FR2469031A1 - Protector for current limited power supplies - uses changing resistance of diode in output current path to produce rapid recirculating current at high output - Google Patents

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FR2469031A1 FR7926887A FR7926887A FR2469031A1 FR 2469031 A1 FR2469031 A1 FR 2469031A1 FR 7926887 A FR7926887 A FR 7926887A FR 7926887 A FR7926887 A FR 7926887A FR 2469031 A1 FR2469031 A1 FR 2469031A1
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    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
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    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/573Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
    • G05F1/5735Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector with foldback current limiting

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Abstract

The power dissipation of the pass element (1) in a series regulated power supply rises to high levels under feedback current limiting. This occurs when over current protection is provided by comparison of load current (R1,Rs) against ballast current (R1,R2) voltage dividers in each current path. By inclusion of a non-linear element (7) such as a diode, in the output current path (R7,Rs) the voltage at the over current comparator (6) input reflects the change in impedance of the diode as it moves from heavily conductin to lightly conducting. This allows a rapid initial current foldback, so reducing pass element dissipation; and as the current falls the diode resistance increases, so the current changes little. The current limiter is linked to the ballast resistor by two diodes which are connected to the bases of two transistors. A capacitor is connected in parallel to R1, to accelerate current limitation provided by the transistors.

Description

lia présente invention concerne un dispositif de protection d'une alimentatlon de tension stabilisée. Elle concerne également les alimentations de tension stabilisée comportant un tel dispositif. The present invention relates to a device for protecting a stabilized voltage supply. It also relates to stabilized voltage supplies comprising such a device.

te fonctionnement des alimentations de tension stabilisée comporte généralement deux phases-: - une phase de régulation, pendant laquelle le courant circulant dans l'impédance de charge variable de l'alimentation varie de façon à maintenir en sortie la tension stabilisée ; - une phase de limitation du courant circulant dans l'impédance de charge variable pendant laquelle la tension stabilisée n'est plus maintenue en sortie. The operation of the stabilized voltage power supplies generally comprises two phases: - a regulation phase, during which the current flowing in the variable load impedance of the power supply varies so as to maintain the stabilized voltage at output; - a phase of limitation of the current flowing in the variable load impedance during which the stabilized voltage is no longer maintained at the output.

La limitation du courant peut être réalisée de différentes manières. Cette limitation peut notamment être réalisée en mesurant la différence des courants circulant dans l'impédance de charge variable et dans une impédance de charge constante et en maintenant cette différence à une valeur limite. La différence des courants peut être obtenue, à une constante près, par un dispositif différentiel qui reçoit les tensions aux bornes-de-deux résistances en série avec les impédances de charge. Ce dispositif assure généralement aussi la comparaison de la différence des tensions qu'il reçoit à une valeur limite et l'action sur le ballast qui délivre le courant pour que la différence des tensions ne dépasse pas la valeur limite. Current limitation can be achieved in different ways. This limitation can in particular be achieved by measuring the difference of the currents flowing in the variable load impedance and in a constant load impedance and by maintaining this difference at a limit value. The difference in currents can be obtained, to within a constant, by a differential device which receives the voltages across two resistors in series with the load impedances. This device generally also ensures the comparison of the difference in voltages it receives to a limit value and the action on the ballast which delivers the current so that the difference in voltages does not exceed the limit value.

La caractéristique VS = f(Is), qui représente les variations de la tension de sortie Vs aux bornes de l'impédance de charge variable, en fonction du courant IS dans cette impédance, est constituée (comme cela est représenté sur la figure 3), pendant la phase de régulation, par une droite horizontale, -car la tension en sortie est la tension régulée VSR et pendant la phase de-limitation du courant, par un segment de droite de pente positive qui relie un point
A de coordonnées VSR, ISM à un point B d'ordonnée
VS nulle.
The characteristic VS = f (Is), which represents the variations of the output voltage Vs across the terminals of the variable load impedance, as a function of the current IS in this impedance, is formed (as shown in FIG. 3) , during the regulation phase, by a horizontal line, -because the output voltage is the regulated voltage VSR and during the current limitation phase, by a line segment of positive slope which connects a point
A with coordinates VSR, ISM at a point B on the ordinate
VS zero.

La puissance dissipée dans le ballast est sen siblement égale à (VR - Vs). , où V,repréaente la tension à l1 entrée du ballast qui est supérieure à la tension régulée VSR. La puissance dissipée dans le ballast est datant plus importante que la différence des tensions VR et YB est élevée et que la valeur du courant 's est élevée. C'est en phase de limitation, - lorsque le courant IS est supérieur à
ISM12, que la puissance dissipée dans le ballast est la plus importante.En effet-, dans cette zone le courant IS a une valeur élevée et proche de sa valeur maximale 'SM et la différence entre VR et Vs n'est pas négligeable.
The power dissipated in the ballast is substantially equal to (VR - Vs). , where V, represents the voltage at the input of the ballast which is higher than the regulated voltage VSR. The power dissipated in the ballast is more important since the difference between the voltages VR and YB is high and the value of the current 's is high. It is in the limitation phase, - when the IS current is greater than
ISM12, that the power dissipated in the ballast is the most important. Indeed, in this zone the current IS has a high value and close to its maximum value 'SM and the difference between VR and Vs is not negligible.

te problème qui se pose est qu'on doit équiper la ballast de radiateurs de grandes dimensions dont la dissipation thermique d-épend de la puissance maximale à dissiper, alors que cette puissance maximale n'est dissipée qu' exceptionnellement et dans une zone de fonctionnement du ballast assez peu importante. The problem that arises is that the ballast must be fitted with large radiators whose thermal dissipation depends on the maximum power to be dissipated, while this maximum power is only dissipated exceptionally and in an operating zone fairly small ballast.

La présente invention permet de résoudre ce problème. The present invention solves this problem.

te dispositif de protection dune alimentation de tension stabilisée selon l'invention comporte un élément non-linéaire en fonction du courant, monté en série avec l'une des impédances de charge, qui assure, dans une plage de variation de l'impédance de charge variable, pour une même valeur de cette impédance, trois valeurs différentes de la tension de sortie de l'alimentation Vs. Seules les valeurs extrames de la tension de sortie correspondent à des points de fonctionnement stables et la plus forte va-leur est égale à la tension stabilisée VSR. L'élément non-linéaire peut être notamment constitué par une diode ou par une source de tension continue0
te dispositif de protection selon l'invention modifie la caractéristique Vs = f(Is) de ltalimenta- tion (comme cela est représenté sur la figure 5).
The device for protecting a stabilized voltage supply according to the invention comprises a non-linear element as a function of the current, mounted in series with one of the load impedances, which ensures, within a range of variation of the load impedance variable, for the same value of this impedance, three different values of the output voltage of the power supply Vs. Only the extreme values of the output voltage correspond to stable operating points and the highest value is equal to the stabilized voltage VSR. The non-linear element can in particular be constituted by a diode or by a DC voltage source0
The protective device according to the invention modifies the characteristic Vs = f (Is) of the power supply (as shown in FIG. 5).

Cette caractéristique comporte toujours une phase de régulation qui est constituée par une droite horizontale à la valeur VSR. lia caractéristique Vs = f(Is) est modifiée dans la phase de limitation de courant qui n'est plus constituée par un segment de droite mais par une courbe, Ce qui est intéressant c'est que cette courbe présente une zone de fonctionnement instable qui est précisément celle qui était gênante car la puissance dissipée par le ballast y était la plus importante.Par conséquent, avec le dispositif selon l'invention, il n'est plus possible d'avoir un fonctionnement stable en limitation de courant dans la zone de la caractéristique où IS est supérieur à 3sM/2. D'un point instable on passe, pour obtenir un fonctionnement stable, soit en un point de la caractéristique VS = f(IS) pour lequel la tension Vs est égale à la tension régulée, soit en un point de la caractéristique VS = f(IS) pour lequel le courant IS et la puissance dissipée par le ballast sont faibles.This characteristic always includes a regulation phase which consists of a horizontal line at the VSR value. The characteristic Vs = f (Is) is modified in the current limitation phase which is no longer constituted by a straight line but by a curve. What is interesting is that this curve has an unstable operating zone which is precisely that which was annoying because the power dissipated by the ballast was the greatest there. Consequently, with the device according to the invention, it is no longer possible to have stable operation with current limitation in the area of the characteristic where IS is greater than 3sM / 2. From an unstable point, in order to obtain stable operation, one passes either to a point of the characteristic VS = f (IS) for which the voltage Vs is equal to the regulated voltage, or to a point of the characteristic VS = f ( IS) for which the current IS and the power dissipated by the ballast are low.

te dispositif de protection-selon l'invention permet donc de diminuer la puissance maximale que doit dissiper le ballast ; des radiateurs de dissipation thermique de plus faibles dimensions sont alors suffisants pour protéger le ballast. the protective device according to the invention therefore makes it possible to reduce the maximum power that the ballast must dissipate; smaller heat dissipation radiators are then sufficient to protect the ballast.

D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description svivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, et illustrée par les figures annexées qui représentent
- la figure 1, un schéma de principe d'une alimentation de tension stabilisée à ballast
- la figure 2, un schéma de principe d'un dispositif de limitation de courant par la méthode différentielle, selon l'art connu
- la figure 3, la caractéristique Vs = f(IS) d'une alimentation comportant un dispositif selon la figure 2; ;
- la figure 4, un-schéma de principe d'un mode de realisation d'une alimentation selon l!invention
- la figure 5, la caractéristique V5 = f(Is) de l'alimentation de la figure 4
- le figure 6, un mode de réalisation pratique du ballast et du dispositif de limitation de courant dans le cas de l'alimentation de la figure 4.
Other objects, characteristics and results of the invention will emerge from the following description, given by way of nonlimiting example, and illustrated by the appended figures which represent
- Figure 1, a block diagram of a stabilized ballast voltage supply
- Figure 2, a block diagram of a current limiting device by the differential method, according to known art
- Figure 3, the characteristic Vs = f (IS) of a power supply comprising a device according to Figure 2; ;
- Figure 4, a schematic diagram of an embodiment of a power supply according to the invention!
- Figure 5, the characteristic V5 = f (Is) of the power supply of Figure 4
- Figure 6, a practical embodiment of the ballast and the current limiting device in the case of the power supply of Figure 4.

Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments, mais, pour des raisons de clarté, les cotes et proportions des éléments n'ont pas été respectées. In the various figures, the same references designate the same elements, but, for reasons of clarity, the dimensions and proportions of the elements have not been respected.

La figure 1 représente un schéma de principe d'une alimentation de tension stabilisée à ballast.  Figure 1 shows a block diagram of a stabilized ballast voltage supply.

Cette alimentation comporte un ballai qui est un amplificateur linéaire qui supporte la différence entre sa tension d'entrée VR qui est généralement une tension redressée et la tension de sortie de l'a- limentation Vs. Un comparateur 4 reçoit, d'une part, une tension i:nage de la tenson de sortieV vs oui est obtenue par un circuit 3 relié à la sortie de l'alimentation et, d'autre part, une tension de référence Vz qui peut être obtenue par un circuit 2 relié à la tension VRo Pendant la phase de régulation, le comparateur 4 commande le ballast 1 en fonction de la différence (Vz - α Vs) pour qu'il délivre un courant I qui permette d'obtenir la tension régulée VSR en sortie de l'alimentation.Un dispositif de limitation de courant 5 mesure le courant IS qui traverse 1Plm- pédance de charge variable de l'alimentation, qui n'est pas représentée sur la figure0 te dispositif 5 limite le courant IS en agissant sur le. ballast 1 lorsque ce courant devient excessif. On fonctionne alors en limitation et la tension de sortie de lea- limentation n'est plus égale à la tension régulée.This supply comprises a brush which is a linear amplifier which supports the difference between its input voltage VR which is generally a rectified voltage and the output voltage of the supply Vs. A comparator 4 receives, on the one hand, a voltage i: swimming of the output voltage V vs yes is obtained by a circuit 3 connected to the output of the power supply and, on the other hand, a reference voltage Vz which can be obtained by a circuit 2 connected to the voltage VRo During the regulation phase, the comparator 4 controls the ballast 1 as a function of the difference (Vz - α Vs) so that it delivers a current I which makes it possible to obtain the regulated voltage VSR at the output of the power supply. A current limiting device 5 measures the current IS which flows through the variable load pedance of the power supply, which is not shown in FIG. 0 device 5 limits the current IS by acting on the. ballast 1 when this current becomes excessive. We then operate in limitation and the output voltage of the power supply is no longer equal to the regulated voltage.

La figure 2 représente un schéma de principe d'un dispositif de limitation de courant par la méthode différentielle selon l'art connu. Comme cela a déjà été dit précédemment, ce dispositif mesure la différence des courants IS et I1 qui circulent dans l'impédance de charge variable de ltalimentation et dans une impédance de charge constante0 Dans la suite de la description, les différentes impédances seront considérées comme uniquement résistives, mais, il est bien entendu que l'invention s'applique aux cas où les impédances ne sont pas uniquement résistivesO
Ce dispositif est constitué par les résistances de charge variable RS et fixe R2. tes résistances RS et R2 sont chacune en série -avec une autre résistance, respectivement R-et R1. tes résistances R, RS
et R1, R2 sont montées en parallèle. La différence des courants I et I1 qui circulent dans R et R
U 2 est obtenue, à une constante près, par un dispositif différentiel 6 qui reçoit le-s tensions aux bornes des résistances R1 et-R. Ce dispositif assure également la comparaison de la différence des tensions qu'il reçoit à une valeur limite et l'faction sur le ballast
1 pour que cette différence-ne dépasse pas la valeur limite.
FIG. 2 represents a block diagram of a device for limiting current by the differential method according to the known art. As already mentioned above, this device measures the difference of the currents IS and I1 which flow in the variable load impedance of the power supply and in a constant load impedance0 In the following description, the different impedances will be considered as only resistive, but it is understood that the invention applies to cases where the impedances are not only resistive
This device is made up of variable load resistors RS and fixed resistors R2. your resistors RS and R2 are each in series -with another resistance, respectively R- and R1. your resistances R, RS
and R1, R2 are connected in parallel. The difference of the currents I and I1 which circulate in R and R
U 2 is obtained, to within a constant, by a differential device 6 which receives the voltages across the resistors R1 and -R. This device also ensures the comparison of the difference of the voltages it receives to a limit value and the fact on the ballast
1 so that this difference does not exceed the limit value.

La figure 3 représente la caractéristique
VS = f(IS) d'une alimentation comportant un dispositif selon la figure 2o Comme cela a déjà été dit précédemment, cette caractéristique est constituée pendant la phase de régulation, par une droite horizontale à la valeur de la tension régulée, VsR et pendant la phase de limitation, par un segment de -droite AB de pente positive qui relié un point A de
coordonnée VSR, ISM à un point B de coordonnée, VS
égale zéro et ISm. Il-a été démontré que la puissance dissipée par le ballast est maximale lorsque 15 =
ISo/2, où ISo est le courant au point d'intersection de la droite passant par A et 3 et de la droite repré
sentant la variation de V-en fonction de IS qui dé
croît avec Is. ta puissance dissipée est donc toujours maximale lorsque 15 est supérieur à ISM/2 C'est donc approximativement la partie de la caractéristique qui
est répérée par une double flèche sur la figure 3 qui
est la plus dangereuse pour le ballast.
Figure 3 shows the characteristic
VS = f (IS) of a power supply comprising a device according to FIG. 2o As has already been said previously, this characteristic is constituted during the regulation phase, by a horizontal straight line at the value of the regulated voltage, VsR and during the phase of limitation, by a segment of -right AB of positive slope which connects a point A of
VSR, ISM coordinate at a point B coordinate, VS
equals zero and ISm. It has been shown that the power dissipated by the ballast is maximum when 15 =
ISo / 2, where ISo is the current at the point of intersection of the line passing through A and 3 and the line represented
feeling the variation of V-as a function of IS which de
increases with Is. your dissipated power is thus always maximum when 15 is higher than ISM / 2 It is thus approximately the part of the characteristic which
is indicated by a double arrow in FIG. 3 which
is the most dangerous for ballast.

ta figure 4 représente un schéma de principe dgun mode de réalisation d'une alimentation selon l'invention. t'alimentation selon l'invention se distingue de l'art connu car elle comporte un élément non-linéaire en fonction du courant 7, monté en série avec l'une des résistances R (comme cela èst re-é- senté sur la figure 4), R1 ou-R2
t'élément non-linéaire en fonction du courant 7 peut etre constitué par une diode ou par une source de tension continue.Cet élément non-linéaire en fonction du courant assure dans une plage de variation de la résistance de charge variable RS, pour une même valeur de cette résistance, trois valeurs différentes de la tension de sortie de l'alimentation Vs. Seules les valeurs extrêmes de la tension de sortie correspondent à des points de fonctionnement stables et la plus forte valeur est égale à la tension de sortie stabilisée VSR.
your Figure 4 shows a block diagram of an embodiment of a power supply according to the invention. the power supply according to the invention differs from the known art because it comprises a non-linear element as a function of current 7, mounted in series with one of the resistors R (as shown in the figure 4), R1 or-R2
the non-linear element as a function of the current 7 can be constituted by a diode or by a DC voltage source. This non-linear element as a function of the current ensures in a range of variation of the variable load resistance RS, for a same value of this resistance, three different values of the output voltage of the supply Vs. Only the extreme values of the output voltage correspond to stable operating points and the highest value is equal to the stabilized output voltage VSR .

La figure 5 représente la caractéristique
VS = f(IS) d'une alimentation comportant un dispositif de protection selon l'invention0
Cette caractéristique comporte toujours une phase de régulation, qui est constituée par une droite horizontale à la valeur VSRO Ce qui change c'est l'allure de la caractéristique pendant la phase de limitation du courant. La caractéristique ngest plus alors constituée par un segment de droite mais par une courbe qui va toujours du point A de coordonnées VSR, 'SM au point B de coordonnées Vs égale zéro et ISm.
Figure 5 shows the characteristic
VS = f (IS) of a power supply comprising a protection device according to the invention0
This characteristic always includes a regulation phase, which consists of a horizontal straight line at the VSRO value. What changes is the appearance of the characteristic during the current limitation phase. The characteristic ngest more then constituted by a straight line segment but by a curve which always goes from point A of coordinates VSR, 'SM to point B of coordinates Vs equals zero and ISm.

Ta concavité de la courbe Au est telle que la droite d'équation V5 = R5015 ne la coupe pas pour les valeurs de la résistance R5 supérieures à R3. Lorsque R5 égale R3, la droite d'équation VS = R3.Iss est tangente à la courbe AB en un point F. Pour les valeurs de la résistance de charge variable ES supé- rieures à R3, on fonctionne donc en régulation. Your concavity of the curve Au is such that the line of equation V5 = R5015 does not cut it for the values of resistance R5 greater than R3. When R5 equals R3, the line of equation VS = R3.Iss is tangent to the curve AB at a point F. For the values of the variable load resistance ES greater than R3, we therefore operate in regulation.

Pour chaque valeur de la résistance de charge variable comprise entre R3 et R4, la droite d'équation Vs = RS.IS, coupe la courbe AB en deux points et la droite horizontale de régulation en un autre point. La valeur~R4 est celle pour laquelle la droite d'équation VS = RS.Is passe au point A. Il y a donc pour chaque valeur de la résistance de charge, trois valeurs différentes possibles de la tension de sortie de l'alimentation. For each value of the variable load resistance between R3 and R4, the line of equation Vs = RS.IS, intersects the curve AB at two points and the horizontal line of regulation at another point. The value ~ R4 is that for which the line of equation VS = RS.Is goes to point A. There are therefore for each value of the load resistance, three different possible values of the output voltage of the power supply.

Nous allons examiner la stabilité des trois points de fonctionnement possibles lorsque la résistance de charge est comprise entre R3 et R4, en prenant pour exemple sur la figure 5 une droite d' équa- tion VS = RS.Is qui coupe la courbe AB en deux points
D et E et la droite de régulation au point C
Les points C et E correspondent aux valeurs extrêmes de la tension de sortie et la plus forte valeur de la tension de sortie est la tension stabilisée VSR au point C.
We will examine the stability of the three possible operating points when the load resistance is between R3 and R4, taking for example in Figure 5 a line of equation VS = RS.Is which cuts the curve AB in two points
D and E and the regulation line at point C
Points C and E correspond to the extreme values of the output voltage and the highest value of the output voltage is the stabilized voltage VSR at point C.

Le point C est bien sûr un point de fonctionnement stable car, si pour une raison quelconque, il se produit une légère augmentation du courant IS, comme cela est représenté symboliquement sur la figure 5 par une flèche parallèle à la droite d' équa- tion VS = RS.IS qui passe au point C, le comparateur 4 agit sur le ballast 1 afin que la tension de sortie qui était devenue légèrement supérieure à VSR .retrouve la valeur VSR, ceci est symbolisé par une flèche de sens inverse à la première sur la figure 5. Point C is of course a stable operating point because, if for any reason, there is a slight increase in the current IS, as symbolically represented in Figure 5 by an arrow parallel to the equation line VS = RS.IS which passes to point C, the comparator 4 acts on the ballast 1 so that the output voltage which had become slightly higher than VSR. Finds the value VSR, this is symbolized by an arrow in opposite direction to the first in figure 5.

Si au contraire il se produit une légère diminution du courant Is, la tension de sortie deviens légère- ment inférieure à VSR et le comparateur 4 agit sur le ballast 1 pour que la tension redevienne égale à la tension stabilisée VSR. If, on the contrary, there is a slight decrease in the current Is, the output voltage becomes slightly lower than VSR and the comparator 4 acts on the ballast 1 so that the voltage becomes again equal to the stabilized voltage VSR.

Nous allons maintenant examiner la stabilité du point intermédiaire D. La courbe AB vérifie la condition Vt = 1, où Vg-représente la différence des tensions appliquées au dispositif 6 sur la figure 4 et où 1 égale la valeur limite à laquelle le dispo sitif 6 stabilise la différence des tensions V. . La courbe A3 partage le plan en deux zones, la zone de gauche qui contient la phase de régulation et ou est inférieure à 1 et la zone de droite où V est supérieure à 1.Lorsque pour une raison quelconque il se produit une légère augmentation du courant IS à partir du point D, le point de fonctionnement passe dans la zone où V est inférieure à 1, par conséquent le dispositif 6 n'agit pas sur le ballast 1 pour limiter le courant et celui-ci continue à coutre jusqu'à ce que le point de fonctionnement arrive au point C qui est un point de fonctionnement stable comme nous l'avons vu précédemment.De même, Si à partir du point
D il se produit une légère diminution du courant IS, le point de fonctionnement passe dans la zone où est supérieure à 1. lie dispositif 6 agit alors sur le ballast 1 pour diminuer le courant Is. Da diminution du courant IS se poursuit jusqu'à ce que le point de fonctionnement passe au point E qui est un point de fonctionnement stable comme nous allons le voir. lie point D est donc un point de fonctionnement instable.
We will now examine the stability of the intermediate point D. The curve AB satisfies the condition Vt = 1, where Vg-represents the difference of the voltages applied to the device 6 in figure 4 and where 1 equals the limit value at which the device 6 stabilizes the difference in voltages V.. The curve A3 divides the plane into two zones, the zone on the left which contains the regulation phase and or is less than 1 and the zone on the right where V is greater than 1. When for some reason there is a slight increase in the current IS from point D, the operating point passes into the zone where V is less than 1, consequently the device 6 does not act on the ballast 1 to limit the current and the latter continues to coulter until that the operating point arrives at point C which is a stable operating point as we saw previously. Similarly, if from the point
D there is a slight decrease in the IS current, the operating point passes into the zone where is greater than 1. The device 6 then acts on the ballast 1 to decrease the current Is. Da decrease in the IS current continues until what the operating point passes to point E which is a stable operating point as we will see. The point D is therefore an unstable operating point.

Lorsqu'à partir du point E, il se produit une légère augmentation de courant le point de fonctionnement passe dans la zone où VC est-supérieure à l, le dispositif 6 agit alors qur le ballast 1 pour limiter le courant 15 et le point de fonctionnement revient au point E. When from point E, a slight increase in current occurs, the operating point passes in the zone where VC is greater than 1, the device 6 then acts as the ballast 1 to limit the current 15 and the point of operation returns to point E.

De meme lorsqu'à partir du point E, le courant
Is subit une légère diminution, le-point de fonctionnement passe dans la région où V est inférieure à 1.
Similarly when from point E, the current
Is undergoes a slight decrease, the operating point passes in the region where V is less than 1.

Be dispositif 6 n'agit pas sur le ballast 1 pour limiter le courant, mais le comparateur 4 associé aux circuits 2 et 3 agit alors sur le ballast 1 pour augmenter la tension de sortie et provoque une légère augmentation du coursant qui ramène le point de fonctionnement au point E. te point E est donc un point de fonctionnement stable. Be device 6 does not act on the ballast 1 to limit the current, but the comparator 4 associated with circuits 2 and 3 then acts on the ballast 1 to increase the output voltage and causes a slight increase in the current which brings back the point of operating at point E. te point E is therefore a stable operating point.

tes points de fonctionnement de l'alimentation sont stables lorsque la pente de la droite d'équation
VS = R5. IS est inférieure à la dérivée première de la courbe AB. C'est ce qui produit sur la portion BS de cette courbe. Bes points de fonctionnement de l'alimentation sont instables lorsque la pente de la droite
VS = RS. IS est supérieure à la dérivée première de, la courbe AB, c'est ce qui se produit sur la portion AS de cette courbe. ta portion AF de la courbe AB, pour laquelle la consommation du ballast serait la plus importante s'il y avait un fonctionnement stable, correspond à un fonctionnement instable et cela permet de limiter l'importance des radiateurs associés au ballast.
your power supply operating points are stable when the slope of the equation line
VS = R5. IS is less than the first derivative of the AB curve. This is what produces on the BS portion of this curve. Bes power supply operating points are unstable when the slope of the right
VS = RS. IS is greater than the first derivative of, the curve AB, this is what occurs on the portion AS of this curve. your portion AF of the curve AB, for which the consumption of the ballast would be the greatest if there were stable operation, corresponds to unstable operation and this makes it possible to limit the importance of the radiators associated with the ballast.

Ba figure 6 représente un mode de réalisation pratique du ballast et du dispositif de limitation du courant dans le cas de l'alimentation représentée sur la figure 4. Ba FIG. 6 represents a practical embodiment of the ballast and of the device for limiting the current in the case of the power supply shown in FIG. 4.

lie dispositif de limitation du courant est constitué par un transistor 21 du type N27J, dont la base est connectée au point commun aux résitances R1 et R2 et dont l'émetteur est connecté au point commun à l'élément non linéaire 7 et à la résistance de charge variable Rs. Sur la figure 6, l'élément 7 est constitué par une diode. lie collecteur de T1 est relié à l'entrée du ballast. te ballast est essentiellement constitué par deux transitors T2 et T3, du-type NPN, qui sont montés en Darlington, des résistances R5 et R6 complètent le montage. The current limiting device is constituted by a transistor 21 of the N27J type, the base of which is connected to the point common to the resistors R1 and R2 and the emitter of which is connected to the point common to the non-linear element 7 and to the resistor variable charge Rs. In FIG. 6, the element 7 is constituted by a diode. The collector of T1 is connected to the input of the ballast. The ballast is essentially constituted by two transistors T2 and T3, of the NPN type, which are mounted in Darlington, resistors R5 and R6 complete the assembly.

te dispositif de limitation du courant est relié au ballast par l'intermédiaire de deux diodes D2, et D qui sont reliées aux bases des transistors 22 et T3. Deux autres diodes D1, entre l'émetteur de T2 et la résistance R1 et D4, entre la masse et le point commun à D2 et D3 servent à la protection du montage. The current limiting device is connected to the ballast via two diodes D2, and D which are connected to the bases of the transistors 22 and T3. Two other diodes D1, between the emitter of T2 and the resistor R1 and D4, between the ground and the point common to D2 and D3 are used to protect the assembly.

Une capacité C1 est branchée en parallèle sur R1. Elle permet d'accélérer la limitation du courant que doit réaliser T1. te comparateur 4 est relié à la base du transistor T3. A capacitor C1 is connected in parallel to R1. It accelerates the limitation of the current that T1 must achieve. comparator 4 is connected to the base of transistor T3.

Claims (5)

REVESI)ICATIOTSREVESI) ICATIOTS 1. Dispositif de protection d'une alimentation de tension stabilisée assurant la limitation du courant circulant dans une impédance de charge variable, cette limitation étant réalisée en mesurant la différence des courants circulant dans l'impédance de charge variable et dans une impédance de charge constante et en maintenant cette différence à une valeur limite, caractérisé en ce qu il comporte un élément non linéaire en fonction du courant (7) monté en série avec l'une des impédances de charge, qui assure, dans une plage de variation de l'impédance de charge variable, pour une meme valeur de cette impédance, trois valeurs différentes de la tension de sortie de l'alimentation, seules les valeurs éxtrêmes correspondant à des points de fonctionnement stables et la plus forte valeur étant égale à la tension stabilisée (VER) 1. Device for protecting a stabilized voltage supply ensuring the limitation of the current flowing in a variable load impedance, this limitation being achieved by measuring the difference of the currents flowing in the variable load impedance and in a constant load impedance and maintaining this difference at a limit value, characterized in that it comprises a non-linear element as a function of the current (7) connected in series with one of the load impedances, which ensures, within a range of variation of the variable load impedance, for the same value of this impedance, three different values of the power supply output voltage, only the extreme values corresponding to stable operating points and the highest value being equal to the stabilized voltage (VER ) 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément non linéaire (7) est une diode. 2. Device according to claim 1, characterized in that the non-linear element (7) is a diode. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément non linéaire (7) est une source de tension continue. 3. Device according to claim 1, characterized in that the non-linear element (7) is a source of direct voltage. 4. Alimentation de tension stabilisée assurant la limitation du courant circulant dans une impédance de charge variable, cette limitation étant réalisée en mesurant la différence des courants circulant dans l'impérance de charge variable et dans une impédance de charge constante et en maintenant cette différence à une valeur limite, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif selon l'une des revendications 1 à 3. 4. Stabilized voltage supply ensuring the limitation of the current flowing in a variable load impedance, this limitation being achieved by measuring the difference of the currents flowing in the variable load tolerance and in a constant load impedance and by maintaining this difference at a limit value, characterized in that it comprises a device according to one of claims 1 to 3. 5 Alimentation selon la revendication 4, caractériséeen ce que la différence des courants est obtenue, à une constante près, par un dispositif diftérentiel (6) qui reçoit les tensions aux bornes de deux résistances (R, R1) en série avec les impédances de charge (RS, R2) ce dispositif assurant également la comparaison de la différence des tensions qu'l1 reçoit à une valeur limite (1) et l'action sur le ballast (1) qui délivre le courant (Is) pour que la différence des tensions ne dépasse pas la valeur limite. 5 Power supply according to claim 4, characterized in that the difference in currents is obtained, to within a constant, by a differential device (6) which receives the voltages across two resistors (R, R1) in series with the load impedances (RS, R2) this device also ensuring the comparison of the difference in voltages that l1 receives at a limit value (1) and the action on the ballast (1) which delivers the current (Is) so that the difference in voltages does not exceed the limit value.
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