FR2547128A1

FR2547128A1 - Circuit d'alimentation en energie reglee a commutation comportant une charge resonnante

Info

Publication number: FR2547128A1
Application number: FR8408395A
Authority: FR
Inventors: Tamas S Szepesi
Original assignee: National Semiconductor Corp
Current assignee: National Semiconductor Corp
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1984-12-07
Anticipated expiration: 2004-05-29
Also published as: DE3420469A1; FR2547128B1; JPS6013472A; DE3420469C2; US4535399A

Abstract

CE CIRCUIT COMPORTE UNE CHARGE RESONNANTE 13 A LAQUELLE UN CIRCUIT RACCORDE DELIVRE UNE FORME D'ONDE QUASIMENT SINUSOIDALE, UNE SOURCE D'ALIMENTATION EN ENERGIE D'ENTREE EN COURANT CONTINU 10, 11, DES MOYENS DE COMMUTATION 12 BRANCHES ENTRE LADITE SOURCE ET LADITE CHARGE RESONNANTE 13 DE MANIERE A ALIMENTER CETTE DERNIERE PAR DES IMPULSIONS DE COURANT, DES MOYENS 15 SERVANT A MODULER LA DUREE DESDITES IMPULSIONS ET A MODIFIER L'ENERGIE TRANSMISE, ET DES MOYENS PLL17, 18, 19 POUR COMMANDER LE SYNCHRONISME DES IMPULSIONS DE COURANT DE MANIERE QUE LEUR BORD AVANT COICIDE AVEC L'ANNULATION DUDIT COURANT DE FORME QUASIMENT SINUSOIDALE. APPLICATION NOTAMMENT A LA REGULATION DE LA PUISSANCE DELIVREE A DES LAMPES FLUORESCENTES.

Description

254712 a Des charges accordées ou résonnantes ont été utilisées dans les

systèmes électroniques d'alimentation en énergie comme moyens pour améliorer le rendement du circuit et pour réduire le rayonnement aux fréquences élevées Dés organes de commande de puissance à commutation sont utilisés pour appliquer une énergie aux charges et de tels organes permettent une régulation du niveau de puissance La régulation peut être réalisée au moyen d'une modulation de la tension d'alimentation de l'étage de com10 mande de puissance Une telle régulation de tension est le procédé le mieux connu et habituellement utilisé Cependant il requiert des dispositifs de puissance à semiconducteursonéreux D'autres procédés de régulation peuvent être mis en oeuvre moyennant l'utilisation de la modula15 tion de fréquence (FM) ou de la modulation d'impulsions en durée (MID) des organes de commande de puissance Cependant dans la plupart des systèmes, des effets de déphasage associés à des commandes hors résonance entraînent des pertes par commutation D'une manière idéale, si les 20 dispositifs de commutation sont actionnés au niveau d'une

annulation du courant, de telles pertes par commutation peuvent être minimisées, mais ceci ne se produit, de façon typique, que pour un ensemble de conditions de commande.

Un but de la présente invention est d'équiper une charge accordée ou résonnante, d'un dispositif de commande à commutation dans lequel la modulation de fréquence est combinée à la modulation d'impulsions en durée de manière à commander le flux -d'énergie de manière à réduire

au minimum les pertes par commutation.

Un autre but de l'invention est de détecter le courant dans une charge résonnante pilotée par un commutateur commandé par une modulation d'impulsion en durée et d'utiliser une boucle à verrouillage de phase pour produire un signal de commande, auquel cas ce dernier est réglé du 35 point de vue de sa phase pour fournir un rendement optimum de commutation et la modulation d'impulsion en durée est

utilisée pour régler le flux d'énergie.

Ces objectifs ainsi que d'autres objectifs sont atteints comme indiqué ciaprès Un commutateur de puissance est utilisé pour commander une charge résonnante à partir d'une sourcede courant continu, ce qui a pour effet que le signal d'entrée en courant continu est converti en un signal de commande à courant alternatif Le commutateur de puissance fait l'objet d'une modulation d'impulsion en durée 10 de manière à commander le flux d'énergie Le courant pénétrant dans la charge est détecté et un échantillon est

envoyé à l'entrée d'une bouclede verrouillage de phase.

L'oscillateur situé dans la boucle i verrouillage de phase, qui est la source de signaux du système, fait par conséquent 15 l'objet d'un verrouillage de phase sur le courant de charge La boucle à verrouillage de phase commande un modulateur d'impulsions en durée qui possède également une entrée répondant à une tension de commande à courant continu Le modulateur actionne un circuit d'attaque qui délivre 20 la forme d'onde de commande appropriée pour le fonctionnement du commutateur de puissance Cette combinaison envoie une forme d'onde de commande à la charge, ce qui a pour effet que le commutateur de puissance est actionné lors de l'annulation du courant de charge Cela signifie que lorsque 25 la durée de l'impulsion du dispositif de commande est modifiée, la phase de sortie de la boucle à verrouillage de

phase est commandée de façon automatique de manière à réaliser une compensation de sorte que la fréquence de l'oscillateur à fréquence réglée par variation de tension (VCO) 30 est modifiée.

Si on le désire, on peut accoupler un ensemble

combiné redresseur-filtre à la charge résonnante de manière à produire une alimentation de puissance en courant continu.

Dans ce cas on peut régler l'alimentation en trans35 mettant une partie du signal de sortie en courant continu à l'entrée du modulateur d'impulsions en durée, par l'intermédiaire d'un amplificateur d'erreur Dans une autre application, la charge résonnante est formée par un ensemble combiné formé d'un ballast et d'un tube, de lampe fluorescente, dans lequel une alimentation peut desservir plusieurs lampes Le signal d'entrée à courant continu envoyé dans le modulateur d'impulsions en durée peut être utilisé pour réaliser la programmation du démarrage des lampes et/ou la commande d'un gradateuro,

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après

prise en référecne aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est un sbhéma-bloc de l'agencement de base de l'invention la figure 2 est un schéma-bloc d'un ensemble combiné d'un modulateur d'impulsions en durée et d'une boucle à verrouillage de phase; la figure 3 est un graphique montrant les formes d'onde de la figure 2; la figure 4 est le schéma d'un oscillateur VCO CMOS convenant pour être utilisé dans le dispositif du schéma de la figure 2; la figure 5 est un ensemble combiné schéma schémabloc d'un convertisseur continu-continu réglé comportant une charge 25 résonnante; la figure 6 est un ensemble combiné schéma/schémabloc d'un étage d'attaque de lampe fluorescente, comportant une charge résonnante; et

la figure 7 est un graphique illustrant la pro30 grammation du circuit de la figure 6.

On va décrire ci-après l'invention.

La figure 1 représente le concept de base de

l'invention Un signal d'entrée en courant continu est en voyé aux bornes 10 et 11 Un commutateur de puissance 12 35 commande le flux d'énergie circulant depuis l'entrée jus-

qu'à une charge résonnante 13 Bien que ceci ne soit pas représenté séparément, la charge 13 inclut un élément

dissipateur d'énergie qui absorbe l'énergie d'entrée.

De façon typique le commutateur de puissance 12 trans5 forme 1 'alimentation d'entrée en courant continu en impulsions en courant alternatif à une fréquence légèrement

supérieure à la fréquence de résonnance de la charge 13.

Le flux d'énergie est déterminé par la durée des impulsions appliquées Ces impulsions sont obtenues par l'intermé10 diaire d'un étage d'attaque 14 et d'un modulateur d'impulsions en durée 15 Un signal d'entrée de commande de largeur des impulsions est disponible sur la borne 16 La

fréquence de base des impulsions du circuit est réglée par l'oscillateur situé dans la boucle de verrouillage de phase 15 PLL 17.

Etant donné que la charge 13 est résonnante et est commandée par le commutateur de puissance 12 au voisinage direct de sa fréquence de résonnance, le courant circulant est proche d'une onde sinusoïdale Par exemple un 20 circuit à 100 k HZ peut être commandé de façon pulsatoire à 125 k Hz avec un taux d'impulsions élevé de manière à produire une onde de courant quasiment sinusoidale Une modification de la durée d'impulsions par l'intermédiaire de l'entrée de commande en courant continu du modulateur 25 d'impulsions en durée provoque une modification monotone de la phase et de l'amplitude du courant de charge Le circuit conforme à l'invention modifie automatiquement la fréquence de fonctionnement de telle sorte que la Iodification de la phase du courant de charge due à une modula30 tion d'impulsions en largeur est toujours compenséepar une modification de signe opposé du déphasage de la charge accordée Cette compensation intervient de la manière suivante La résistance 18 détecte le courant de charge et l'applique sous la forme d'une tension sinusoidale au cir35 cuit de mise en forme 19 Le signal de sortie du circuit

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de mise en forme 19 est un train d'impulsions, qui est en phase avec le courant de charge et est appliqué à une entrée de la boucle de verrouillage de phase PLL 17 L'autre

signal d'entrée de la boucle d verrouillage de phase est 5 obtenu par l'intermédiaire de la ligne 20, en provenance de la sortie de ladite boucle de verrouillage de phase.

Dans le circuit représenté, la boucle de verrouillage de phase PLL 17 comporte un filtre de boucle du type intégrateur et règle sa fréquence de sortie jusqu'à ce qu'il 10 existe une différence de phase nulle entre le courant de charge et le signal de sortie de la boucle de verrouillage

de phase PLL 17.

La quantité d'énergie envoyée à la charge 13 est commandée par un potentiel de courant continu appliqué à la borne 16 Cela signifie qu'un potentiel de commande peut être utilisé pour commander le flux d'une quantité substantielle d'énergie Etant donné que la commande FM de modulation de la fréquence de fonctionnement commande la phase du courant de charge, il est possible de rendre la commu20 tation de puissance très efficace En effet, cette commutation de puissance est agencée de manière à être branchée lors de l'annulation du courant de charge Etant donné que la commande est réalisée au moyen d'une boucle de réaction,

cet état sera obtenu pour toutes les conditions de durées 25 d'impulsions.

Dans les modulateurs d'impulsions en durée de l'art

antérieur, il était classique de régler la condition d'annulation pour l'état de puissance maximum Cela signifie que pour tout autre condition de durée d'impulsion, la commu30 tation ne se produit pas lors de l'annulation et le rendement de commutation en est affecté.

La figure 2 est un schéma logique montrant un ensemble combiné d'une boucle de verrouillage de phase 17 et

d'un modulateur d'impulsions en durée 15 Les lettres entre 35 parenthèses désignent les formes d'ondes de la figure 3.

Le coeur de la boucle de verrouillage de phase 17 est un oscillateur 22 à fréquence réglée par la variation de tension (VCO) Sa fréquence fondamentale est égale à 2 F O ou environ au double de la fréquence de résonance 5 de la charge 13 (de la figure 1) Un condensateur 23 de synchronisation de l'oscillateur VCO délivre un signal de

sortie en dents de scie et la résistance 24 est prévue pour la commande de symétrie C'est-à-dire que le signal de sortie en dents de scie peut être rendu dissymétrique comme re10 présenté sur la figure 3 Le signal de sortie de l'oscillateur VCO 22 est envoyé à un compteur 25 effectuant une division par deux, qui délivre le signal sortie F O de la boucle de verrouillage de phase PLL 17 au noeud 26.

Un comparateur de phase 27 du type formé d'une mé15 moire et un filtre passe-bas 28 du type formé par un intégrateur complètent la boucle de verrouillage de phase PLL 17.

Il s'agit d'éléments classiques bien connus dans la technique des boucles de verrouillage de phase La borne 29 représente l'entrée qui fonctionne àF O et, comme représenté 20 sur la figure 1, reçoit un signal associé au courant de la charge résonnante 13 et délivré par le circuit de mise en

forme d'ondes 19.

Le modulateur d'impulsions en durée 15 comporte

un comparateur 30, deux portes ET 31,32 et un inverseur lo25 gique 33 le signal en dents de scie délivré par le condensateur 23 est transmis à l'entrée inverseuse du comparateur 30.

Cesignal est représenté par la forme d'onde (D) de la figure 3 La tension en courant continu présente sur la borne 16 est représentée sous la forme VCOMMANDE Comme représenté

par la forme d'onde (D), le signal en dents de scie estdissymétrique sous l'effet de la résistance 24 La forme d'ondes (E) représente le signal de sortie du comparateur 30.

Le comparateur 30 commute lorsque le signal en

dents de scie (D) intersecte le niveau V Co MMANDE au niveau 35 de la borne 16 Ceci est représenté par la forme d'onde (E).

La modification de VCOMANDE provoque la modification de la durée de l'impulson produite par le comparateur Etant donné que la porte ET 31 reçoit les formes d'onde d'entrée (A,B,E), sa sortie sera représentée par (F) au niveau de la borne 34 C'est une impulsion positive de durée variable La partie formée de tirets représente l'impulsion la plus large disponible On peut voir sur la figure 3 que

les limites de la largeur ou durée de l'impulsion sont déterminées par la dissymétrie de l'oscillateur VCO 22.

Par suite de la présence de l'inverseur 33, la forme (C) complémentaire de la forme d'onde (A) est envoyée à une porte ET 32, ainsi que les formes d'onde (< et(E) Le signal de sortie sur la borne 35 est la forme d'onde (G) o On peut voir que la forme d'onde (G) est également une im15 pulsion positive de durée variable Elle possède un bord avant qui apparaît après le bord arrière de l'impulsion la plus large, sur la borne 34, et un bord arrière maximum qui apparaît juste avant le bord avant de l'impulsion positive de la forme d'onde (F) Par conséquent les formes d'ond E de 20 sortie (F et G) peuvent être utilisées pour commander en alternance un élément commutateur de puissance avec un retard approprié entre des signaux de sortie correspondant à une durée d'impulsion maximum, de telle sorte que les éléments

de commutation ne sont jamais simultanément conducteurs.

Ceci peut être important lorsque l'on utilise des transistors bipolaires possédant un temps de stockage important Lorsque l'on utilise des interrupteurs de puissance formes de transistors à effet de champ (FET), le retard du blocage est négligeable et l'on peut utiliser un circuit plus simple. 30 On peut faire fonctionner l'oscillateur VCO à la fréquence

F O et l'on supprime le diviseur.

La figure 4 est un schéma d'une réalisation CMOS de l'oscillateur VC 022 de la figure 2 Deux portes formant

inverseurs 38,39 sont accouplées réciproquement et sont com35 mutées en alternance par une bascule bistable 40 Le conden-

sateur 23, qui est branché entre les sorties des portes formant inverseurs, est l'élément principal déterminant la fréquence de l'oscillateur VCO La borne 41 est commandée par l'intermédiaire d'un tampon 42, par le signal de sortie 5 Q de la bascule bistable 40 Lorsque Q est faible, la tension sur la plaque de droite du condensateur 23 est abaissée à la masse par l'inverseur 39 et le condensateur sera chargé par un courant circulant dans l'élément supérieur de l'inverseur 38 Le courant de charge est fixé par la valeur de 10 la résistance 24 qui règle un courant qui sera réfléchi par un miroir de courant 43 Dans cet état l'inverseur 47 placera le transistor 44 à l'état bloqué Lorsque la tension augmente jusqu'au niveau de remise à l'état initial de la bascule bistable 40, le circuit commutera, Q passera au ni15 veau bas et Q passera au niveau haut Ceci provoque la décharge du condensateur 23 et la charge à la polarité opposée La tension présente sur la plaque de droite du condensateur 23 sera relevée par l'inverseur 39 et la tension présente sur la plaque de gauche du condensateur sera abaissée 20 au voisinage du potentiel de masse par l'inverseur 38 Mais lorsque U est élevée, le courant dans la résistance 24 est interrompu et le courant de charge traversant la résistance est validé par l'inverseur 47 Le courant chargeant le condensateur 23 dans ce sens est commandé par la conduction 25 du transistor 44 (et de la résistance 45) Ce sens de charge sera maintenu jusqu'à ce que le niveau positionné de la bascule bistable 40 soit atteint, auquel cas le cycle oscillatoire se répétera Le courant présent dans le transistor 44 est réglé par la tension d'entrée en courant continu pré30 sente sur la borne 46 C'est pourquoi le courant réfléchi par le miroir 43 et le temps de charge du condensateur 23 seront fonction de la tension d'entrée La résistance 45

est prévue pour limiter le courant maximum qui peut traverser le transistor 44.

La figure 5 représente l'invention appliquée à un convertisseur continucontinu réglé Les composants sont identiques à ceux représentés sur la figure 1, hormis que l'on a représenté certains détails supplémentaires du circuit Les bornes 48 et 49 représentent le réseau à cou5 rant alternatif ou la ligne d'entrée de l'alimentation en énergie à courant alternatif Il pourrait s'agir d'une alimentation à 120 volts en valeur efficace Un pont redresseur 50 transforme le courant alternatif d'entrée en un courant continu pulsatoire qui est partiellement filtré 10 par le condensateur tampon 51 Par conséquent il apparait, aux bornes-du condensateur 51, une tension crête redressée qui possède une composante d'ondulation substantielle à Hz. Les transistors de puissance 52 et 53 sont pla15 cés en alternance à l'état conducteur par l'étage d'attaque 14 qui possède une constitution classique de sorte que ses deux sorties délivrant des impulsions sont isolées galvaniquement Cela signifie que les impulsions commandant les bases des transistors sont rapportées à l'émetteur asso20 cié Par conséquent les formes d'ond Es (F et G) de la figure 3 agissent de manière à commander en alternance les transistors 52 et 53 En parallèle avec chaque transistor de puissance se trouve branchée une diode ( 54 et 55) qui est polarisée de manière à conduire le courant dans le sens oppo25 sé et à fournir par conséquent une diminution de courant inverse De ce fait l'entrée dans le condensateur 56 est en alternance mise à la masse, puis commutée sur la tension totale du condensateur 51 Ceci fournit une commande de courant pulsatoire Le condensateur 56 bloque le courant con30 tinu d'entrée de sorte que seul un courant alternatif circule dans le transformateur 13 Lorsque le transistor 52 est conducteur, le condensateur 56 est chargé pour établir un potentiel tendant vers le potentiel aux bornes du condensateur 51 Par conséquent le courant circulera vers le bas 35 à travers le transformateur 13 Lorsque le transistor 52

est bloqué, la diode 54 conduit le courant de charge.

Alors lorsque le transistor 53 est conducteur (après que le transistor 52 soit passé à l'état bloqué), le condensateur 56 se décharge de sorte que le courant circule vers le haut à travers le transformateur 13 Alors, lorsque le tran sistor 53 est bloqué, la diode 55 conduit le courant de charge En réalité les transistors 52 et 53 appliquent un potentiel alternant au transformateur 13 par l'intermédiaire

du condensateur 56 et la quantité d'énergie transmise est 10 fonction de la durée de conduction des transistors.

Le condensateur 57 et l'inductance 58 agissent de manière à accorder le circuit de charge sur une fréquence qui est légèrement inférieure à la fréquence de signal développée dans la boucle de verrouillage de phase 17 Le 15 transformateur de courant 59 répond au courant de charge accordé et applique un signal au circuit de mise en forme d'ondes 19 La résistance 60 charge le transformateur de courant 59, de sorte que sa sortie est une tension qui est

en phase avec le courantde charge accordé.

Il faut comprendre que la charge accordée inclut le transformateur 13 qui transmet l'énergie au redresseur

61, au filtre 62 et à toute charge à courant continu raccordée entre les bornes 63 et 64.

Bien que représenté sous la forme d'un transfor25 mateur classique, le transformateur 13 pourrait posséder la constitution d'un autotransformateur Etant donné que le transformateur 13 peut fonctionner à une fréquence qui est très élevée par rapport à la fréquence d'alimentation en énergie présente sur les bornes 48 et 49, le signal de sortie en courant continu est parfaitement filtré moyennant l'utilisation de composants relativements petits et peu onéreux Dans une alimentation en énergie autonome classique

les composants du transformateur et du filtre doivent être d'une taille relativement importante et par conséquent très 35 lourds et onéreux.

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il Le signal de sortie en courant continu présent sur la borne 63 est transféré par l'intermédiaire d'une ligne de détection 65 à un amplificateur d'erreur 66 qui à son tour commande le modulateur d'impulsions en durée 15, comme décrit ci-dessus L'amplificateur d'erreur est polarisé de telle sorte que le potentiel présent dans la ligne de détection 65 sera réglé au moyen de la modulation d'impulsions en largeur On peut voir que lorsque le signal de sortie augmente, le modulateur d'impulsions en durée ré10 trécit les impulsions envoyées à l'étage d'attaque 14 de sorte qu'une énergie moins importante est envoyée au transformateur 13 Lorsque la tension de sortie diminue, le signal d'entrée aboutissant au modulateur d'impulsions en durée augmente de sorte que les impulsions appliquées au commutateur sont élargies et qu'une énergie plus importante

est envoyée au transformateur 13 L'amplificateur d'erreur 66 est alimenté par un signal d'entrée de référence 67 quî: fournit un réglage de la tension de sortie sur la borne 63.

Le condensateur 68 est l'élément compensateur en 20 fréquence de la boucle de commande de contre-réaction Son rôle est de moduler le gain de l'amplificateur d'erreur 66 en fonction de la fréquence de manière que le système soit

stable.

La figure 6 montre une autre application de la commutation d'une charqe résonnante On a représenté iciun dispositif excitateur de lampes fluorescentes On a tilisé les mêmes chiffres de référence pour les éléments identiques à ceux de la figure 5 Lez bornes 48 et 49 de la ligne d'entrée, le pont redreseur 50, le condensa30 teur tampon 51, les commutateurs 52 et 53, les diodes en inverse 54 et 55, et le condensateur 56 de blocage du courant continu sont tous les mêmes De même l'étage d'attaque de commutation 14, le modulateur d'impulsions en durée 15 et la boucle de verrouillage de phase 17 ainsi que le cir35 cuit de mise en forme d'ondes 19 et le transformateur de

courant 58 sont les mêmes.

Deux tubes formant lampe fluorescentes 70 et 71 sont représentés et l'on comprendra que d'autres tubes pourraient être raccordés, comme cela est représenté par des prolongements sous la forme de traits formés de tirets. Les inductances 72 et 73 sont branchées en série avec les lampes et sont commandées en parallèle par le condensateur de couplage 56 Les condensateurs 74 et 75, qui sont accouplés au moyen des filaments des lampes, agissent de manière

à faire entrer en résonance les inductances montées en série.

Le transformateur 58 possède un primaire qui détecte le courant de charge total La résistance 76 et le condensateur en parallèle 77 développent un potentiel en courant continu qui est lié à l'envoi d'énergie depuis la ligne dans le cir15 cuit Ce potentiel est appliqué à l'amplificateur d'erreur 63 de manière à régler l'entrée de commande en courant continu du modulateur d'impulsions en durée 15, lorsque le commutateur 78 est dans la position de marche Par conséquent lorsque le potentiel présent dans la ligne de détection 62 20 augmente, la modulation d'impulsions en largeur fournît des impulsions plus étroites de manière à réduire l'énergie envoyée à la charge résonnante Lorsque le potentiel présent dans la ligne de détection 62 diminue, la modulation d'impulsions en largeur élargit les impulsions de manière à 25 augmenter l'énergie Par conséquent on peut voir que l'énergie d'entrée du-circuit est réglée et est commandée par le potentiel en courant continu au niveau de l'entrée non inverseuse de l'amplificateur d'erreur 66 Si les pertes dans les éléments de commutation et dans d'autres parties du circuit de commande sont faibles, comme c'est le cas ici, ceci signifie pratiquement un réglage portant sur l'énergie

appliquée à la charge ou, comme c'est le cas ici, aux lampes.

Si la tension d'entrée en courant continu du circuit appliquée au condensateur 15 est stabilisée par un stabilisateur 35 de tension supplémentaire, l'énergie envoyée aux lampes est

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également stabilisée vis-à-vis de variations du réseau.

Le commutateur 78 est prévu de manière que la boucle de commande automatique puisse être interrompue et que le courant des lampes puisse être commandé par un programme séparé Lorsque le commutateur 78 est dans la position de départ, le dispositif de commande de l'amplificateur d'erreur est débranché et la tension de commande

appliquée au modulateur d'impulsions en durée 15 est développée dans un circuit situé à l'intérieur du bloc 79.

La figure 7 est un graphique d'un programme préféré pour la commande de lampes fluorescentes Il représente la variation désirée de la tension de commande du modulateur d'impulsions en durée en fonction du temps en vue d'augmenter la durée de vie des lampes Le circuit de dé15 part et de préchauffage 79 actionne le commutateur 78 et une séquence automatique s'établit Tout d'abord un cycle de préchauffage se déroule de t O à t 1 Pendant cet intervalle de temps, les lampes fonctionnent avec un niveau

faible du courant du filament de telle sorte qu'elles sont 20 soumises à un conditionnement préalable avant le démarrage.

Cet intervalle de temps est plus important aux basses températures Puis entre t 1 et t 2, le courant des lampes augmente selon une forme de rampe de manière à réaliser un démarrage doux jusqu'à un niveau supérieur au niveau nor25 mal Ensuite pendant l'interv&lie de temps t 2 -t 3, les lampes sont allumées Après t 3, le courant des lampes est réduit l'état de fonctionnement normal Après le démarrage, le commutateur 78 est ramené dans sa position de marche, dans laquelle le dispositif de commande 67 délivre une tension 30 variable pour une commande ou une gradation de l'intensité lumineuse Ceci est représenté par la partie formée de tiret de la courbe de la figure 7 Le détecteur de température 80

peut être utilisé pour détecter la température ambiante et modifier les conditions de démarrage de manière correspon35 dante entre t O et t 2 Dans ce cas l'intervalle de préchauf-

fage s'étendant de to à t 1 peut être allongé aux basses températures.

La présente invention a été décrite et représentée et ses applications ont été indiquées de façon détaillée.

A la lecture de la description qui précède, des variantes ou des équivalents apparaîtront évidents à un spécialiste de la technique, dans le cadre de la présente invention.

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Claims

REVENDICATIONS l Circuit servant à commander une sortie de puissance substantielle à l'aide d'un potentiel de commande à courant continu, caractérisé en ce qu'il comporte: 5 une charge résonnante ( 13), dans laquelle un circuit accordé fournit une forme d'onde de courant quasiment de forme sinusoidale dans un élément dissipant l'énergie, une source d'énergie d'entrée à courant con10 tinu ( 10,11; 48,49), des moyens de commutation ( 12) branchés entre ladite source d'entrée en alimentation d'énergie ( 10,11; 48, 49) et ladite charge résonnante ( 13), ce qui a pour effet que cette dernière est alimentée par des impulsions de cou15 rant, des moyens ( 15) pour moduler la durée desdites impulsions afin de modifier l'énergie transmise à ladite charge résonnante ( 13), et des moyens (PLL 17,18,19; 23) servant à commander 20 la synchronisation desdites impulsions de courant de ma-nière que leur bord avant coincide avec l'annulation dudit courant possédant une forme quasiment sinusoïdale.

2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la fréquence de commutation desdites impulsions 25 de courant est légèrement supérieure à la fréquence de résonance de ladite charge résonnante( 13).
3 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens servant à commander la synchronisation desdites impulsions comprennent: une boucle de verrouillage de phase (PLL 17) comportant un oscillateur interne ( 22), un comparateur de phase ( 27) du type formé par une mémoire, un filtre de boucle ( 28) du type formé par un intégrateur, une sortie ( 26), et un couple d'entrée dont l'une est accouplée à ladite sortie de 35 telle sorte que la fréquence dudit oscillateur ( 22) est modifiée juqsqu'à ce que la phase de sortie coïncide avec la phase du signal envoyé à l'autre entrée ( 29) dudit couple d'entrées, desmoyens ( 18) pour détecter le courant péné5 tant dans ladite charge résonnante ( 13), des moyens ( 19) pour mettre en forme le signal fourni par lesdits moyens de détection ( 18) de manière à développer un signal impulsionnel en phase avec ladite onde quasiment sinusoidale et, des moyens ( 23) servant à appliquer le signal mis

en forme à ladite autre entrée dudit couple d'entrées.
4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit oscillateur interne ( 22) fonctionne à une fréquence égale au double de la fréquence désirée et qu'un 15 tampon ( 25) réalisant une division par deux est monté en

aval dudit oscillateur.

Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit oscillateur interne ( 22) comporte des moyens ( 24) servant à développer des signaux dissymétriques et délivre un signal de sortie en dents de scie (D) en plus

d'un signal de sortie impulsionnel.
6 Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit signal en dents de scie (D) est envoyé à une entrée d run comparateur à gain élevé ( 30), dont l'autre 25 entrée ( 16) est alimentée par une tension de commande en courant continu, avec comme signal de sortie du comparateur une impulsion de largeur variable telle que déterminée par ledit dispositif de commande en courant continu, et qu'il est prévu des moyens pour envoyer ladite sortie du compa30 rateur ( 30) à une entrée de première et seconde portes ET ( 31, 32), des moyens pour envoyer le signal de sortie dudit tampon réalisant une division par deux ( 25) à la seconde

entrée de ladite première porte (ET 31) et le signal complément à la seconde entrée de ladite seconde porte (ET 32 35 et des moyens pour envoyer le signal de sortie dudit oscil-

lateur ( 22) à chacune des troisièmes entrées desdites première et seconde portes ET( 31, 32), ce qui a pour effet que ces portes développent des impulsions de sortie alternantes

possédant des durées identiques et déterminées par la5 dite tension de commande en courant continu.
7 Circuit selon la revendication 6, caractérisé

en ce que ladite charge résonnante ( 13) comporte un transformateur qui excite un ensemble combiné à redresseur ( 61) et filtre ( 62) pour produire une tension de sortie en cou10 rant continu.
8 Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une partie de ladite tension de sortie en courant continu est envoyée à l'entrée inverseuse d'un amplificateur d'erreur différentiel à gain élevé ( 66), dont la 15 sortie ( 16) est accouple audit dispositif de commande en courant continu, et dont l'entrée non inverseuse est raccordée à une source de tension variable, ce qui a pour effet que ladite tension en courant continu est réglée par ledit

circuit et est commandée par ladite source de tension va20 riable.
9 Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite charge résonnante ( 13) inclut un ensemble combiné formé d'au moins une lampe fluorescente ( 70,71),

dneinductance en série formant ballast ( 72,73) et d'un con25 densateur shunt ( 74,75), ce qui a pour effet que l'énergie transmise audit ensemble combiné est commandée par ladite tension de commande en courant continu.

Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation ( 12) comportent des 30 moyens ( 50) de détection du courant servant à développer un potentiel en courant continu rapporté à l'énergie envoyée audit ensemble combiné, et qu'un amplificateur d'erreur à gain élevé ( 66) est utilisé pour transmettre la différence entre ledit potentielen courant continu et une tension de référence audit comparateur, ce qui a pour effet que ladite

énergie est réglée.
11 Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite tension de commande courant continu est

programmée de manière à réaliser une gradation, propor5 tionnelle à l'énergie, de ladite lampe fluorescente ( 70,71).