FR2472296A1 - Modular regulated power supply - uses regulator to control voltage applied to an inverter circuit to provide twin regulated supplies for electronic appts. - Google Patents
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Abstract
Description
la présente invention concerne le domaine des alimentations electriques de systèmes électroniques elle a plus particulièrement pour objet une alimenta- tion modulaire pressentant une grande adaptabilité à des sources énergie différentes et des systèmes électroniques utilisateurs diSterents. The present invention relates to the field of electronic power supplies of electronic systems it more particularly to a modular power supply sensing a great adaptability to different energy sources and different electronic systems users.
Une alimentation électrique dtun système électronique constitue l'interface entre une source d'énergies qui peut eatre un réseau fournissant une tension continue ou alternative, de caractéristiques variables) et un système électronique utilisant des tensions conti- nues dont les valeurs peuvent être très variables avec les systèmes, ainsi que les puissances globales requises. A power supply of an electronic system constitutes the interface between an energy source which may be a network supplying a DC or AC voltage, of variable characteristics) and an electronic system using continuous voltages whose values can be very variable with systems, as well as the global powers required.
Du fait de la diversité des sources énergie ét des systèmes utilisateurs, il est géneralement réalisé un dispositif d'alimentation adapté à chaque couple source-système utilisateur. De plus viennent dans certains cas des contraintes de presen- tation des matériels,qui peuvent nécessiter la réali- sation de plusieurs dispositifs d'alimentation pour un meme couple source-système . Ces contraintes -conduisent à la multiplication des modèles et par suite à un coût industriel élevé. Due to the diversity of energy sources and user systems, it is generally realized a power device adapted to each source-user system torque. In addition, in some cases, there are constraints on the presentation of the equipment, which may require the realization of several supply devices for the same source-system torque. These constraints lead to the multiplication of models and consequently to a high industrial cost.
La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation permettant d'eviter les inconvénients mentionnés ci-dessus : il est en effet susceptible, grâce à une structure modulaire, d'entre adapté à un plus grand nombre de sources d'énergie ou de systèmes électroniques utilisateurs différents : cette structure modulaire permet de réaliser des dispositifs
d'alimentation à l'aide du plus petit nombre possible
de types différents de modules standardisés.The subject of the present invention is a feed device making it possible to avoid the drawbacks mentioned above: it is indeed capable, thanks to a modular structure, of being adapted to a larger number of energy sources or electronic systems different users: this modular structure allows to realize devices
feeding with the smallest possible number
different types of standardized modules.
Plus précisément, le système selon l'invention
comporte trois ensembles de circuits
- un premier ensemble, relié à la source d'énergie,
qui comporte au moins un module de filtrage, un module de transposition et de régulation et un réservoir d'énergie, cet ensemble fournissant une tension
de valeur pré-définie, régulée, sensiblement continue,
et ce, quelles que soient les caractéristiques de la
source d'énergie
- un deuxième ensemble qui reçoit la tension précé
dente, qui comporte au moins un module onduleur et
un ou plusieurs modules générateurs, et qui fournit
les tensions spécifiques aux systèmes utilisateurs
considérés - - un troisième ensemble qui comporte notamment un
oscillateur et des circuits auxiliaires de comparai
son et de commande, cet ensemble recevant des signaux
prélevés en différents points du système précédent et
contrôlant notamment le module de transposition et le module onduleur.More specifically, the system according to the invention
has three sets of circuits
a first set, connected to the energy source,
which comprises at least one filtering module, a transposition and regulation module and an energy reservoir, this assembly providing a voltage
pre-defined value, regulated, substantially continuous,
whatever the characteristics of the
energy source
a second set which receives the aforementioned voltage
dente, which comprises at least one inverter module and
one or more generator modules, and which provides
the voltages specific to the user systems
considered - - a third group comprising in particular a
oscillator and auxiliary circuits of comparai
sound and control, this set receiving signals
taken from different points of the previous system and
controlling in particular the transposition module and the inverter module.
D'autres objets, caractéristiques et résultats
de l'invention ressortiront de la description suivante,
donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée
par les dessins annexés, qui représentent
- la figure 1, le schéma général du dispositif selon l'invention invention
- la figure 2, un schéma partiel illustrant la mise en
parallèle d'un certain nombre de modules de la figure précédente
- la figure 5, a à c, des schémas du module de filtrage
du dispositif de la figure I
- la figure 4, a et b, des schémas du module de transposition du dispositif de la figure 1 - la figure 5, le schémades modules onduleur et générateur utilisés dans le dispositif selon l'invention - la figure 6, le circuit de commande du module de transposition utilisé dans le dispositif selon l'invention.Other objects, features and results
of the invention will emerge from the following description,
given by way of non-limiting example and illustrated
by the attached drawings, which represent
- Figure 1, the general diagram of the device according to the invention
- Figure 2, a partial diagram illustrating the implementation
parallel of a number of modules of the previous figure
FIG. 5, a to c, diagrams of the filtering module
of the device of Figure I
FIG. 4, a and b, diagrams of the transposition module of the device of FIG. 1; FIG. 5, the diagrams of the inverter and generator modules used in the device according to the invention; FIG. 6, the control circuit of FIG. transposition module used in the device according to the invention.
Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux memes éléments. In these different figures, the same references refer to the same elements.
La figure 1 représente donc le schéma général du dispositif selon l'invention. FIG. 1 therefore represents the general diagram of the device according to the invention.
Ce dispositif comporte trois ensembles de circuits - un premier ensemble, repéré 1, qui reçoit une tension VE ,fournie par une source d'énergie extérieure et qui peut être continue (et égale à 24,28 ou 48 volts par exemple) ou alternative (de 50 à 400 Hertz par exemple), monophasée ou triphasée, dont l'amplitude nominale peut varier de 115 volts à 220 volts.Cet ensemble fournit en un point  une tension VA d'une valeur prédéfinie, sensiblement continue et régulée, indépendante de - un deuxième ensemble (2) qui assure la conversion de cette tension VA en un signal U présentant les caractéristiques requises par le système électronique utilisateur - un troisième ensemble (3) qui comporte des circuits auxiliaires de commande et de comparaison, qui reçoit des signaux prélevés en différents points du système, ctest-à-dire le signal VE, le signal U, le signal VA notamment, et qui commande chacun des deux ensembles précédents. This device comprises three sets of circuits - a first set, marked 1, which receives a voltage VE, supplied by an external energy source and which can be continuous (and equal to 24.28 or 48 volts, for example) or alternatively ( from 50 to 400 Hertz, for example), single-phase or three-phase, whose nominal amplitude can vary from 115 volts to 220 volts.This assembly provides at a point  a voltage VA of a predefined value, substantially continuous and regulated, independent of a second assembly (2) which converts this voltage VA into a signal U having the characteristics required by the user electronic system; a third assembly (3) which comprises auxiliary control and comparison circuits, which receives signals; taken at different points of the system, that is to say the signal VE, the signal U, the signal VA in particular, and which controls each of the two previous sets.
L'ensemble 1 comporte trois circuits modulaires, qui sont des quadripoles connectés en cascade. Le premier d'entre eux est un circuit de filtrage Il ayant pour objet l'isolation de la tension VE par le filtrage d'un certain nombre de signaux parasites, notamment de signaux transitoires. lie signal de sortie du filtre il est disponible en un point H où est connecté un circuit 12 assurant le redressement de ce signal, sa transposition à une certaine tension prédéfinie, par élévation ou abaissement de la tension
VE, et enfin la régulation de cette tension. Le signal ainsi obtenu, en un point repéré I, est transmis à un réservoir d'énergie 13 qui permet une stabilisation de la tension au point A.The assembly 1 comprises three modular circuits, which are quadrupoles connected in cascade. The first of them is a filter circuit It has for object the isolation of the voltage VE by the filtering of a certain number of parasitic signals, in particular of transient signals. the output signal of the filter is available at a point H where is connected a circuit 12 ensuring the recovery of this signal, its transposition to a certain preset voltage, by raising or lowering the voltage
VE, and finally the regulation of this voltage. The signal thus obtained, at a point marked I, is transmitted to a reservoir of energy 13 which allows a stabilization of the voltage at point A.
La tension au point A (VA) est choisie de telle sorte qu'elle puisse être obtenue quelle que soit la tension d'entrée VE par seulement deux types de transposeurs 12 interchangeables : un circuittranspo- seur élévateur de tension et un circuit transposeur abaisseur de tension, décrits plus loin. Le choix de cette tension résulte d'un compromis entre les tensions extrêmes couramment rencontrées pour la tension d'entrée VE, pour faciliter la normalisation, ainsi que pour faciliter le filtrage et la distribution de énergie, compte tenu également de considérations d'encombrement et de coût. Une valeur préférée pour la tension VA est d'environ 75 volts. The voltage at the point A (VA) is chosen so that it can be obtained regardless of the input voltage VE by only two types of interchangeable transposers 12: a step-up transverter circuit and a step-down transposer circuit. voltage, described later. The choice of this voltage results from a compromise between the extreme voltages commonly encountered for the input voltage VE, to facilitate standardization, as well as to facilitate the filtering and distribution of energy, also taking account of space considerations and cost. A preferred value for the VA voltage is about 75 volts.
Te module réservoir d'énergie 13 peut avantageusement être constitué par un condensateur de forte valeur connecté entre le point F et la masse. il a pour but de suppléer à la source d'énergie extérieure lorsque la tension VE n'a plus une valeur suffisante pour garantir la régulation de la tension intermédiaire
VA
l'ensemble convertisseur 2 comporte deux circuits modulaires, également constitués par des quadripoles connectés en cascade : un onduleur 21 et un générateur 22. li'onduleur 21, connecté au point A, a pour fonction de-transformer la tension VA en une tension périodique. Le générateur 22, connecté à la sortie
B de l'onduleur 21, a pour fonction de délivrer à partir d'une tension d'entrée normalisée (Vg) une tension d'utilisation U adaptée aux besoins.The energy reservoir module 13 may advantageously be constituted by a capacitor of high value connected between the point F and the ground. it is intended to supplement the external power source when the voltage VE no longer has a value sufficient to guarantee the regulation of the intermediate voltage
GO
the converter unit 2 comprises two modular circuits, also constituted by quadrupoles connected in cascade: an inverter 21 and a generator 22. the inverter 21, connected to the point A, has the function of transforming the voltage VA into a periodic voltage . The generator 22, connected to the output
B of the inverter 21, has the function of delivering from a normalized input voltage (Vg) a user voltage U adapted to the needs.
Les circuits auxiliaires 3 comportent notamment un oscillateur, des circuits comparateurs et des circuits de commande ; ils reçoivent notamment la tension d'entrée VB, la tension délivrée par l'ondu- leur 21, la tension U, la tension VA et un certain nombre de commandes extérieures (flèche 30 sur la figure) telles que asservissement en température, controle du démarrage du dispositif, commande à distance, etc. Ces circuits commandent le circuit de transposition 12 et assurent une synchronisation de l'onduleur 21, ainsi qu'il est décrit plus loin. Auxiliary circuits 3 comprise in particular an oscillator, comparator circuits and control circuits; they receive in particular the input voltage VB, the voltage delivered by the inverter 21, the voltage U, the voltage VA and a certain number of external controls (arrow 30 in the figure) such as temperature control, control of the device startup, remote control, etc. These circuits control the transposition circuit 12 and provide synchronization of the inverter 21, as described below.
La figure 2 est un schéma partiel du dispositif selon l'invention, illustrant la mise en parallèle des circuits de la figure 1, permettant d'obtenir des puissances variables grace à la modularité du dispositif. FIG. 2 is a partial diagram of the device according to the invention, illustrating the paralleling of the circuits of FIG. 1, making it possible to obtain variable powers thanks to the modularity of the device.
Sur cette figure, on retrouve la tension VE qui est reçue par exemple par deux filtres 11a et 11b connectés en parallèle entre les points E et H la tension filtrée est traitée par exemple par trois transposeurs, 12a, 12b et 12c, également connectés en parallèle, entre les points H et J ; ceux-ci alimentent le réservoir d'énergie 13. Au point A sont par exemple connectés toujours en parallèle un certain nombre d'onduleurs,repérés 21a ... 21i. Au point
B, il est possible soit de connecter un seul générateur 22 fournissant un signal d'utilisation U de grande puissance, ou plusieurs générateurs, deux dans 11 exemple de la figure, repérés 22a et 22b, fournissant chacun un signal différent (Ua, Ub), spécifiques aux systèmes électroniques utilisateurs.In this figure, there is the voltage VE which is received for example by two filters 11a and 11b connected in parallel between the points E and H the filtered voltage is processed for example by three transposers, 12a, 12b and 12c, also connected in parallel between points H and J; these power the energy reservoir 13. At point A are for example always connected in parallel a number of inverters, marked 21a ... 21i. On point
B, it is possible either to connect a single generator 22 providing a high power utilization signal U, or several generators, two in the example of the figure, marked 22a and 22b, each providing a different signal (Ua, Ub) , specific to user electronics systems.
En ce qui concerne le module réservoir d'énergie 13, dans une variante de réalisation non représentée, il comporte de plus un module analogue aux modules transposeurs 12, une résistance et une capacité, connectés de la façon suivante : la capacité est reliée aux bornes d'entrée du module (H1 et H2 sur la figure 4), l'une de celles-ci (H1) étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance au point
A (repéré A1 sur la figure 5) où est prélevée la tension VA ; les bornes de sortie du module sont reliées au point J, comme celles des autres modules 12.Regarding the energy reservoir module 13, in an embodiment variant not shown, it further comprises a module similar to the transposing modules 12, a resistor and a capacitor, connected in the following way: the capacitor is connected to the terminals of the module (H1 and H2 in FIG. 4), one of which (H1) is connected via a resistor to the point
A (marked A1 in FIG. 5) from which the voltage VA is taken; the output terminals of the module are connected to the point J, like those of the other modules 12.
Cette structure très modulaire permet donc d'augmenter très aisément la puissance des signaux U de sortie, tout en facilitant la maintenabilité du système. This very modular structure thus makes it possible to very easily increase the power of the output signals U, while facilitating the maintainability of the system.
La figure 3, a à c, représente différents schémas du module de filtrage utilisé dans le dispositif de la figure 1. FIG. 3 a to c represents different diagrams of the filtering module used in the device of FIG.
La figure 3a représente un module élémentaire, noté F, ayant une entrée 41 et une sortie 42 ; entre les bornes 41 et 42 est connectée une inductance 1F entre la borne 41 et la terre est connectée une capacité CF1 et entre la borne 42 et la terre une seconde capacité CF2
Lorsque la source d'énergie est un réseau triphasé comportant quatre voies, c'est-à-dire une pour chaque phase et un neutre, on dispose un module élé mentaire F sur chacune des voies.FIG. 3a represents an elementary module, denoted F, having an input 41 and an output 42; between the terminals 41 and 42 is connected an inductance 1F between the terminal 41 and the ground is connected a capacitor CF1 and between the terminal 42 and the ground a second capacitor CF2
When the power source is a three-phase network comprising four channels, that is to say one for each phase and a neutral, there is an elementary module F on each of the channels.
Lorsque la source d'énergie est constituée par un réseau monophasé, on dispose quatre modules tels que F, deux à deux en série comme représenté sur le schéma de la figure 3b : comme décrit précédemment, le module de filtrage est un quadripole dont les bornes d'entrée, recevant la tension VE, sont repérés E1 et E2 et les bornes de sortie, fournissant la tension VH, sont repérés H1 et H2. When the energy source is constituted by a single-phase network, four modules such as F are provided, two by two in series as shown in the diagram of FIG. 3b: as previously described, the filtering module is a quadrupole whose terminals input, receiving the voltage VE, are marked E1 and E2 and the output terminals, providing the voltage VH, are marked H1 and H2.
Deux modules élémentaires F1 et F2, sont connectés en série entre E1 et H1 et deux autres modules élémentaires, F3 et F4, sont connectés en série entre
E2 et H2.Two elementary modules F1 and F2, are connected in series between E1 and H1 and two other elementary modules, F3 and F4, are connected in series between
E2 and H2.
Le diagramme de la figure 3c représente le quadripole de filtrage dans le cas où la source d'énergie est constituée par un réseau continu. Comme précédemment, les bornes d'entrée sont repérées Et et E2 et les bornes de sortie de ce module H1 et H2. The diagram of FIG. 3c represents the filter quadrupole in the case where the energy source is constituted by a continuous network. As before, the input terminals are marked Et and E2 and the output terminals of this module H1 and H2.
On utilise ici également quatre modules élémentaires, deux d'entre eux (F5 et F6) étant connectés en parallèle entre les bornes E1 et H1, et les deux autres modules (F7 et F8) étant connectés également en parallèle mais entre les bornes E2 et H2.Four elementary modules are also used here, two of them (F5 and F6) being connected in parallel between the terminals E1 and H1, and the other two modules (F7 and F8) being also connected in parallel but between the terminals E2 and H2.
Sur la figure 4, a et b, est représenté le module de transposition 12 utilisé dans le dispositif de la figure 1, dans le cas d'un circuit élévateur de tension (schéma a) et dans le cas d'un circuit abaisseur de tension (schéma b). FIG. 4, a and b, shows the transposition module 12 used in the device of FIG. 1, in the case of a voltage booster circuit (diagram a) and in the case of a voltage-reducing circuit (diagram b).
Le module transposeur est un quadripole dont les deux bornes d'entrée sont repérées H1 et H2 et les deux bornes de sortie J1 et J2. Entre H1 et J1 sont connectées une inductance T1 et une diode D1 en série, leur point commun étant noté K1. Entre les bornes H1 et H2 est connectée une capacité d'entrée C1 ; entre les bornes de sortie J1 et J2 est connectée une capacité de sortie C2. Entre les points K1 et H2 sont connectés en série un transistor ?1 du type NPN, par son émetteur et son collecteur et une résistance R1, le transistor T1 recevant sur sa base un signal de commande venant de l'ensemble de contrôle 3, celui-ci recevant l'indication du courant circulant entre le transistor T et la résistance R1. The transposing module is a quadripole whose two input terminals are labeled H1 and H2 and the two output terminals J1 and J2. Between H1 and J1 are connected an inductance T1 and a diode D1 in series, their common point being denoted K1. Between the terminals H1 and H2 is connected an input capacitor C1; between the output terminals J1 and J2 is connected an output capacitance C2. Between the points K1 and H2 are connected in series an NPN transistor? 1, by its emitter and its collector and a resistor R1, the transistor T1 receiving on its base a control signal coming from the control unit 3, that it receives the indication of the current flowing between the transistor T and the resistor R1.
En fonction des valeurs les plus fréquentes données plus haut pour la source d'énergie extérieure, il apparait que cet adaptateur-élévateur est destiné à recevoir une tension VH continue. Ce module permet d'avoir les mêmes caractéristiques de tension en J, quelles que soient les caractéristiques du réseau source, en dehors des considérations de coupure ou d'affaiblissement de la source, mentionnées plus haut. Pour cela, l'ensemble 3 assure l'élévation de tension quelles que soient la variation du réseau d'une part et celle de la charge d'utilisation d'autre part, par la variation du rapport de conduction T; du transistor T1, l étant To la largeur de conduction du transistor et T0 la période du signal S1 reçu sur la base du transistor
T1 en provenance de l'ensemble 7. According to the most frequent values given above for the external power source, it appears that this adapter-elevator is intended to receive a continuous VH voltage. This module makes it possible to have the same characteristics of voltage in J, whatever the characteristics of the source network, apart from the considerations of breaking or weakening of the source, mentioned above. For this, the assembly 3 ensures the voltage rise regardless of the variation of the network on the one hand and that of the load of use on the other hand, by the variation of the conduction ratio T; of the transistor T1, l being the conduction width of the transistor and T0 the period of the signal S1 received on the basis of the transistor
T1 from the set 7.
Le fonctionnement de ce circuit est le suivant pendant la durée H où le transistor 21 est saturé, l'inductance lî stocke de l'énergie ; lorsque le transistor se bloque, cette énergie est transmise au condensateur C2 par l'intermédiaire de la diode de récupération d'énergie D1, connectée dans le sens passant de l'inductance lî vers la borne J1. The operation of this circuit is as follows during the time H when the transistor 21 is saturated, the inductance 11 stores energy; when the transistor blocks, this energy is transmitted to the capacitor C2 via the energy recovery diode D1, connected in the direction from the inductance 11 to the terminal J1.
Le circuit illustré figure 4 correspond au cas où le module de transposition réalise un abaissement de tension. Dans les cas habituels de sources d'énergie mentionnés plus haut, ce cas correspond à une tension V alternative redressée, ce redressement étant alors effectué dans le module de filtrage légèrement modifié par rapport au schéma de la figure 3a, par exemple par l'addition d'une diode connectée en série à l'entrée du module F. The circuit illustrated in FIG. 4 corresponds to the case where the transposition module performs a lowering of voltage. In the usual cases of energy sources mentioned above, this case corresponds to a rectified AC voltage V, this rectification then being carried out in the filter module slightly modified with respect to the diagram of FIG. 3a, for example by the addition a diode connected in series to the input of the module F.
Dans ce cas, on trouve connectés entre le point d'entrée H1 et la borne de sortie J1 successivement le collecteur et l'émetteur d'un transistor NPN T2, une résistance R2 et une inductance B2 deux capacités C3 et C4 sont connectées respectivement entre les bornes d'entrée H1 et H2 et entre les bornes de sortie J1 et J2 ; une diode D2 est connectée entre la borne H2 et le point K2 commun à la résistance R2 et à l'inductance Lui2. De façon analogue au schéma de la figure 4a, le transistor T2 est commandé par 11 ensemble 3, par l'intermédiaire du signal S1 reçu sur sa base, et l'ensemble 3 reçoit l'indication du courant entre le transistor T2 et la résistance R2, la commande de la régulation steffec- tuant de façon analogue. In this case, there is connected between the input point H1 and the output terminal J1 successively the collector and the emitter of an NPN transistor T2, a resistor R2 and an inductance B2, two capacitors C3 and C4 are respectively connected between input terminals H1 and H2 and between output terminals J1 and J2; a diode D2 is connected between the terminal H2 and the point K2 common to the resistor R2 and the inductance Lui2. In a similar manner to the diagram of FIG. 4a, the transistor T2 is controlled by the set 3, via the signal S1 received on its base, and the assembly 3 receives the indication of the current between the transistor T2 and the resistor R2, the control of the regulation stepping in a similar way.
La figure 5 représente le schéma de l'onduleur et du genérateur utilisés dans le dispositif selon l'invention. FIG. 5 represents the diagram of the inverter and the generator used in the device according to the invention.
Le module onduleur comporte deux bornes d'entrée A1 et A2 entre lesquelles est connectée une capacité C5 ; le point A1 est par ailleurs connecté au point commun de deux enroulements B3 et B4, constituant le primaire d'un transformateur T. les deux autres bornes de ces enroulements sont reliées à respectivement deux transistors T3 et T montés en
4 opposition, ceux-ci étant par ailleurs reliés à la borne A2 ; les transistors T3 et T4 sont commandés par l'intermédiaire de leur base par un signal périodique fourni par l'ensemble de commande 3.The inverter module has two input terminals A1 and A2 between which a capacitor C5 is connected; the point A1 is also connected to the common point of two windings B3 and B4 constituting the primary of a transformer T. The other two terminals of these windings are connected to respectively two transistors T3 and T mounted in
4 opposition, which are also connected to terminal A2; the transistors T3 and T4 are controlled via their base by a periodic signal supplied by the control unit 3.
Le secondaire du transformateur T est constitué par au moins deux autres enroulements 15 et L6 montés en série avec deux diodes reliées à un même point M et montées en opposition ; au point M est connectée une inductance B9 et un condensateur C6, connecté par ailleurs au point N, commun aux deux enroulements L5 et L6 ; la tension d'utilisation est disponible aux bornes du condensateur C6, le courant passant au point commun aux éléments 19 et C6 étant prélevé à destination de ensemble de contrôle 3. The secondary of the transformer T consists of at least two other windings 15 and L6 connected in series with two diodes connected to the same point M and mounted in opposition; at the point M is connected an inductance B9 and a capacitor C6, furthermore connected to the point N, common to the two windings L5 and L6; the operating voltage is available at the terminals of the capacitor C6, the current passing at the point common to the elements 19 and C6 being taken to control set 3.
Entre les points M et N, on obtient une tension pseudo continue, c'est-à-dire présentant des zéros de courte durée par rapport à sa valeur non nulle, qui est par ailleurs constante et fonction du rapport de transformation du transformateur T. Cette tension est donc filtrée par un circuit par exemple de type 10 comme représenté sur la figure (éléments L9 et C6), pour constituer la tension continue U1 désirée. Between the points M and N, a pseudo-continuous voltage is obtained, that is to say having short-term zeros with respect to its non-zero value, which is moreover constant and a function of the transformation ratio of the transformer T. This voltage is thus filtered by a circuit for example of type 10 as shown in the figure (elements L9 and C6), to constitute the desired DC voltage U1.
Comme représenté sur la figure, le secondaire du transformateur T peut comporter d'autres enroule ment s tels que B7 et B8 reliés en série, leur point commun étant repéré N1, T7 et 18 étant connectés également, comme précédemment L5 et B6 l'étaient aux diodes D3 et D4, à deux diodes D5 et D6 reliées à un point commun M1 et montées en opposition, une seconde tension d'utilisation U2 étant disponible aux bornes d'un condensateur C7 branché entre le point N1 et une borne d'une inductance T10 dont l'autre borne est reliée à M1. As shown in the figure, the secondary of the transformer T may comprise other windings such as B7 and B8 connected in series, their common point being marked N1, T7 and 18 being connected also, as previously L5 and B6 were at the diodes D3 and D4, with two diodes D5 and D6 connected to a common point M1 and mounted in opposition, a second utilization voltage U2 being available across a capacitor C7 connected between the point N1 and a terminal of a inductor T10 whose other terminal is connected to M1.
Ce montage présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer - une impédance statique et dynamique faible ; - un filtrage réduit de la tension de sortie U - l'obtention d'une alimentation multisources
(u1, U2 ...) peu encombrante par simple multiplica
tion des enroulements secondaires du transforma
teur.This arrangement has a number of advantages among which can be mentioned - a low static and dynamic impedance; - reduced filtering of the output voltage U - obtaining a multi-source power supply
(u1, U2 ...) space-saving by simple multiplica
secondary windings of the transforma
tor.
La figure 6 représente le circuit de commande du module de transposition (12 sur la figure 1), ce circuit faisant partie de ensemble 3 de Ja figure 1. FIG. 6 shows the control circuit of the transposition module (12 in FIG. 1), this circuit forming part of assembly 3 of FIG.
Ce circuit comporte principalement un oscillateur 31 fournissant un signal S en dents de scie, un comparateur 32 et un additionneur 33. This circuit mainly comprises an oscillator 31 providing a sawtooth signal S, a comparator 32 and an adder 33.
L'additionneur 33 reçoit d'une part un courant représentant le signal de sortie (U) du générateur 22 et d'autre part un courant prélevé dans le module transposeur 12, au niveau du transistor T1 (fig. 4a) ou T2 (fig. 4b) selon le circuit concerné, et éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur de courant (non représenté). Le signal SE résultant de la somme des deux signaux précédents, constituant un signal d'erreur, est soustrait au signal S par le comparateur 32 afin de constituer le signal S1 de commande des transistors T1 ou 22. The adder 33 receives on the one hand a current representing the output signal (U) of the generator 22 and, on the other hand, a current taken from the transposing module 12, at the level of the transistor T1 (Fig. 4a) or T2 (Fig. 4b) according to the circuit concerned, and possibly via a current amplifier (not shown). The signal SE resulting from the sum of the two preceding signals, constituting an error signal, is subtracted from the signal S by the comparator 32 in order to constitute the control signal S1 of the transistors T1 or 22.
il est à noter que, lorsqu'on utilise la mise en parallèle des modules 12 comme illustré figure 2, l'additionneur 33 est commun à tous les modules. De ce fait, le signal d'erreur SE étant commun à plusieurs modules 12, il se produit un auto-équilibrage des courants sans condition de phase entre les modules. it should be noted that, when using the paralleling of the modules 12 as shown in Figure 2, the adder 33 is common to all modules. Because of this, since the error signal SE is common to several modules 12, self-balancing of the currents occurs without any phase condition between the modules.
Par ailleurs, la limitation de courant dans le transistor T1 (ou T2) est assurée lorsque le signal
SE atteint le niveau de la dent de scie du signal S.Moreover, the current limitation in the transistor T1 (or T2) is ensured when the signal
SE reaches the level of sawtooth of signal S.
Toujours pour le cas où sont connectés plusieurs (n) modules transposeurs (12) en parallèle, il est connecté un oscillateur 31 et un comparateur 32 à chaque module 12, seul l'additionneur 33 restant commun aux différents modules ; ce dernier comporte alors de plus une entrée 34 de synchronisation, permettant de retarder le signal S d'une durée égale à To, égale pour tous les modules. il est alors possin ble de déphaser les modules 12 de 2Y l'un par rapport
n à l'autre, ce qui présente un certain nombre d'avantages. Ce déphasage de 2 d'un module par rapport à l'autre peut être réalisé par un circuit supplémentaire, non représenté, recevant le signal S (sortie 35 sur la figure 6), le retardant d'une durée To n et le transmettant à l'entrée 34 du module suivant. Still for the case where are connected several (n) transposing modules (12) in parallel, there is connected an oscillator 31 and a comparator 32 to each module 12, only the adder 33 remaining common to the various modules; the latter then furthermore comprises a synchronization input 34, making it possible to delay the signal S by a duration equal to To equal for all the modules. it is then possible to phase out the modules 12 of 2Y with respect to
n to the other, which has a number of advantages. This phase shift of 2 of one module relative to the other can be realized by an additional circuit, not shown, receiving the signal S (output 35 in FIG. 6), delaying it by a duration To n and transmitting it to input 34 of the next module.
il est à noter que ce processus de déphasage des modules 12 les uns par rapport aux autres peut être mis en oeuvre de la même manière pour les modules onduleurs et générateurs, à l'aide d'un oscillateur et d'un élément à retard, lorsque ces modules sont mis en parallèle. it should be noted that this phase-shifting process of the modules 12 with respect to one another can be implemented in the same way for the inverter and generator modules, using an oscillator and a delay element, when these modules are put in parallel.
Ceci présente l'avantage de ne pas cumuler aux mêmes instants les appels au module réservoir d'énergie (13) provenant des différents onduleurs, et permet notamment la quasi-constance de l'encombrement du module de filtrage, quelle que soit sa puissance. This has the advantage of not accumulating at the same time the calls to the energy reservoir module (13) from the various inverters, and allows in particular the quasi-constancy of the congestion of the filter module, regardless of its power.
En ce qui concerne la commande du module ondu leur (21) par le circuit 3, comme représenté sur la figure 5 pour les transistors T3 et T4, elle est réalisée par des circuits analogues à ceux représentés figure 6, les signaux provenant du module 12 et dirigés vers lui étant remplacés par ceux relatifs au module 21. With regard to the control of the ONU module (21) by the circuit 3, as shown in FIG. 5 for the transistors T3 and T4, it is performed by circuits similar to those shown in FIG. 6, the signals coming from the module 12 and directed to it being replaced by those relating to module 21.
Enfin, le dispositif selon l'invention comporte encore un certain nombre de contrôles et d'asservissements habituels dans les systèmes d'alimentation, qui sont globalement regroupés, avec les autres circuits de commande du dispositif, dans le bloc 3 de la figure 1 mais ne sont pas décrits en détails ici parce que réalisés de façon classique. il s'agit notamment du contrôle de la surcharge de courant au point B, pendant la mise sous tension ou pendant des courts-circuits accidentels dans le système utilisateur par exemple ; du contrôle de la surtension au point A ; du contrôle de la tension (sur - ou soustension ou coupure) de la source d'énergie du point
E ; des asservissements en température, notamment des oscillateurs ; du contrôle du fonctionnement du dispositif au démarrage.Finally, the device according to the invention also comprises a certain number of checks and servocontrollings customary in the supply systems, which are globally grouped together with the other control circuits of the device, in block 3 of FIG. are not described in detail here because made in a conventional manner. these include the control of the current overload at point B, during power up or during accidental short circuits in the user system for example; overvoltage control at point A; control of the voltage (on - or undervoltage or cutoff) of the energy source of the point
E; temperature controls, in particular oscillators; the operation of the device at startup.
Le dispositif d'alimentation décrit ci-dessus présente donc de nombreux avantages, parmi lesquels on peut citer - la neutralisation des coupures accidentelles de la source d'énergie, grâce au module réservoir d'énergie qui est d'ailleurs susceptible d'extension par capacité ou batterie extérieure au module, ce qui est particulièrement utile dans le cas où cette source est un réseau industriel 50 ou 60 Hz et que le système utilisateur comporte des mémoires volatiles - l'applicabilité à de nombreux types de sources d'énergie comme de systèmes utilisateurs - la diversité des présentations réalisables à partir de modules connectables simplement, en série et en parallèle. The feed device described above therefore has many advantages, among which we can cite - the neutralization of accidental cuts of the energy source, thanks to the energy reservoir module which is also likely to extend by capacitance or battery external to the module, which is particularly useful in the case where this source is a 50 or 60 Hz industrial network and the user system contains volatile memories - the applicability to many types of energy sources such as user systems - the diversity of presentations that can be made from modules that can be connected simply, in series and in parallel.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7931489A FR2472296A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Modular regulated power supply - uses regulator to control voltage applied to an inverter circuit to provide twin regulated supplies for electronic appts. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7931489A FR2472296A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Modular regulated power supply - uses regulator to control voltage applied to an inverter circuit to provide twin regulated supplies for electronic appts. |
Publications (2)
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FR2472296A1 true FR2472296A1 (en) | 1981-06-26 |
FR2472296B1 FR2472296B1 (en) | 1984-09-14 |
Family
ID=9233097
Family Applications (1)
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FR7931489A Granted FR2472296A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Modular regulated power supply - uses regulator to control voltage applied to an inverter circuit to provide twin regulated supplies for electronic appts. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2472296A1 (en) |
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- 1979-12-21 FR FR7931489A patent/FR2472296A1/en active Granted
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EXBK/70 * |
EXBK/76 * |
EXBK/77 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2472296B1 (en) | 1984-09-14 |
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