournit du courant au circuit 10 ", si la tension Va du condensateur 76

(forme d'onde f) ne change pas sensiblement.

Si l'impédance de la charge Il varie, comme représenté

au temps t 3, la valeur de la tension (-Vn) aux bornes de l'en-

roulement de prélèvement 14 c deviendra suffisamment importante pour polariser la diode 32 et fournir une tension non nulle, de

polarité négative aux bornes de la deuxième résistance de détec-

tion 26 Ce changement vers des valeurs négatives de la valeur normalement nulle de la tension VRS, à la deuxième entrée 22 e" (représentée par la partie 92 dans la forme d'onde e) provoque l'amorçage du transistor 82 Le transistor 82 reste amorcé

jusqu'à ce que la tension de l'enroulement de prélèvement re-

vienne à une certaine valeur prédéterminée, au temps t, valeur qui est déterminée par le rapport du nombre de spires NC de l'enroulement de prélèvement au nombre de spires Nl et N 2 des enroulements du transformateur et à la valeur RS de la deuxième résistance de détection 26 Pendant l'intervalle de temps entre t 3 et t 4, la tension Va aux bornes du condensateur 76 est réduite de manière exponentielle avec une constante de temps en relation avec le produit de la capacité de l'élément 76 par la résistance de l'élément 80 Ainsi, on difiinue la

valeur de la tension de référence Va à l'entrée de la résis-

a tances 72 et 74 du diviseur, grâce à quoi on diminue la tension de référence à la fois à l'entrée 50 b du premier comparateur et à la base du transistor 60 En conséquence, la vitesse de charge du condensateur 64 est réduite, grâce à quoi la pente réelle m 2 de la tension V, pendant l'intervalle de temps T 2,

est inférieure à la pente m 1 des cycles antérieurs Par consé-

quent, l'intervalle de temps T 2 nécessaire pour que la tension VX soit égale à la tension Vy fixée, augmente et le deuxième comparateur 52 ne rend pas passant l'élément 28 pendant une

durée supérieure à l'intervalle de temps Tl 'de l'opération pré-

cédente En augmentant la durée de blocage, on diminue le courant moyen dans la charge pour compenser l'augmentation antérieure de l'impédance, qui avait tendance à augmenter le courant de charge I IL Ainsi, quand le transistor est à nouveau amorcé au temps

t 5, la tension Va aux bornes du condensateur 76 a augmenté seu-

lement jusqu'à une valeur V' qui est plus petite que la valeur V 0 d'origine à ses bornes 'Comme la tension 'de référence à l'entrée 50 b du premier comparateur est maintenant inférieure à celle existant précédemment, le courant de collecteur de L'élément IQ 1 atteint une valeur bien plus faible avant que la tension VRC aux bornes de la première résistance de détection 20 soit suffisamment élevée pour faire passer le signal de sortie 50 c du premier comparateur à un faible niveau et décharger

le condensateur 64, remettant à zéro le comparateur 52 et sup-

primant la commande de base de l'élément 28 Ainsi, au temps

t 6, quand le temps passant t 6-t 5 du transistor est très infé-

rieur au temps passant normal (t 3-t 2 ou tl-t O), l'élément 28

cesse de fournir du courant supplémentaire à l'auto-transforma-

teur En conséquence, une quantité inférieure d'énergie est emmagasinée dans l'enroulement du transformateur, donc fournie à

la charge il et on obtient une tension d'enroulement de prélé-

vement 14 c capable de fournir une tension négative de durée plus faible à l'entrée 22 e" du circuit de commande, c'est-à-dire la partie 94 de tension négative VRS On remarquera que la partie 94 a une durée, commençant au temps t 6 et se terminant au temps t 7, qui est très inférieure à la durée de l'impulsion 92 de l'enroulement de prélèvement, commençant au temps t 3 et se terminant au temps t 4 Comme la partie 94 a une durée plus faible, l'élément 82 est validé pour un temps correspondant plus petit et diminue moins la tension de référence va que dans la partie 92 On doit noter que dans les réalisations 10 et

10 ' utilisant une varistance 24, cette réduction du temps pas-

sant de l'enroulement de prélèvement réduirait aussi l'énergie

que la varistance doit dissiper.

On remarquera aussi que l'on maintient la valeur de la tension de fonctionnement Vp constante, et par conséquent celle de la tension de référence Val au moyen de la diode régulatrice de tension 84, la tension de ligne variant dans des limites normales, ainsi, les caractéristiques de commande de courant de crête du circuit de commande 22 " demeurent relativement cons: tantes malgré les modifications de la tension de ligne, assurant une plus grande uniformité de consommation de courant de charge

pendant le fonctionnement.

On doit admettre que dans les systèmes à conduction bidi-

rectionelle 10 et 10 ', on pourrait ajouter une diode 96 (re-

présentée en traits discontinus figure 3) en série avec la résis-

tance chutrice d'entrée 58, pour redresser la tension alterna-

tive appliquée au condensateur de filtrage 86 et au régulateur de tension 84 Dans ces systèmes alternatifs, on peut placer un transistor supplémentaire 82 a en parallèle avec le transistor 82 avec des polaritéstelles que le transistor 82 s'amorce lorsqu'apparaît une impulsion de polarité positive aux bornes de la deuxième résistance de détection 26, de sorte que l'on peut faire varier la tension de référence Va du condensateur 76 pendant soit le demi-cycle positif, soit le demi-cycle négatif du courant de ligne alternatif De même, on admettra que des comparateurs supplémentaires puissent être nécessaires pour O

détecter les courants de crête négatifs dans la résistance 20,.

074 si en parallèle, avec le deuxième comparateur 52/pour four-

nir le signal de commande demandé à un élément conducteur bidirectionnel (système 10 de la figure 1) pendant le demi-cycle négatif de l'onde de la source de courant.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Alimentation en courant pour alimenter une charge sous une tension ayant une valeur différente de la valeur de la tension fournie par une source de courant alternatif caractérisée en ce qu'elle comporte: - un autotransformateur ( 14) ayant un enroulement à prise ( 14 a), la charge ( 11) étant raccordée à une première extrémité et à la prise dé cet enroulement;

un moyen de commutation ( 18) relié à une extrémité res-

tante de cet enroulement pour permettre à un courant provenant de la source ( 12) de traverser l'enroulement ( 14 a) pendant la durée d'un signal de commande, un moyen ( 20) pour fournir un signal d'échantillonnage d'amplitude sensible au courant instantané traversant le moyen de commutation ( 18), et un circuit de commande ( 22) pour fournir un signal de commande à une fréquence de fonctionnement supérieur d'au moins un ordre de grandeur à la fréquence de la source ( 12) de courant alternatif et pour régler, en réponse à la valeur du signal d'échantillonnage, l'intervalle de temps de chacun de plusieurs cycles successifs de fréquence de fonctionnement pendant lequel le moyen de commutation ( 18) est conducteur, pour maintenir le

courant dans la charge ( 11) à une valeur pratiquement constante.

2 Alimentation en courant selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre'un moyen ( 24) couplé

au circuit de commande ( 22) pour protéger le moyen de commuta-

tion ( 18) contre tout dégât au cas o la charge ( 11) n'est

pas raccordée à l'alimentation en courant ( 10).

3 Alimentation en courant selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le moyen ( 20) fournissant ui signal d'é-

chantillonnage et le moyen de commutation ( 18) sont reliés en

série avec l'enroulement ( 14 a) aux bornes de la source ( 12).

4 Alimentation en courant selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen ( 20) fournissant un signal

d'échantillonnage est une résistance.

Alimentation en courant selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen de com-

mutation ( 18) est constitué par un élément conducteur bidirec-

tionnel ( 28) recevant le signal de commande et capable d'être rendu conducteur et non conducteur respectivement par la pré-

sence et l'absence du signal de commande.

6 Alimentation en courant selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément ( 18) est un transistor en courant alternatif ayant un circuit collecteur-émetteur en série avec l'enroulement ( 14 a) et une base recevant le signal

de commande.

7 Alimentation en courant, selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément ( 18) est un transistor à

effet de champ ayant un circuit drain-source en série avec l'en-

roulement ( 14 a) et une gâchette recevant le signal de commande.

8 Alimentation en courant selon la revendication lx caractérisée en ce que le moyen de commutation comporte un pont redresseur ( 30) relié à la source ( 12) et à une extrémité de l'enroulement ( 14 a) et un élément conducteur unidirectionnel ( 28) relié en fonctionnement avec le pont redresseur ( 30) et l'enroulement ( 14 a) pour permettre au courant de traverser l'enroulement du transformateur à partir de la source en réponse

au signal de commande.

9 Alimentation en courant selon la revendication 8, cau

ractérisée en ce que l'élément ( 28) est un transistor.

Alimentation en courant selon la revendication 9, car

ractérisée en ce que le circuit de-commande ( 22) et le transis-

tor ( 28) sont incorporés au pont redresseur ( 30).

11 Alimentation en courant selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un moyen ( 24) relié-au circuit de commande ( 22 ') pour protéger le moyen de commutation ( 28) contre-tout dégât au cas o la charge ( 11)

n'est pas reliée à l'alimentation en courant.

12 Alimentation en courant selon la revendication 11, caractérisée en ce que le ioyen de protection comporte un moyen pour fournir au circuit de commande ( 22 ') un autre signal d'échantillonnage d'amplitude sensible à la tension de crête

* instantanée aux bornes de l'enroulement.

13 Alimentation en courant selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'autre moyen fournissant un signal d'échantillonnage comporte une résistance d'échantillonnage ( 26) et un élément limiteur de tension symétrique ( 24) relié

à la résistance d'échantillonnage ( 26) et à l'extrémité dis-

ponible de l'enroulement.

14 Alimentation selon la revendication 8, caractérisée

en ce que le pont redresseur ( 30) fournit une tension pratique-

ment continue à partir de la source de courant pour être appli-

quée au circuit formé par l'élément de commutation ( 28), l'en-

roulement ( 14 a') et le moyen ( 20) fournissant un signal d'échan-

tillonnage reliés en série.

Alimentation en courant selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'élément de commutation ( 28) est un transistor. 16 Alimentation en courant selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'il comporte en outre un moyen relié au circuit de commande ( 22 ") pour protéger le moyen d'interruption ( 28) contre tout dégât au cas o la charge n'est pas reliée à

l'alimentation en courant.

17 Alimentation selon la revendication 16, caractérisée en ce que le moyen de protection comporte: une résistance d'échantillonnage ( 26); un enroulement de prélèvement ( 14 c) sur l'auto-transformateur ( 14); et un élément conducteur unidirectionnel ( 32) relié à la résistance d'échantillonnage ( 26) et à l'enroulement de prélèvement ( 14 c) et polarisé pour être conducteur seulement lorsque la tension aux bornes de l'enroulement de prélèvement ( 14 c) a une polarité prédéterminée le circuit de commande ( 22 ") recevant la tension aux bornes de la résistance d'échantillonnage ( 26) pour diminuer le temps de conduction de l'élément de commutation ( 28) pour réduire la

tension résultante aux bornes de l'enroulement.

18 Alimentation en courant selon la revendication 14, caractérisé en ce que le circuit de commande 22 " comporte un moyen ( 54) pour fournir une tension de fonctionnement pratiquement constante par rapport à une tension de circuit de commande commune; des moyens ( 50,52) pour fournir des première et deuxième tension de référence à partir de la tension de fonctionnement, un condensateur ( 64); un moyen ( 60) pour charger le condensateur ( 64) à la tension de fonctionnement à une vitesse déterminée en partie par la valeur de la première tension de référence-; un moyen ( 66) pour décharger-le condensateur ( 64) si le signal d'échantillonnage a une valeur supérieure à la valeur de la première tension de référence; et un moyen pour fournir un signal de commande seulement quand la valeur de la tension aux bornes du condensateur ( 64)

est inférieure à la valeur de la deuxième tension de référence.

19 Alimentation en courant selon la revendication 18, caractérisée en ce que le condensateur ( 64) a une première borne recevant la tension de fonctionnement et une deuxième borne, et en ce que le moyen de charge comporte un transistor ( 60 > ayant un collecteur relié à la deuxième borne du condensateur ( 64), une base recevant la première tension de référence et un émetteur; et une résistance ( 62) reliée à l'émetteur du transistor ( 60) et

à la tension commune du circuit de commande ( 22 ").

Alimentation en courant selon la revendication 18, caractérisée en ce que le moyen de décharge comporte un premier comparateur ( 50) ayant une première entrée recevant la première tension de référence, une deuxième entrée recevant le signal d'échantillonnage, et une sortie fournissant un signal de condition prédéterminée chaque fois que la valeur du signal d'échantillonnage est supérieure à cette première tension de référence; et un élément de commutation ( 28) ayant un circuit commandé relié aux bornes du condensateur ( 64) et ayant une électrode de commande recevant le signal de sortie du premier comparateur pour fournir une faible résistance aux bornes du condensateur ( 64) quand le signal de sortie du comparateur a

une valeur prédéterminée.

21 Alimentation en courant selon la revendication 18, caractérisée en ce que le moyen fournissant un signal de commande comporte un deuxième comparateur ayant une première entrée recevant la deuxième tension de référence, une deuxième entrée recevant la tension aux bornes du condensateur, et une

sortie fournissant le signal de commande à l'élément de commu-

tation chaque fois que la valeur de la tension à la deuxième, entrée du deuxième comparateur est supérieure à la-valeur de

la tension à la première entrée du deuxième comparateur.

22 Alimentation en courant selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une résistance d'échantillonnage; un enroulement de prélèvement ( 14 c) sur

l'auto-transformateur ( 14); et un élément conducteur unidirec-

tionnel relié à l'enroulement de contrôle et la résistance d'échantillonnage et polarisé pour être conducteur uniquement quand la tension aux bornes de l'enroulement de contrôle a une polarité prédéterminée; et en ce que le circuit de commande comporte en outre un moyen pour faire varier la valeur de la première tension de référence pour réduire le temps passant de l'élément de commutation pour diminuer la tension résultante aux bornes de cet enroulement chaque fois que la tension de polarité prédéterminée est présente aux bornes de la résistance d'échantillonnage. 23 Alimentation en courant selon la revendication 22 F caractérisée en ce que le moyen fournissant la première tension de référence comporte un autre condensateur ( 76); un moyen pour charger cet autre condensateur à partir de la tension de fonctionnement; et en ce que le moyen de réduction du temps de conduction comporte au moins un transistor ( 82) ayant une base recevant la tension commune du circuit de commande, un émetteur recevant la tension de la résistance d'échantillonnage et un

collecteur; et une résistance ( 80) en série entre le collec-

teur et l'autre-condensateur ( 76) et ayant une valeur choisie pour fournir une constante de temps de décharge de l'autre condensateur ( 76) chaque fois que le transistor est rendu

conducteur par la tension de la résistance d'échantillon-

nage ayant une valeur prédéterminée.