FR2509926A1 - Circuit d'onduleur a commutation rapide - Google Patents

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FR2509926A1
FR2509926A1 FR8212297A FR8212297A FR2509926A1 FR 2509926 A1 FR2509926 A1 FR 2509926A1 FR 8212297 A FR8212297 A FR 8212297A FR 8212297 A FR8212297 A FR 8212297A FR 2509926 A1 FR2509926 A1 FR 2509926A1
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transistor
current
conductive
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FR8212297A
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English (en)
Inventor
Thomas Edwin Anderson
Alvin Ardell Bush
Hohn Giorgis Jr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration

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Abstract

CIRCUIT D'ONDULEUR A COMMUTATION RAPIDE UTILISANT LA CARACTERISTIQUE DE "STOCKAGE DE CHARGES" DES TRANSISTORS. CE CIRCUIT COMPREND UNE PREMIERE ET SECONDE PAIRE DE TRANSISTORS Q1, Q3; Q2, Q4 BRANCHEES DE MANIERE A FOURNIR ALTERNATIVEMENT UN COURANT A LA CHARGE A PARTIR DE LA SOURCE D'ENERGIE, CHAQUE PAIRE DE TRANSISTORS COMPORTANT DES PREMIERS TRANSISTORS Q3, Q4 ET DES SECONDS TRANSISTORS Q1, Q2 DONT LES TRAJETS COLLECTEUR-EMETTEUR SONT RELIES EN SERIE ENTRE UNE EXTREMITE DE LA CHARGE 17 ET UNE BORNE 11, 12 DE LA SOURCE D'ENERGIE EN COURANT CONTINU, UNE SOURCE 41 DE SIGNAUX DE COMMANDE DE TENSION ALTERNATIFS 42 APPLIQUEE EN OPPOSITION DE PHASE AUX PREMIERS TRANSISTORS Q3, Q4 POUR LEUR PERMETTRE D'ETRE RENDUS SEQUENTIELLEMENT CONDUCTEURS, LES SECONDS TRANSISTORS Q1, Q2 PRESENTANT LA CARACTERISTIQUE DE STOCKER UNE CHARGE APPLIQUEE A LEURS ELECTRODES DE COMMANDE, ET LA CHARGE 16 PRESENTANT LA CARACTERISTIQUE D'INDUIRE UN COURANT D'ACCUMULATION LORSQU'UN COURANT LA TRAVERSANT SE TERMINE, DES MOYENS D1, D2 BRANCHES ENTRE LA CHARGE ET LES ELECTRODES DE COMMANDE DES SECONDS TRANSISTORS Q1, Q2 POUR APPLIQUER LE COURANT D'ACCUMULATION RESULTANT DU PASSAGE A L'ETAT NON CONDUCTEUR DE CHACUN DES PREMIERS TRANSISTORS AU SECOND TRANSISTOR DE L'AUTRE PAIRE, DE MANIERE A LE RENDRE CONDUCTEUR ET Y STOCKER UNE CHARGE POUR LE MAINTENIR CONDUCTEUR PENDANT UN CERTAIN LAPS DE TEMPS.

Description

La présente invention concerne des circuits d'onduleurs qui utilisent des
transistors en commutateurs pour la production d'une énergie de sortie en courant alternatif à partir d'une énergie d'entrée en courant continu. Un type de circuit d'onduleur largement utilisé,
appelé onduleur en demi-pont, comporte une paire de tran-
sistors, l'émetteur de l'un des transistors et le collec-
teur de l'autre étant reliés de façon à constituer un point de jonction, l'émetteur et le collecteur restants étant respectivement reliés aux bornes d'une source d'énergie électrique en courant continu Une charge (telle qu'une lampe, un moteur, une résistance électrique de chauffage par induction ou autre dispositif approprié) est branchée entre le point de jonctions cité ci-dessus et le point de jonction de deux condensateurs reliés en série aux bornes de la source d'énergie électrique Les transistors sont alternativement commandés de façon à être amenés à l'état de pleine conduction à une fréquence répétitive d'environ 1 k Hz ou plus, grâce à des courants de commande appliqués alternativement à leurs électrodes
de base, ce qui provoque le passage d'un courant alterna-
tif dans la charge à partir de la source d'énergie Ces
courants de commande peuvent être constitués d'ondes car-
rées ou d'ondes sinusoïdales, d'une amplitude suffisante pour commander rapidement les transistors afin de les amener à leur état de pleine conduction, d'o il résulte que ces derniers introduisent une résistance sensiblement nulle dans le trajet du courant de puissance et que par conséquent ils ne consomment ni ne dissipent une énergie
électrique appréciable.
Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 051 426 on décrit un circuit d'onduleur du type venant d'être esquissé, ainsi qu'une caractéristique fâcheuse de "stockage de charges" des transistors qui
peut avoir pour effet de rendre simultanément conduc-
teurs les deux transistors de l'onduleur et de produire
un court-circuit f&cheux aux bornes de la source d'éner-
gie Le brevet décrit également un moyen de branchement de diodes dans les circuits qui permet de résoudre ce problème. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 184 648, concerne un circuit qui utilise de manière avantageuse des charges stockées dans des transistors d'un onduleur Ces charges sont produites à partir d'un courant d'accumulation induit dans une charge qui est de nature inductive ou partiellement inductive Toutes les fois qu'un transistor est rendu non conducteur, le courant d'accumulation qui est induit par décroissance du courant dans la charge, est appliqué à l'électrode de base de l'autre transistor, de manière à créer une charge stockée destinée à le rendre conducteur et à le maintenir dans cet état pendant un demi-cycle de fonctionnement Ainsi, les transistors sont alternativement conducteurs et appliquent
un courant alternatif à la charge.
La présente invention a pour objet un circuit
d'onduleur perfectionné, et un circuit d'onduleur à commu-
tation rapide qui fait une utilisation constructive de la
caractéristique de "stockage de charges" des transistors.
L'invention comprend, en bref et dans un mode
de réalisation recommandé, un circuit d'onduleur compor-
tant deux paires de transistors, les transistors de cha-
que paire ayant leurs trajets d'électrodes de collecteur et d'émetteur reliés en série de manière à faciliter une
application alternative et répétitive d'énergie électri-
que et une charge qui est inductrice ou comporte un com-
posant inductif, telle qu'une ou plusieurs lampes fluo-
rescentes couplées par un transformateur au circuit Un signal de commande sous forme de tension ou de courant à ondes carrées est appliqué en opposition de phase aux
électrodes (telles que la base et l'émetteur) d'un pre-
mier transistor de chaque paire, de manière à les porter
alternativement à l'état de conduction et de non conduc-
tion Toutes les fois qu'un premier transistor d'une paire devient non conducteur, le courant circulant dans la charge est coupé et, alors que son intensité diminue, une tension et un courant d'accumulation inductivement
induits y sont produits, lesquels sont appliqués à l'élec-
trode de base du second transistor de l'autre paire de
manière à y créer une charge stockée qui rend ce transis-
tor conducteur et le maintient à l'état de conduction
pendant le demi cycle au cours duquel son premier transis-
tor associé est lui-même conducteur, d'o il résulte que les paires de transistors sont alternativement rendues
conductrices et non conductrices pour appliquer un cou-
rant alternatif à la charge Cet agencement fournit une commutation rapide qui produit une bonne forme carrée d'onde de tension dans la charge, ce qui permet d'obtenir un excellent rendement électrique Cette commutation
rapide est due au fait que chaque fois que l'un des pre-
miers transistors se trouve sur le point d'être rendu non
conducteur, il ouvre le trajet d'émetteur du second tran-
sistor associé, ce qui a pour effet de faire passer son
courant de collecteur dans la base et de décharger rapi-
dement la charge stockée résiduelle, ce-second transistor
se trouvant alors rendu très rapidement non conducteur.
La présente invention peut être utilisée dans divers types d'onduleurs, tels que un onduleur push-pull, un onduleur
en demi-pont y un onduleur en pont complet.
La suite de la description se réfère aux figures
annexées qui représentent respectivement: figure 1, un schéma d'un mode de réalisation recommandé de la présente invention dans un onduleur en demi pont;
figure 2, un schéma d'un autre mode de réali-
sation recommandé de la présente invention dans un ondu-
leur en demi-pont; figure 3, un ensemble de courbes indiquant,
en fonction du temps, certains signaux, tensions et cou-
rants des circuits des figures l et 2 pendant leur fonc-
tionnement;
figures 4 et 5, des exemples de réalisation -
de l'invention, respectivement, dans un onduleur en pont
complet, et dans un onduleur push-pull.
En figure 1, des bornes 11 et 12 d'entrée d'énergie électrique en courant continu reçoivent une énergie de polarité positive et négative, respectivement, en provenance d'une source d'énergie en courant continu qui peut être une alimentation du type redresseur pour fournir une énergie en courant continu à partir d'une source d'énergie alternative privée ou industrielle, telle qu'une alimentation du type à redresseur en pont et condensateur de filtrage, ou une alimentation redressée triphasée Deux condensateurs 13, 14 sont reliés en série aux bornes 11 et 12 Une charge 16 est branchée entre un
point 17 du circuit et le point de jonction 18 des conden-
sateurs 13, 14 La charge 16 est inductive ou comporte une composante inductive, telle qu'une lampe à décharge dans les gaz, un moteur, un élément de chauffage par induction,
etc, et peut comprendre un couplage par transformateur.
Si la charge en soi n'est pas inductive, la composante
inductive nécessaire peut être fournie par un transforma-
teur de couplage ou autre moyen approprié En figure 1, la charge 16 est représentée comme constituée d'une ou plusieurs lampes fluorescentes 19, qui sont couplées
entre les points 17 et 18 du circuit par un transforma-
teur 21.
Une première paire de transistors Ql et Q 3 ont leurs électrodes de sortie reliées en série entre la
borne Il d'entrée de puissance et le point 17 du circuit.
Plus spécifiquement, le collecteur 22 du transistor QI est relié à la borne 11, et son émetteur 23 au collecteur 24 du transistor Q 3, dont l'émetteur 26 est relié au point 17 du circuit De même, une seconde paire de transistors Q 2 et Q 4 ont leurs électrodes de sortie reliées en série
entre le point 17 du circuit et la borne 12; plus spéci-
fiquement, le collecteur 31 du transistor Q 2 est relié au point 17 et son émetteur 32 au collecteur 33 du transistor Q 4, dont l'émetteur 34 est relié à la borne 12 Les transistors Q 3 et Q 4 fonctionnent de la même
façon et sont appelés dans la présente description, les
"premiers" transistors de chaque paire, et les transis-
tors Ql et Q 2 fonctionnent de la même manière et sont
appelés les "seconds" transistors de chaque paire.
La sortie d'une source 41 de signaux 42 de ten-
sion ou de courant de commande à ondes carrées, de préfé-
rence d'une fréquence de 20 kilohertz ou plus, est appli-
quée, par l'intermédiaire d'un transformateur 43, entre l'émetteur 34 et la base 44 du transistor Q 4, ainsi que,
par l'intermédiaire d'un transformateur 46, entre l'émet-
teur 26 et la base 47 du transistor Q 3 Les connexions aux transformateurs 43 et 46 sont réalisées de manière que la tension de commande 42 soit appliquée aux transistors Q 3 et Q 4 en opposition de phases, de façon qu'ils soient
alternativement et de manière répétitive rendus conduc-
teurs; c'est-à-dire que, lorsque le transistor Q 3 est
conducteur, Q 4 ne l'est pas, et vice versa.
Une résistance 56, une diode 57, et une résis-
tance 58 sont reliées en série et, dans cet ordre, entre la base 59 du transistor Q 2 et la base 44 du transistor Q 4, la cathode de la diode 57 étant dirigée vers la base 59 La sortie d'une source 61 d'impulsion unique de départ 62 est reliée à l'un des transistors Ql ou Q 2; comme cela est représenté, elle est reliée à Q 2 et plus
spécifiquement est branchée entre l'émetteur 34 du tran-
sistor Q 4 et le point de jonction 63 de la diode 57 et de la résistance 58 L'impulsion 62 peut être synchronisée avec la tension ou le courant de commande 42 de façon à rendre le transistor Q 2 conducteur au moment o Q 4 est rendu conducteur; ensuite, comme cela sera décrit, Q 2 (ainsi que Qi) sont rendus périodiquement conducteurs au moyen de charges stockées dues au courant d'accumulation circulant dans la charge 16 L'impulsion 62 rendrait également conducteur le transistor Q 4 si le signal de commande 42 n'avait été produit La diode 57 fonctionne de façon à bloquer la circulation du courant à partir de la base de Q 2, et ce fonctionnement sera décrit ultérieurement Des composants identiques aux résistances 56, 58 et à la diode 57 peuvent être prévus entre la base 54 de Qi et la base 47 de Q 3 si l'on sou-
haite disposer de moitiés supérieure et inférieure iden-
tiques de circuit, par exemple s'il s'agit de circuits
intégrés ou si l'on souhaite avoir le choix dans l'appli-
cation de l'impulsion de départ 62 au transistor Ql ou au transistor Q 2 Une diode Dl est reliée au point 17 du circuit et à la base 54 du transistor Qi, avec sa cathode dirigée vers la base 54, et deux dispositifs non linéaires tels que des transistors ou des diodes D 3, D 5 sont reliés en série à ces mêmes points, avec leur anode dirigée vers la base 54 De même, une diode D 2 est reliée à la borne 12 d'entrée de tension et à la base 59 du transistor Q 2,
avec sa cathode dirigée vers la base 59, et deux disposi-
tifs non linéaires tels que des transistors ou des diodes D 4, D 6 sont reliés en série à ces mêmes points, avec leur
anode dirigée vers la base 59.
Le circuit de la figure 1 fonctionne de la
manière suivante, en liaison avec les formes d'ondes élec-
triques représentées en figure 3 L'impulsion de départ 62, qui peut avoir une durée plus courte que les ondes carrées individuelles 42, est produite en synchronisation
avec les ondes 42 de façon à rendre le transistor Q 2 con-
ducteur et à ce que cette conduction se produise pendant que le transistor Q 4 est lui-même conducteur Comme cela a été expliqué précédemment, l'impulsion 62 rendrait également conducteur le transistor Q 4 si le signal de commande 42 n'avait été émis L'impulsion 62 peut avoir
une durée très courte et se terminer avant la fin du pre-
mier demi-cycle des ondes carrées appliquées au transis-
tor Q 4 comme représenté sur la figure, car une charge stockée est induite dans le transistor Q 2 par l'impulsion 62 qui maintient ce transistor conducteur pendant la période o Q 4 est lui-même conducteur, comme cela est
décrit dans la demande de brevet des EUA no 184 648.
Pendant que les transistors Q 2 et Q 4 sont ainsi conduc-
teurs, le courant circule de la borne positive 18, en passant par la charge 16 et les transistors Q 2 et Q 4, à la borne négative 12 Lors de l'inversion de polarité de la tension de commande à ondes carrées 42, le transistor
Q 3 est rendu conducteur et le transistor Q 4 non conduc-
teur, d'o il résulte que le courant est interrompu dans
la charge 16; cependant, l'énergie stockée dans le compo-
sant inductif de la charge produit un courant d'ac-
cumulation de polarité positive qui traverse -
la diode Dl vers la base 54 du transistor Qi L'impulsion de courant d'accumulation induit 66 dans la base 54 rend le transistor Qi entièrement conducteur Pendant ce laps
de temps, QI fonctionne en transistor inversé, o la jonc-
tion base-collecteur devient l'émetteur et la jonction base-émetteur devient le collecteur Une charge 67 est
stockée dans le transistor QI pendant cette période.
Lorsque l'énergie inductive s'est dissipée, la charge stockée maintient le transistor Qi conducteur, de sorte que le courant circule maintenant depuis la borne 11,
traverse les transistors Qi, Q 3, la charge 16, pour attein-
dre la borne 18, le courant dans la charge ayant un sens opposé au courant la traversant lorsque les transistors Q 2 et Q 4 sont conducteurs La charge stockée 67 est en
partie consommée, comme indiqué par la courbe 67; cepen-
dant, la fréquence du signal de commande à ondes carrées
est choisie suffisamment élevée ( 20 kilohertz, par exem-
ple) pour que la charge stockée permette le maintien de la conduction du transistor pendant le demi-cycle de l'onde carrée Lorsque l'onde carrée 42 rend ensuite les
transistors Q 3 et Qi non conducteurs, et termine le cou-
rant de charge, l'énergie stockée dans le composant
inducteur de la charge 16 produit une tension et un cou-
rant 68 d'accumulation (de polarité négative au point 17 du circuit) qui circule dans la jonction collecteur-base du transistor Q 2, et dans la diode D 2, et qui est équivalent à une impulsion 68 de polarité positive appliquée à la base 59, comme représenté sur la figure, ce qui rend le
transistor Q 2 de nouveau conducteur, avec un fonctionne-
ment en inverse, et crée une charge stockée 69 dans le transistor qui maintient celui-ci à l'état entièrement conducteur jusqu'à la production du demi-cycle suivant de l'onde carrée Le processus est répétitif et une onde carrée de tension 71 est appliquée aux bornes de la charge
16, dans laquelle circule ainsi un courant alternatif 72.
Selon la présente invention, on augmente la vitesse de commutation en provoquant la non conduction des
paires de transistors à une vitesse plus grande Les tran-
sistors ne sont pas instantanément rendus conducteurs et non conducteurs; il faut un certain temps, par exemple quelques microsecondes ou millisecondes, pour le passage de l'état non conducteur à l'état entièrement conducteur,
et vice versa Le temps nécessaire à rendre non conduc-
teurs les transistors est ralenti car la charge stockée dont il a été question précédemment a tendance à maintenir l'état de conduction Le circuit de la présente invention réduit ce problème en prévoyant le branchement des diodes D 3, D 5 et D 4 et D 6 aux bases des transistors QI et Q 2, respectivement, et l'ouverture des trajets de courant
d'émetteur des transistors Qi et Q 2 au moyen des transis-
tors de commande de commutation Q 3 et Q 4 Supposons que
les transistors Qi et Q 3 sont conducteurs pendant un demi-
cycle de fonctionnement du circuit, au moment o la tension 42 commande la base 47 de Q 3 pour qu'elle soit négative, afin de rendre ce transistor non conducteur Comme le
transistor Q 3 est rendu non conducteur, son courant dimi-
nue et son impédance collecteur-émetteur augmente, ce qui provoque la croissance de la tension des électrodes de Qi
vers la tension positive de la borne il; lorsque la ten-
sion croissante de la base 54 atteint le niveau de passage
à l'état conducteur des diodes D 3, D 5, celles-ci devien-
nent conductrices et font passer le courant de QI dans la
base 54, comme cela est représenté par la courbe 73 Ce.
courant 73 va de la borne 11, en passant par le trajet collecteur-base 22, 54 du transistor Qi, les diodes D 3, D 5 et la charge 16, jusqu'à la borne 18 Cette pointe de courant de base négatif "décharge" rapidement la charge stockée résiduelle sortant de la base 54 du transistor Q 1, comme indiqué par la référence 67 en figure 3, d'o il résulte un passage très rapide du transistor Ql à l'état non conducteur Pendant cette action "de décharge", la totalité du courant du collecteur 22 traverse la base 54 et aucun courant ne circule dans l'émetteur 23, ce qui permet d'accélérer le passage à l'état non conducteur du
transistor Q 1 Cette circulation de courant cesse lors-
qu'il y a épuisement de la charge stockée Lorsque Qi est totalement non conducteur, la paire de transistors Q 1, Q 3 l'est également De même, lorsque le transistor Q 4 est rendu non conducteur, son impédance collecteur-émetteur augmente, ce qui provoque la croissance de la tension de
l'électrode de Q 2 vers la tension du point 17 du circuit,.
et les diodes D 4, D 6 deviennent conductrices et une pointe de courant 74 traverse le trajet collecteur-base 31, 59, et "décharge' rapidement la charge stockée résiduelle, comme représenté par la référence 69 en figure 3, d'o il résulte un passage très rapide du transistor Q 2 à l'état non conducteur et la fin de la circulation de courant dans la paire de transistors Q 2, Q 4 Les impulsions de courant "de décharge" 73, 74 durent un très court laps de temps, par exemple environ une microseconde Le nombre de diodes D 3, D 5, et D 4, D 6, mises en série dépend du point de passage à l'état conducteur souhaité pour l'action de
"décharge" de la charge stockée.
La commutation rapide de passage à l'état non
conducteur venant d'être décrite permet d'avoir l'assu-
rance que les deux transistors d'une paire sont rendus non conducteurs (ou tout au moins l'un des transistors est rendu non conducteur) au moment o l'autre paire de transistors est rendue conductrice pour le demi-cycle suivant de fonctionnement Il serait malheureux que les quatre transistors Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 soient conducteurs
simultanément, même pendant un instant, car ils crée-
raient un court-circuit aux bornes 11, 12, et un courant destructeur pourrait alors circuler Il s'agit là alors du court-circuit indésirable décrit dans le brevet des
Etats-Unis d'Amérique N O 4 051 426 cité précédemment.
Le circuit de la figure 2 est semblable à celui
de la figure 1, sauf toutefois qu'il comporte des transis-
tors de blocage Q 5 et Q 6 Le transistor Q 5 a des électro-
des de collecteur et d'émetteur 76 et 77 qui sont respec-
tivement reliées à la base 47 et à l'émetteur 26 du tran-
sistor Q 3 Une résistance 78 est placée en série avec les
diodes D 3, D 5 et entre la base 79 et l'émetteur 77 du tran-
sistor Q 5 De même, le transistor Q 6 a des électrodes de collecteur et d'émetteur 81, 82, respectivement reliées à la base 44 et à l'émetteur 34 du transistor Q 4, et une résistance 83 est placée en série avec les diodes D 4, D 6
et entre la base 84 et l'émetteur 82 du transistor Q 6.
Le circuit de la figure 2 fonctionne comme le circuit de la figure 1; les transistors supplémentaires de blocage Q 5 et Q 6 agissent d'une manière qui sera maintenant décrite Au cours des périodes o les charges stockées sont "déchargées" à partir de la base 54 du transistor Q 1, la tension de polarisation de la résistance 78 rend conducteur le transistor Q 5, et son collecteur 76 et son
émetteur 77 bloquent la base 47 et l'émetteur 26 du tran-
sistor Q 3 de façon à assurer son passage complet à l'état non conducteur et à éviter qu'il ne devienne fâcheusement conducteur ou partiellement conducteur en cas de présence d'une fausse pointe de tension transitoire dans le signal de commande 42 Le transistor Q 6 fonctionne de la même manière lorsque des charges stockées sont déchargées à
partir de la base 59 du transistor Q 2.
Les circuits des figures 1 et 2 décrits ci-
dessus utilisent la présente invention dans un onduleur en demi-pont Les figures 4 et 5 représentent la présente
invention dans le cas d'onduleurs en pont complet push-
1 l pull, respectivement Figure 4, les première et seconde paires de transistors Qi, Q 3 et Q 2, Q 4 sont reliées en série entre les bornes d'entrée 11, 12, comme dans les figures 1 et 2 Des paires supplémentaires similaires de transistors Qi', Q 3 ' et Q 2 ', Q 4 ' sont de même reliées en série entre les boynes d'entrée 11, 12 et remplacent les condensateurs 13, 14 des figures 1 et 2 La charge 16 est reliée au point de jonction 17 des première et seconde paires de transistors et au point de jonction 18 ' des paires supplémentaires de transistors Le circuit
(non représenté) branché aux bornes des paires de transis-
tors Qi, Q 3 et Qi', Q 3 ', etc, peut être semblable ou
identique au circuit représenté dans les figures 1 ou 2.
Le signal de commande à onde carrée 42 est appliqué à la base 47 du transistor Q 3, à la base 47 ' du transistor Q 3 ',
à la base 44 du transistor Q 4, et à la base 44 ' du tran-
sistor Q 4 ' avec les phases appropriées, de façon que les
paires Qi, Q 3 et Q 2 ', Q 4 soient simultanément conductri-
ces (alors que les transistors restants sont à l'état non conducteur) pour que des demi-cycles alternés de courant circulent entre la borne 11, en passant par les transistors Qi, Q 3, la charge 16 et les transistors Q 2 ',
Q 4 ', et la borne 12, et que, pendant les autres demi-
cycles, les paires Qi', Q 3 ' et Q 2, Q 4 soient à l'état con-
ducteur pour que le courant circule entre la borne 11, en passant par les transistors Qi', Q 3 ', la charge 16 et les transistors Q 2, Q 4, et la borne 12 Ainsi un courant alternatif est amené à circuler dans la chargé 16 et dans
le dispositif 19 constituant une charge.
Dans l'onduleur push-pull de la figure 5, la
borne d'entrée d'énergie 11 est reliée à une prise cen-
trale d'un enroulement primaire d'un transformateur 21, divisant celui-ci en une première moitié 21 a et une seconde moitié 21 b La moitié 21 a et les transistors Q 1,
Q 3 sont montés en série entre les bornes d'entrée d'éner-
gie 11, 12, et la moitié 21 b et les transistors Q 2, Q 4
sont montés en série entre les bornes d'entrée 11, 12.
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Le dispositif 19 est branché aux bornes de l'enroulement secondaire 21 c du transformateur 21 Le circuit (non représenté) relié aux bornes des paires de transistors Qi, Q 3 et Q 2, Q 4 peut être semblable ou identique au circuit représenté en figure 1 ou en figure 2 Le signal de commande à ondes carrées 42 est appliqué à la base 47 du transistor Q 3 et à la base 44 du transistor Q 4 en opposition de phase, de façon que les transistors Qi et Q 3 soient rendus conducteurs lorsque les transistors Q 2 et Q 4 sont rendus non conducteurs, et vice versa Pendant
les demi-cycles o les transistors QI et Q 3 sont conduc-
teurs, un courant circule dans la moitié 2 la de l'enrou-
lement primaire, et un courant induit dans le secondaire 21 c traverse le dispositif 19 dans un sens donné Pendant les autres demi-cycles o les transistors Q 2 et Q 4 sont conducteurs, un courant circule dans la moitié 21 b de l'enroulement primaire et le dispositif 19 est traversé
par un courant de sens opposé Ainsi, un courant alterna-
tif est amené à circuler dans le dispositif 19.

Claims (1)

REVENDICATIONS 1 Circuit d'onduleur destiné à fonctionner à partir d'une source en courant continu et à appliquer un courant alternatif à une charge ( 16) qui est de nature induc- tive ou comporte un composant inductif, caractérisé en ce qu'il comprend une première et secondaire paire de transis- tors (Qi, Q 3; Q 2, Q 4) branchées de manière à fournir alter- nativement un courant à la charge à partir de la source d'énergie, chaque paire de transistors comportant des pre- miers transistors (Q 3, Q 4) et des seconds transistors (Q 1, Q 2) dont les trajets collecteur-émetteur sont reliés en série entre une extrémité de la charge ( 17) et une borne ( 11, 12) de la source d'énergie en courant continu, une source ( 41) de signaux de commande de tension alternatifs ( 42) appliquée en opposition de phase aux premiers transis- tors (Q 3, Q 4) pour leur permettre d'être rendus séquentiel- lement conducteurs, les seconds transistors (Q 1, Q 2) présen- tant la caractéristique de stocker une charge appliquée à leurs électrodes de commande, et la charge ( 16) présentant la caractéristique d'induire un courant d'accumulation lors- qu'un courant la traversant se termine, des moyens (Dl, D 2) branchés entre la charge et les électrodes de commande des seconds transistors (Qi, Q 2) pour appliquer le courant d'accumulation résultant du passage à l'état non conducteur de chacun des premiers transistors au second transistor de l'autre paire, de manière à le rendre conducteur et y sto- cker une charge pour le maintenir conducteur pendant un certain laps de temps. 2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen ( 61) pour appliquer une impul- sion de départ ( 62) à l'un des seconds transistors (Q 2) de manière à,le rendre conducteur et à mettre le circuit en fonctionnement. 3 Circu it selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour appliquer une impulsion de départ simultanément aux premier et second transistors (Qi, Q 3) de l'une des paires afin de les rendre conducteurs et à commencer le passage du courant. 4 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen permettant d'appliquer le courant d'accu- mulation au second transistor (Q 2) comprend un ou plusieurs dispositifs non linéaires (D 4, D 6). 5 Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dispositifs non linéaires sont des diodes (D 4, D 6). 6 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande ( 42) alternatif a une forme d'onde carrée. 7 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen relié aux électrodes de base de chacun des seconds transistors (Qi, Q 2) pour drainer un courant dans son trajet collecteur-base et décharger la charge stockée chaque fois que le premier transistor (Q 3, Q 4) associé passe à l'état non conducteur. 8 Circuit-selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen cité en dernier comprend un ou plusieurs dispositifs non linéaires (D 3, D 5; D 4, D 6). 9 Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dispositifs non linéaires sont des diodes (D 3, D 5; D 4, D 6). Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de transistors de blocage (Q 5, Q 6) ayant chacun leurs électro- des de collecteur et d'émetteur reliées aux électrodes de base et d'émetteur d'un transistor des premiers transis- tors (Q 3, Q 4) et un moyen ( 78, 83) pour rendre conducteur chaque transistor de blocage lors de chaque passage à l'état non conducteur du premier transistor auquel il est relié. 11 Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce que le circuit d'onduleur est un onduleur en demi-pont, les trajets collecteur- émetteur des paires de transistors (Qi, Q 3; Q 2, Q 4) étant respectivement reliés en série entre une et même extrémité ( 17) de la charge et des bornes respectivement différentes de la source d'énergie ( 11,12). 12 Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de condensateurs ( 13,14) reliés en série entre les bornes de la source d'énergie ( 11,12), l'extrémité restante de la charge étant reliée au point de jonction ( 18) des condensateurs. 13 Circuit selon l'une quelconque-des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le circuit d'onduleur est un onduleur en pont complet, les trajets collecteur-émetteur des paires de transistors (Ql, Q 3, Q 2, Q 4) étanterespectivement reliés en série entre une et même extrémité ( 17) de la charge et des bornes respectivement différentes ( 11,12) de la source d'énergie, ce circuit comprenant des troisième (Q 1 '1,Q 3) et quatrième paires (Q 2 ', Q 4 ') de transistors comprenant chacune des premiers (Q 3 ', Q 4 ') et seconds transistors (Q 1 ', Q 2 ') ayant leurs trajets collecteur-émetteur reliés en série, un moyen reliant les troisième et quatrième paires de transistors en série entre les bornes de la source d'énergie ( 11,12), un moyen reliant l'extrémité restante de la charge au point de jonction ( 18 ') des troisième et quatrième paires de transis- tors (Qi', Q 2 '; Q 3 ', Q 4 '), et un moyen appliquant le signal de commande alternative ( 42) en opposition de phase aux pre- miers transistors (Q 1 ', Q 2 ') des troisième et quatrième paires, d'o il résulte que les paires de transistors sont rendues conductrices dans une séquence synchronisée pour provoquer le passage d'un courant alternatif dans la charge ( 16). 14.C ircuit selon l'une quelconque des revendications
1 à 10, caractérisé en ce que le circuit d'onduleur est un onduleur pushpull, la charge comprenant deux moitiés reliées en série ( 21 a, 21 b), l'une des bornes d'entrée d'énergie ( 11), étant reliée au point de jonction des moitiés de la charge, la première paire de transistors (Ql Q 3) étant branchée entre l'extrémité restante ( 21 a) de l'une des moitiés et la borne restante ( 12) d'entrée d'énergie, et la seconde paire de
transistors (Q 2, Q 4) étant branchée entre l'extrémité res-
tante ( 21 b) de l'autre des moitiés de la charge et la borne
restante d'entrée d'énergie ( 12).
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MX (1) MX151571A (fr)
NL (1) NL8202350A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2517898A1 (fr) * 1981-12-09 1983-06-10 Gen Electric Circuit onduleur symetrique a commutation rapide

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5426349A (en) * 1978-03-20 1995-06-20 Nilssen; Ole K. Electronic ballast with two-transistor switching device
US5185560A (en) * 1978-03-20 1993-02-09 Nilssen Ole K Electronic fluorescent lamp ballast
US5440209A (en) * 1978-03-20 1995-08-08 Nilssen; Ole K. Driven full-bridge inverter ballast
US4631449A (en) * 1984-08-06 1986-12-23 General Electric Company Integral crystal-controlled line-voltage ballast for compact RF fluorescent lamps
US4575654A (en) * 1984-10-01 1986-03-11 General Electric Company Piezoceramic coupler control circuit
US4783728A (en) * 1986-04-29 1988-11-08 Modular Power Corp. Modular power supply with PLL control
US4700287A (en) * 1986-05-30 1987-10-13 Nilssen Ole K Dual-mode inverter power supply
GB2212347A (en) * 1987-11-09 1989-07-19 Lumintech Inc Transformer system for powering gaseous discharge lamps reduces turn-off time of converter switches
US4904904A (en) * 1987-11-09 1990-02-27 Lumintech, Inc. Electronic transformer system for powering gaseous discharge lamps
US4945467A (en) * 1988-02-26 1990-07-31 Black & Decker Inc. Multiple-mode voltage converter
US5428265A (en) * 1994-02-28 1995-06-27 Honeywell, Inc. Processor controlled fluorescent lamp dimmer for aircraft liquid crystal display instruments
DE4410211B4 (de) * 1994-03-24 2005-07-21 Atmel Germany Gmbh Schaltungsanordnung zur schaltbaren Ansteuerung einer Last
US6021055A (en) * 1998-09-24 2000-02-01 International Rectifier Corporation Intentional cross conduction of converter circuit to ignite high ignition voltage loads
US6731075B2 (en) 2001-11-02 2004-05-04 Ampr Llc Method and apparatus for lighting a discharge lamp
US7339427B2 (en) * 2005-12-02 2008-03-04 Sigc Semiconductor (Europe) Limited Analogue power control in a saturated amplifier
WO2013004294A1 (fr) 2011-07-04 2013-01-10 Coöperatieve Vereniging 4Wiho U.A. Récipient pour boisson empilable
US11135934B2 (en) 2019-09-06 2021-10-05 Nio Usa, Inc. Vehicle power devices, systems, and methods for sleep mode

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3644818A (en) * 1971-03-10 1972-02-22 Gte Sylvania Inc Electronic flashlamp power supply
FR2343287A1 (fr) * 1976-03-01 1977-09-30 Gen Electric Source electrique a puissance constante
US4259614A (en) * 1979-07-20 1981-03-31 Kohler Thomas P Electronic ballast-inverter for multiple fluorescent lamps

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2971166A (en) * 1958-12-29 1961-02-07 Gen Electric Transistor power inverter
US3105944A (en) * 1961-06-29 1963-10-01 Honeywell Regulator Co Bridge type d. c. to a. c. inverter
US3331987A (en) * 1962-07-23 1967-07-18 Gen Electric Apparatus including a bucking transformer for operating electric discharge lamps
US3482145A (en) * 1962-07-23 1969-12-02 Gen Electric Apparatus for operating electric discharge devices
US3263122A (en) * 1963-05-01 1966-07-26 Gen Electric Current limiting inverter circuits and apparatus for operating electric discharge lamps and other loads
US4051426A (en) * 1974-05-31 1977-09-27 White-Westinghouse Corporation Shoot through protected current driven transistor inverter circuit
SU739699A1 (ru) * 1977-10-10 1980-06-05 Предприятие П/Я М-5374 Транзисторный инвертор

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3644818A (en) * 1971-03-10 1972-02-22 Gte Sylvania Inc Electronic flashlamp power supply
FR2343287A1 (fr) * 1976-03-01 1977-09-30 Gen Electric Source electrique a puissance constante
US4259614A (en) * 1979-07-20 1981-03-31 Kohler Thomas P Electronic ballast-inverter for multiple fluorescent lamps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2517898A1 (fr) * 1981-12-09 1983-06-10 Gen Electric Circuit onduleur symetrique a commutation rapide

Also Published As

Publication number Publication date
GB2102638A (en) 1983-02-02
US4408270A (en) 1983-10-04
DE3224103A1 (de) 1983-02-03
JPS5826573A (ja) 1983-02-17
BR8204057A (pt) 1983-07-05
CA1188730A (fr) 1985-06-11
GB2102638B (en) 1985-02-13
MX151571A (es) 1984-12-14
NL8202350A (nl) 1983-02-16

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