CA2036624C - Convertisseur continu-continu a commutation a tension nulle - Google Patents

Abstract

Ce convertisseur comprend un transformateur avec deux enroulements primaires montés en opposition et au moins un enroulement secondaire; une source de tension constante dont une première borne est reliée au point milieu du transformateur; deux commutateurs montés chacun en série entre la seconde borne de la source de tension et un enroulement primaire respectif; et des dispositifs de commande de ces commutateurs pour relier alternativement et périodiquement la seconde borne de la source de tension à l'un ou à l'autre des enroulements primaires. Les dispositifs de commande imposent, entre l'ouverture de l'un des commutateurs et la fermeture ultérieure de l'autre commutateur, un temps de commutation pendant lequel ces commutateurs sont tous deux à l'état ouvert. Selon l'invention, il est prévu des dispositifs d'ajustement automatique du temps de commutation, comportant: des détecteurs pour comparer la tension de chacun des enroulements primaires à un potentiel de référence; et des dispositifs inhibiteurs pour empêcher, après l'ouverture de l'un des commutateurs, la fermeture de l'autre commutateur tant que la tension de l'enroulement primaire correspondant à ce dernier n'est pas devenue inférieure à un potentiel prédéterminé.

Description

Convertisseur continu-continu à commutation à tension nulle L'invention conceme un convertisseur continu-continu à commu-tation à tension nulle.
6 Les convertisseurs de ce t.vpe sont, essentiellement, constitués autour d'un transformateur comprenant deux enroulements primai-res montés en opposition et reliés sélectivement à une source de ten-sion constante par l'intermédiaire d'un organe de commutation. La commutation est contrôlée de manière à relier de façon alternée les enroulements afin de produire, à chaque alternance, une inversion corrélative du flux magnétique dans le transformateur, ce qui per-mettra de recueillir aux bornes d'un enroulement secondaire de ce-lui-ci une tension alternative qui sera ensuite redressée et filtrée de façon appropriée.
L'une des difficultés rencontrées lorsque l'on souhaite concevoir et mettre au point un tel convertisseur tient au comportement indé-sirable des éléments parasites du transformateur (principalement son inductance de magnétisation et sa capacité entre spires) et des organes de commutation.
En effet, si l'on cherche à piloter un transformateur présentant une capacité parasite importante, pour inverser la tension aux bornes de cette capacité parasite il faudra délivrer des courants pré-sentant des valeurs crête élevées, entraînant alors des pertes de commutation importantes dans le convertisseur. En outre, la transi-26 tion brusque du courant à une valeur élevée sera génératrice de parasites haute fréquence. Ces inconvénients sont d'autant plus sen-sibles que l'on travaille à des fréquences élevées et avec des rapports de transformation importants.
Pour pallier cet inconvénient, on utilise la technique dite de commutation à tension nulle , consistant à piloter le convertisseur de manière que la tension aux bornes du commutateur soit nulle ou quasi-nulle à l'instant du passage de l'état ouvert (bloqué) à l'état fermé (conducteur) du commutateur. Cette inversion de tension est produite en faisant passer à l'état ouvert le commutateur qui se trouvait à l'état conducteur et en permettant au courant de magnéti-~ . .. =,., ., ~ .. . .. ....... .. . . .. ... .... .. ... . . . . .

_ 2 sation de charger la capacité parasite de manière à inverser le cou-rant d'enroulement et rendre in fine quasi-nulle la tension aux bor-nes du commutateur non conducteur. Le courant traversant celui-ci sera alors initialement nul et croîtra ensuite progressivement, per-5 mettant ainsi une commutation en douceur de l'enroulement,avec un rendement élevé et un niveau de parasites minim~l.
Le document US-A-4 443 840 décrit un convertisseur de ce type dans lequel, pour s'assurer que la commutation a bien lieu à tension nulle, on impose l'écoulement d'un laps de temps prédéterminé, fixe, 10 entre l'ouverture de l'un des commutateurs et la fermeture du com-mutateur opposé.
Pendant ce laps de temps, les deux commutateurs sont ouverts et l'énergie accumulée dans l'inductance parasite de magnétisation du transformateur se décharge dans la capacité (parasite) entre spires 16 de ce transformateur, produisant ainsi, par oscillation spontanée du circuit LC ainsi formé, un retournement de polarité de la tension aux bornes des enroulements primaires. Une fois obtenu ce retour-nement de polarité, et après l'écoulement complet du laps de temps prédéterminé indiqué plus haut, la logique de commande ordonne la 20 fermeture du commutateur approprié.
L'un des inconvénients du convertisseur décrit dans ce document est que le laps de temps indiqué plus haut (que l'on appellera par la suite temps de commutation ) est une durée fixe, qui doit être cal-culée pour chaque configuration particulière de convertisseur, no-25 tamment en fonction de la fréquence de résonance propre du trans-formateur, elle-même déterminée par les caractéristiques parasites inductives et capacitives de celui-ci et des comrnutateurs. Ces para-mètres pouvant varier de façon considérable d'un convertisseur à
l'autre, il est nécessaire, pour chaque configuration de convertisseur 30 différente, de calculer ou déterminer expérimentalement à nouveau la valeur du temps de commutation que l'on devra imposer.
Un second inconvénient du convertisseur décrit dans ce docu-ment est que, même pour une configuration de convertisseur don-née, il est généralement nécessaire de prévoir un réglage final de la 35 valeur du temps de commutation pour chacun des appareils réalisés, 2û36624 _ 3 en raison des dispersions importantes des caractéristiques des com-posants utilisés: les caractéristiques déterminant la fréquence d'os-cillation spontanée, et donc le temps de commutation prédéterminé
à prévoir, sont en effet, comme on l'a indiqué plus haut, des caracté-ristiques parasites du transformateur, qui sont difiScilement maîtri-sables à la fabrication. Le document précité souligne d'ailleurs cette difficulté et prévoit pour y remédier des moyens d'ajustement fin de la durée du temps de commutation.
Enfin, un troisième inconvénient du convertisseur décrit par ce docllment est qu'il nécessite une logique de commande particulière-ment complexe pour assurer le séquencement des diverses commu-tations.
L'un des buts de l'invention est de proposer un convertisseur continu-continu à commutation à tension nulle qui pallie l'ensemble de ces inconvénients, en permettant une adaptation automatique du temps de commutation, et qui donc:
--ne requière aucune adaptation particulière en fonction de la configuration de convertisseur choisie, --compense automatiquement, pour une même configuration, les dispersions des composants utilisés, même si ces disper-sions sont importantes, --puisse compenser automatiquement les variations des condi-tions de charge et des facteurs d'environnement (température de fonctionnement, notamment), et --ne nécessite qu'une logique de commande extrêmement sim-plifiée.
A cet effet, l'invention propose, essentiellement, qu'après l'ouver-ture de l'un des commutateurs, la fermeture du commutateur oppo-sée soit automatiquement inhibée tant que l'oscillation spontanée du transformateur n'aura pas amené à zéro ou à une valeur quasi-nulle la tension aux bornes du commutateur, cette condition étant détec-tée par des moyens de détection appropriés.
De ce fait, à la différence de la technique de l'art antérieur, l'ins-tant de commutation ne se situera pas après une durée fixe prédé-terminée, mais une durée variable, contrôlée automatiquement en fonction de la tension détectée aux bornes du commutateur dont on doit commander la fermeture.
- Cette technique permet de supprimer le besoin qu'il y avait, dans l'art antérieur, de déterminer et d'ajuster le temps de commutation 5 entre l'actionnement des commutateurs, et permet donc de s'affran-chir de tous les inconvénients résultant de cette obligation.
Plus précisément, l'invention s'applique à un convertisseur con-tinu-continu du type (décrit par exemple dans le document précité) comprenant: un transformateur, avec deux enroulements primaires 10 montés en opposition de part et d'autre d'un point milieu et au moins un enroulement secondaire relié à une charge par des moyens de redressement et de filtrage capacitif, une source de tension cons-tante, dont une première borne est reliée au point milieu du trans-formateur, deux moyens formant commutateurs, montés chacun en 15 série entre la seconde borne de la source de tension et un enroule-ment primaire respectif, et des moyens de commande de ces commu-tateurs, pour relier alternativement et périodiquement la seconde borne de la source de tension à l'un ou à l'autre des enroulements primaires, ces moyens de comm~ncle imposant, entre l'ouverture de 20 l'un des commutateurs et la fermeture ultérieure de l'autre commu-tateur, un temps de commutation pendant lequel ces commutateurs sont tous deux à l'état ouvert.
Selon l'invention, on prévoit en outre des moyens d'ajustement automatique du temps de commutation, ces moyens d'ajustement 25 incluant des moyens détecteurs pour comparer la tension de chacun des enroulements primaires à un potentiel de référence, et des - moyens inhibiteurs, pour empêcher, après l'ouverture de l'un des commutateurs, la fermeture de l'autre commutateur tant que la ten-sion de l'enroulement primaire correspondant à ce dernier n'est pas 30 devenue inférieure à un seuil prédéterminé.
De préférence, ces moyens inhibiteurs peuvent comprendre, pour chacun des commutateurs des moyens logiques formant porte dont l'une des entrées recoit des moyens de commande un signal de fermeture du commutateur, dont l'autre entrée reçoit des moyens 35 détecteurs un signal indiquant que la tension de l'enroulement pri-~.

~ 5 2036624 -maire respectif n'est pas devenue inférieure audit seuil prédéter-miné, et dont la sortie commande la fermeture du commutateur res-pectif.
De préférence, selon l'invention, le convertisseur est un convertisseur à pilotage externe, c'est-à-dire que ce signal de ferme-ture du commutateur est un signal logique de pilotage produit à par-tir d'un signal d'horloge externe.
De préférence, selon l'invention, le wllv~ e77r est un oon-vertisseur à oscillation auto-entretenue, c'est à dire que ce signal de fermeture du commutateur est un signal de réaction produit à partir de la tension délivrée par un enroulement a~ ire d'un transfor-mateur à saturation.
De ~r~ ce, dans l'un ou l'autre cas, les m~yens déLe~ rs peuvent comprendre, pour chacun des commutateurs, une diode montée entre la borne distale de l'enroulement primaire respectif et l'une des bornes d'un pont diviseur dont l'autre porte est reliée à une source de tension de référence, les moyens inhibiteurs étant com-mandés par un signal prélevé au point milieu de ce pont diviseur.
De préférence, on peut prévoir des c~.~7~ ,7teurs d'inhibition des inversions de tension qui pourraient résulter de la présence de bruit haute fréquence, ces condensateurs étant reliés entre les bornes de chacun des commutateurs respectifs. Il est alors avantageux d'y associer un circuit de démarrage avec une porte détectant le blocage simultané des deux commutateurs et provoquant alors la décharge desdits condensateurs d'inhibition.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore plus clairement à la lecture de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels:
--la figure l montre le schéma d'un premier mode de réalisation de l'invention, --la figure 2 donne les chronogrammes des différents signaux produits par le circuit de la figure 1, ~03S624 --la figure 3 montre le schéma d'un second mode de réalisation de l'invention.

Sur la figure 1, on a représenté un premier mode de réalisation de l'invention, correspondant à un convertisseur à pilotage externe, c'est à dire dont la fréquence de répétition est imposée par un signal d'horloge appliqué de l'extérieur.
le convertisseur comporte essentiellement un transformateur 10 avec, au primaire, deux enroulements 11,11' montés en opposition de part et d'autre d'un point milieu 12 et, au secondaire, un ou plu-sieurs enroulements permettant de recueillir la tension alternative produite. Dans l'exemple de la figure, le transformateur comporte 16 deux enroulements secondaires 13,15 débitant sur des moyens de redressement et de filtrage respectifs 14,16 de manière à produire une tension de sortie respective Voutl, Vout2.
Les enroulements primaires 11, 11' coopèrent chacun avec un organe de commutation respectif 20, 20' qui peut être de tout type 20 connu, par exemple, comme illustré sur la figure, un transistor MOSFET de p~ s~nce. On notera cependant que les er~eignçments de l'invention sont totalement indépendants de la technologie des composants choisie.
On a représenté en traits interrompus en 17 l'inductance de 26 magnétisation du transformateur en 18 la capacité parasite entre spires de ce même transformateur, et en 21, 21' la capacité parasite entre drain et source des commutateurs 20, 20' que présentent ceux-ci lorsqu'ils sont à l'état ouvert.
Le point milieu 12 est relié à une source de tension continue Vin 30 d'alimentation du convertisseur, l'autre borne (borne distale) de cha-cun des enroulements primaires 11,11' étant reliée sélectivement à
la masse par l'intermédiaire du commutateur respectif 20, 20' (on notera que l'on pourrait, aussi bien, utiliser la configuration inverse, avec le point milieu 12 relié à la masse et les bornes distales des 35 enroulements primaires reliées sélectivement à la source de tension .... . , . .. . . .... . ~ .. ... . ..

Vin par l'intermédiaire des commutateurs 20, 20').
Cette configuration est en elle-m8me classique, et les deux com-mutateurs 20, 20' sont pilotés de façon appropriée par application sur leur grille de signaux de commande respectifs Vg, Vg' de 5 manière à les faire fonctionner en push-pull (c'est à dire que, pour pouvoir fermer l'un des commutateurs, l'autre doit être nécessaire-ment ouvert).
Selon l'invention, ce pilotage en push-pull est réalisé de façon particulière, grâce aux éléments de circuit que l'on va maintenant 1 0 présenter.
On prévoit, de façon symétrique, pour chaque moitié du montage push-pull, une diode respective 30, 30' dont la cathode est reliée à la borne distale de l'enroulement 11,11' correspondant, et dont l'anode est reliée à un potentiel de référence Vref par l'intermédiaire d'un ensemble série de deux résistances 31, 32 et 31', 32'. Le point com-mun de ces deux résistances est relié à l'une des entrées d'une porte "NON OU" respectivement 40, 40' sur laquelle on applique un signal A, A', l'autre entrée recevant un signal parmi deux signaux complé-mentaires Q, Q' produits par un diviseur de fréquence 50 recevant le signal d'horloge externe CK.
Enfin, on peut avantageusement prévoir un circuit de démarrage 60 délivrant de façon contrôlée la tensin de référence Vref et com-prenant une porte NON-OU 61 faisant fonction d'inverseur, deux diodes62 et 62' et une résistance pull-up 63 de forçage de la tension vers la tension d'~limentation logique Vaux.
On va maintenant décrire le fonctionnement de ce circuit, à l'aide des chronogrammes de la figure 2, qui illustrent, respectivement, l'évolution:
--du signal d'horloge CK, --des deux signaux logiques Q' et Q obtenus en sortie du divi-seur 50 (Q' étant le complément logique de Q), --de la tension Vp présente à l'extrémité distale de l'enroule-ment 11 (cette tension correspondant également à la tension entre drain et source du commutateur 20), --du signal logique Vg constituant la tension de commande ,.. .. , ~ . ,. ~ ... . . . . ... . . . . . . . .

appliquée sur la grille du commutateur 20, l'état logique haut ("1") correspondant à l'état fermé (conducteur) et l'état logique bas ("0") correspondant à l'état ouvert (bloqué) du commuta-teur, --de la tension Vp' présente à l'extrémité distale de l'enroule-ment 11' (cette tension correspondant également à la tension entre drain et source du commutateur 20'), --du signal logique Vg' constituant la tension de commande appliquée sur la grille du commutateur 20', et --de la tension de seuil prédéterminée Vx en-decà de laquelle on permettra, après l'ouverture de l'un des commutateurs, la fer-meture de l'autre commutateur tant que la tension de l'enrou-lement primaire correspondant à ce dernier n'est pas devenue inférieure à ce seuil prédéterminé; Vx dépend en fait de la 16 tensin de seuil logique Vth des portes NON-OU, du potentiel de référence Vref, de la tension Vd de la diode 30 et des valeurs R32 et R31 des résistances 31 et 32, Vx étant donné
par: Vx = Vth.(R32/R31 + 1) - Vref.(R32/R31) - Vd.
On fera tout d'abord abstraction du circuit de démarrage 60 (et des formes d'onde V61, V41 et V41' du chronogramme de la figure

2), étant supposé que la sortie de la porte 61 est à l'état logique haut ("1").
Initialement (c'est à dire juste avant un instant to), le commuta-teur 20' est fermé et le commutateur 20 ouvert (c'est à dire que l'on a Vg = "0" et Vg' = "1"). Dans cet état, la tension Vp est approximative-ment égale au double de la valeur de la tension continue d'entrée Vin, de sorte que la diode 30 se trouve polarisée en inverse, isolant ainsi de cette tension Vp les résistances 31 et 32. La tension au point milieu de ces deux résistances, correspondant au signal A
appliqué à la porte 40, est alors égale à la tension Vx, que l'on a choisie de manière qu'elle corresponde approximativement au niveau logique "1", de sorte que l'on a A = "1" sur l'entrée correspon-dante de la porte 40. Cette dernière étant une porte "NON OU" (c'est à dire qu'elle délivre en sortie un "1" si et seulement, si ses entrées

3~ sont toutes deux à zéro), elle délivre un "0" en sortie, c'est à dire que - 9 2036fi24 l'on a Vg = "0", verrouillant ainsi le commutateur 20 à l'état ouvert.
Toujours à t < to, on a Q = "1" et Q' = "0". Par ailleurs, le commu-tateur 20' étant passant, la cathode de la diode 30' se trouve au potentiel de la masse (on néglige la chute de tension entre drain et 5 source du commutateur 20'), de sorte que cette diode se trouve pola-risée en direct, mettant ainsi le point commun des résistances 31' et 32' à un potentiel inférieur à Vx et donc inférieur au niveau logique "1" (les valeurs des résistances sont choisies de façon appropriées pour aboutir à ce résultat).
On a donc A' = "0" et, comme on a également Q' = "0", la porte 40' produit en sortie un "1" (Vg' = "1"), verrouillant ainsi à l'état fermé
le commutateur 20'.
A l'instant to, on a un front montant du signal d'horloge CK, qui provoque une inversion des valeurs logiques des signaux Q et Q', donnant donc Q = "0" et Q' = "1".
Dès que Q' passe à "1", la porte 40' bascule, donnant Vg' = "0" et provoquant ainsi une ouverture immédiate du commutateur 201o Quant à la porte 40, elle reçoit sur l'une de ses entrées le signal Q =
"0" mais, comme la tension Vp est encore au niveau 2xVin, la diode 30 reste bloquée, et l'autre entrée A demeure au niveau "1", mainte-nant ainsi le signal de commande à Vg = "0", c'est à dire maintenant le commutateur 20 ouvert.
On voit que, à ce stade, les commutateurs 20 et 20' sont mainte-nant tous deux ouverts.
Après l'ouverture du commutateur 20, le primaire du transfor-mateur se trouve isolé de la source de tension Vin, et l'énergie accu-mulée dans l'inductance de magnétisation 17 crée un courant char-geant la capacité entre spires 18 et les capacités parasites des com-mutateurs 21 et 21'. La tension Vp, de la valeur 2xVin, retombe alors vers zéro, cette chute de tension ayant lieu à la fréquence de résonance propre du circuit résonnant LC formé des éléments indi-qués plus haut. Simultanément, la tension V'p croît de zéro vers 2xVin.
A un instant tl, la tension Vp passe au-dessous de la tension Vref, ce qui inverse la polarisation de la diode 30, qui devient con-ductrice. La tension A passe alors de "1" (potentiel Vx) à "0". On a alors A = Q = "0", ce qui provoque le basculement de la porte 40, donnant Vg = "1" et provoquant ainsi la fermeture, de l'interrupteur 20.
Un choix approprié des résistances 31, 32 permet de déterminer exactement, en fonction de la tension de seuil de la porte 40 choisie, le niveau de tension Vp à partir duquel la logique change d'état.
En tout état de cause, la mise en conduction du commutateur 20 interviendra avec un niveau de tension Vp extrêmement faible à ses bornes, donc avec des pertes de commutation minim~les et un très faible niveau de parasites générés.
On prévoit en outre, par sécurité, des condensateurs 41, 41' pour être sûr que, lorsque la tension aux bornes du comutateur est ame-née vers une tension nulle, il en est de même pour la tension aux bornes de ces condensateurs 41, 41'; dès lors, toute résonance haute fréquence qui pourrait affecter l'état logique résultant des portes NON-OU, du fait que, le passage à zéro de ces condensateurs 41, 41' ayant lieu au rythme de l'auto-résonance du transformateur, toute incertitude , c'est-à-dire toute tendance au bruit haute fréquence susceptible de produire une inversion de tension, est inhibée par la présence de ces condensateurs 41, 41'. Le temps de recharge étant déterminé par les résistances 31 et 32 et la capacité du condensa-teur 41, ou par les résistances 31' et 32' et la capacité du condensa-teur 41', les variations rapides de l'état logique sont rendues impos-sibles.
La fermeture du commutateur 20 est verrouillée par la rétroac-tion positive sur l'entrée A, mise au potentiel de la masse du fait de la conduction de la diode 30 et de la faible chute de tension drain-source du commutateur 20.
On notera incidemment que la tension Vg à laquelle se produit la commutation peut, en fait, être nulle ou même légèrement négative du fait de la conduction de la diode formée par le corps du MOSFET
ou par une diode ajoutée en parallèle, la mise en conduction de ce dernier étant légèrement retardée en raison de la nécessité qu'il y a de charger sa capacité grille-source et sa capacité de Miller.

2036~24 On voit ainsi que, après l'ouverture du commutateur 20', on a automatiquement contrôlé la fermeture du commutateur 20 par les résistances 31, 32, la diode 30 et la porte "NON OU" 40, la durée ~t =tl-tO pendant laquelle la fermeture du commutateur 20 est inhibée ne dépendant que du retour à zéro de la tension aux bornes du transformateur, quels que soient les facteurs (paramètres électri-ques, température, dispersion des composants, etc.) déterminant ce retour à zéro. En d'autres termes, cette durée d'inhibition ~t est une durée variable et ajustée automatiquement en fonction de la réponse du circuit.
Au front montant suivant de l'impulsion d'horloge (instant t2) le même cycle se répète, les rôles des composants des deux moitiés droite et gauche du circuit étant inversés, assurant alors un passage en douceur de l'ouverture du commutateur 20 à la fermeture du commutateur 20'.
On va maintenant exposer le rôle et le fonctionnement du circuit de démarrage 60.
Lors du démarrage, ou si le convertisseur doit momentanément s'arrêter, les deux tensions de drain Vp et Vp' restent au niveau haut, faisant passer au niveau haut l'entrée de la porte 61. Il va en résulter un "0" en sortie de la porte. Si les commutateurs restent bloqués, les condensateurs 41 et 41' se déchargent vers zéro avec la constante de temps des composants 31, 32 et 41. Lorsque la pre-mière entrée des portes 40 ou 40' passe au-dessous du seuil, un niveau "1" est produit en Vg ou Vg', ce qui a pour effet de commuter l'un des commutateurs, perrnettant l'amorçage du fonctionnement normal du convertisseur.
Du fait que ce circuit est toujours actif, il détecte l'état haut des deux drains lors de la transition de commutation (voir la forme d'onde V61 sur le chronogramme de la figure 2), et la recharge des condensateurs suit la même constante de temps que dans le cas où
ils servent à la réjection du bruit haute fréquence comme exposé
plus haut (voir les formes d'onde V41 et V41' sur le chronogramme de la figure 2) On notera, pour en terminer avec le mode de réalisation repré-2036~21 senté figure 1, que le circuit illustré ne correspond qu'à un exemple parmi d'autres de réalisation de l'invention, la porte "NON OU" pou-vant être remplacée par exemple par un comparateur logique ou analogique ou une logique à transistor ou à diode simple, de manière à réaliser une fonction OU inversé appropriée permettant d'obtenir l'inhibition voulue, c'est à dire permettant de s'assurer que la ten-sion d'enroulement est redescendue au voisinage de zéro avant d'autoriser la fermeture du commutateur.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'inven-tion, dans lequel le convertisseur n'est plus un convertisseur à pilo-tage externe mais un convertisseur à oscillation auto-entretenue.
Sur cette figure, les signes de référence renvoient à des éléments ou à des signaux semblables à ceux de la figure 1. Par souci de sim-plicité, on ne les décrira pas à nouveau puisque leur rôle est identi-que.
Le circuit de ce second mode de réalisation se distingue du précé-dent en ce que le pilotage, qui était auparavant réalisé par les signaux Q et Q' dérivés du signal externe d'horloge CK est, ici, réa-lisé par un signal de réaction dérivé de la tension produite par des enroulements auxiliaires 19, 19' du transformateur 10 montés en opposition, ou d'un transformateur miniature 43 dont le primaire est monté en parallèle sur les enroulements du transformateur 10 via une résistance de limitation de courant 42.
Ces enroulements auxiliaires coopèrent avec un circuit 60 com-prenant un pont diviseur 61, 62 alimenté par le potentiel de réfé-rence Vref et dont le point milieu est relié au point commun des enroulements 19,19' de façon à décaler le signal produit par ceux-ci d'un niveau de tension continu approprié. Une diode 63 met sélecti-vement à la masse la résistance 62 en fonction de la polarisation.
Les enroulements auxiliaires 19, 19' commandent directement les portes logiques !'NON OU" d'inhibition 40, 40' afin de s'assurer que, après l'ouverture de l'un des commutateurs 20 ou 20' (qu'il s'agisse d'une ouverture automatique due à la saturation du trans-formateur 43 et donc à la chute des tensions 19 et 19' en fonction de l'état du convertisseur, ou d'une ouverture forcée due à la synchroni-203662~

sation), la fermeture du commutateur opposée soit inhibée tant que le retournement de tension aux bornes de l'enroulement primaire correspondant n'aura pas permis d'atteindre aux bornes de ce der-nier commutateur un niveau de tension suffisamment faible pour 5 assurer une commutation sans pertes.
Une fois cette condition remplie, la logique autorise alors la transmission au commutateur du signal de réaction produit par l'enroulement a~ ire correspondant ou par un transformateur distinct 43, provoquant ainsi la fermeture de ce commutateur.
Comme on peut le voir, dans l'un ou l'autre mode de réalisation la logique de commande est réduite à sa plus simple expression (une diode, deux résistances et une porte), tout en assurant un fonction-nement totalement sûr du convertisseur, quelles que soient les caractéristiques et les conditions de fonctionnement de ce dernier.

Claims (7)

1. Convertisseur continu-continu à commutation à
tension nulle, comprenant un transformateur ayant deux enroulements primaires montés en opposition de part et d'autre d'un point milieu et au moins un enroulement secondaire relié à une charge par des moyens de redressement et de filtrage capacitif, une source de tension constante de laquelle une première borne est reliée au point milieu du transformateur, deux moyens formant commutateurs, montés chacun en série entre une seconde borne de la source de tension et un enroulement primaire respectif, et des moyens de commande de ces commutateurs, pour relier alternativement et périodiquement la seconde borne de la source de tension à l'un ou à l'autre des enroulements primaires, ces moyens de commande imposant, entre une ouverture de l'un des commutateurs et une fermeture ultérieure de l'autre commutateur, un temps de commutation pendant lequel ces commutateurs sont tous deux à l'état ouvert, ledit convertisseur comprenant en outre des moyens d'ajustement automatique du temps de commutation, lesdits moyens d'ajustement incluant des moyens détecteurs pour comparer une tension de chacun des enroulements primaires à un potentiel de référence, et des moyens inhibiteurs, pour empècher, après une ouverture de l'un des commutateurs, une fermeture de l'autre commutateur tant que la tension de l'enroulement primaire correspondant à ce dernier n'est pas devenue inférieure à un seuil prédéterminé.

2. Convertisseur selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens inhibiteurs comprennent, pour chacun des commutateurs, des moyens logiques formant porte, ayant une entrée recevant des moyens de commande un signal de fermeture du commutateur correspondant, une autre entrée recevant des moyens détecteurs un signal indiquant que la tension de l'enroulement primaire respectif n'est pas devenue inférieure audit seuil prédéterminé, et une sortie commandant une fermeture du commutateur respectif.

3. Convertisseur selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens logiques fournissent un signal de fermeture de commutateur qui inclut un signal logique de pilotage produit à partir d'un signal d'horloge externe.

4. Convertisseur selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens logiques fournissent un signal de fermeture de commutateur qui inclut un signal de réaction produit à partir d'une tension délivrée par un enroulement auxiliaire d'un transformateur à saturation.

5. Convertisseur selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens détecteurs comprennent, pour chacun des commutateurs, une diode montée entre une borne distale de l'enroulement primaire respectif et une des bornes d'un pont diviseur, une autre borne dudit pont diviseur étant reliée à une source de tension de référence, les moyens inhibiteurs étant commandés par un signal prélevé à un point milieu de ce pont diviseur.

6. Consertisseur selon la revendication 1, comprenant en outre des condensateurs d'inhibition d'invertions de tension qui pourraient résulter d'une présence de bruit haute fréquence, ces condensateurs étant reliés entre des bornes de chacun des commutateurs respectifs.

7. Convertisseur selon la revendication 6, comprenant en outre un circuit de démarrage avec une porte détectant un blocage simultané des deux commutateurs et provoquant alors une décharge desdits condensateurs d'inhibition.