FR2827095A1 - Low voltage DC power supply includes transformer with single secondary producing range of voltages by control of primary conduction times - Google Patents
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Abstract
Description
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L'invention concerne un convertisseur de tension apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprenant un convertisseur indirect. The invention relates to a voltage converter capable of delivering several very low safety DC voltages comprising an indirect converter.
Par très basse tension de sécurité (TBTS) on attend ici, par exemple des tensions conformes à la norme NF EN60950, soit des tensions comprises entre 0 et 60V. By very low safety voltage (SELV) we expect here, for example voltages in accordance with standard NF EN60950, ie voltages between 0 and 60V.
De manière connue, des convertisseurs de tension aptes à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité, à partir d'une source de tension alternative comportent : - un redresseur de tension alternative, - un convertisseur indirect, également plus connu sous les termes de convertisseur Flyback, et - des moyens de commande pour sélectionner une tension continue de sortie parmi les tensions continues de sortie possibles du convertisseur indirect en réponse à un signal de commande. In known manner, voltage converters capable of delivering several very low safety DC voltages from an alternating voltage source comprise: - an alternating voltage rectifier, - an indirect converter, also better known under the terms of converter Flyback, and - control means for selecting a DC output voltage from the possible DC output voltages of the indirect converter in response to a control signal.
Le redresseur de tension alternative est adapté pour délivrer en entrée du convertisseur indirect, une tension continue redressée. Le redresseur est typiquement raccordé en entrée à une source de tension alternative comprise entre 80 et 250 Vac. The alternating voltage rectifier is adapted to deliver a rectified direct voltage at the input of the indirect converter. The rectifier is typically connected at the input to an alternating voltage source between 80 and 250 Vac.
Le convertisseur indirect comporte un transformateur équipé de plusieurs en- roulements secondaires. Chaque enroulement secondaire est associé à un circuit électronique de sortie respectif de manière à délivrer l'une des tensions continues de sortie possibles à partir de la tension présente aux bornes de l'enroulement secondaire correspondant. Pour cela, chaque enroulement secondaire comporte un nombre de spi- res différent de celui des autres enroulements secondaires. The indirect converter includes a transformer fitted with several secondary windings. Each secondary winding is associated with a respective electronic output circuit so as to deliver one of the possible continuous output voltages from the voltage present at the terminals of the corresponding secondary winding. For this, each secondary winding has a different number of turns than that of the other secondary windings.
Les moyens de commande sont aptes à sélectionner, en réponse au signal de commande, une des tensions continues de sortie délivrées à partir des enroule- ments secondaires. The control means are able to select, in response to the control signal, one of the DC output voltages supplied from the secondary windings.
Ainsi, lorsqu'un utilisateur souhaite modifier la tension continue de sortie du convertisseur, il agit sur les moyens de commande pour sélectionner l'enroulement se- condaire délivrant la tension continue de sortie qu'il désire obtenir. Thus, when a user wishes to modify the DC output voltage of the converter, he acts on the control means to select the secondary winding delivering the DC output voltage which he wishes to obtain.
Les convertisseurs de tension comportant un convertisseur indirect apte à délivrer plusieurs très basses tensions de sécurité sont formés à partir de composants électroniques, à l'exception du transformateur, qui se présentent sous la forme de petits circuits intégrés. Par conséquent, l'encombrement de ces convertisseurs est principa- lement déterminé par la taille du transformateur et le nombre de circuits électroniques de sortie correspondant à chacun des enroulements secondaires. Ainsi, Voltage converters comprising an indirect converter capable of delivering several very low safety voltages are formed from electronic components, with the exception of the transformer, which are in the form of small integrated circuits. Consequently, the size of these converters is mainly determined by the size of the transformer and the number of electronic output circuits corresponding to each of the secondary windings. So,
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l'encombrement de ces convertisseurs est particulièrement imposant à cause de la présence de plusieurs enroulements secondaires. Cet inconvénient limite les applications possibles de ces convertisseurs de tension. Par exemple, ces convertisseurs sont difficilement utilisables pour réaliser des prises murales aptes à délivrer plusieurs tensions continues dans la gamme des très basses tensions à partir d'une alimentation secteur. Par boîtier de prise murale standard on désigne, par exemple, un boîtier de 60 mm de diamètre et de 30 mm de profondeur. the size of these converters is particularly imposing because of the presence of several secondary windings. This drawback limits the possible applications of these voltage converters. For example, these converters are difficult to use for making wall sockets capable of delivering several DC voltages in the range of very low voltages from a mains supply. By standard wall outlet housing is meant, for example, a housing 60 mm in diameter and 30 mm deep.
L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un convertisseur de tension comportant un convertisseur indirect apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité dont l'encombrement est réduit. The invention aims to remedy this drawback by proposing a voltage converter comprising an indirect converter capable of delivering several very low DC safety voltages whose size is reduced.
L'invention a donc pour objet un convertisseur de tension apte à délivrer en sortie plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprenant un convertisseur indirect, ledit convertisseur indirect comportant, d'une part un transformateur équipé d'un enroulement primaire adapté pour être raccordé à une source de tension continue d'entrée, et, d'autre part, un interrupteur raccordé à l'enroulement primaire dont le temps de conduction est contrôlable, le convertisseur de tension comportant en outre un circuit de pilotage du temps de conduction de l'interrupteur, caractérisé en ce qu'il comporte, raccordé au circuit de pilotage, un premier circuit de sélection d'une très basse tension continue de sécurité parmi lesdites plusieurs très basses tensions continues de sécurité, en ce que le circuit de pilotage est adapté pour modifier le temps de conduction de l'interrupteur sous la commande dudit premier circuit de sélection en fonction de ladite très basse tension continue de sécurité sélectionnée, et en ce que le transformateur comporte un seul enroulement secondaire à partir duquel sont délivrées lesdites plusieurs très basses tensions continues de sécurité. The subject of the invention is therefore a voltage converter capable of delivering at output several very low DC safety voltages comprising an indirect converter, said indirect converter comprising, on the one hand, a transformer equipped with a primary winding adapted to be connected to a source of continuous input voltage, and, on the other hand, a switch connected to the primary winding whose conduction time is controllable, the voltage converter further comprising a circuit for controlling the conduction time of the switch, characterized in that it comprises, connected to the control circuit, a first circuit for selecting a very low DC safety voltage from among said several very low DC safety voltages, in that the control circuit is adapted for modify the conduction time of the switch under the control of said first selection circuit as a function of said very low t continuous safety selected, and in that the transformer comprises a single secondary winding from which said several very low continuous safety voltages are delivered.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention : - le convertisseur de tension comporte un second circuit de sélection d'une intensité maximale de courant en sortie du convertisseur de tension, et le circuit de pilotage est adapté pour être contrôlé par le second circuit de sélection en fonction de ladite intensité maximale de courant en sortie du convertisseur ; - le convertisseur de tension comporte un redresseur raccordé à l'entrée du convertisseur indirect et ledit redresseur est adapté pour être raccordé à la sortie d'une source de tension alternative ; - le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 42 Vdc à partir d'une tension alternative de comprise entre 190 Vac et 250 Vac présente en entrée du redresseur, et le According to other characteristics of the invention: - the voltage converter comprises a second circuit for selecting a maximum current intensity at the output of the voltage converter, and the control circuit is adapted to be controlled by the second circuit selection as a function of said maximum current intensity at the output of the converter; - The voltage converter comprises a rectifier connected to the input of the indirect converter and said rectifier is adapted to be connected to the output of an alternating voltage source; - the voltage converter is capable of delivering several very low continuous safety voltages between 3 Vdc and 42 Vdc from an alternating voltage of between 190 Vac and 250 Vac present at the input of the rectifier, and the
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rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0,036 et 0,65 ; - le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 24 Vdc à partir d'une tension alternative comprise entre 190 Vac et 250 Vac présente en entrée du redresseur, et le rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0.02 et 0.45. winding ratio m of the number of turns of the secondary winding over the number of turns of the primary winding is between 0.036 and 0.65; - the voltage converter is capable of delivering several very low DC safety voltages between 3 Vdc and 24 Vdc from an alternating voltage between 190 Vac and 250 Vac present at the input of the rectifier, and the winding ratio m the number of turns of the secondary winding over the number of turns of the primary winding is between 0.02 and 0.45.
- le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 12 Vdc à partir d'une tension alternative comprise entre 190 Vac et 250 Vac présente en entrée du redresseur, et le rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0,01 et 0,2 ; - le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 42 Vdc à partir d'une tension alternative comprise entre 80 Vac et 150 Vac présente en entrée du redresseur et le rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0,03 et 0,6. - the voltage converter is capable of delivering several very low continuous safety voltages between 3 Vdc and 12 Vdc from an alternating voltage between 190 Vac and 250 Vac present at the input of the rectifier, and the winding ratio m the number of turns of the secondary winding over the number of turns of the primary winding is between 0.01 and 0.2; - the voltage converter is capable of delivering several very low continuous safety voltages between 3 Vdc and 42 Vdc from an alternating voltage between 80 Vac and 150 Vac present at the input of the rectifier and the winding ratio m of the number of turns of the secondary winding on the number of turns of the primary winding is between 0.03 and 0.6.
- le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 24 Vdc à partir d'une tension alternative comprise entre 80 Vac et 150 Vac présente en entrée du redresseur, le rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0,015 et 0,35. - the voltage converter is capable of delivering several very low continuous safety voltages between 3 Vdc and 24 Vdc from an alternating voltage between 80 Vac and 150 Vac present at the input of the rectifier, the winding ratio m of the number of turns of the secondary winding on the number of turns of the primary winding is between 0.015 and 0.35.
- le convertisseur de tension est apte à délivrer plusieurs très basses tensions continues de sécurité comprises entre 3 Vdc et 12 Vdc à partir d'une tension alternative comprise entre 80 Vac et 150 Vac présente en entrée du redresseur, et le rapport d'enroulement m du nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire est compris entre 0,008 et 0,2. - the voltage converter is capable of delivering several very low continuous safety voltages between 3 Vdc and 12 Vdc from an alternating voltage between 80 Vac and 150 Vac present at the input of the rectifier, and the winding ratio m the number of turns of the secondary winding on the number of turns of the primary winding is between 0.008 and 0.2.
- ledit convertisseur indirect comporte une diode dont l'anode est raccordée à une première extrémité de l'enroulement secondaire et dont la cathode est raccordée à une première borne de sortie des très basses tensions continues de sécurité, et le convertisseur de tension comporte un rapport d'enroulement m entre le nombre de spires de l'enroulement secondaire sur le nombre de spires de l'enroulement primaire déterminé à partir de la relation suivante :
- Said indirect converter comprises a diode the anode of which is connected to a first end of the secondary winding and the cathode of which is connected to a first terminal for output of very low DC safety voltages, and the voltage converter has a ratio winding m between the number of turns of the secondary winding over the number of turns of the primary winding determined from the following relationship:
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où : - Vomm est la plus petite très basse tension continue de sécurité en sortie du convertisseur de tension, - Vdl est la chute de tension aux bornes de la diode lorsque celle-ci conduit, - J7emm est le minimum de la tension continue en entrée du convertisseur indirect (6) ; - Vds est la chute de tension aux bornes de l'interrupteur lorsque celuici conduit, -LP est l'inductance de l'enroulement primaire, - Ip est l'intensité maximale du courant traversant l'interrupteur ; f est la fréquence de fonctionnement de l'interrupteur, - kip est le rapport entre l'amplitude maximale des variations de l'intensité du courant traversant l'interrupteur et l'intensité maximale Ip du courant traversant ce même interrupteur. where: - Vomm is the smallest very low continuous safety voltage at the output of the voltage converter, - Vdl is the voltage drop across the diode when it leads, - J7emm is the minimum of the DC voltage at input the indirect converter (6); - Vds is the voltage drop across the switch when this leads, -LP is the inductance of the primary winding, - Ip is the maximum current flowing through the switch; f is the operating frequency of the switch, - kip is the ratio between the maximum amplitude of the variations in the intensity of the current passing through the switch and the maximum intensity Ip of the current passing through this same switch.
L'invention a également pour objet une prise murale caractérisée en ce qu'elle comporte un convertisseur de tension conforme à l'invention. The invention also relates to a wall outlet characterized in that it comprises a voltage converter according to the invention.
Dans un convertisseur de tension tel que celui décrit ci-dessus l'ensemble des enroulements secondaires utilisés est remplacé par un seul enroulement secondaire et un circuit de réglage de la tension continue en sortie de cette unique enrou- lement secondaire. L'encombrement du transformateur est donc réduit puisque celui-ci ne comporte plus qu'un seul enroulement secondaire. De plus, l'encombrement du circuit de réglage peut aisément être réduit à un encombrement inférieur à celui d'un enroulement secondaire, par exemple en utilisant des circuits intégrés. Ainsi, l'encombrement total du convertisseur décrit ci-dessus est inférieur à celui d'un convertisseur équivalent comportant plusieurs enroulements secondaires./1 est dès lors possible de réduire l'encombrement d'un tel convertisseur à une taille suffisamment petite pour être logé à l'intérieur d'un boîtier de prise murale standard. In a voltage converter such as that described above, the set of secondary windings used is replaced by a single secondary winding and a circuit for adjusting the DC voltage at the output of this single secondary winding. The size of the transformer is therefore reduced since it only has one secondary winding. In addition, the size of the adjustment circuit can easily be reduced to a smaller size than that of a secondary winding, for example by using integrated circuits. Thus, the total size of the converter described above is less than that of an equivalent converter comprising several secondary windings. 1 is therefore possible to reduce the size of such a converter to a size small enough to be accommodated. inside a standard wall outlet box.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est un circuit électronique d'un convertisseur de tension conforme à l'invention ; Other characteristics and advantages will emerge on reading the following description, given solely by way of example, and made with reference to the drawings in which: - Figure 1 is an electronic circuit of a voltage converter conforming to l invention;
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- La figure 2 est un chronogramme de l'évolution de différentes grandeurs caractéristiques du fonctionnement d'un convertisseur conforme à l'invention ; et - la figure 3 est un procédé de détermination du nombre de spires des enrou- lements primaires et secondaires d'un transformateur utilisé dans un convertisseur de tension conforme à l'invention. - Figure 2 is a timing diagram of the evolution of different quantities characteristic of the operation of a converter according to the invention; and FIG. 3 is a method for determining the number of turns of the primary and secondary windings of a transformer used in a voltage converter according to the invention.
La figure 1 illustre un convertisseur de tension 2 apte à délivrer plusieurs très basses tensions de sécurité. Ce convertisseur de tension 2 comporte un redresseur 4 de tension classique, un convertisseur indirect 6, et un circuit de réglage 8. FIG. 1 illustrates a voltage converter 2 capable of delivering several very low safety voltages. This voltage converter 2 comprises a conventional voltage rectifier 4, an indirect converter 6, and an adjustment circuit 8.
Le redresseur 4 est raccordé, d'une part, à une première et à une seconde bornes 10,12 d'entrée de tension alternative, et d'autre part, à une première et à une seconde bornes 14,16 d'entrée de tension redressée. La tension redressée présente entre les bornes 14,16 est notée Ve. Les bornes 10,12 sont raccordées à une source de tension alternative comprise entre 190 Vac de 250 Vac (non représentée). The rectifier 4 is connected, on the one hand, to a first and a second terminals 10,12 of AC voltage input, and on the other hand, to a first and a second terminals 14,16 of input of voltage rectified. The rectified voltage present between terminals 14,16 is noted Ve. Terminals 10,12 are connected to an AC voltage source between 190 Vac and 250 Vac (not shown).
Le convertisseur indirect 6 est apte à transformer la tension redressée Ve présente entre les bornes 14 et 16 en une tension continue, notée Fo, différente présente entre une première et une seconde bornes 18,20 de sortie de très basses tensions continues de sécurité. The indirect converter 6 is capable of transforming the rectified voltage Ve present between the terminals 14 and 16 into a direct voltage, denoted Fo, different present between a first and a second terminal 18,20 for output of very low DC safety voltages.
La structure générale des convertisseurs indirects étant connue, seuls les éléments spécifiques à l'invention seront décrits ici. Pour plus d'information sur la structure générale des convertisseurs indirects, le lecteur pourra par exemple se référer au document 01 suivant : Alimentations à découpage , Michel GIRARD, Edi-science, 1993. The general structure of the indirect converters being known, only the elements specific to the invention will be described here. For more information on the general structure of indirect converters, the reader may for example refer to the following document 01: Switching power supplies, Michel GIRARD, Edi-science, 1993.
Le convertisseur indirect 6 comporte essentiellement un circuit d'entrée relié par l'intermédiaire d'un transformateur 24 à un circuit de sortie. The indirect converter 6 essentially comprises an input circuit connected via a transformer 24 to an output circuit.
Le transformateur 24 comporte un enroulement primaire 26 de ni spires et un unique enroulement secondaire 28 de m spires. L'enroulement primaire comporte une première et une seconde extrémités 30,32. L'enroulement secondaire 28 comporte seulement une première et une seconde extrémités 34,36. The transformer 24 has a primary winding 26 with no turns and a single secondary winding 28 with m turns. The primary winding has first and second ends 30,32. The secondary winding 28 has only first and second ends 34,36.
Les enroulements primaire et secondaire sont bobinés en sens inverse. Par la suite, l'inductance de l'enroulement primaire 26 sera notée Lp et le rapport
d'enroulement, noté m, est défini par la relation suivante : ? K=-. ni En variante, le transformateur 24 comporte un second enroulement secondaire destiné à alimenter le circuit de réglage 8. Aucune très basse tension continue The primary and secondary windings are wound in opposite directions. Thereafter, the inductance of the primary winding 26 will be noted Lp and the ratio
winding, denoted m, is defined by the following relation:? K = -. ni As a variant, the transformer 24 includes a second secondary winding intended to supply the adjustment circuit 8. No very low direct voltage
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de sécurité n'est délivrée à partir de ce second enroulement secondaire pour alimenter une charge destinée à être raccordée en sortie du convertisseur de tension. safety is only issued from this second secondary winding to supply a load intended to be connected at the output of the voltage converter.
Le circuit d'entrée est raccordé d'une part aux bornes 14,16 d'entrée de tension redressée, et d'autre part, à la première à la seconde extrémités 30,32 de l'enroulement primaire 26. The input circuit is connected on the one hand to the terminals 14, 16 of rectified voltage input, and on the other hand, to the first to the second ends 30, 32 of the primary winding 26.
Ce circuit d'entrée comporte un condensateur de lissage 40 et un interrupteur contrôlable 42. Le condensateur 40 est raccordé, d'une part, à la borne 14 d'entrée de tension redressée et à l'extrémité 30 de l'enroulement primaire 26, et d'autre part à la borne 16 d'entrée de tension redressée. L'interrupteur 42 est raccordé entre la seconde extrémité 32 de l'enroulement primaire 26 et la borne 16 d'entrée de tension redressée. This input circuit includes a smoothing capacitor 40 and a controllable switch 42. The capacitor 40 is connected, on the one hand, to the rectified voltage input terminal 14 and to the end 30 of the primary winding 26 , and on the other hand to the rectified voltage input terminal 16. The switch 42 is connected between the second end 32 of the primary winding 26 and the terminal 16 of rectified voltage input.
L'interrupteur 42 est caractérisé par les grandeurs suivantes : - la tension maximale entre ses bornes dans l'état ouvert, notée Vs ; - la chute de tension entre ses bornes dans l'état passant, notée Vos ; - sa fréquence de fonctionnement, notée f, c'est-à-dire la fréquence d'ouverture et de fermeture de l'interrupteur ; et - l'intensité maximale du courant circulant entre ses bornes, notée Ip. The switch 42 is characterized by the following quantities: - the maximum voltage between its terminals in the open state, denoted Vs; - the voltage drop between its terminals in the on state, noted Vos; - its operating frequency, noted f, that is to say the opening and closing frequency of the switch; and - the maximum intensity of the current flowing between its terminals, noted Ip.
L'interrupteur 42 comporte une entrée de commande reliée à la sortie du circuit de réglage 8. Cette entrée de commande est destinée à recevoir un signal de commande pour régler le temps de conduction par période de fonctionnement de l'interrupteur 42. Le signal de commande est ici un signal dont la largeur d'impulsion est modulée, également appelé signal de commande PWM (Pulse Width Modulation). The switch 42 has a control input connected to the output of the adjustment circuit 8. This control input is intended to receive a control signal to adjust the conduction time per operating period of the switch 42. The signal command is here a signal whose pulse width is modulated, also called PWM (Pulse Width Modulation) control signal.
L'interrupteur 42 est, par exemple un composant de la famille Topswich de l'entreprise Power Integrations (Power Integrations, Inc., 477 N. Mathilda Avenue, Sunnyvale, CA 94086). Switch 42 is, for example, a component of the Topswich family of Power Integrations (Power Integrations, Inc., 477 N. Mathilda Avenue, Sunnyvale, CA 94086).
Le circuit de sortie est raccordé à chaque extrémité de l'enroulement secondaire 28 et comporte une diode de redressement 50, un condensateur de lissage 52, et une résistance 54 de mesure de courant. The output circuit is connected to each end of the secondary winding 28 and comprises a rectifying diode 50, a smoothing capacitor 52, and a resistor 54 for measuring current.
L'anode de la diode 50 est raccordée à la première extrémité 34 de l'enroulement secondaire 28 tandis que sa cathode est raccordée à une première borne de la résistance 54. The anode of the diode 50 is connected to the first end 34 of the secondary winding 28 while its cathode is connected to a first terminal of the resistor 54.
Le condensateur 52 est raccordé, d'une part, à la première borne de la résistance 54 et, d'autre part, à la borne 20 de sortie de très basses tensions continues de sécurité et à la seconde extrémité 36 de l'enroulement secondaire 28. The capacitor 52 is connected, on the one hand, to the first terminal of the resistor 54 and, on the other hand, to the terminal 20 for output of very low DC safety voltages and to the second end 36 of the secondary winding 28.
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Une seconde borne de la résistance 54 est raccordée à la borne 18 de sortie de très basses tensions continues de sécurité. A second terminal of the resistor 54 is connected to the terminal 18 of output of very low DC safety voltages.
Dans le convertisseur indirect 6 précédemment décrit, le courant circulant de l'extrémité 30 vers l'extrémité 32 de l'enroulement primaire 26 est noté il tandis que le courant circulant de l'extrémité 36 vers l'extrémité 34 de l'enroulement secondaire 28 est noté/2. Le courant circulant en sortie de la résistance 54 est noté io. In the indirect converter 6 previously described, the current flowing from the end 30 towards the end 32 of the primary winding 26 is denoted it while the current flowing from the end 36 towards the end 34 of the secondary winding 28 is noted / 2. The current flowing at the output of the resistor 54 is denoted io.
Le circuit de réglage 8 est apte à générer le signal de commande PWM pour contrôler le temps de conduction par période de fonctionnement de l'interrupteur 42. Ce circuit de réglage 8 comprend un circuit de pilotage 58 associé à un premier et à un second circuits de sélection 60 et 62. The adjustment circuit 8 is able to generate the control signal PWM to control the conduction time per operating period of the switch 42. This adjustment circuit 8 comprises a control circuit 58 associated with a first and a second circuit selection 60 and 62.
Le circuit de pilotage 58 est destiné à commander le temps de conduction
par période de fonctionnement de l'interrupteur 42. Ici, il comprend un circuit intégré 64, par exemple, un composant TStvhOI de la société ST Microelectronics (Worldwide Headquarters, 165, rue Edouard Branly, BP112 - Technoparc du Pays de Gex, F-01637 Saint-Genis-Pouilly cedex, France). Ce circuit intégré est apte à délivrer en sortie un signal analogique en fonction des écarts mesurés entre la tension continue de sortie Vo et une référence de tension et limite le courant continu de sortie io en fonction de la valeur d'une référence de courant. The control circuit 58 is intended to control the conduction time
by period of operation of the switch 42. Here, it includes an integrated circuit 64, for example, a TStvhOI component from the company ST Microelectronics (Worldwide Headquarters, 165, rue Edouard Branly, BP112 - Technoparc du Pays de Gex, F- 01637 Saint-Genis-Pouilly cedex, France). This integrated circuit is capable of outputting an analog signal as a function of the differences measured between the DC output voltage Vo and a voltage reference and limits the DC output current io as a function of the value of a current reference.
Pour cela, le circuit intégré 64 est raccordé en entrée, d'une part, aux bornes 18 et 20 de sortie de très basses tensions continues de sécurité et, d'autre part, à une référence de tension 66. La référence de tension 66 est adaptée pour que sa valeur soit contrôlable à l'aide du premier circuit de sélection 60. For this, the integrated circuit 64 is connected as an input, on the one hand, to the terminals 18 and 20 of output of very low DC safety voltages and, on the other hand, to a voltage reference 66. The voltage reference 66 is adapted so that its value can be controlled using the first selection circuit 60.
Le circuit intégré 64 est également raccordé aux bornes de la résistance 54 de mesure de courant et à une référence de courant 68. La référence de courant 68 est adaptée pour que sa valeur soit contrôlable à l'aide du second circuit de sélection 62. The integrated circuit 64 is also connected to the terminals of the current measurement resistor 54 and to a current reference 68. The current reference 68 is adapted so that its value can be controlled using the second selection circuit 62.
La sortie du circuit intégré 64 est raccordée à l'interrupteur 42 par l'intermédiaire d'un circuit d'isolation 70 et d'un régulateur PWM 72 pour transmettre le signal de commande généré. The output of the integrated circuit 64 is connected to the switch 42 via an isolation circuit 70 and a PWM regulator 72 to transmit the generated control signal.
Le circuit d'isolation 70 est raccordé à la sortie du circuit intégré 64. Il est destiné à isoler le circuit intégré 64 du circuit d'entrée du transformateur 24. The isolation circuit 70 is connected to the output of the integrated circuit 64. It is intended to isolate the integrated circuit 64 from the input circuit of the transformer 24.
Le circuit régulateur PWM 72 est raccordé à la sortie du circuit d'isolation 70 et à l'entrée de commande de l'interrupteur 42. Ce régulateur est apte à convertir le signal analogique délivré par le circuit intégré 64 en un signal de commande PWM. The PWM regulator circuit 72 is connected to the output of the isolation circuit 70 and to the control input of the switch 42. This regulator is capable of converting the analog signal delivered by the integrated circuit 64 into a PWM control signal .
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Avantageusement un tel circuit 72 est intégré avec l'interrupteur 42 dans un même composant. C'est le cas lorsque l'interrupteur 42 est un interrupteur de la famille "Topswitch"de l'entreprise"Power Integrations". Advantageously, such a circuit 72 is integrated with the switch 42 in the same component. This is the case when switch 42 is a switch of the "Topswitch" family from the company "Power Integrations".
Le premier et le second circuits de sélection 60,62 sont respectivement destinés à sélectionner la très basse tension Vo et l'intensité maximale io en sortie du convertisseur 2. The first and second selection circuits 60, 62 are respectively intended to select the very low voltage Vo and the maximum intensity io at the output of the converter 2.
Pour cela le premier et le second circuits de sélection 60,62 sont respectivement raccordés à la référence de tension 66 et à la référence de courant 68. Par exemple, le premier et le second circuits de sélection 60,62 comportent chacun un commutateur manoeuvrable par un opérateur de sorte que la très basse tension de sortie Vo est l'intensité maximale du courant io puissent être sélectionnées par un opérateur. For this, the first and second selection circuits 60,62 are respectively connected to the voltage reference 66 and to the current reference 68. For example, the first and second selection circuits 60,62 each include a switch that can be operated by an operator so that the very low output voltage Vo is the maximum current intensity io can be selected by an operator.
La figure 2 comporte deux chronogrammes 80,82. Ces chronogrammes sont ici utilisés pour définir des grandeurs qui seront utilisées lors de la description du procédé de la figure 3. Le chronogramme 80 comporte deux courbes 84,86 représentant respectivement les variations de l'intensité du courant il et du courant i2 pendant une période de fonctionnement de l'interrupteur 42, notée T. Figure 2 has two timing diagrams 80.82. These timing diagrams are used here to define quantities which will be used during the description of the process of FIG. 3. The timing diagram 80 comprises two curves 84,86 representing respectively the variations of the intensity of the current il and of the current i2 during a period of operation of the switch 42, denoted T.
Au début de la période T, l'intensité du courant il est nulle. Ensuite pendant un laps de temps, noté ton, l'intensité du courant il croît. Ce laps de temps ton correspond au laps de temps pendant lequel l'interrupteur 42 est fermé, c'est-à-dire qu'il correspond au temps de conduction de l'interrupteur 42. A la fin du laps de temps ton l'intensité du courant il s'annule de nouveau, ce qui correspond à l'ouverture de l'interrupteur 42. Ensuite l'intensité il reste nulle jusqu'à la fin de la période T, c'est-à-dire pendant un laps de temps noté toff. At the start of period T, the intensity of the current is zero. Then during a lapse of time, noted tone, the intensity of the current increases. This lapse of time ton corresponds to the lapse of time during which the switch 42 is closed, that is to say that it corresponds to the conduction time of switch 42. At the end of the lapse of time ton l ' intensity of the current it cancels again, which corresponds to the opening of the switch 42. Then the intensity remains zero until the end of the period T, that is to say during a lapse of time noted toff.
Au début de la période T, l'intensité i2 est nulle tant que l'interrupteur 42 conduit, c'est-à-dire pendant le laps de temps ton. A l'issue de ce laps de temps, l'intensité i2 passe subitement à une valeur non nulle. Ensuite l'intensité i2 décroît progressivement à partir de cette valeur non nulle jusqu'à une valeur nulle pendant un laps de temps noté t. Ce laps de temps t est inférieur au laps de temps toff de sorte que l'intensité i2 s'annule avant la fin de la période T. Dans une telle situation le fonctionnement du convertisseur indirect 6 est dit"en mode discontinu". At the start of period T, the intensity i2 is zero as long as the switch 42 conducts, that is to say during the period of time ton. At the end of this time, the intensity i2 suddenly changes to a non-zero value. Then the intensity i2 gradually decreases from this non-zero value to a zero value for a period of time noted t. This period of time t is less than the period of time toff so that the intensity i2 vanishes before the end of the period T. In such a situation, the operation of the indirect converter 6 is said to be "in discontinuous mode".
Le chronogramme 82 comporte une courbe 88 représentant les variations de l'intensité du courant Í1 pendant une période T de fonctionnement du convertisseur indirect 6. Contrairement à la courbe 84 la courbe 88 représente les variations de l'in- The timing diagram 82 comprises a curve 88 representing the variations in the intensity of the current Í1 during a period T of operation of the indirect converter 6. Unlike curve 84 the curve 88 represents the variations in the
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tensité Í1 dans le cas où le convertisseur indirect 6 fonctionne dans un mode dit"dis- continu". Dans un tel mode de fonctionnement l'intensité Í1 possède une valeur, non nulle, notée 1 m, au début de la période T. Ensuite de façon similaire à la courbe 84, l'intensité Í1 croît pendant le laps de temps ton jusqu'à une valeur maximale, notée #p.
voltage Í1 in the case where the indirect converter 6 operates in a so-called "discontinuous" mode. In such an operating mode the intensity Í1 has a non-zero value, denoted 1 m, at the start of period T. Then, similarly to curve 84, the intensity Í1 increases during the period of time ton until at a maximum value, denoted #p.
Ensuite l'évolution de l'intensité Í1 est identique à celle de la courbe 84. Then the evolution of the intensity Í1 is identical to that of the curve 84.
Les grandeurs suivantes sont définies à partir des notations précédentes : - Ir l'amplitude maximale des variations du courant il pendant le temps de conduction ton, c'est-à-dire la différence entre Ip et lm. The following quantities are defined from the preceding notations: - Ir the maximum amplitude of the variations of the current il during the conduction time ton, that is to say the difference between Ip and lm.
- Un rapport cyclique, noté D, défini selon la relation suivante D=ton/T - Un premier rapport Krp défini selon la relation suivante : Krp= Ir/Im - Un second rapport, noté Kdp, défini selon la relation suivante :
- A cyclic relationship, denoted D, defined according to the following relationship D = ton / T - A first relationship Krp defined according to the following relationship: Krp = Ir / Im - A second relationship, noted Kdp, defined according to the following relationship:
La figure 3 illustre un procédé de dimensionnement du transformateur 24 comportant sept étapes successives 90,92, 94,96, 98,100 et 102. FIG. 3 illustrates a method for dimensioning the transformer 24 comprising seven successive steps 90, 92, 94, 96, 98, 100 and 102.
L'étape 90 est une étape de choix de la puissance de sortie, notée R. Cette étape est suivie par l'étape 92 de choix de l'interrupteur 42 et du régulateur PWM 72 associé à celui-ci. Ce choix détermine les grandeurs f, Ip, Vds et Vsi caractéristiques de l'interrupteur 42. Step 90 is a step for choosing the output power, denoted R. This step is followed by step 92 for choosing the switch 42 and the PWM regulator 72 associated with it. This choice determines the quantities f, Ip, Vds and Vsi characteristic of the switch 42.
L'étape 94 est une étape de recherche du rapport cyclique D maximum, noté Dmax. Pour cela on utilise la relation suivante :
Step 94 is a step for finding the maximum duty cycle D, denoted Dmax. For this we use the following relation:
Le rapport cyclique maximal lorsque Krp est égal à 1. Par conséquent on déduit de la relation précédente la relation suivante permettant de calculer le rapport cyclique maximum Dmax :
où - n est le rendement du convertisseur 2, il est classiquement compris entre 0,7 et 0,9 ; - Venun est le minimum de la tension redressée en entrée du convertisseur indirect ;
L'étape 96 est une étape de calcul de l'inductance Lp de l'enroulement primaire 26. L'inductance Lp de l'enroulement primaire 26 est calculée en fonction du rapport cyclique maximum D.. selon la relation suivante : The maximum duty cycle when Krp is equal to 1. Consequently, the following relationship is deduced from the previous relationship allowing the maximum duty cycle Dmax to be calculated:
where - n is the efficiency of converter 2, it is conventionally between 0.7 and 0.9; - Venun is the minimum of the rectified voltage at the input of the indirect converter;
Step 96 is a step for calculating the inductance Lp of the primary winding 26. The inductance Lp of the primary winding 26 is calculated as a function of the maximum duty cycle D .. according to the following relationship:
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L'étape 98 est une étape de détermination du rapport d'enroulement m du transformateur 24. Step 98 is a step of determining the winding ratio m of the transformer 24.
Le rapport d'enroulement m est déterminé selon la relation suivante :
où : - 170mm est la plus petite très basse tension continue de sécurité, c'est-à-dire la tension continue de sortie 170 obtenue pour un rapport cyclique D proche de 0 ; - vil est la chute de tension aux bornes de la diode 50 lorsque celle-ci conduit ; - Krp est le rapport défini en regard de la figure 2. Sa valeur est généralement prise égale à 0,3 car pour un rapport Krp trop petit, la taille du transformateur 24 augmente. The winding ratio m is determined according to the following relationship:
where: - 170mm is the smallest very low DC safety voltage, that is to say the DC output voltage 170 obtained for a duty cycle D close to 0; - vil is the voltage drop across the terminals of the diode 50 when the latter conducts; - Krp is the ratio defined with reference to FIG. 2. Its value is generally taken equal to 0.3 because for a Krp ratio that is too small, the size of the transformer 24 increases.
L'étape 100 est une étape de vérification de la compatibilité du rapport d'enroulement m précédemment déterminé à l'étape 98 avec le choix de l'interrupteur 42 effectué lors de l'étape 92. Step 100 is a step of verifying the compatibility of the winding ratio m previously determined in step 98 with the choice of switch 42 made during step 92.
En effet, il est connu que le rapport d'enroulement m précédemment déterminé fixe la tension maximale aux bornes de l'interrupteur 42. Cette tension maximale doit être inférieure à la tension maximale VSI que l'interrupteur 42 peut supporter. Pour cela l'inégalité suivante doit être satisfaite :
- Vemax est le maximum de la tension redressée Ve, - Vomax est la tension continue maximale réglable en sortie du convertisseur indirect 6. Indeed, it is known that the winding ratio m previously determined fixes the maximum voltage at the terminals of the switch 42. This maximum voltage must be less than the maximum voltage VSI that the switch 42 can support. For this the following inequality must be satisfied:
- Vemax is the maximum of the rectified voltage Ve, - Vomax is the maximum direct voltage adjustable at the output of the indirect converter 6.
Si l'inégalité précédente est vérifiée l'étape 102 est exécutée. Dans le cas contraire, l'étape 92 ou l'étape 90 est de nouveau exécutée en choisissant des composants ayant des grandeurs différentes de celles précédemment utilisées. If the previous inequality is verified step 102 is executed. Otherwise, step 92 or step 90 is again executed by choosing components having sizes different from those previously used.
L'étape 102 est une étape de vérification que les ondulations de la tension continue obtenue en sortie du convertisseur indirect 6 ne sont pas trop importantes. Il a été déterminé expérimentalement que, pour que l'amplitude de ces ondulations de la tension continue de sortie soit acceptable, il est nécessaire que le rapport Kdp soit inférieur à 10. Step 102 is a step of verifying that the undulations of the direct voltage obtained at the output of the indirect converter 6 are not too great. It has been determined experimentally that, for the amplitude of these ripples of the DC output voltage to be acceptable, it is necessary that the ratio Kdp is less than 10.
Le rapport Kdp est calculé à partir des relations suivantes :
The Kdp report is calculated from the following relationships:
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- I@p est le courant maximum circulant dans la diode 50 lors du fonctionnement du convertisseur indirect 6 en mode discontinu ; - Ls est l'inductance de l'enroulement secondaire 28 ; - t est la grandeur définie en regard de la figure 2.
- I @ p is the maximum current flowing in the diode 50 during the operation of the indirect converter 6 in discontinuous mode; - Ls is the inductance of the secondary winding 28; - t is the quantity defined with reference to FIG. 2.
- S est le taux de décroissance du courant i2 pendant la période de temps t ;
Si le rapport Kdp calculé n'est pas inférieur à 10, l'étape 92 et/ou l'étape 90 est de nouveau exécutée pour des composants ayant des grandeurs différentes de celles utilisées jusqu'alors. - S is the rate of decrease of the current i2 during the time period t;
If the calculated Kdp ratio is not less than 10, step 92 and / or step 90 is again executed for components having sizes different from those used hitherto.
A titre d'exemple, pour un convertisseur de tension d'une puissance de 10W apte à délivrer une tension de sortie continue comprise entre 3 Vdc et 24 Vdc à partir d'une tension alternative de 230 Vac, les valeurs numériques des différentes grandeurs sont les suivantes :
- Vomm est égal à 3 Vdc ; - Vomax est égal à 24 Vdc ; - Vemm est égal à 190 Vdc ; - Vemax est égal à 340 Vdc. For example, for a voltage converter with a power of 10W capable of delivering a continuous output voltage between 3 Vdc and 24 Vdc from an alternating voltage of 230 Vac, the numerical values of the different quantities are the following :
- Vomm is equal to 3 Vdc; - Vomax is equal to 24 Vdc; - Vemm is equal to 190 Vdc; - Vemax is equal to 340 Vdc.
- le choix d'un interrupteur dont la référence est TNY 256 produit par la société Power Integrations, impose VS1=700 Volts ; Ip =0,45 A et f = 130 KHz ; - kip est égale à 0, 3 ; - n est égal à 0,8 ; - Vdl est égal à 0,5 V ; - V ds est égal à 10 V ; - le rapport cyclique maximum Dmax calculé à l'étape 94 est égal à 0, 29 ; - l'inductance Lp calculée à l'étape 96 est égale à 941 us ; - la valeur de m calculée lors de l'étape 98 est égale à 0, 192 ; - la tension aux bornes de l'interrupteur 42 est égale à 465 V, ce qui est inférieur à la tension maximale VS1 qu'il peut supporter ; - les valeurs calculées lors de l'étape 102 sont les suivantes : - the choice of a switch whose reference is TNY 256 produced by the company Power Integrations, requires VS1 = 700 Volts; Ip = 0.45 A and f = 130 KHz; - kip is equal to 0.3; - n is equal to 0.8; - Vdl is equal to 0.5 V; - V ds is equal to 10 V; - the maximum duty cycle Dmax calculated in step 94 is equal to 0.29; - the inductance Lp calculated in step 96 is equal to 941 us; - the value of m calculated during step 98 is equal to 0, 192; the voltage at the terminals of the switch 42 is equal to 465 V, which is less than the maximum voltage VS1 that it can support; the values calculated during step 102 are the following:
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La valeur de Kdp est donc égale à 1,6 ce qui est inférieur à 10 et donc acceptable pour la conception du convertisseur. The value of Kdp is therefore equal to 1.6, which is less than 10 and therefore acceptable for the design of the converter.
En pratique les informations suivantes ont été déterminées. Ces informations donnent le minimum et le maximum du rapport d'enroulement m en fonction des tensions continues de sortie VOmm et Pomax et de la tension alternative en entrée du redresseur 4. In practice the following information has been determined. This information gives the minimum and the maximum of the winding ratio m as a function of the DC output voltages VOmm and Pomax and of the alternating voltage at the input of rectifier 4.
Pour une tension alternative en entrée du redresseur 4 comprise entre 190 Vac de 250 Vac :
- Si Fbmm est égal à 3 Vdc et Vomax est égal à 12 Vdc alors m est compris entre 0, 01 et 0, 2. For an alternating input voltage of rectifier 4 between 190 Vac and 250 Vac:
- If Fbmm is equal to 3 Vdc and Vomax is equal to 12 Vdc then m is between 0, 01 and 0, 2.
- Si VOmm est égal à 3 Vdc et VOmax est égal à 24 Vdc alors m est compris entre 0, 02 et 0, 45. - If VOmm is equal to 3 Vdc and VOmax is equal to 24 Vdc then m is between 0.02 and 0.45.
- vomi est égal à 3 Vdc et VOmax est égal à 42 Vdc alors m est compris entre 0,036 et 0,65
Pour une tension alternative en entrée du redresseur 4 comprise entre 80 et 150 Vac.
- vomit is equal to 3 Vdc and VOmax is equal to 42 Vdc then m is between 0.036 and 0.65
For an AC voltage at the input of rectifier 4 between 80 and 150 Vac.
- Si Fbrmn est égal à 3 < -et iomaxest égai à 12 Vdc alors m est compris entre 0, 008 et 0, 2. - If Fbrmn is equal to 3 <-and iomax is equal to 12 Vdc then m is between 0, 008 and 0, 2.
- Si VOmm est égal à 3 Vdc et VOmax est égal à 24 Vdc alors m est compris entre 0, 015 et 0, 35 - Si VOmin est égal à 3 Vdc et Pomax est égal à 42 Vdc alors m est compris entre 0,03 et 0,6. - If VOmm is equal to 3 Vdc and VOmax is equal to 24 Vdc then m is between 0, 015 and 0.35 - If VOmin is equal to 3 Vdc and Pomax is equal to 42 Vdc then m is between 0.03 and 0.6.
Le fonctionnement d'un convertisseur tel que décrit précédemment va maintenant être décrit à l'aide de la figure 1. The operation of a converter as described above will now be described with the aid of FIG. 1.
Lorsqu'un opérateur souhaite modifier la tension continue de sortie Vu, il sélectionne, à l'aide du circuit de sélection 60 la nouvelle tension de sortie. En réponse, le circuit de sélection 60 modifie la valeur de la référence de tension 66. Le circuit intégré 64 génère alors en fonction de la tension continue de sortie actuelle Va et de la nouvelle valeur de la référence de tension 66, un signal de commande qui contrôle le temps de conduction de l'interrupteur 42 de manière à obtenir en sortie du convertisseur une When an operator wishes to modify the DC output voltage Vu, he selects, using the selection circuit 60, the new output voltage. In response, the selection circuit 60 modifies the value of the voltage reference 66. The integrated circuit 64 then generates, as a function of the current direct output voltage Va and of the new value of the voltage reference 66, a control signal which controls the conduction time of the switch 42 so as to obtain at the output of the converter a
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nouvelle tension continue de sortie correspondant à la nouvelle valeur de la référence de tension 66. new DC output voltage corresponding to the new value of voltage reference 66.
Le temps de conduction de l'interrupteur 42 est fonction du rapport cyclique D. Le rapport cyclique D est relié à la tension continue de sortie Vo selon les relations suivantes. Lorsque la tension continue de sortie Fo est proche de son minimum, le convertisseur indirect 6 fonctionne en mode continu et la relation suivante relie au rapport cyclique D :
The conduction time of the switch 42 is a function of the duty cycle D. The duty cycle D is related to the DC output voltage Vo according to the following relationships. When the DC output voltage Fo is close to its minimum, the indirect converter 6 operates in continuous mode and the following relationship relates to the duty cycle D:
Par conséquent plus le rapport cyclique D augmente plus la tension Fo augmente. Consequently, the more the duty cycle D increases the more the voltage Fo increases.
Lorsque la tension Va atteint un seuil pour lequel la relation suivante est vérifiée : ton + t = T, le convertisseur indirect 6 passe alors en mode de fonctionnement discontinu et la relation suivante relie Pô au rapport cyclique D :
When the voltage Va reaches a threshold for which the following relation is verified: ton + t = T, the indirect converter 6 then switches to discontinuous operating mode and the following relation links P6 to the duty cycle D:
En mode de fonctionnement discontinu, le rapport cyclique D est proche de son maximum et la très basse tension de sortie Vo est essentiellement fixée par l'impédance de la charge raccordée entre les bornes 18,20. Ainsi, tant que la puissance maximale du convertisseur 2 n'est pas dépassée, le circuit de réglage 8 agît sur le rapport cyclique D essentiellement pour réguler la tension de sortie Pô. In discontinuous operating mode, the duty cycle D is close to its maximum and the very low output voltage Vo is essentially fixed by the impedance of the load connected between the terminals 18,20. Thus, as long as the maximum power of the converter 2 is not exceeded, the adjustment circuit 8 acts on the duty cycle D essentially to regulate the output voltage Po.
Lorsqu'un opérateur souhaite modifier la valeur limite de l'intensité maximale du courant io, il sélectionne à l'aide du circuit de sélection 62 la nouvelle intensité maximale du courant ia. De façon similaire à ce qui a été décrit pour un changement de la tension de sortie , le circuit de réglage 8 génère alors un signal de commande prenant en compte la nouvelle valeur de la référence de courant 68. When an operator wishes to modify the limit value of the maximum intensity of the current io, he uses the selection circuit 62 to select the new maximum intensity of the current ia. Similar to what has been described for a change in the output voltage, the adjustment circuit 8 then generates a control signal taking into account the new value of the current reference 68.
Avantageusement, lorsque l'opérateur n'agit pas sur les circuits de sélection 60,62, le circuit de réglage 8 régule automatiquement les caractéristiques de la tension de sortie en fonction de la valeur de la référence de tension 66 et de la référence de courant 68. La très basse tension délivrée en sortie est ainsi plus stable. Advantageously, when the operator does not act on the selection circuits 60, 62, the adjustment circuit 8 automatically regulates the characteristics of the output voltage as a function of the value of the voltage reference 66 and of the current reference 68. The very low voltage output is thus more stable.
L'invention concerne en outre un procédé pour faciliter la détermination du rapport d'enroulement m en fonction des tensions continues VOn) m et Vomax encadrant les tensions continues souhaitées en sortie. Le rapport d'enroulement m détermine en grande partie l'étendue de la plage de variation de la tension continue de sortie du convertisseur indirect. Or, il est difficile de déterminer un rapport d'enroulement m The invention further relates to a method for facilitating the determination of the winding ratio m as a function of the DC voltages VOn) m and Vomax framing the desired DC voltages at the output. The winding ratio m largely determines the extent of the variation range of the DC output voltage of the indirect converter. However, it is difficult to determine a winding ratio m
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correspondant à une plage de tensions de sortie comprises entre les tensions Vom et VOmax car une valeur de m trop petite conduit à une plage de tensions de sortie trop faible et une valeur de m trop élevée n'est pas réalisable. En effet, la relation suivante relie le rapport d'enroulement m et le rapport cyclique D :
corresponding to a range of output voltages between the voltages Vom and VOmax because a value of m too small leads to a range of output voltages too low and a value of m too high cannot be achieved. Indeed, the following relation links the winding ratio m and the duty cycle D:
Dans la relation précédente si m est proche de 0 alors le rapport cyclique D correspondant à la tension Fbmn est proche de 1. Ceci conduit à une faible plage de variation entre un rapport cyclique D correspondant à la tension VOmm et un rapport cyclique D correspondant à la tension Vmax. Dans ces conditions VOmm et VOmax sont proches l'un de l'autre. In the previous relation if m is close to 0 then the duty cycle D corresponding to the voltage Fbmn is close to 1. This leads to a small range of variation between a duty cycle D corresponding to the voltage VOmm and a duty cycle D corresponding to the voltage Vmax. Under these conditions VOmm and VOmax are close to each other.
Par ailleurs si le rapport d'enroulement m est grand, c'est-à-dire par exemple supérieur à 0,5, le rapport cyclique D est proche de 0. Or ceci n'est pas réalisable car l'interrupteur 42 à un temps de conduction ton minimum à respecter. Furthermore, if the winding ratio m is large, that is to say for example greater than 0.5, the duty cycle D is close to 0. However, this is not possible since the switch 42 has a minimum conduction time to respect.
Avantageusement le circuit de réglage 8 permet de contrôler à la fois la tension continue de sortie Vo et l'intensité maximale du courant de sortie io. Il est donc possible d'utiliser un tel convertisseur 2 pour recharger des batteries et notamment des batteries de téléphone portable. De plus, un tel convertisseur s'adapte à différents types de batterie. Advantageously, the adjustment circuit 8 makes it possible to control both the DC output voltage Vo and the maximum intensity of the output current io. It is therefore possible to use such a converter 2 to recharge batteries and in particular mobile phone batteries. In addition, such a converter adapts to different types of battery.
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2001
- 2001-07-06 FR FR0109032A patent/FR2827095B1/en not_active Expired - Fee Related
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