CH684140A5 - Dispositif de commande d'un transistor de puissance. - Google Patents
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Description
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CH 684 140 A5
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Description
La présente invention concerne un dispositif de commande d'un transistor de puissance, par exemple du type IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) utilisé, par exemple, dans des circuits d'alimentation à courant élevé commandés par impulsions.
L'invention vise à fournir un dispositif de commande relativement économique qui permet de réaliser, de façon particulièrement simple, précise et sûre, la commande de tels transistors au moyen d'un circuit isolé galvaniquement de la source des signaux de commande.
A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte les particularités décrites dans la partie caractérisante de la revendication 1. Des formes d'exécutions préférentielles sont décrites dans les revendications 2 à 6.
D'autres caractéristiques et les avantages et objectifs réalisés par le dispositif selon la présente invention ressortiront de la description, donnée ci-après, d'une forme d'exécution indiquée à titre d'exemple. Cette description est illustrée par le dessin annexé, dans lequel la fig. 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif de commande selon l'invention et,
la fig. 2 est un diagramme montrant les signaux qui apparaissent en certains points de la fig. 1.
Le schéma de la fig. 1 montre un transistor IGBT 1, dont la grille 2 est commandée par des signaux de commande issus d'une source de signaux de commande 3. Le circuit de commande proprement dit comporte notamment un oscillateur 4, un premier circuit logique 5, un transformateur 6 à noyau de ferrite, par exemple en forme de tore, et un deuxième circuit logique 7. A la sortie de ce deuxième circuit logique apparaissent les signaux de commande transmis par le présent dispositif et appliqués à la grille 2 par l'intermédiaire d'un circuit d'adaptation 8.
Dans le présent dispositif de commande, l'oscillateur 4 fournit, d'une part, les tensions d'alimentation pour ce dispositif et est connecté, à cet effet, par l'intermédiaire d'un deuxième transformateur à noyau de ferrite 9 à un circuit redresseur 10. D'autre part, ce même oscillateur 4, dont la tension de sortie est une tension rectangulaire d'une fréquence appropriée, par exemple de l'ordre de 100 kHz, fournit cette tension au premier circuit logique 5, dans lequel celle-ci est appliquée par l'intermédiaire d'inverseurs 11 et 12 à des premières entrées de deux portes logiques OU exclusif 13, 14. Aux deuxièmes entrées de ces portes logiques sont appliqués les signaux de commande de la source 3. Les sorties des portes logiques 13, 14 sont reliées par l'intermédiaire d'amplificateurs logiques (inverseurs) 15, 16 à l'enroulement primaire 17 du transformateur 6. L'enroulement secondaire 18 du transformateur 6 est connecté par une de ses bornes aux bases de deux transistors complémentaires 19, 20, dont les chemins de conduction sont connectés en série. L'autre borne de l'enroulement 18 est reliée au point de connexion commun des
émetteurs des transistors 19, 20 et à une première entrée d'une porte logique ou exclusif constituant le deuxième circuit logique 7. La deuxième entrée de cette porte 7 est reliée à l'enroulement secondaire du transformateur 9 et reçoit ainsi un signal correspondant à la tension de sortie de l'oscillateur 4.
La fig. 2 montre la forme de la tension VA de l'oscillateur 4 apparaissant à une première borne de sortie A de cet oscillateur. Bien entendu, une tension VA, ^complémentaire, apparaît à l'autre borne de sortie A de l'oscillateur. Un signal de commande fourni par la source 3 au point C est illustré par la courbe VC dans la fig. 2.
Le circuit logique 5 produit à sa sortie, au point B, un signaj_ représenté par VB à la fig. 2, alors qu'au point B apparaît le signal complémentaire VB. Ce signal est en phase avec le signal VA durant les périodes d'absence d'un signal VC. Dès l'apparition, et pendant toute la durée de présence du signal de commande VC, le signal de sortie VB est en opposition de phase avec le signal VA. Le signal VB transmis par l'intermédiaire du transformateur 6 et des transistors 19, 20 se retrouve au point B' sous la même forme, représentée par VB'. La combinaison logique du signal VB' avec le signal VA' au point A', qui est en phase avec le signal VA, reproduit à la sortie de la porte 7, au point D, le signal de commande tel que l'illustre la courbe VD de la fig. 2.
Il ressort de ce qui précède que, dans le présent dispositif, un seul oscillateur peut être utilisé à la fois pour fournir les tensions d'alimentation du dispositif, et pour permettre la transmission du signal de commande de la source 3 à la grille 2 du transistor 1. Cette transmission s'effectue de manière à reproduire le signal de commande par l'intermédiaire de circuits logiques, c'est-à-dire d'une façon extrêmement précise et avec un minimum de retards. Il est à noter, en particulier, que le signal de commande est transmis dans sa totalité et non seulement par des signaux de début et de fin de commande. Le transformateur 6 constitue un moyen économique pour séparer les potentiels du circuit d'entrée du transistor 1 et de la source de signaux de commande 3. D'autre part, l'agencement des transistors 19, 20 commandes par l'enroulement secondaire 18, dont le nombre de spires peut être faible, constitue un système à basse impédance qui est très peu sensible à des variations brusques de la tension dans le circuit du transistor 1.
Le présent dispositif permet, en outre, de transmettre en retour une information sur un éventuel blocage de la commande du transistor de puissance 1. L'ordre de blocage est, par exemple, déclenché par un dispositif de surveillance 22 qui contrôle, d'une part, les niveaux des tensions d'alimentation + et -, et, d'autre part, l'état de saturation correct du transistor 1, ce qui permet de détecter une sur-intensité du courant traversant ce transistor.
En cas de blocage, dans l'exemple du circuit représenté, l'alimentation des bases des transistors 19 et 20 à partir de l'enroulement 18 est interrompue par un interrupteur analogique 21, monté en série avec cet enroulement et commandé par le
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dispositif de surveillance 22. L'augmentation de la tension aux bornes de l'enroulement primaire 17 qui en résulte, est détectée par un circuit 23. Selon une autre forme d'exécution, un transistor est connecté, par son chemin de conduction, en parallèle à l'enroulement 18 et sa base est commandée par le dispositif 22, de façon que l'enroulement 18 soit court-circuité en cas de blocage du transistor 1, et l'augmentation du courant primaire du transformateur 6 est détectée par le dispositif 23. Bien entendu, tout autre dispositif approprié à impédance variable peut être monté en série ou en parallèle avec l'enroulement 18 et être commandé par le dispositif 22.
Claims (5)
1. Dispositif de commande d'un transistor de puissance (1), caractérisé en ce qu'il comporte une source (3) de signaux de commande sensiblement rectangulaires (VC), un oscillateur (4) fournissant à sa sortie une tension périodique également sensiblement rectangulaire (VA, VA), un premier circuit logique (5) connecté, d'une part, à ladite source de signaux de commande (3) et, d'autre part, à la sortie dudit oscillateur, ce premier circuit logique étant agencé de façon à fournir, à sa sortie, un signal (VB, VB) sensiblement rectangulaire qui est en phase ou en opposition de phase avec la tension de l'oscillateur et dont la phase est inversée en présence d'un signal de commande (VC) et en ce qu'il comporte un deuxième circuit logique (7) couplé, d'une part, par l'intermédiaire d'un premier transformateur (6) avec la sortie du premier circuit logique (5) et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un deuxième transformateur (9), avec la sortie dudit oscillateur (4), ce deuxième circuit logique ayant la fonction OU exclusif et fournissant ainsi à sa sortie un signal (VD) sensiblement rectangulaire qui reproduit le_sjgnal de commande (VC) ou son complément (VC).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un enroulement secondaire (18) du premier transformateur (6) est connecté par l'une de ces bornes aux bases de deux transistors complémentaires (19, 20), dont les chemins de conduction sont montés en série et, par une autre borne, au point de connexion commun (B') de ces chemins de conduction, ce point étant relié à une première entrée du deuxième circuit logique (7).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le deuxième circuit logique (7) est formé par une seule porte OU exclusif.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième transformateur (9) comporte au moins un enroulement secondaire connecté à un circuit redresseur (10) fournissant la ou les tensions d'alimentation pour le dispositif de commande.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un montage à impédance variable (21) est connecté en série ou en parallèle avec l'enroulement secondaire (18) du premier transformateur (6), ce montage à impédance variable étant commandé par un circuit de surveillance (22), agencé pour fournir un signal d'anomalie au niveau de la commande du transistor de puissance (1), et en ce qu'il comporte un circuit (23) de détection de changements d'amplitude du courant ou de la tension dans le circuit primaire du premier transformateur (6).
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH5391A CH684140A5 (fr) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Dispositif de commande d'un transistor de puissance. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH5391A CH684140A5 (fr) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Dispositif de commande d'un transistor de puissance. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH684140A5 true CH684140A5 (fr) | 1994-07-15 |
Family
ID=4178246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH5391A CH684140A5 (fr) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Dispositif de commande d'un transistor de puissance. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH684140A5 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19922128C1 (de) * | 1999-05-12 | 2001-01-25 | Siemens Ag | Integrierter Schaltkreis zur Erzeugung eines Ansteuersignals für einen Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT) |
| CN1327613C (zh) * | 2003-09-16 | 2007-07-18 | 三星电子株式会社 | 环形振荡器 |
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1991
- 1991-01-10 CH CH5391A patent/CH684140A5/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19922128C1 (de) * | 1999-05-12 | 2001-01-25 | Siemens Ag | Integrierter Schaltkreis zur Erzeugung eines Ansteuersignals für einen Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT) |
| CN1327613C (zh) * | 2003-09-16 | 2007-07-18 | 三星电子株式会社 | 环形振荡器 |
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Legal Events
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| PL | Patent ceased |