FR2513045A1 - Modulateur de courant a rendement eleve utilisable avec des charges inductives - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE MODULATION DU COURANT QUI CIRCULE DANS UNE CHARGE. UN MODULATEUR DE COURANT POUR UNE CHARGE 12 COMPREND NOTAMMENT UN DISPOSITIF DE COMMUTATION Q1, ATTAQUE PAR UN GENERATEUR DE SIGNAL MODULANT 10 ET CONNECTE A LA CHARGE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE PREMIERE INDUCTANCE L1; UNE SECONDE INDUCTANCE L2 EN COUPLAGE MUTUEL AVEC LA PREMIERE; ET UNE DIODE D2 QUI RAMENE VERS L'ALIMENTATION L'ENERGIE INDUITE DANS LA SECONDE INDUCTANCE. APPLICATION AUX MODULATEURS DE COURANT POUR TRANSFORMATEURS.

Description

* 1 La présente invention concerne des modulateurs de

courant et elle porte plus particulièrement sur l'améliora-

tion de l'utilité et du rendement de modulateurs de courant

qu'on utilise pour moduler le courant qui circule d'une ali-

mentation continue vers la masse du circuit en passant par

une charge.

Dans des modulateurs de courant de l'art antérieur de ce type, un dispositif de commutation est connecté entre la charge et la masse du circuit de façon à faire varier le courant qui traverse la charge sous la dépendance d'un signal modulant qui est appliqué au dispositif de commutation Une

diode d'écrêtage de dépassement est connectée entre le dispo-

sitif de commutation et le coté "alimentation" de la charge,

dans le but de protéger la charge et le dispositif de commu-

tation contre des courants excessivement élevés.

On ne peut pas faire fonctionner un tel modulateur de courant de l'art antérieur de façon à produire un courant alternatif dans une charge inductive, du fait que la tension du côté "dispositif de commutation" de la charge dépasserait la tension d'alimentation pendant chaque demi-cycle, ce qui fait que la diode se trouverait polarisée en sens direct et établirait effectivement un court-circuit aux bornes de la charge. L'invention procure un modulateur de courant à

rendement élevé qu'on peut utiliser avec des charges indue-

tives. L'invention consiste en un modulateur de courant

destiné à moduler le courant qui circule depuis une alimen-

tation continuevers la masse du circuit en passant par une

charge, et ce modulateur comprend: un dispositif de commu-

tation branché entre la charge et la masse du circuit dans le but de faire varier le courant traversant la charge sous

la dépendance d'un signal de modulation appliqué au disposi-

tif de commutation; une première bobine d'inductance bran-

chée entre le dispositif de commutation et la charge; une seconde bobine d'inductance en couplage mutuel avec la première bobine de façon à recevoir de l'énergie induite dans la première bobine par les variations de courant; et une

diode branchée entre la seconde bobine et le c 8 té "alimenta-

tion" de la charge, pour transférer l'énergie reçue vers le

coté "'alimentation" de la charge La seconde bobine d'induc-

tance est isolée de la première, au point de vue de la con-

duction en continu Il en résulte que lorsque la diode de- vient polarisée en sens direct pour transférer l'énergie

vers le côté "alimentation" de la charge, elle n'établit ce-

pendant pas un court-circuit aux bornes d'une charge induc-

tive. Le modulateur de courant de l'invention présente

un meilleur rendement, du fait que la diode ramène de l'éner-

gie vers le coté "alimentation" de la charge.

Le rendement du modulateur de courant est encore accru par l'utilisation d'un dispositif de commutation de haute fréquence La puissance perdue dans un dispositif de

commutation de haute fréquence est mainie du fait que -sa dui-

rée de déblocage est plus courte.

On augmente encore davantage le rendement du modu-

lateur de courant en faisant en sorte que les bobines d'in-,

ductance en couplage mutuel aient un noyau à air la combi-

naison de bobines d'inductance à noyau à air et de lé commu-

tation à une fréquence élevée réduit les pertes thermiques

dans les bobines d'inductance.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation et en se-

référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma combiné, en partie sous forme synoptique et en partie sous forme développée, d'un

mode de réalisation préféré du modulateur de courant de l'in-

vention.

Ia figure 2 est un schéma développé du générateur de signal modulant qui fait partie du modulateur de courant

de la figure 1.

Les figures 3 A à 3 E montrent les formes de signaux produits dans le générateur de signal modulant de la figure 2. La figure 4 est un schéma combiné, en partie sous forme synoptique et en partie sous forme développée, d'un autre mode de réalisation préféré du modulateur de courant

de l'invention.

la figure 5 est un schéma développé du générateur de signal modulant qui fait partie du modulateur de courant de la figure 4. Les figures 6 A à 6 F montrent les formes de signaux produits dans le générateur de signal modulant de la figure 5. En considérant maintenant la figure 1, on voit qu'un mode de réalisation préféré du modulateur de courant de l'invention comprend un dispositif de commutation de haute

fréquence Qi, une première bobine d'inductance Li, une secon-

de bobine d'inductance L 2, deux diodes Dl et D 2, trois con-

densateurs 01, 02 et C 3 et un générateur de signal modulant

10 Le dispositif de commutation QI est un transistor de puis-

sance à effet de champ VMOS a rainures en V, qui est capable de commuter à des fréquences élevées Le transistor QI est connecté entre une charge 12

et la masse du circuit, pour faire varier le courant qui tra-

verse la charge 12, sous la dépendance d'un signal modulant qui edt appliqué par la ligne 14 à la grille du transistor Qi, à partir du générateur de signal modulant 10 Une borne d'alimentation continue Vs est connectée à l'autre coté de

la charge 12 par l'intermédiaire d'une diode de protection Dl.

La charge 12 est isolée de la masse du circuit par les con-

densateurs C 1 et C 2.

La première bobine d'inductance LI est connectée entre le transistor Qi et la charge 12 La seconde bobine

d'inductance L 2 est en couplage mutuel avec la première bo-

bine d'inductance L: afin de recevoir l'énergie qui est in-

duite dans la première bobine d'inductance Li par les varia-

tions du courant dans la charge 12 Les première et seconde inductances LI, L 2 sont bobinées de manière serrée sur un

noyau empli d'air, avec un bobinage bifilaire ou de préféren-

ce coaxial.

Les première et seconde inductances Li, L 2 sont mutuellement isolées au point de vue de la conduction en

continu, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de chemin pour le pas-

sage du courant continu entre les bobines 11 et 12 Cepen-

dant, les bobines Il et 12 sont couplées par le condensateur

03 afin de minimiser les difficultés éventuelles qui pour-

raient résulter d'un mauvais couplage mutuel entre les bobi-

nes Il et 12. La diode D 2 est connectée entre la seconde bobine d'inductance 12 et le coté "alimentation" de la charge 12, afin de transférer vers le côté "alimentation" de la charge

12 l'énergie qui est reçue à partir de la seconde bobine 12.

Le générateur de signal modulant 10 est conçu de façon à appliquer un signal modulant sous forme d'impulsions de haute fréquence à la grille du transistor-de commutation Qi la haute fréquence choisie dans ce mode de réalisation

préféré est de 100 k Hz.

Un mode de réalisation préféré du générateur de signal modulant 10, représenté sur la figure 2, comprend un oscillateur libre consistant en un inverseur de Schmidt Il,

une résistance Rl et un condensateur C 4, dans le but d'appli-

quer sur la ligne 16 un signal sous forme d'impulsions carrées de haute fréquence, comme représenté sur la figure 3 A La résistance RI est connectée entre l'entrée et la sortie de

l'inverseur Il et le condensateur 04 est connecté entre l'en-

trée de l'inverseur Il et la masse du circuit.

le générateur de signal modulant 10 comprend en outre un circuit différentiateur constitué par un condensateur

et une résistance R 2; un transistor npn Q 2; une résistan-

ce de limitation de courant R 3; un condensateur 06; et un

comparateur qui consiste en un amplificateur de gain élevé Ai.

le signal carré présent sur la ligne 16 est diffé-

rentié par le circuit différentiateur 05, R 2, de façon que le transistor Q 2 devienne conducteur chaque fois qu'il y a une transition de sens positif dans le signal carré présent sur la ligne 160 Le condensateur C 6 se décharge chaque fois que le transistor Q 2 devient conducteur, mais il est ensuite chargé par le courant qui circule par la résistance R 3, en provenant d'une borne de tension d'alimentation continue Ve,

lorsque le transistor Q 2 est bloqué Il en résulte qu'on ob-

tient sur la ligne 18 un signal en dents de scie qui est ap-

pliqué sur une borne d'entrée du comparateur Ai, comme le montre la ligne continue sur les figures 33 et 3 D. Un signal de référence de basse fréquence VR est appliqué sur l'autre borne d'entrée du comparateur Al pour etre comparé au signal en dents de scie présent sur la ligne 18 La fréquence du signal de référence VR est choisie en

conformité avec la fréquence basse prédéterminée avec laquel-

le on doit faire varier le courant traversant la charge 12.

La fréquence basse prédéterminée est de façon caractéristique

de 50 ou 60 Hz.

L'amplitude du signal de référence VR varie à la fréquence basse prédéterminée Lorsque le signal de référence

VR a une amplitude relativement élevée (comme il est repré-

senté sur la figure 3 B), un signal modulant sous forme d'im-

pulsions de haute fréquence ayant un rapport cyclique rela-

tivement faible (comme il est représenté sur la figure 30)

est appliqué sur la ligne 14, à partir de la sortie du com-

parateur Ai et est transmis à la grille du transistor de com-

mutation Qi (figure 1) Lorsque le signal de référence a une amplitude relativement basse (comme il est représenté sur la figure 3 D)), un signal modulant sous forme d'impulsions de haute fréquence ayant un rapport cyclique relativement élevé (comme il est représenté sur la figure 3 E) est appliqué sur

la ligne 14 à partir de la sortie du comparateur Ai.

L'amplitude du courant qui traverse la charge 12 est proportionnelle à la durée pendant laquelle le transistor

de commutation Qi est placé à l'état conducteur, et cette du-

rée est elle-même proportionnelle au rapport cyclique du si-

gnal modulant sous forme d'impulsions de haute fréquence Par conséquent, le courant qui traverse la charge 12 varie à la fréquence basse prédéterminée du signal de référence VRO La valeur de l'inductance de la première bobine d'inductance Ll est choisie suffisamment grande pour que seul un courant négligeable puisse s'établir lorsque le signal

modulant sous forme d'impulsions présent sur la ligne 14 pré-

sente un rapport cyclique discret minimal, et pour qu'un courant relativement grand puisse s'établir lorsque le signal

modulant sous forme d'impulsions présent sur la ligne 14 pré-

sente un rapport cyclique discret maximal Lorsque le courant

qui circule dans la première bobine d'inductance L 1 se ter-

mine, au cours de chaque impulsion, au moment du blocage du transistor de commutation Q 1, l'énergie emmagasinée dans les deux bobines d'inductance en couplage mutuel 1 et L 2 fait apparaître une tension positive élevée au point 20, du coté "transistor de commutation" de la première bobine L 1 Ceci constitue ce qu'on appelle couramment un dépassement Dans

le modulateur de courant de l'invention, on minimise le dé-

passement en couplant l'énergie induite de la première bobine 11 vers la seconde-bobine 12 et en ramenant l'énergie reçue par la seconde bobine 12 vers le coté "alimentation" de la

charge 12, par l'intermédiaire de la diode D 2 Si on ne mini-

misait pas le dépassement, il détériorerait de façon carac-

téristique le transistor de commutation Q 1 et la première

bobine 1 lo L'énergie qui est ramenée vers le côté "alimenta-

tion" de la charge 12 par l'intermédiaire de la diode D 2 ré-

duit le courant qui doit ttre fourni à partir de la borne -

d'alimentation Vs, par la diode D 1, d'une quantité égale au courant moyen qui circule dans la diode D 20

Dans le modulateur de courant de la figure 1, lors-

que la tension instantanée au point 22, du côté "transistor

de commutation" de la charge 12 dépasse la tension d'alimen-

tation VS, la diode D 2 ne court-circuite pas la charge 12, du fait que les bobines d'inductance 11 et L 2 ne sont pas mutuellement couplées en continu, ce qui fait qu'il n'existe aucun chemin pour le courant continu retournant du point 22

vers le côté "alimentation" de la charge 12, par l'intermé-

diaire de la diode D 2 Il en résulte que la tension instan-

tanée au point 22 peut s'élever jusqu'au double de la tension d'alimentation VSO Lorsque le transistor de commutation Q 1 est commuté à l'état conducteur avec une durée de déblocage courte, les pertes dans le transistor Q 1 pendant la durée de déblocage sont minimales, du fait qu'il circule un courant faible dans l'inductance D 1 pour une variation en échelon rapide Si la tension de saturation du transistor Q 1 est faible, on peut minimiser la puissance moyenne perdue dans le transistor Q 1 pendant sa durée de conduction, et si le transistor Qi est

bloqué avec une très courte durée de blocage, on peut main-

tenir à un niveau très faible les pertes dans le transistor Qi pendant le passage à l'état bloqué Une commutation à une fréquence élevée est donc préférable.

Les bobines 11 et L 2 ont une très faible résistan-

ce, ce qui fait que les pertes Joule dans ces bobines Il et L 2 sont très faibles De façon caractéristique, le modulateur de courant de la figure 1 fournit à la charge 96 % de la

puissance d'entrée, tandis que 4 % sont dissipés dans la com-

binaison des bobines Il et L 2, le transistor de commutation

Qi et la diode D 2.

On va décrire en se référant aux figures 4, 5 et 6 A-

6 F un mode de réalisation préféré du modulateur de courant

de l'invention qui est particulièrement adapté pour l'utili-

sation avec un transformateur en tant que charge La charge

est l'enroulement primaire P du transformateur Tl L'enroule-

ment secondaire S du transformateur Ti est connecté entre une

borne de sortie VO et la masse du circuit.

Le modulateur de courant comprend des premier et second dispositifs de commutation de haute fréquence Qil et Q 12 Comme dans le mode de réalisation préféré de la figure

1, les dispositifs de commutation Qll et Q 12 sont des tran-

sistors de puissance à effet de champ V 1,1 OS à rainures en V qui sont capables de commuter à des fréquences

élevées, telles que 100 k Hz.

Le modulateur de courant de la figure 4 comprend

en outre des première, seconde, troisième et quatrième bo-

bines d'inductance Lii, L 12, L 13 et L 14, des première et seconde diodes Dll et D 12, des condensateurs Cii et C 12 et

un générateur de signal modulant 24.

L'enroulement primaire P comporte une prise cen-

trale 26 qui est connectée à une borne d'alimentation con-

tinue Vse

Le premier transistor de commutation Qll est con-

necté entre un côté 28 de l'enroulement primaire P et la mas-

se du circuit, pour faire varier le courant qui traverse

l'enroulement primaire P sous la dépendance du premier si-

gnal modulant appliqué par la ligne 30 à la grille du tran-

sistor de commutation Q 11, à partir du générateur de signal

modulant 24.

la première bobine d'inductance 111 est connectée entre le premier transistor Qil et le c 8 té 28 de l'enroule- ment primaire P. la seconde bobine d'inductance 112 est en couplage mutuel avec la première bobine d'inductance 111 de façon à recevoir l'énergie qui est induite dans la première bobine 111 par les variations de courant les première et seconde bobines L 11, li 12 sont bobinées de façon serrée sur un noyau empli d'air, avec un bobinage bifilaire ou de préférence

coaxial les première et seconde bobines 111, L 12 sont mu-

tuellement isolées au point de vue de la conduction en con-

tinu.

la première diode Dli est branchée entre la secon-

de bobine 112 et l'autre coté 32 de l'enroulement primaire P, afin de transférer l'énergie reçue à partir de la seconde

bobine 112 vers la borne d'alimentation Vs, par l'intermédiai-

re du côté 32 de l'enroulement primaire P.

le second transistor de commutation Q 12 est connec-

té entre le c 8 té 32 de l'enroulement primaire P et la masse du circuit pour faire varier le courant qui circule dans l'enroulement primaire P, sous l'effet d'un second signal

modulant qui est appliqué par la ligne 34 à la grille du se-

cond transistor de commutation Q 12-, à partir du générateur

de signal modulant 24.

la troisième bobine d'inductance 113 est connectée entre le second transistor Q 12 et le coté 32 de l'enroulement primaire P.

la quatrième bobine d'inductance 114 est en coupla-

ge mutuel avec la troisième bobine d'inductance 113 de façon à recevoir l'énergie que les variations de courant induisent dans la troisième bobine 113 les troisième et quatrième bobines 113, L 14 sont bobinées de façon serrée sur un noyau empli d'air, avec un bobinage bifilaire ou de préférence coaxial les troisième et quatrième bobines sont mutuellement

isolées au point de vue de la conduction en continu.

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la seconde diode D 12 est branchée entre la quatrié-

me bobine L 12 et le coté 28 de l'enroulement primaire P, afin de transférer l'énergie reçue à partir de la quatrième bobine

L 14 vers la borne d'alimentation VS, par le c 8 té 28 de l'en-

roulement primaire P. Le générateur de signal modulant 24 est conçu de façon à appliquer les premier et second signaux modulants aux

grilles respectives des transistors de commutation Q 11 et Q 12.

Les premier et second signaux modulants sont appliqués de telle manière qu'un seul c 8 té de l'enroulement primaire P

soit connecté à la masse du circuit à un instant quelconque.

Un mode de réalisation préféré du générateur de si-

gnal modulant 24, représenté sur la figure 5, comprend un

circuit oscillateur qui est constitué par un premier inver-

seur à hystérésis, une résistance R 11 branchée entre l'entrée

et la sortie de l'inverseur G 1 et un condensateur 011 bran-

ché entre l'entrée de l'inverseur G 1 et la masse du circuit.

le générateur de signal modulant 24 comprend égale-

ment un second inverseur à hystérésis G 2 dont l'entrée est connectée à la sortie de l'inverseur G 1, un amplificateur

d'entrée A 2 et des résistances R 12, R 13, R 14 et R 15 Une bor-

ne de signal de référence V Rest connectée par la résistance R 12 à la borne d'entrée inverseuse de l'amplificateur A 2 La borne d'entrée inverseuse est également connectée à la borne d'alimentation V O par la résistance R 13 La borne d'entrée

non inverseuse de l'amplificateur A 2 est connectée à la mas-

se du circuit La résistance R 14 est connectée entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur A 2 La sortie de l'amplificateur A 2 est connectée par la résistance R 15 à l'entrée du premier inverseur à hystérésis G 10 le circuit oscillateur G 1, Rl, C 11 applique sur la ligne 30 un signal sous forme d'impulsions carrées, comme le montre la figure 6 A L'inverseur G 2 inverse le signal

présent sur la ligne 30 pour donner sur la ligne 34 un si-

gnal complémentaire sous forme d'impulsions carrées Si cha-

cun des signaux sur les lignes 30 et 34 a le meme rapport cyclique, le courant moyen qui circule dans l'enroulement

primaire P du transformateur T 1, dans le modulateur de cou-

rant de la figure 4, est égal à zéro.

Lorsque la sortie de l'inverseur Gi, sur la ligne , commute à l'état haut, le condensateur C 11 se charge par la résistance RH 1, de façon à appliquer sur la borne d'entrée 36 de l'inverseur Gl un signal ayant la forme qui est repré- sentée sur la figure 63 Lorsque la tension du signal sur la

borne d'entrée 36 s'élève jusqu'au seuil de commutation supé-

rieur V 2 de l'inverseur GI, la sortie de l'inverseur Gi com-

rute à l'état bas, comme le montre la figure 6 K Le condensa-

teur C 11 se décharge alors par la résistance R 11, jusqu'à ce que la tension du signal sur la borne d'entrée 36 tombe au seuil de commutation inférieur V 1 de l'inverseur Gi, et à ce

uoint l'inverseur Gi commute à nouveau à l'état haut.

On fait varier le rapport cyclique du signal sous forme d'impulsions que les sorties respectives des inverseurs Gi et G 2 appliquent sur les lignes 30 et 34, en faisant varier

la cadence à laquelle le condensateur 011 se charge ou se dé-

charge O On effectue ceci en faisant varier le courant qui traverse la résistance R 15 en direction de la borne d'entrée 36 de l'inverseur Gi Une telle variation de courant résulte

d'un signal de référence ayant une fréquence basse prédéter-

minée qui est appliqué à la borne de signal de référence VR.

On choisit la fréquence du signal de référence conformément à la fréquence basse prédéterminée avec laquelle le courant qui circule dans l'enroulement primaire P du transformateur Tl doit varier La fréquence basse prédéterminée est de façon

caractéristique de 50 ou 60 Hz.

L'amplificateur A 2 inverse le signal de référence qui est appliqué sur la borne YB et il fait circuler dans la résistance R 15, en direction de la borne d'entrée d'inverseur

36, un courant qui renforce le courant circulant dans la ré-

sistance Rll, ou qui s'oppose à ce courant, pour la charge

ou la décharge du condensateur C 11.

Lorsque la tension sur la borne de sortie 38 de

l'amplificateur A 2 est négative par rapport à la valeur moyen-

ne de la tension sur la borne d'entrée d'inverseur 36, le condensateur Cil se charge lentement et se décharge rapidement, comme le montre la figure 6 Co Ceci donne un rapport cyclique 1 1 élevé au signalde sortie du premier inverseur sur la ligne , comme le montre la figure 6 D Inversement, le signal de

sortie sous forme d'impulsions du second inverseur G 2 a si-

multanément un rapport cyclique faible.

lorsque la tension sur la borne de sortie 38 de l'amplificateur A 2 est positive par rapport à la valeur moyenne de la tension sur la borne d'entrée d'inverseur 36, le condensateur C 11 se charge rapidement et se décharge lentement, comme le montre la figure 6 E Dans ces conditions, le signal de sortie du premier inverseur, sur la ligne 30, a

un rapport cyclique faible, comme le montre la figure 6 F In-

versement, le signal de sortie sous forme d'impulsions du se-

cond inverseur G 2 a simultanément un rapport cyclique élevé.

Le déséquilibre entre les rapports cycliques des signaux modulants sous forme d'impulsions qui sont appliqués aux grilles respectives des transistors de commutation Qll et Q 12 donne une valeur différente de zéro au courant moyen qui circule dans l'enroulement primaire P du transformateur

Tl La valeur du courant qui circule dans l'enroulement pri-

maire P est proportionnelle à la différence entre les rapports cycliques des signaux modulants sous forme d'impulsions qui sont appliqués par les lignes 30 et 34 aux grilles respectives

des transistors de commutation QI et Q 2.

Le courant qui circule dans l'enroulement primaire P est plus grand dans la direction allant de la prise centrale

26 vers le côté 28 lorsque le rapport cyclique du signal modu-

lant sous forme d'impulsions présent sur la ligne 30 est su-

périeur au rapport cyclique du signal modulant sous forme

d'impulsions qui est présent sur la ligne 34.

La variation de l'amplitude et du sens du courant

qui circule dans l'enroulement primaire P résulte de la varia-

tion de la tension instantanée sur la borne de sortie d'am-

plificateur 38 dans le générateur de signal modulant 24 Ain-

si, en appliquant un signal de référence de fréquence basse

prédéterminée sur la borne de signal de référence VR, on ob-

tient un signal de sortie ayant la fréquence basse prédéter-

* minée sur la borne de sortie V 0 de l'enroulement secondaire du transformateur Tl Par conséquent, le modulateur de courant de la figure 4 est particulièrement utile pour produire un

signal de sortie de basse fréquence consistant en une sinu-

soïde à faible distorsion O Fondamentalement, le fonctionnement et les détails de réalisation des combinaisons respectives du transistor de commutation Qll, des bobines d'inductance 111, L 12 et de la diode Dll, ainsi que du transistor de commutation Q 12, des bobines d'inductance L 13, L 14 et de la diode D 12, dans le modulateur de courant de la figure 4, sont identiques à ceux

de la combinaison du transistor de commutation Qi, des bobi-

nes d'inductance Qi, Q 2 et de la diode Dl dans le modulateur

de courant de la figure 1.

Une caractéristique particulière du modulateur de courant de la figure 4 consiste dans l'utilisation du chemin

de récupération d'énergie qui passe par l'enroulement primai-

re P, pour améliorer le rendement On peut voir ceci de la manière suivante: si les cathodes des deux diodes D 11 et D 12 étaient connectées à la borne d'alimentation VS, l'énergie

reçue à partir des bobines L 11 et L 14 serait également rame-

née vers l'alimentation Cependant, lorsque ces deux diodes D 11 et D 12 sont connectées de façon croisée vers les cotés opposés 28, 32 de l'enroulement primaire P comme le montre

la figure 4, l'énergie récupérée qui retourne vers l'alimen-

tation le fait en passant par le c 8 té opposé, non conducteur, de l'enroulement primaire, ce qui ajoute des volts-ampères tours au transformateur Tl Du fait que l'énergie récupérée à partir du champ décroissant des bobines d'inductance tend à générer une "pointe inductive" de haute tension qui est écrdtée par les diodes D 11 et D 12, le courant qui traverse ces diodes D 11, D 12 tend à 4 tre relativement constant pour différentes tensions pendant la période de récupération d'énergie.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent 4 tre apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'inventions

REVE 1 DICATIONS

1 Modulateur de courant destiné à moduler le cou-

rant qui circule d'une alimentation continue (Vs) vers la masse du circuit en passant par une charge ( 12), caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif de commutation(Q 1) branché entre la charge et la masse du circuit de façon à

faire varier le courant qui traverse la charge, sous la dé-

pendance d'un signal modulant qui est appliqué à ce disposi-

tif de commutation; une première bobine d'inductance (T 1) branchée entre le dispositif de commutation et la charge; une seconde bobine d'inductance (L 2) en couplage mutuel avec la première bobine, de façon à recevoir l'énergie induite dans la première bobine par les variations de courant, la seconde bobine étant isolée de la première au point de vue

de la conduction; et une diode (D 2) branchée en-

tre la seconde bobine (L 2) et le c 8 té "alimentation" de la charge, de façon à transférer l'énergie reçue vers le ctté

"alimentation" de la charge. 2 Modulateur de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

dispositif de commutation (Q 1) est

un dispositif de commutation de haute fréquence.

3 Modulateur de courant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 10) destinés à

appliquer au dispositif de commutation (Q 1) un signal modu-

lant sous forme d'impulsions de haute fréquence.

4 Modulateur de courant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commutation (Q 1) est un dispositif semiconducteur MO So Modulateur de courant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de commutation (Q 1) est un transistor de puissance à effet de champ VMOS à rainures en V. 6 Modulateur de courant selon l'une quelconque

des revendications 3 ou 5, caractérisé en ce que les moyens

( 10) destinés à appliquer le signal modulant au dispositif de commutation comprennent: des premiers moyens (I 1, Q 2) destinés à générer un signal de haute fréquence sous forme d'impulsions; et des seconds moyens (A 1)destinés à faire varier le rapport cyclique du signal sous forme d'impulsions à une fréquence basse prédéterminée, pour produire ainsi le signal modulant sous forme d'impulsions de haute fréquence, afin de faire varier le courant dans la charge à la fréquence basse prédéterminéeo 7 Modulateur de courant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les seconds moyens (A 2) sont conçus de façon à faire varier le rapport cyclique sous la dépendance

d'un signal de référence (VR) ayant la fréquence basse pré-

déterminée.

8 Modulatetr de courant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bobines d'inductance (L 1, L 2) ont

un noyau à air.

9 Modulateur de courant destiné à moduler le cou-

rant qui circule vers la masse du circuit en traversant une

charge (P), à partir d'une alimentation continue (VS) ccnnec-

tée à la charge, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier dispositif de commutation (Q 11) branché entre un premier côté ( 28) de la charge et la masse du circuit de façon à faire varier le courant qui traverse la charge sous la dépendance d'un premier signal modulant qui est appliqué à ce premier

dispositif de commutation (Q 11); une première bobine d'in-

ductance ( 111) qui est branchée entre le premier dispositif de commutation et le premier co 8 té ( 28) de la charge (P); une seconde bobine d'inductance (L 12), en couplage mutuel avec la première bobine de façon à recevoir l'énergie qui est induite

dans la première bobine par les variations du courant, la se-

conde bobine étant isolée de la première au point de vue de la conduction; une première diode (D 11 l) branchée entre la seconde bobine (L 12) et l'alimentation, de façon à

transférer vers l'alimentation l'énergie qui est reçue à par-

tir de la seconde bobine; un second dispositif de commutation (Q 12) branché entre le second côté ( 32) de la charge (P) et la masse du circuit, pour faire varier le courant qui traverse la charge, sous la dépendance d'un second signal modulant qui est appliqué à ce second dispositif de commutation (Q 12); une troisième bobine d'inductance (L 13) qui est branchée entre le second dispositif de commutation (Q 12) et le second côté ( 32) de la charge; une quatrième bobine d'inductance (L 14) qui est en couplage mutuel avec la troisième bobine (L 13) de

façon à recevoir l'énergie qui est induite dans la troisiè-

me bobine par les variations de courant, la quatrième bobi-

ne étant isolée de la troisième au point de vrue de la con-

duction; une seconde diode (D 12) qui est bran-

chée entre la quatrième bobine (L 14) et l'alimentation, afin de transférer vers l'alimentation l'énergie qui est reçue à partir de la quatrième bobine; et des moyens ( 24) destinés

à appliquer les signaux modulahts aux dispositifs de commu-

tation (Q 11, Q 12), pour faire en sorte qu'un seul c 8 té de la

charge soit connecté à la masse à un instant quelconque.

Modulateur de courant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première diode (D 11) est branchée entre la seconde bobine (L 12) et le second coté ( 32) de la charge, de façon à transférer l'énergie reçue à partir de la seconde bobine vers l'alimentation, par l'intermédiaire du second c Sté de la charge; et la seconde diode (D 12) est branchée entre la quatrième bobine (L 14) et le premier csté ( 28) de la charge de façon à transférer l'énergie reçue à

partir de la quatrième bobine vers l'alimentation, par l'in-

termédiaire du premier c 8 té de la charge.

11 Modulateur de-courant selon la revendication 10, destiné à 8 tre utilisé avec une charge (P) comportant une prise centrale ( 26), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens destinés à connecter la prise centrale à

l'alimentation (Vs).

12 Modulateur de courant selon la revendication 10, caractérisé en ce que les dispositifs de commutation (Q 11,

Q 12) sont des dispositifs de commutation de haute fréquence.

13 Modulateur de courant selon la revendication 12, caractérisé en ce que les dispositifs de commutation (Q 11, Q 12) sont des dispositifs semiconducteurs MO So 14 Modulateur de courant selon la revendication 13, caractérisé en ce que les dispositifs de commutation (Ql, Q 12) sont des transistors de puissance à effet de champ VMOS à rainures en V. Modulateur de courant selon la revendication

12, caractérisé en ce que les moyens ( 24) destinés à appli-

quer les signaux modulants aux dispositifs de commutation

(Qll, Q 12) sont conçus de façon à appliquer des signaux mo-

dulants sous forme d'impulsions de haute fréquence.

16 o Modulateur de courant selon l'une quelconque

des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que les moyens

( 24) destinés à appliquer les signaux modulants aux disposi-

tifs de commutation (Q 11, Q 12) comprennent: des premiers moyens (G 1, G 2) destinés à générer des premier et second signaux sous forme d'impulsions de haute fréquence qui sont mutuellement complémentaires; et des seconds moyens (A 2) destinés à faire varier les rapports cycliques des premier et second signaux sous forme d'impulsions de haute fréquence, à une fréquence basse prédéterminée, pour produire ainsi les premier et second signaux modulants afin de faire varier le

courant dans la charge (P) avec la fréquence basse prédéter-

minée. 17 Modulateur de courant selon la revendication 16, caractérisé en ce que les seconds moyens (A 2) sont conçus

de façon à faire varier les rapports cycliques sous la dé-

pendance d'un signal de référence (VR) ayant la fréquence

basse prédéterminée.

18 Modulateur de courant selon la revendication , caractérisé en ce que les bobines d'inductance (T 11, X 12,

L 13, L 14) ont des noyaux à air.