EP1113352A1

EP1113352A1 - Dispositif de régulation

Info

Publication number: EP1113352A1
Application number: EP00403691A
Authority: EP
Inventors: Laurent Micheli
Original assignee: STMicroelectronics SA
Current assignee: STMicroelectronics SA
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-07-04
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: EP1113352B1; US20010030531A1; DE60043839D1; FR2803400A1; FR2803400B1; US6433526B2

Abstract

Le dispositif de régulation alimenté par une tension variable Vv est destiné à fournir une tension constante. Le dispositif comprend un élément de régulation 1, un moyen de comparaison 5 de la tension variable Vv à une tension de référence Vréf, un moyen de division 3 de la tension variable Vv par un facteur k1, et un moyen de commutation 4 apte à alimenter l'élément de régulation 1 par une tension Vr égale soit par la tension variable Vv, soit par la tension variable divisée Vv/k1, le moyen de commutation 4 étant commandé par le moyen de comparaison 5 de façon que l'élément de régulation 1 soit alimenté par la tension variable Vv si une condition de tension n'est pas satisfaite et par la tension variable divisée Vv/k1 si la condition de tension est satisfaite. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne le domaine des régulateurs de tension, du type fournissant une tension continue constante tout en étant eux-mêmes alimentés par une tension continue susceptible de varier.

De façon classique, un régulateur devant fournir en sortie une tension de 3,3 volts sera alimenté avec une tension continue, par exemple comprise entre 5,1 et 9,5 volts. La limite supérieure d'alimentation d'un régulateur dépend essentiellement de la technologie des composants actifs dont il est pourvu.

La présente invention a pour objet de proposer un régulateur de tension ne se détruisant pas lorsque la tension à laquelle il est soumis dépasse la tension de claquage de ses composants actifs.

Le dispositif de régulation, selon l'invention, est alimenté par une tension variable V_v et est destiné à fournir une tension constante pour l'alimentation d'éléments consommateurs. Le dispositif comprend un élément de régulation, un moyen de comparaison de la tension variable V_v à une tension de référence V_réf, un moyen de division de la tension variable V_v par un facteur k₁, et un moyen de commutation apte à alimenter l'élément de régulation par une tension V_r égale, soit à la tension variable V_v, soit à la tension variable divisée V_v/k₁, le moyen de commutation étant commandé par le moyen de comparaison de façon que l'élément de régulation soit alimenté par la tension variable V_v si une condition de tension est satisfaite et par la tension variable divisée V_v/k₁ si la condition de tension n'est pas satisfaite, la tension variable V_v étant susceptible de prendre des valeurs supérieures à celles que sont capables de supporter les composants actifs du dispositif.

Avantageusement, le moyen de comparaison comprend un moyen de division de la tension variable V_v par un facteur k₂ pour obtenir une tension de comparaison V_comp=V_v/k₂, et un amplificateur monté en comparateur recevant sur une entrée la tension de comparaison V_comp et sur l'autre entrée la tension de référence V_réf pour émettre en sortie un signal de commande V₊ de valeur conventionnelle 1 si la tension de comparaison V_comp est supérieure à la tension de référence V_réf et de valeur conventionnelle 0 si la tension de comparaison V_comp est inférieure à la tension de référence V_réf.

Le dispositif peut comprendre un inverseur monté à la sortie de l'amplificateur pour obtenir un signal de commande inverse V_-. Le moyen de division par le facteur k₂ peut comprendre au moins deux résistances montées en série entre la tension variable V_v et la masse.

Le moyen de division par le facteur k₁ peut comprendre au moins deux résistances montées en série entre la tension variable V_v et la masse.

Le moyen de division par le facteur k₁ et le moyen de division par le facteur k₂ peuvent comprendre au moins une résistance commune.

Avantageusement, le moyen de commutation comprend un premier transistor dont une borne est connectée à l'entrée du dit moyen de commutation et voit la tension variable V_v, une autre borne est connectée à la sortie du dit moyen de commutation et voit la tension V_r, et une borne de commande reliée à un moyen de commande générant une tension apte à rendre le premier transistor passant si la condition de tension n'est pas satisfaite ou bloqué si la condition de tension est satisfaite. Le premier transistor peut être de type MOS.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen de commutation comprend au moins un deuxième transistor dont une borne est connectée à l'entrée du dit moyen de commutation et voit la tension variable V_v, une autre borne est connectée à la sortie du dit moyen de commutation et voit la tension V_r, et une borne de commande voit une tension de commande égale à la tension variable divisée V_v/k₁ apte à bloquer le deuxième transistor si la condition de tension n'est pas satisfaite et à le rendre passant si la condition de tension est satisfaite de façon que la tension V_r soit égale à la tension variable divisée V_v/k₁.

Le deuxième transistor peut être remplacé par un montage cascode de plusieurs transistors, par exemple bipolaires, pour fournir plus de courant en sortie du moyen de commutation.

Avantageusement, le moyen de commande du premier transistor comprend un troisième transistor commandé par une tension de sortie du moyen de comparaison et un quatrième transistor commandé par l'inverse de la dite tension de sortie du moyen de comparaison, le troisième transistor étant connecté par une borne à la masse et par une autre borne à la sortie du moyen de commutation voyant la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances R21 et R22 en série, le point commun auxdites deux résistances voyant la tension V_r si la condition de tension n'est pas satisfaite et une tension égale à V_r *R21/(R21+R22) si la condition de tension est satisfaite. Le quatrième transistor est connecté par une borne à la masse et par une autre borne à la sortie du moyen de commutation par l'intermédiaire d'un cinquième transistor dont la borne de commande est connectée au point commun aux dites deux résistances, le cinquième transistor étant passant si la condition de tension est satisfaite et bloqué si la condition de tension n'est pas satisfaite, de façon que le point commun aux quatrième et cinquième transistors voit une tension sensiblement nulle si la condition de tension n'est pas satisfaite et au moins égale à la tension V_r si la condition de tension est satisfaite. Les troisième et quatrième transistors peuvent être du type MOS avec leur source mise à la masse. Le cinquième transistor peut être du type MOS avec la source soumise à la tension V_r.

Avantageusement, le moyen de commande du premier transistor comprend, en outre, un sixième transistor pourvu d'une borne connectée au point commun aux quatrième et cinquième transistors, l'autre borne et la borne de commande étant court-circuitées et reliées à la sortie du moyen de commutation voyant la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances R27 et R28 en série, le sixième transistor étant passant si la condition de tension n'est pas satisfaite et bloqué si la condition de tension est satisfaite, le point commun aux dites deux résistances R27 et R28 voyant la tension V_r *R27/(R27+R28) si la condition de tension n'est pas satisfaite et la tension V_r si la condition de tension est satisfaite. Un septième transistor est pourvu d'une borne de commande connectée au point commun aux dites deux résistances R27 et R28, d'une borne connectée au point commun aux quatrième et cinquième transistors, et d'une autre borne connectée au point commun aux quatrième et cinquième transistors par l'intermédiaire d'une résistance R33, l'autre borne du septième transistor étant également connectée à la borne de commande du premier transistor du moyen de commutation par l'intermédiaire d'une résistance R32, une résistance R31 reliant la borne de commande du premier transistor et l'entrée du moyen de commutation voyant la tension variable V_v, de façon que le septième transistor soit passant si la condition de tension n'est pas satisfaite, la borne de commande du premier transistor étant soumise à une tension sensiblement égale à V_v*R32/(R31+R32) apte à le rendre passant, et que le septième transistor soit bloqué si la condition de tension est satisfaite, la borne de commande du premier transistor étant soumise à une tension sensiblement égale à V_v apte à le bloquer.

Le sixième transistor peut être de type bipolaire à collecteur et base court-circuités. Le septième transistor peut être de type bipolaire avec le collecteur relié au point commun aux résistances R32 et R33.

A titre d'exemple, un régulateur peut être réalisé en technologie HF5 CMOS pour laquelle la tension de claquage se situe aux alentours de 15 volts. Le principe général est de détecter la tension appliquée par rapport à un seuil de 12,5 volts au moyen d'un pont résistif et d'un comparateur et de commuter la structure de régulation en maintenant un fonctionnement normal si la tension est inférieure à 12 volts et en divisant la tension appliquée si elle est supérieure à 12 volts. Ainsi, non seulement le régulateur est protégé contre la destruction en cas de tension d'alimentation trop forte, mais encore le régulateur continue à fonctionner de façon satisfaisante à une tension supérieure à la tension de claquage. Le régulateur est conçu de façon qu'aucun de ses composants susceptibles de claquer aux alentours de 15 volts ne soit soumis à une telle tension.

L'invention a également pour objet un procédé de régulation destiné à fournir une tension constante pour l'alimentation d'éléments consommateurs à partir d'une tension variable V_v, procédé dans lequel on compare la tension variable V_v à une tension de référence V_réf, on divise la tension variable V_v par un facteur k₁, et on alimente l'élément de régulation par une tension V_r égale soit par la tension variable V_v, soit par la tension variable divisée V_v/k₁ par commutation entre les deux tensions, la commutation étant commandée en fonction de la comparaison de façon que l'élément de régulation soit alimenté par la tension variable V_v si une condition de tension n'est pas satisfaite et par la tension variable divisée V_v/k₁ si la condition de tension est satisfaite, la tension variable V_v étant susceptible de prendre des valeurs supérieures à celles que sont capables de supporter les composants actifs du dispositif.

L'invention s'applique au domaine automobile, en particulier pour les sacs gonflables de sécurité. Ainsi, on peut réaliser un régulateur supportant une tension d'alimentation supérieure à celle permise normalement par la technologie utilisée, ce qui présente de nombreux avantages en termes de choix de technologie, de réduction de la surface de silicium utilisée et d'optimisation. En effet, dans le cas d'une automobile, le régulateur est normalement alimenté à partir d'une batterie d'un alternateur fonctionnant en 12 volts. Toutefois, en cas de débranchement de la batterie, la tension de sortie de l'alternateur risque d'atteindre des valeurs beaucoup plus élevées. Le réseau électrique du véhicule est également soumis au rayonnement dû à la haute tension utilisée par les bougies d'allumage du moteur. Il en résulte qu'un régulateur monté dans une automobile doit être apte à supporter des tensions allant jusqu'à 25 volts.

La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 est un schéma de principe du dispositif de régulation conforme à l'invention;

la figure 2 est un schéma général du moyen de comparaison; et

la figure 3 est un schéma du moyen de commutation.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de régulation comprend un élément de régulation 1 de type classique, alimenté par une tension continue susceptible de varier entre 5,1 et 12,5 volts et fournissant en sortie une tension régulée de 3,3 volts. Le dispositif de régulation comprend également un module de référence 2 fournissant à l'élément de régulation une tension de référence, lui permettant d'élaborer la tension régulée.

Le dispositif de régulation comprend un moyen de division 3 de la tension d'alimentation V_v, celle-ci étant comprise entre 5,1 et 25 volts. Dans l'exemple illustré, le moyen de division 3 divise la tension d'alimentation par deux. Le dispositif de régulation comprend aussi un moyen de commutation 4 dont une entrée est reliée directement à la tension d'alimentation V_v comprise entre 5,1 et 25 volts, une autre entrée est reliée à la sortie du moyen de division 3 et voit une tension V_r comprise entre 5,1 et 12,5 volts, la sortie alimente l'élément de régulation 1 et une entrée de commande reçoit une consigne en provenance d'un moyen de comparaison 5. Le moyen de comparaison 5 comprend un amplificateur 6 monté en comparateur dont la borne négative reçoit une tension de référence V_réf en provenance du module de référence 2, dont la borne positive reçoit une tension V_comp proportionnelle à la tension d'alimentation V_v par l'intermédiaire de deux résistances 7 et 8 montées en série entre l'alimentation de tension comprise entre 5,1 et 25 volts et la masse, la borne positive de l'amplificateur 6 étant reliée au point commun entre les deux résistances 7 et 8. La sortie de l'amplificateur 6 est reliée à l'entrée de commande du moyen de commutation 4.

Dans le cas de la figure 1, on voit que le moyen de commutation 4 alimente l'élément de régulation 1 directement avec la tension d'alimentation V_v. Ceci provient du fait que la tension d'alimentation V_v est inférieure à 12,5 volts. Si la tension d'alimentation est supérieure à 12,5 volts, l'amplificateur 6 émet en sortie une consigne opposée. Le moyen de commutation 4 alimente alors l'élément de régulation 1 à partir de la tension divisée V_r fournie par le moyen de division 3. Ainsi, l'élément de régulation 1 voit toujours en entrée une tension inférieure ou égale à 12,5 volts, tandis que le dispositif de régulation dans son ensemble voit une tension d'alimentation inférieure ou égale à 25 volts.

Sur la figure 2, on voit que le module 9 qui regroupe le moyen de division 3 et le moyen de commutation 4, est relié non seulement à la sortie de l'amplificateur 6 par lequel il reçoit un signal de commande noté V₊ par l'intermédiaire du conducteur 10. Mais, le module 9 reçoit également un signal de commande inverse V_- que l'on obtient grâce à un inverseur 11 recevant en entrée le signal de commande V₊. La tension de comparaison V_comp est fournie à la borne négative de l'amplificateur 6 par le module 9, les résistances permettant d'obtenir la tension de comparaison V_comp pouvant également être intégrées dans le module 9. Le détail du module 9 est illustré sur la figure 3.

Pour faciliter la compréhension, on peut considérer que le module 9 est divisé en trois parties possédant des fonctionnalités différentes et séparées par des traits mixtes. Le moyen de division 3 est formé par trois résistances R12, R13 et R14 disposées en série entre une ligne fournissant la tension d'alimentation variable V_v comprise entre 5,1 et 25 volts et la ligne de masse, étant entendu que la masse peut être flottante, c'est-à-dire que la tension V_v s'entend prise par rapport à la masse.

La tension de comparaison V_comp est prélevée au point commun entre les résistances R13 et R14 et une tension divisée V_d est prélevée au point commun entre les résistances R12 et R13. On a donc V_comp = V_v * R14/(R12 + R13 + R14) et V_d = V_v * (R13 + R14)/(R12 + R13 + R14). En d'autres termes, on a k₁ = (R13 + R14)/(R12 + R13 + R14) et k₂ = R14/(R12 + R13 + R14). A titre d'exemple, on peut prendre R12 = 55 kOhms, R13 = 45 kOhms et R14 = 25 kOhms d'où il découle que V_comp est inférieur ou égal à 5 volts et que V_d est inférieur ou égal à 14 volts.

Le reste du module 9 forme le moyen de commutation 4 et peut être divisé en une partie de commutation 15 et une partie de commande de commutation 16.

La partie de commutation 15 comprend un premier transistor T17 de type MOS dont la source est reliée à l'alimentation sous la tension V_v, dont le drain est relié à la sortie du module 9 qui fournit à l'élément de régulation 1 de la figure 1 une tension d'alimentation V_r inférieure ou égale à 12,5 volts et dont la grille reçoit un signal de commande en provenance de la partie de commande de commutation 16 qui sera décrite plus loin. La partie de commutation 15 comprend également un second transistor T18 de type bipolaire PNP dont le collecteur est relié à la ligne d'alimentation sous la tension V_v, dont la base est reliée au point commun aux résistances R12 et R13 et voit la tension V_d et dont l'émetteur est ici relié à un transistor bipolaire supplémentaire T19 formant un montage cascode pour pouvoir fournir un fort courant de sortie sous la tension V_r. Si le courant de sortie exigé est plus faible, la présence du transistor supplémentaire T19 n'est pas nécessaire. Le transistor T19, de type NPN, a son collecteur relié à la ligne d'alimentation sous la tension V_v, sa base reliée à l'émetteur du transistor T18 et son émetteur relié à la ligne de sortie de la tension V_r.

On voit donc que si le transistor T17 est passant, on a V_r = V_v et les deux transistors bipolaires T18 et T19 sont court-circuités et donc bloqués. Au contraire, si le transistor T17 est bloqué, la tension à l'émetteur du transistor T19 est inférieure ou égale à 12,5 volts. Dès que la différence entre les tensions V_d et V_r devient suffisante pour rendre passants les transistors T18 et T19, c'est-à-dire supérieure ou égale à 1,4 volts en général, les transistors T18 et T19 deviennent passants. On obtient ainsi une tension V_r qui est égale à la tension V_d aux tensions base-émetteur des transistors T18 et T19 près. Plus précisément, on a V_r = V_d - V_BET18 - V_BET19. Par exemple, si à ce moment V_v = 25 volts, on a V_d = 14 volts et V_r sensiblement égal à 12,5 volts. Pour augmenter la tension de claquage des transistors T17, T18 et T19, on prévoit de les réaliser en caisson isolé. Toutefois, on remarque que la tension maximale que voient ces transistors est égale à V_v - V_r et ne dépasse donc pas 12,5 volts.

La partie de commande de commutation 16 sert à générer le signal de commande de la grille du transistor T17 de façon que ledit transistor T17 soit bloqué si la tension variable V_v est supérieure à 12,5 volts et soit passant dans les autres cas. La partie de commande de commutation reçoit le signal de commande V₊ et le signal de commande inverse V_- en provenance du moyen de comparaison 5 illustré sur la figure 1.

La partie de commande de commutation 16 comprend un transistor MOS T20 dont la source est connectée à la masse, dont la grille reçoit le signal de commande V₊ et dont le drain est connecté à la ligne de sortie sous la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances en série R21 et R22.

La partie de commande de commutation 16 comprend un transistor MOS T23 du même type que le précédent dont la source est reliée à la masse, dont la grille reçoit le signal de commande inverse V_- et dont le drain est relié à un point référencé 24. Un transistor MOS T25 a son drain relié au point 24, sa source reliée à la ligne de sortie sous la tension V_r et sa grille reliée au point commun entre les résistances R21 et R22.

Un transistor bipolaire de type NPN T26 a son émetteur relié au point 24 et sa base et son collecteur court-circuités et reliés à la ligne de sortie sous la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances R27 et R28. Un transistor bipolaire T29 de type NPN a son émetteur relié au point 24, sa base reliée au point commun entre les résistances R27 et R28 et son collecteur relié à un point référencé 30.

Trois résistances en série, R31, R32 et R33 sont disposées entre la ligne d'entrée sous la tension variable V_v et le point 24. Le point 30 est le point commun entre les résistances R32 et R33. En d'autres termes, le transistor T29 est apte à court-circuiter la résistance R33 lorsqu'il est passant. Le point commun entre les résistances R31 et R32 est relié à la grille du transistor T17 de la partie de commutation 15 et lui fournit donc le signal de commande.

Le fonctionnement de la partie de commande de commutation 16 est le suivant. Si la tension V_v est supérieure à 12,5 volts, le transistor T20 reçoit un signal de commande V₊ positif qui le rend passant, tandis que le transistor T23 reçoit un signal de commande inverse V_- nul qui le bloque. La grille du transistor T25 est soumise à une tension nettement inférieure à la tension V_r sur sa source. A cet effet, on peut prendre R21 = 150 kOhms et R22 = 100 kOhms. La tension au point 24 est donc égale à la tension d'alimentation V_r à laquelle se rajoute la tension quasi nulle entre le drain et la source du transistor T25. La tension entre la base et l'émetteur du transistor T26 est nulle. Le transistor T26 est bloqué. Il en est de même pour le transistor T29. Il en résulte qu'un courant circule entre la ligne d'entrée à la tension V_v et le point 24 par l'intermédiaires des résistances R31, R32 et R33. Toutefois, on choisit pour la résistance R31 une valeur faible par rapport à la résistance R33, par exemple de l'ordre de 10%, de façon que la tension sur la grille du transistor T 17 soit élevée et très proche de la tension variable V_v. On obtient ainsi le blocage du transistor T17. A titre d'exemple, on peut prendre R31 = 30 kOhms, R32 = 45 kOhms et R33 = 300 kOhms.

Dans l'autre cas à envisager, si la tension V_v est inférieure ou égale à 12,5 volts, le fonctionnement est le suivant. Le transistor T20 reçoit sur sa grille un signal de commande V₊ nul qui le bloque, tandis que le transistor T23 reçoit sur sa grille un signal de commande inverse V_- positif qui le rend passant. La tension au point 24 est donc sensiblement nulle. Le transistor T25 a sa grille et sa source sensiblement au même potentiel et est donc bloqué. Le transistor T26 est rendu passant grâce au courant circulant à partir de la ligne de sortie à la tension V_r par les résistances R28 et R27. En raison de son montage, le transistor T26 se comporte comme une diode. Il est donc passant dès que la tension V_r devient supérieure à 0,7 volt.

A titre d'exemple, on peut choisir pour les résistances R27 et R28 des valeurs identiques égales à 100 kOhms. La base du transistor T29 est soumise à une tension sensiblement égale à 0,7 volt à laquelle se rajoute la moitié de la différence entre la tension V_r et 0,7 volt. En d'autres termes, le transistor T29 devient passant dès que la tension V_r dépasse 0,7 volt. Le transistor T29 court-circuite ainsi la résistance R33. La tension au point 30 est donc proche de zéro. La tension à la grille du transistor T17 est sensiblement égale à V_v * R32/(R31 + R32) = 0,4 * V_v, ce qui est suffisant pour rendre le transistor T17 passant même si la tension V_v se rapproche de son seuil de 5,1 volt. Le transistor T17 court-circuite alors les transistors bipolaires T18 et T19 qui se bloquent.

Au démarrage, même si la tension variable V_v est inférieure à 12,5 volts, les transistors bipolaires T18 et T19 du montage cascode, qui ne sont pas encore court-circuités par le transistor T17, sont naturellement passants. Ainsi, dans le court intervalle de temps entre l'application de la tension V_v et la commutation du transistor T17, le dispositif de régulation fonctionne en division de la tension d'alimentation, ce qui garantit la sécurité de l'élément de régulation 1.

A titre d'exemple, si le dispositif de régulation reçoit au démarrage une tension V_v égale à 10 volts, la base du transistor T18 est soumise à une tension de l'ordre de 5,6 volts. Il en résulte que les transistors T18 et T19 conduisent, ce qui permet d'avoir V_r = 4,2 volts environ sur la ligne de sortie, provoquant la polarisation des transistors T20, T23, T25, T26, T29 et l'émission d'un signal de commande sur la grille du transistor T17 apte à le rendre passant et à court-circuiter les transistors T18 et T19, de façon que la tension V_r atteigne la valeur de 10 volts.

On remarque également que les différents transistors ne sont pas soumis à des tensions supérieures à 15 volts. En effet, le transistor T20 est monté entre V_r et la masse et est soumis au maximum à 12,5 volts. Le transistor T23 monté entre le point 24 et la masse peut être soumis à une tension très légèrement supérieure à 12,5 volts mais de toutes façons limitée par le fait que la résistance R33 est de forte valeur et tendra donc à limiter le courant traversant le transistor T25 lorsqu'il est passant. Le transistor T25 lorsqu'il est bloqué est soumis à la tension V_r. Le transistor T26 lorsqu'il est bloqué est également soumis à la tension V_r. Le transistor T29 lorsqu'il est bloqué est soumis à la tension aux bornes de la résistance R33, qui reste toujours inférieure à la différence de tension entre V_v et V_r et donc à 12,5 volts.

Ainsi, le moyen de commande de commutation 16 est alimenté, de façon générale, par la tension V_r limitée à 12,5 volts maximum, tout en étant apte à commander la grille du transistor T17 à une tension comprise entre 12,5 et 25 volts.

Grâce à l'invention, on peut réaliser un régulateur de tension en technologie intégrée, par exemple HF5 CMOS, Bi-CMOS ne supportant pas des tensions élevées, tandis que le régulateur sera apte à supporter des tensions nettement plus fortes, par exemple du double.

Ainsi, on peut utiliser des technologies d'intégration économiques et permettant des vitesses de fonctionnement élevées tout en ayant un régulateur compatible avec un environnement difficile susceptible de fortes surtensions.

Il est à remarquer que l'on peut augmenter la vitesse de fonctionnement du moyen de commutation en réduisant la valeur des résistances R31 et R32, de façon que les capacités de grille du transistor MOS T17 se chargent plus rapidement.

Claims

Dispositif de régulation alimenté par une tension variable V_v et destiné à fournir une tension constante pour l'alimentation d'éléments consommateurs, le dispositif comprenant un élément de régulation (1), caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de comparaison (5) de la tension variable V_v à une tension de référence V_réf, un moyen de division (3) de la tension variable V_v par un facteur k₁, et un moyen de commutation (4) apte à alimenter l'élément de régulation par une tension V_r égale soit par la tension variable V_v, soit par la tension variable divisée V_v/k₁, le moyen de commutation étant commandé par le moyen de comparaison de façon que l'élément de régulation soit alimenté par la tension variable V_v si une condition de tension n'est pas satisfaite et par la tension variable divisée V_v/k₁ si la condition de tension est satisfaite, la tension variable V_v étant susceptible de prendre des valeurs supérieures à celles que sont capables de supporter les composants actifs du dispositif.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de comparaison comprend un moyen de division de la tension variable V_v par un facteur k₂ pour obtenir une tension de comparaison V_comp = V_v/k₂, et un amplificateur (6) monté en comparateur recevant sur une entrée la tension de comparaison V_comp et sur l'autre entrée la tension de référence V_réf pour émettre en sortie un signal de commande V₊ de valeur conventionnelle 1 si la tension de comparaison V_comp est supérieure à la tension de référence V_réf et de valeur conventionnelle 0 si la tension de comparaison V_comp est inférieure à la tension de référence V_réf.
Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un inverseur (11) monté à la sortie de l'amplificateur pour obtenir un signal de commande inverse V_-.
Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le moyen de division par le facteur k₂ comprend au moins deux résistances montées en série entre la tension variable V_v et la masse.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de division par le facteur k₁ comprend au moins deux résistances montées en série entre la tension variable V_v et la masse, le moyen de division par le facteur k₁ et le moyen de division par le facteur k₂ comprenant au moins une résistance commune.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de commutation comprend un premier transistor (T17) dont une borne est connectée à l'entrée du dit moyen de commutation et voit la tension variable V_v, une autre borne est connectée à la sortie du dit moyen de commutation et voit la tension V_r, et une borne de commande reliée à un moyen de commande (16) générant une tension apte à rendre le premier transistor passant si la condition de tension n'est pas satisfaite ou bloqué si la condition de tension est satisfaite.
Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de commutation comprend au moins un deuxième transistor (T18) dont une borne est connectée à l'entrée du dit moyen de commutation et voit la tension variable V_v, une autre borne est connectée à la sortie du dit moyen de commutation et voit la tension V_r, et une borne de commande voit une tension de commande égale à la tension variable divisée V_v/k₁ apte à bloquer le deuxième transistor si la condition de tension n'est pas satisfaite et à le rendre passant si la condition de tension est satisfaite de façon que la tension V_r soit égale à la tension variable divisée V_v/k₁.
Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le moyen de commande du premier transistor comprend un troisième transistor (T20) commandé par une tension de sortie du moyen de comparaison et un quatrième transistor (T23) commandé par l'inverse de la dite tension de sortie du moyen de comparaison, le troisième transistor étant connecté par une borne à la masse et par une autre borne à la sortie du moyen de commutation voyant la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances (R21) et (R22) en série, le point commun aux dites deux résistances voyant la tension V_r si la condition de tension n'est pas satisfaite et une tension égale à V_r *R21/(R21+R22) si la condition de tension est satisfaite, le quatrième transistor étant connecté par une borne à la masse et par une autre borne à la sortie du moyen de commutation par l'intermédiaire d'un cinquième transistor (T25) dont la borne de commande est connectée au point commun aux dites deux résistances, le cinquième transistor étant passant si la condition de tension est satisfaite et bloqué si la condition de tension n'est pas satisfaite, de façon que le point commun (24) aux quatrième et cinquième transistors voit une tension sensiblement nulle si la condition de tension n'est pas satisfaite et sensiblement égale à la tension V_r si la condition de tension est satisfaite.
Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le moyen de commande du premier transistor comprend, en outre, un sixième transistor (T26) pourvu d'une borne connectée au point commun (24) aux quatrième et cinquième transistors, l'autre borne et la borne de commande étant court-circuitées et reliées à la sortie du moyen de commutation voyant la tension V_r par l'intermédiaire de deux résistances (R27) et (R28) en série, le sixième transistor étant passant si la condition de tension n'est pas satisfaite et bloqué si la condition de tension est satisfaite, le point commun aux dites deux résistances (R27) et (R28) voyant la tension V_r *R27/(R27+R28) si la condition de tension n'est pas satisfaite et la tension V_r si la condition de tension est satisfaite, et un septième transistor (T29) pourvu d'une borne de commande connectée au point commun aux dites deux résistances (R27) et (R28), d'une borne connectée au point commun (24) aux quatrième et cinquième transistors, et d'une autre borne connectée au point commun (24) aux quatrième et cinquième transistors par l'intermédiaire d'une résistance (R33), l'autre borne du septième transistor étant également connectée à la borne de commande du premier transistor (T17) du moyen de commutation par l'intermédiaire d'une résistance (R32), une résistance (R33) reliant la borne de commande du premier transistor et l'entrée du moyen de commutation voyant la tension variable V_v, de façon que le septième transistor soit passant si la condition de tension n'est pas satisfaite, la borne de commande du premier transistor étant soumise à une tension sensiblement égale à V_v*R32/(R31+R32) apte à le rendre passant et que le septième transistor soit bloqué si la condition de tension est satisfaite, la borne de commande du premier transistor étant soumise à une tension sensiblement égale à V_v apte à le bloquer.
Procédé de régulation destiné à fournir une tension constante pour l'alimentation d'éléments consommateurs à partir d'une tension variable V_v, dans lequel on compare la tension variable V_v à une tension de référence V_réf, on divise la tension variable V_v par un facteur k₁, et on alimente l'élément de régulation par une tension V_r égale soit par la tension variable V_v, soit par la tension variable divisée V_v/k₁ par commutation entre les deux tensions, la commutation étant commandée en fonction de la comparaison de façon que l'élément de régulation soit alimenté par la tension variable V_v si une condition de tension n'est pas satisfaite et par la tension variable divisée V_v/k₁ si la condition de tension est satisfaite, la tension variable V_v étant susceptible de prendre des valeurs supérieures à celles que sont capables de supporter les composants actifs du dispositif.