FR2519207A1 - Circuit onduleur comportant une commande de symetrie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA COMMANDE DES CIRCUITS ONDULEURS. UN CIRCUIT ONDULEUR DANS LEQUEL DEUX TRANSISTORS DE COMMUTATION Q1, Q2 ALIMENTENT UNE CHARGE 21 COMPREND NOTAMMENT UN CIRCUIT DE COMMANDE 31 QUI EST DESTINE A PRESERVER LA SYMETRIE DE L'ONDE DE TENSION APPLIQUEE A LA CHARGE, MEME EN PRESENCE D'IMPULSIONS PARASITES QUI PROVOQUENT UNE COMMUTATION ERRONEE DES TRANSISTORS. L'ENERGIE D'ALIMENTATION CONTINUE NECESSAIRE AU CIRCUIT DE COMMANDE EST OBTENUE PAR REDRESSEMENT DE L'ENERGIE ALTERNATIVE DE LA CHARGE ET LA FREQUENCE DE COMMUTATION EST REGLABLE AU MOYEN D'UNE TENSION DE COMMANDE 61. APPLICATIONS A L'ALIMENTATION DE LAMPES FLUORESCENTES.

Description

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La présente invention concerne le domaine des cir-

cuits onduleurs employant des dispositifs de commutation,

tels que des transistors, pour produire de l'énergie de sor-

tie alternative à partir d'énergie d'entrée continue.

On classe de façon générale les circuits onduleurs en trois configurations de circuit connues: le circuit en

pont complet, le circuit en demi-pont et le circuit symétri-

que Les circuits onduleurs utilisent un ou plusieurs dispo-

sitifs de commutation, tels que des transistors, qui sont

connectés de façon à appliquer alternativement et répétitive-

ment de l'énergie électrique sous forme alternative à une charge telle qu'un moteur, un dispositif de chauffage par

induction, ou une ou plusieurs lampes électriques Le cir-

cuit onduleur est prévu pour appliquer à la charge un signal alternatif qui est symétrique, c'est-à-dire qui présente des excursions de courant et de tension égales en sens positif et en sens négatif, à partir de sa valeur de référence médiane ou de zéro, et qui a des durées approximativement égales pour les valeurs de tension positives et négatives pendant ses cycles répétitifs Si le signal alternatif qui

est appliqué à la charge devient dissymétrique, même pen-

dant une courte durée, la charge est susceptible de sa satu-

rer électriquement ou magnétiquement (en particulier si la charge est inductive ou si elle comporte un transformateur), ce qui peut provoquer une panne dans le circuit onduleur, comme une mise en court-circuit de transistors ou une mise

en court-circuit ou une destruction par échauffement exces-

sif d'enroulements de transformateur Une telle dissymétrie

du signal de l'onduleur peut résulter d'une commutation pré-

maturée d'un transistor de l'onduleur, sous l'effet d'impul-

sions de tension parasites ou transitoires dans le circuit, comme celles qui peuvent être produites par des transitoires

de la tension du secteur ou par rayonnement à partir d'équi-

pements ou d'appareils électriques voisins.

La demande de brevet U S 184 648, déposée le septembre 1980, porte sur un circuit onduleur du type à

demi-pont, et on décrira spécialement l'invention en consi-

dérant un oscillateur de commande perfectionné comportant

une commande de symétrie, pour un tel circuit onduleur.

L'invention a pour buts de procurer un circuit onduleur perfectionné, et de procurer un circuit onduleur comportant des moyens de commande pour assurer la symétrie du signal de sortie. On peut dire brièvement, et en considérant un mode

de réalisation préféré, que l'invention consiste en un cir-

cuit onduleur qui comporte des dispositifs de commutation à transistors branchés de façon à appliquer alternativement et répétitivement de l'énergie électrique alternative à une

charge telle qu'une lampe fluorescente Un circuit de com-

mande d'oscillateur applique des impulsions de commande aux

dispositifs de commutation à transistors de manière à com-

mander leur commutation pour faire en sorte qu'un signal

symétrique soit appliqué à la charge L'énergie d'alimenta-

? tion continue pour le circuit de commande d'oscillateur est obtenue par redressement de l'énergie alternative de la charge, et la fréquence de l'oscillateur est réglable au

moyen d'une tension de commande.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement Figure 1: un schéma d'un circuit onduleur de

l'art antérieur, correspondant à la demande de brevet pré-

citée.

Figure 2: un diagramme séquentiel montrant cer-

tains signaux, tensions et courants dans le circuit de la

figure 1, avec des représentations en pointillés qui mon-

trent des défauts qui peuvent apparaître à cause d'un fonc-

tionnement dissymétrique indésirable du circuit.

Figure 3: un schéma électrique d'un mode de

réalisation préféré de l'invention.

Figure 4: un diagramme séquentiel montrant cer-

tains signaux, tensions et courants dans le circuit ondu-

leur de la figure 3, avec une disposition générale similaire

à celle des courbes de la figure 2, pour faciliter la compa-

raison du fonctionnement du circuit de l'invention (figure

3) avec celui de l'art antérieur (figure 1).

Figure 5: un diagramme séquentiel montrant cer-

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tains signaux, tensions et courants dans une partie d'osc'i-

lateur de commande du circuit onduleur de la figure 3.

On décrira tout d'abord l'art antérieur, représenté sur les figures 1 et 2, et le défaut qu'il peut présenter à cause d'un fonctionnement dissymétrique, après quoi on décri-

ra l'invention et la façon dont elle empêche le défaut.

Sur la figure 1, deux transistors Ql et Q 2 sont connectés entre des bornes Il et 12 d'une source d'énergie électrique continue qui peut être un redresseur en pont à double alternance, fournissant une tension continue d'environ V, à partir d'une tension d'entrée alternative de 120 V. Comme indiqué sur le dessin, la borne 11 est de polarité positive et la borne 12 est de polarité négative L'émetteur 13 du transistor Qi et le collecteur 14 du transistor Q 2 sont connectés ensemble pour former un point de connexion 16; le collecteur 17 du transistor QI est connecté à la

borne d'alimentation positive 11 et l'émetteur 18 du transis-

tor Q 2 est connecté à la borne d'alimentation négative 12.

Une charge 21, qui est inductive ou qui comporte une compo-

sante inductive, comme unie lampe à décharge dans un gaz, un dispositif de chauffage par induction, etc, est connectée entre le point de connexion 16 et la source d'énergie, cette dernière connexion étant réalisée au moyen d'une paire de

condensateurs 22, 23 qui sont branchés en série entre les bor-

nes d'alimentation 1 h et 12, tandis que la charge 21 est

connectée au point de connexion 24 des condensateurs 22, 23.

Les valeurs de capacité des condensateurs 22, 23 sont de préférence égales et suffisamment grandes pour offrir une impédance faible à la fréquence de fonctionnement du circuit (telle que 1 k Hz ou plus) Ainsi, la charge 21 est en fait connectée entre le point de connexion 16 des transistors et une prise centrale de la source d'énergie La charge 21 peut comprendre un transformateur de couplage dont l'enroulement primaire est connecté de la manière représentée entre les

points 16, 24 du circuit.

Une diode 26 est connectée entre la base 27 et l'émetteur 13 du transistor QI, de manière à faire circuler un courant de polarité positive vers la base 27 Une autre diode 28 est connectée entre la base 29 et l'émetteur 18 du transistor Q 2, de manière à faire circuler un courant de polarité négative à partir de la base 29 Une source 31 d'impulsions de blocage est connectée aux bornes 32 et 33 qui sont respectivement connectées aux électrodes de base

27 et 29, et cette source applique alternativement et répé-

titivement des impulsions de blocage de polarité négative aux électrodes 27 et 29, à une fréquence de répétition

d'environ 1 k Hz ou plus, et de préférence d'environ 20 k Hz.

Une source 34 d'impulsions de déblocage de polarité positive

est connectée à l'une de ces électrodes de base 29 La sour-

ce d'impulsions de blocage 31 peut être un circuit multivi-

brateur astable, ou bien elle peut être constituée par des

sources d'impulsions individuelles correctement synchroni-

sées, et la source d'impulsions de déblocage 34 peut être un

multivibrateur monostable.

Sur la figure 2, certains signaux, tensions et courants dans le circuit de la figure 1 sont représentés en alignement vertical en ce qui concerne le temps, de la manière suivante La source 34 produit une impulsion de déblocage unique 36, de polarité positive, et cette impulsion est appliquée à la base 29 du transistor Q 2 pour déclencher le fonctionnement du circuit La source 31 produit des

impulsions de blocage répétitives 37 et 38, de polarité néga-

tive, et ces impulsions sont respectivement appliquées aux électrodes de base 27 et 29 des transistors Ql et Q 2 Ces séries d'impulsions de blocage 37, 38 sont mutuellement

décalées de 1800 électriques Les courbes 39 et 40 représen-

tent respectivement la tension et le courant dans la charge

21, et la tension 39 a une forme carrée à cause de la commu-

tation alternée des transistors Ql et Q 2, tandis que le cou-

rant 40 a une forme caractéristique pour une charge ayant une composante inductive Les courbes 41 et 42 représentent respectivement le courant dit "de retour" dans la charge inductive, et la charge emmagasinée résultante, sur la base du transistor Ql (On utilise ici les expressions "courant

de retour" et "tension de retour" par analogie avec les poin-

tes de tension et de courant liées au retour de balayage

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horizontal dans les circuits de déflexion d'un tube cathodi-

que à déflexion magnétique) De façon similaire, les courbes 43 et 44 représentent respectivement le courant "de retour"

dans la charge inductive et la charge emmagasinée résultan-

te, sur la base du transistor Q 2.

Le circuit fonctionne de la manière suivante.

L'impulsion de déblocage 36 fait passer le transistor Q 2 à

l'état totalement conducteur, ce qui fait circuler un cou-

rant 40 dans le dispositif de charge 21 par l'intermédiaire des condensateurs 22 et 23 A la cessation de l'impulsion de déblocage 36, et à l'apparition de l'impulsion de blocage suivante 38 sur la base 29 du transistor Q 2, le transistor est placé à l'état bloqué et le courant cesse de circuler dans la charge 21; cependant, l'énergie emmagasinée dans la composante inductive de la charge produit une tension et un courant 41 "de retour", de polarité positive, et ce courant

circule vers la base 27 du transistor Qi par la diode 26.

Ceci fait passer le transistor Qi à l'état complètement con-

ducteur Pendant ce temps Qi fonctionne en transistor inver-

sé, dans lequel la jonction base-collecteur devient

l'émetteur et la jonction base-émetteur devient le collec-

teur Une charge 42 est emmagasinée dans Qi pendant ce temps Lorsque l'énergie inductive s'est dissipée, la charge emmagasinée maintient le transistor Qi à l'état conducteur, ce qui fait circuler un courant 40 ' dans la charge 21, par

l'intermédiaire du condensateur 23, dans la direction oppo-

sée à celle de la circulation du courant au moment de la conduction du transistor Q 2 La charge emmagasinée s'écoule partiellement, comme le montre la courbe 42; cependant, la

fréquence des impulsions de blocage est choisie suffisam-

ment élevée (par exemple 20 k Hz) pour que l'impulsion de blocage suivante 37 soit appliquée à la base 27 pendant que

la charge emmagasinée maintient la conduction du transistor.

Cette impulsion de blocage 37 écoule la charge emmagasinée et bloque le transistor Q 1, et elle fait cesser le courant dans la charge, ce qui fait que l'énergie emmagasinée dans la composante inductive de la charge 21 produit une tension et un courant "de retour" 43 (de polarité négative au point

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de connexion 16), et ce courant est acheminé par la jonction collecteurbase du transistor Q 2 et la diode 28 Ce courant est l'équivalent d'une impulsion de polarité positive 43 appliquée à-la base 29, comme représenté sur le dessin, ce qui provoque à nouveau la conduction du transistor Q 2,

fonctionnant dans un mode inversé, et crée dans le transis-

tor une charge emmagasinée 44 qui maintient le transistor dans un état complètement conducteur jusqu'à l'apparition de

l'impulsion de blocage 38 suivante Le processus est répéti-

tif et fait circuler un courant alternatif 40 dans la charge 21. Dans de nombreux circuits électroniques, ou dans

la plupart d'entre eux, y compris le type de circuit repré-

senté sur la figure 1, il apparait très souvent des impul-

sions de tension parasites ou transitoires, inutiles et indésirables, qui peuvent provoquer un fonctionnement erroné

ou un défaut du circuit Ces impulsions de tension peuvent.

être produites par des transitoires de la tension du secteur, comme ceuxqui apparaissent lorsque des moteurs ou d'autres dispositifs branchés sur le secteur démarrent et s'arrêtent, ou par rayonnement à partir d'équipements et d'appareils voisins Dans le circuit de la figure 1, ces impulsions de tension parasites peuvent apparaître par exemple dans la source de tension de commande 31, sur les électrodes des transistors Qi et Q 2, et dans les autres parties du circuit, comme la charge 21, à cause, par exemple, d'une variation brusque de l'impédance de la charge Une telle variation

peut résulter par exemple du scintillement de lampes fluo-

rescentes dans la charge, qui produit des transitoires de tension qui sont renvoyés dans le circuit A titre d'exemple,

une impulsion de tension transitoire parasite 37 ' est repré-

sentée sur la figure 2 parmi les impulsions de tension de commande 37, et cette impulsion parasite bloque prématurément le transistor Q 1, ce qui fait apparaître une impulsion "de retour" 43 ' qui provoque la conduction de Q 2 et établit dans ce dernier une charge emmagasinée 44 ', tandis que la charge emmagasinée dans Qi est écoulée simultanément, comme indiqué en 42 ' sur la figure 2 Cette action commute prématurément et inverse la tension de charge 39, comme indiqué en 39 ',

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et la tension de charge demeure dans cette pclarité de demi-

cycle pendant une durée anormalement longue, comme indiqué par l'accolade 39 a, jusqu'à l'apparition de l'impulsion de blocage 38 suivante Pendant ce demi-cycle de tension de charge 39 a anormalement long, le courant de la charge, 40, continue à augmenter, comme indiquer en 40 a, jusqu'à une valeur considérablement supérieure à la normale et, du fait

de la dissymétrie résultante de l'onde de courant, le cou-

rant anormal se prolonge pendant plusieurs cycles suivants, comme indiqué en 40 a' jusqu'à ce que l'onde de courant se stabilise et devienne symétrique par rapport à sa valeur zéro désirée vraie Ce courant de charge anormalement élevé, se produisant pendant plusieurs cycles de fonctionnement, peut produire une détérioration ou une destruction de la charge et/ou des transistors de commutation Ql et Q 2 et d'autres composants du circuit Une telle panne du circuit a encore plus de chances de se produire si le courant de charge anormalement élevé produit une saturation magnétique de la charge, ce qui diminue l'impédance de la charge et

produit une augmentation supplémentaire du courant de char-

ge.

Dans le mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, représenté sur la figure 3, les transistors de commu-

tation de l'onduleur, Ql et Q 2 et les circuits associés sont les mêmes que sur la figure 1, et la charge 21 comprend un enroulement primaire 21 ' d'un transformateur de couplage de

charge qui est connecté entre les points 16 et 24 du cir-

cuit La source 31 d'impulsions de blocage de la figure 1 est désignée par le cadre en pointillés 31 ' sur la figure 3, qui entoure un schéma électrique d'un circuit de commande

d'onduleur conforme à l'invention.

Dans un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, le circuit de commande d'onduleur 31 ' comprend une paire de transistors de commande de commutation en régime d'oscillation, Q 3 et Q 4, dont les électrodes de collecteur 51 et 52 sont respectivement connectées par des résistances

53 et 54 à une borne 56 qui fournit une tension d'alimenta-

tion de polarité positive, et dont les électrodes d'émetteur 57 et 58 sont connectées ensemble et à une borne 59 d'une source de tension de commande continue variable, 61, tandis que la borne restante 62 de cette source est connectée à la masse électrique Une résistance 63 est connectée entre les bornes 59, 62 et peut correspondre à l'impédance interne de sortie de la source de tension 61 La borne 59 de la source

de tension continue 61 est de polarité positive si les tran-

sistors Q 3, Q 4 sont de type NPN, comme représenté.

Les électrodes d'émetteur 66, 67 d'une paire de transistors de fixation de niveau Q 5, Q 6 sont connectées à

la masse électrique, et leurs collecteurs 68, 69 sont respec-

tivement connectés aux électrodes de base 71, 72 des tran-

sistors Q 3, Q 4 Un condensateur de commande de synchronisa-

tion et de correction, 73, est connecté entre les électrodes

de base 71, 72 des transistors Q 3, Q 4.

Un enroulement de commande à prise centrale 76 est en couplage électromagnétique avec l'enroulement de transformateur de sortie 21 ', et sa prise centrale 77 est

connectée à la masse électrique Une extrémité X de l'enrou-

lement 76 est connectée par une résistance 78 à la base 71 du transistor de commande Q 3 et elle est également connectée,

par une résistance 79, à la base 81 du transistor de fixa-

tion de niveau Q 6 L'autre extrémité Y de l'enroulement 76

est connectée par une résistance 82 à la base 72 du transis-

tor de commande Q 4 et elle est également connectée, par une résistance 83, à la base 84 du transistor de fixation de niveau Q 5 Les impulsions de blocage 37 apparaissent sur le collecteur 52 de Q 4 qui est connecté à la borne 32, et les impulsions de-blocage 38 apparaissent sur le collecteur 51 de Q 3 qui est connecté à la borne 33, ces connexions de

transmission des impulsions étant réalisées par un transfor-

mateur ou d'autres moyens appropriés.

Pour fournir l'énergie électrique continue néces-

saire au circuit de commande 31 ', deux redresseurs 86, 87 sont respectivement connectés entre les extrémités X, Y de l'enroulement 76 et la borne de tension d'alimentation 56, avec leurs cathodes connectées à la borne 56, de manière à redresser le courant qui provient de l'enroulement 76 et à

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appliquer une tension et un courant d'alimentation de pola-

rité positive à la borne 56 La tension d'alimentation de polarité négative pour le circuit 31 ' est obtenue au point 56 ' qui est connecté à la masse électrique, et donc à la prise centrale de l'enroulement 76 Deux autres redresseurs 88, 89 sont représentés connectés respectivement entre les extrémités X, Y de l'enroulement 76 et une borne de tension 91, avec leurs anodes connectées à la borne 91 de manière à redresser le courant provenant de l'enroulement 76 et à appliquer une tension d'alimentation de polarité négative à la borne 91 On peut utiliser cette tension pour alimenter ou pour polariser d'autres circuits, si on le désire Selon une variante, les redresseurs 88, 89 peuvent être connectés de façon à appliquer une tension de polarité positive à la borne 91 Les diodes de redressement 86, 87 fournissent une tension d'alimentation continue pour le circuit de commande,

par exemple 5 V, sur les bornes 56, 56 ', à partir de l'éner-

gie alternative de l'enroulement 76 qui produit lui-même

l'énergie à partir de l'enroulement de sortie 21 et, fina-

lement, à partir des bornes d'entrée d'alimentation 11, 12.

Ainsi, aucune source d'alimentation continue séparée n'est nécessaire pour le circuit de commande 31 ' La puissance

relativement faible qui est nécessaire pour faire fonction-

ner le circuit 31 ' n'a aucun effet défavorable sur le fonc-

tionnement du circuit onduleur et de la charge 21.

On décrira tout d'abord le fonctionnement général de l'onduleur et du circuit de commande de la figure 3, en se référant à la figure 4, puis on décrira le fonctionnement spécifique du circuit de commande 31 ', en se référant à la figure 5 Sur la figure 4, l'impulsion de tension de blocage parasite 37 ' est placée de la même manière que sur la figure

2; l'impulsion de démarrage 36 et les parties des impul-

sions de blocage 37, 38, de la tension et du courant de

charge 39, 40 et des signaux "de retour" et de charge emma-

gasinée, 41, 42, 43, 44 qui se trouvent à gauche de l'impul-

sion parasite 37 ' sont les mêmes que sur la figure 2.

Lorsque l'impulsion parasite 37 ' apparait, elle bloque le transistor Q 1, ce qui fait apparaître l'impulsion "de retour"

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43 ', qui provoque la conduction de Q 2 e-t crée dans ce der-

nier une charge emmagasinée 44 ', en écoulant simultanément la-charge emmagasinée dans Qi, comme indiqué en 42 '; cette action commute et inverse prématurément la tension de charge 39, comme indiqué en 39 ', et le courant de charge 40 s'inverse comme indiqué en 40 a, tout ceci de la manière qui

a été décrite ci-dessus en relation avec la figure 2 -

Cependant, conformément à l'invention, et contrairement au fonctionnement de la figure 1 qui est représenté sur la figure 2, le circuit de la figure 3 ne fonctionne pas de façon défectueuse et ne produit pas un courant de charge

dissymétrique destructif; à la place, le circuit de la figu-

re 3 produit l'impulsion de blocage 38 ' suivante pour le transistor Q 2 de façon relativement précoce, ce qui fait apparaître une impulsion "de retour" 41 ' pour débloquer Q 1, de façon à inverser la tension de charge 40 à un instant indiqué par la référence 39 ", afin de maintenir la tension de charge 39 symétrique, grâce à quoi le courant de charge inversé 40 a ne dépasse pas le courant de crête normal avant

une nouvelle inversion du courant en 40 a', à cause de l'in-

version de la tension de charge en 39 " Le circuit continue

ensuite à fonctionner de sa manière cyclique normale.

Au moment du démarrage du circuit onduleur de la figure 3 sous l'effet de l'impulsion de démarrage 36, le circuit fonctionne de façon générale de la manière décrite en relation avec la figure 4 Le circuit de commande et de génération d'impulsions de blocage 31 ' fonctionne de la manière suivante, décrite en relation avec la figure 5, sur laquelle le signal 101 représente la tension aux bornes de la moitié de l'enroulement de commande 76 qui est comprise entre son extrémité X et sa prise centrale 77, connectée à la masse, tandis que le signal 102 représente la tension aux bornes de la moitié de l'enroulement de commande 76 qui est comprise entre son extrémité Y et sa prise centrale 77 qui est connectée à la masse, ces tensions étant mutuellement déphasées de 1800 Initialement, les transistors Q 3, Q 4, Q 5 et Q 6 du circuit de commande 31 ' sont bloqués L'impulsion de démarrage 36 débloque Q 2 et le courant de charge circule dans l'enroulement de transformateur 21 ', ce qui induit dans l'enroulement de commande 76 une tension qui est de polarité positive, l Ola, à l'extrémité X et de polarité négative, 102 a, à l'extrémité Y La tension positive à l'extrémité X est appliquée, par la résistance 79, à la base du transistor de fixation de niveau Q 6, ce qui débloque ce dernier et fixe

au potentiel de la masse l'extrémité 73 b du condensateur 73.

La tension positive à l'extrémité X est également appliquée, par la résistance 78, à l'extrémité 73 a du condensateur 73, ce qui fait que le condensateur 73 commence à se charger,

comme indiqué par la référence 103 a sur le signal de conden-

sateur 103 Lorsque le condensateur 73 est ainsi chargé, jusqu'à une tension approximativement égale à la tension Vc

de la source de commande 61 *(qui est la tension de polarisa-

tion des émetteurs 66 et 67 de Q 3, Q 4), il polarise la base 71 de Q 3 de façon à débloquer Q 3 et à fixer son collecteur 51 au niveau de la tension de commande Vc, ce qui génère sur le collecteur 51 une impulsion de blocage 38 de polarité négative qui est appliquée à la borne 33 et bloque Q 2 Ceci débloque Qi, à cause de la tension induite par "retour" dans la charge 21, comme décrit ci-dessus, ce qui entraîne l'inversion du courant dans l'enroulement de charge 21 ', et également dans l'enroulement de commande 76, comme indiqué en l Oib et 102 b sur la figure 5 Avec cette inversion, l'extrémité Y de l'enroulement de commande est positive et elle applique une tension positive, par la résistance 83, à la base 84 du transistor de fixation de niveau Q 5, ce qui débloque ce dernier et fixe au potentiel de la masse l'extrémité gauche 73 a du condensateur 73 Du fait que le condensateur 73 porte une tension de charge Vc qui résulte de sa charge précédente 103 a (avec une polarité positive à

l'extrémité 73 a), il présente maintenant une tension négati-

ve Vc, comme indiqué au point 104 a sur la figure 5 La ten-

sion positive à l'extrémité Y de l'enroulement 76 charge alors l'extrémité droite 73 b du condensateur 73 dans un sens correspondant à une polarité positive, par la résistance 82,

comme indiqué par la référence 104 b sur la figure 5.

Lorsque la tension de ce condensateur atteint approximative-

ment la tension positive Vc, elle débloque Q 4 et fixe son collecteur 52 au niveau de la tension de commande Vc, ce qui génère sur le collecteur 52 une impulsion de blocage 37, de polarité négative, qui est appliquée à la borne 32 et bloque Q 1 Ceci débloque à nouveau Q 2 et le processus se répète de façon cyclique pendant le fonctionnement normal Les valeurs

de tension des impulsions de blocage 37 et 38 sont approxima-

tivement égales à la tension d'alimentation continue sur la borne 56 (par exemple 5 V), moins la valeur Vc de la tension de commande continue provenant de la source 61 Le réglage de la valeur de Vc commande la fréquence de fonctionnement du circuit; par exemple, plus la valeur de Vc est élevée, plus il faut de temps au condensateur 73 pour se charger à cette valeur et provoquer la commutation, ce qui fait que la fréquence de commutation est diminuée On peut ainsi fixer la fréquence de fonctionnement à une valeur désirée dans une plage désirée, par exemple une plage d'environ 20 k Hz à k Hz On fixe normalement la fréquence pour obtenir les performances maximales du système et en outre, conformément à l'invention, on peut aisément changer la fréquence de

fonctionnement, si on le désire, pour maintenir des perfor-

mances maximales dans le cas o se produit un changement dans la charge, par exemple s'il y a une augmentation ou une diminution du nombre de lampes fluorescentes dans la

charge.

Le circuit de commande 31 ' fonctionne de la maniè-

re suivante pour produire dans tous les cas le signal de tension de charge symétrique 39 qui a été décrit ci-dessus en relation avec la figure 4 En retournant maintenant à la figure 5, on supposera que le signal 101 de l'enroulement de commande 76, à l'extrémité X de cet enroulement, est de polarité négative, comme indiqué par la référence l Ob, et que le signal 102 à l'extrémité Y de l'enroulement est de polarité positive, comme indiqué par la référence 102 c On supposera ensuite qu'on est en présence d'une commutation prématurée accidentelle du circuit, qui peut être produite par une impulsion de tension transitoire parasite, comme décrit ci-dessus, ce qui entraîne une inversion du courant

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de charge et des signaux de tension 101 et 102 de l'enroule-

ment de commande, comme indiqué par les références 101 d et 102 dL'extrémité 73 b du condensateur de commande 73, qui se chargeait normalement vers une tension positive, comme indiqué par la référence 104 c, est alors fixée à zéro, c'est-à-dire à la masse, par le transistor de fixation de niveau Q 6 qui est débloqué par la transition de tension de sens positif, 1 10 d, sur l'enroulement de commande A ce point, le condensateur 73 s'est chargé à une valeur indiquée par la référence 104 d, et cette valeur devient la tension de début de charge 103 d lorsque le condensateur commence à se charger dans le sens inverse par la résistance 78 Quel que soit l'instant auquel le circuit commute accidentellement ou

"auto-commute", la charge en inverse résultante du condensa-

teur 73 commencera de façon similaire à la valeur de tension que portait le condensateur au moment o la commutation a eu

lieu, ce qui fait que le condensateur se chargera plus rapi-

dement jusqu'à sa valeur de commutation suivante Vc, et en une durée, indiquée par la référence 103 e dans l'exemple représenté, égale à la durée de son intervalle de charge raccourci précédent 104 c Ceci procure la symétrie dans le temps de la tension de charge 39 (figure 4), comme indiqué spécialement par les références 39 ' et 39 ", grâce à quoi le courant de charge 40 est inversé, comme en 40 a', avant qu'il puisse dépasser sa valeur maximale normale, comme c'était le cas dans l'art antérieur, comme l'indique la

référence 40 a sur la figure 2.

L'invention atteint ses objectifs qui sont de garantir un fonctionnement symétrique d'un circuit onduleur et d'empêcher des défaillances de composants du circuit qui

pourraient par ailleurs se produire à cause d'une commuta-

tion prématurée accidentelle du circuit On peut utiliser l'invention pour divers autres types de circuits onduleurs,

en plus de celui représenté sur les figures 1 et 3.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Circuit onduleur comprenant des moyens de commu-

tation (Q 1, Q 2) destinés à appliquer une onde de tension

alternative de forme symétrique à une charge ( 21), ce cir-

cuit étant sujet à une commutation prématurée accidentelle, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande ( 31 ') qui est connecté de façon à commander les moyens de commutation (Ql, Q 2) afin de maintenir symétrique l'onde de

tension alternative appliquée à la charge, en cas d'appari-

tion de la commutation prématurée accidentelle.

2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le circuit de commande ( 31 ') comprend un condensa-

teur ( 73); une source de tension destinée à charger ce con-

densateur; des moyens de charge (Q 3, Q 4) destinés à faire

en sorte que le condensateur se charge partiellement à par-

tir de la source de tension pendant chaque demi-cycle de la tension alternative appliquée à la charge; des moyens qui agissent sur les moyens de commutation (Q 1, Q 2) de façon à les faire commuter et inverser la polarité de la tension appliquée à la charge, chaque fois que la charge présente sur le condensateur ( 73) atteint une valeur de tension donnée; des moyens destinés à inverser le sens de la charge du condensateur à chacune desdites commutation des moyens de commutation (Q 1, Q 2), et des moyens qui font en sorte que chaque cycle de charge du condensateur ( 73) commence à la

tension qui correspond à la charge conservée dans le conden-

sateur, depuis la fin de son cycle de charge immédiatement précédent. 3 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de commande ( 31 ') comprend en outre des premier et second transistors de commande (Q 3, Q 4); des moyens à impédance ( 53, 54) qui connectent respectivement les électrodes de collecteur ( 51, 52) des transistors de commande à une première borne ( 56) de la source de tension des moyens qui connectent les électrodes d'émetteur ( 57, 58) des transistors de commande (Q 3, Q 4) à un point de circuit ( 59) ayant une tension donnée, le condensateur ( 73) étant

connecté entré les électrodes de base ( 71, 72) des transis-

tors de commande (Q 3, Q 4); des premier et second transis-

tors de fixation de niveau (Q 5, Q 6) dont les électrodes de collecteur ( 68, 69) sont respectivement connectées aux électrodes de base ( 71, 72) des premier et second transis- tors de commande (Q 3, Q 4) et dont les électrodes d'émetteur ( 66, 67) sont connectées à la seconde borne ( 56 ') de la source de tension; un enroulement de commande ( 76) qui est couplé à la charge ( 21) de façon à fournir à partir de celle-ci une tension de commande alternative; des moyens

à impédance ( 78, 79) qui connectent respectivement une pre-

mière extrémité (X) de l'enroulement de commande ( 76) à l'électrode de base ( 71) du premier transistor de commande (Q 3) et à l'électrode de base ( 81) du second transistor de fixation de niveau (Q 6); et des moyens à impédance ( 82, 83) qui connectent respectivement la seconde extrémité (Y) de l'enroulement de commande ( 76) à l'électrode de base ( 72) du second transistor de commande (Q 4) et à l'électrode de base ( 84) du premier transistor de fixation de niveau

(Q 5)-

4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le point de circuit ( 59) de tension donnée correspond à une tension de commande continue variable ( 61) destinée à commander la fréquence de répétition de

la commutation du circuit onduleur.

Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de redressement ( 86, 87) qui sont connectés entre l'une au moins des extrémités (X, Y) de l'enroulement de commande ( 76) et l'une des première et seconde bornes de source de tension ( 56, 56 '), pour produire sur ces bornes une tension continue qui est obtenue à partir de la tension de commande alternative. 6 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source de tension comprend des moyens de

redressement ( 86, 87) qui sont couplés à la-charge ( 21).

7 Circuit électrique caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (Q 1, Q 2) destinus à appliquer de l'énergie électrique alternative à une charge ( 21), et une

source de tension continue comprenant des moyens de redresse-

ment ( 86, 87) couplés à la charge.

8 Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande ( 31 ') destiné à

commander le fonctionnement des moyens d'application d'éner-

gie électrique alternative (Q 1, Q 2) et qui est connecté de façon à recevoir son énergie électrique d'alimentation à

partir de la source de tension continue.

9 Circuit selon l'une quelconque des revendica-

tions 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend un enroule-

ment ( 76) qui est couplé à la charge de façon à recevoir de l'énergie alternative à partir de cette dernière; et les moyens de redressement ( 86, 87) sont connectés entre une extrémité ou les deux extrémités (X, Y) de l'enroulement et

une borne ou les deux bornes ( 56, 56 ') de la source de ten-

sion continue.