FR2544924A1 - Appareil d'alimentation electrique stabilisee a sortie sinusoidale - Google Patents
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Abstract
APPAREIL D'ALIMENTATION ELECTRIQUE STABILISEE A SORTIE SINUSOIDALE. L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'ALIMENTATION ELECTRIQUE STABILISEE A SORTIE SINUSOIDALE, DIT DE SECOURS. SELON UN MODE DE REALISATION, L'INVENTION EST REMARQUABLE EN CE QU'ELLE COMPORTE UN MOYEN DE TRANSFORMATION 1 DE LA TENSION RESEAU R, DESTINE A CREER DEUX TENSIONS ALTERNATIVES DE SORTIE QUI ALIMENTENT RESPECTIVEMENT UN CHARGEUR 2 D'UN BLOC DE BATTERIES 4 ET UN REGULATEUR 3 A DEUX ENTREES DONT LA DEUXIEME ENTREE EST CONNECTEE AUDIT BLOC PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN MOYEN 5 A SORTIE SINUSOIDALE, LE REGULATEUR 3 ETANT TEL QUE LA REGULATION DE SA TENSION CONTINUE DE SORTIE QUI ALIMENTE UN ONDULEUR 7 EST OBTENUE EN PRESENCE SOIT DE SES DEUX TENSIONS D'ENTREE, SOIT D'UNE SEULE TANDIS QU'UN CONVERTISSEUR 6 PERMET D'ALIMENTER A PARTIR DU BLOC DE BATTERIES 4 LES CIRCUITS DE CONTROLE ET DE COMMANDE DES COMPOSANTS DE L'ONDULEUR 7. L'INVENTION EST NOTAMMENT DESTINEE A L'ALIMENTATION DES EQUIPEMENTS INFORMATIQUES.
Description
L'invention concerne un appareil d'alimentation électri
que stabilisée à sortie sinusoidale dit de secours notamment destiné
aux equipements informatiques de petites et moyennes importances.
que stabilisée à sortie sinusoidale dit de secours notamment destiné
aux equipements informatiques de petites et moyennes importances.
Afin de corriger l'instabilité du courant électrique provenant directement du réseau, il a été imaginé des appareils d'alimentation dits de secours destinés à être interposes entre ledit réseau et les appareils d'utilisation.
I1 est en effet capital pour certaines applications et notamment l'informatique de supprimer les éventuelles coupures de courant. Les micro-coupures qui sont soutent imperceptibles en usage ordinaire bien que relativement fréquentes peuvent avoir de graves conséquences au cours du déroulement d'un programme d'ordinateur, ou de l'etablis- sement d'un tel programme ou même d'une simple prise de donnée.
Toutefois si le domaine informatique est plus particulièrement visé par ce type d'appareil, d'autres applications sont evidemment envisageables.
Les appareils de secours connus pour les coupures de courtes ou moyennes durées comportent généralement un redresseur-chargetr de batteries, un bloc de batteries et un onduleur destiné à transformer le courant continu basse tension provenant dudit bloc de batteries en un courant alternatif convenable d'utilisation généralement de 50 hertz.
Il est clair toutefois qu'un appareil de ce type dont le bloc de batteries est généralement de 48 volts nécessite uh transformateur ahaisseur de tension en entre et un transformateur élévateur ou un ferro-résonnant en sortie.
Les appareils de secours connus consistent donc à interpo
ser entre le réseau et les appareils d'utilisation un bloc de batteries en tampon nécessitant divers moyens de transformation en entrée et en
sortie.
ser entre le réseau et les appareils d'utilisation un bloc de batteries en tampon nécessitant divers moyens de transformation en entrée et en
sortie.
Certains appareils comportent en outre un interrupteur statique permettant de court-circuiter l'appareil, en cas de surcharge par exemple. Toutefois l'utilisation d'un interrupteur de ce genre crée une micro-coupure à la sortie particulièrement géante de l'ordre de quelques millisecondes a quelques centaines de millisecondes.
Tous ces appareils présentent de graves inconvénients et notamment:
- un mauvais rendement dû au fort courant qui est nécessaire a l'onduleur fonctionnant à basse tension,
- un poids et un volume importants qui résultent, d'une part du transformateur d'entree et du bloc de batteries qui sont surdimentionnés étant donne le mauvais rendement, et, d'autre part du transformateur de sortie
- mauvaises réponses aux impacts de charge.
- un mauvais rendement dû au fort courant qui est nécessaire a l'onduleur fonctionnant à basse tension,
- un poids et un volume importants qui résultent, d'une part du transformateur d'entree et du bloc de batteries qui sont surdimentionnés étant donne le mauvais rendement, et, d'autre part du transformateur de sortie
- mauvaises réponses aux impacts de charge.
Le but de l'invention est de fournir un appareil qui permet d 'augmenter le rendement, de diminuer le poids et le vulume de 1' appareil tout en procurant un temps de commutation de secours égal a zéro et une bonne fiabilité.
Ces objectifs sont atteints selon l'invention par une disposition originale et la combinaison de divers moyens techniques avan cés et notamment des transisitors VMOS.
Un appareil selon l'invention comportant un bloc de batte- ries, un chargeur connectable au réseau et destine a maintenir en charge ledit bloc et un onduleur sinusoidal en sortie, est remarquable en ce qu'il comporte un régulateur de tension destiné a stabiliser et élever directement ou non la tension de sortie du bloc de batteries en une tension continue de l'ordre de quelques centaines de volts, tandis que l'onduleur est connecté à la sortie dudit régulateur et fonctionne en tension continue élevée, les tensions d'alimentation des circuits de controle et de commande des composants de l'onduleur étant générées à partir de la tension du bloc de batteries.
L'utilisation d'un onduleur "haute tension" permet d'améliorer le rendement et d'alléger l'appareil en supprimant notamment le transformateur de sortie, poids qui sera en outre encore amélioré en utilisant des techniques a découpage dont il sera question ci-après.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'appareil selon l'invention comporte un moyen de transformation de la tension réseau destiné a créer deux tensions de sortie qui alimentent respectivement le chargeur de batteries et le régulateur,lequel est muni e cet effet d'une deuxième entrée et qui est tel que la régulation de sa tension continue de sortie est obtenue en présence, soit des deux tensions d'entrée provenant du bloc de batteries et dudit moyen de transfo mation, soit d'une seule de ces tensions.
De preference le bloc de batteries est connecte au ré- gulateur par l'intermédiaire d'un moyen, par exemple a decoupage, des tiné a transformer la tension de sortie dudit bloc en tension alternative, le régulateur étant alors pourvu en entrée d'un redresseur.
Les tensions d'alimentation des circuits de contrôle et de commande des composants de l'onduleur sont générées a partir du bloc de batteries au moyen d'un convertisseur comprenant par exemple un régulateur blévateuude tension a découpage et un découpeur en demi-pont.
L'invention préconise en outre des moyens particuliere- ment avantageux pour constituer le moyen de transformation de la tension réseau, le régulateur et l'onduleur.
L'invention sera bien comprise et bien d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d' un mode de réalisation selon l'invention donné a titre d'exemple non limitatif et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un appareil
selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma du bloc 1 de la figure 1,
- la figure 3 est un schéma des blocs 2, 4, 5 et 6 de
la figure 1,
- la figure 4 est un schéma du bloc 3 de la figure 1 et
- la figure 5 est un schema du bloc 7 de la figure t.
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un appareil
selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma du bloc 1 de la figure 1,
- la figure 3 est un schéma des blocs 2, 4, 5 et 6 de
la figure 1,
- la figure 4 est un schéma du bloc 3 de la figure 1 et
- la figure 5 est un schema du bloc 7 de la figure t.
L'appareil selon l'invention comporte comme le montre le schéma de la figure 1 un système a découpage 1, dénomme ci-après decoupeur secteur, qui est branché sur le réseau R et qui est pourvu de deux sorties connectés respectivement a un chargeur 2 et a l'une des entrées d'un régulateur 3 a deux entrées. Le chargeur 2 est destiné à charger un bloc de batteries 4 qui est connecté d'une part par l'intermédiaire d'un système a decoupage 5, dénomme ci-après découpeur batteries, à la deuxième entrée du régulateur 3 et, d'autre part a un convertisseur 6.
le régulateur 3 est muni d'une seule sortie connectée a un onduleur 7 dont les tensions d'alimentation de contrôle et de commande des compo- sants proviennent du bloc 4 par l'intermédiaire du convertisseur 6 L'on duleur est destine a fournir une tension alternative stable en sortie référencée Us.
Le decoupeur secteur 1, vu plus en détail a la figure 2 est destiné a redresser, et filtrer la tension du réseau, puis a transformer la tension continue obtenue en une tension alternative de forme carrée et de fréquence voisine de 25KHz. Il s'agit toutefois ici d'un exemple, mais la fréquence selon les composants peut etre comprise entre 20 et 100KHz et dans tout ce qui suit les valeurs de 25KMz doivent être comprises comme un mode de réalisation particulier.
La tension continue (de 250 a 360 volts) est obtenue après filtrage par un filtre 201 au moyen d'un redresseur 202 a pont de diodes dont la sortie est filtre par un condensateur.
A la sortie du redresseur 202 est éventuellement prévu un limiteur de pente de courant 203, dont la tension de sortie est ensuite transformée en tension alternative voisine de 25KHz au moyen d'un hacheur en pont 204 constitué par quatre transistors VMOS 205 a 208.
Comme le montre la figure 2, les VMOS 207 et 208 sont munis de deux transformateurs d'impulsions respectivement 209 et 210.
la commande du hacheur est obtenue au moyen d'un séquenseur 211 de 25
KHz (avec temps morts et horloge) qui commande des amplificateurs 212 a 215, les amplificateurs 212 et 213 munis ees sorties respectiverert
A et , commandant les transformateurs d'impulsions 209 et 210,tandis que les sorties C, D des amplificateurs 214 et 215 commandent les
VMOS 205 et 206.Les amplificateurs 214 et 215 sont en outre soumis à un double contrôle qui subordonne le fonctionnement du hacheur: un contrôle de tension du reseau par un contrôleur 216 et un contrôle de courant dans les VMOS par un limiteur de courant comprenant un temporisateur 217 et un comparateur 218 muni d'une entrée de référence VR et d'une entrée de contrôle courant CC connectee au hacheur de telle sorte qu'un courant trop important (par exemple 8 ampères) dans les VMOS entraîne l'arrêt du hacheur 204 pendant une certaine durée (par exemple 100,9 s).
KHz (avec temps morts et horloge) qui commande des amplificateurs 212 a 215, les amplificateurs 212 et 213 munis ees sorties respectiverert
A et , commandant les transformateurs d'impulsions 209 et 210,tandis que les sorties C, D des amplificateurs 214 et 215 commandent les
VMOS 205 et 206.Les amplificateurs 214 et 215 sont en outre soumis à un double contrôle qui subordonne le fonctionnement du hacheur: un contrôle de tension du reseau par un contrôleur 216 et un contrôle de courant dans les VMOS par un limiteur de courant comprenant un temporisateur 217 et un comparateur 218 muni d'une entrée de référence VR et d'une entrée de contrôle courant CC connectee au hacheur de telle sorte qu'un courant trop important (par exemple 8 ampères) dans les VMOS entraîne l'arrêt du hacheur 204 pendant une certaine durée (par exemple 100,9 s).
Aux bornes Xl et X2 du hacheur 204 un transformateur 219 de 25KHz transforme la tension alternative obtenue en trois tensions différentes par trois secondaires 220, 221, 222 de rapports par exem ple 1; 0,12 et 0,09 destinés respectivement à être connectés au regu- lateur 3, au chargeur 2 et a l'alimentation des comrosants du régulateur, de telle sorte que le régulateur reçoit une tension de 250 a 360 volts a 25KHz et le chargeur une tension de même féquence mais de 30 a t0 volts.
En outre l'alimentation des divers circuits destinés a la commande ou au contrôle du système est obtenue au moyen d'un petit transformateur de 50Hz et d'un redresseur (223) branchés au réseau comme le montre la figure 2, les secondaires dudit transformateur étant suivis de régulateurs assurant la stabilité des tensions d'alimentation desdits circuits (référencées TC).
Comme indiqué ci-avant le secondaire 221 du transformateur 219 est connecté au chargeur 2 (figures 1 et 3).
La figure 3 montre plus en détail le chargeur 2, le bloc de batteries 4, de 48 volts par exemple, le convertisseur 6 et le découpeur batteries 5 (schématisés à la figure 1).
Les rôles du chargeur, du découpeur et du convertisseur sont respectivement de maintenir en charge le bloc de batteries 4, de transformer la tension continue dudit bloc en une tension alternative de forme carrée à une fréquence de l'ordre de 25KHz et d'alimenter les circuits des composants des éléments précités ainsi que ceux de l'onduleur à partir de l'énergie du bloc de batteries.
Le chargeur 2 est du type régulateur élévateur a découage du même genre que le régulateur 3 dont il sera question plus pré cisément ci-après.
Ce chargeur 2 connecté en El, E2, et PM au secondaire 221 précité (figure 2) comporte comme le r-ontre la figure 3, un redresseur 301, un élévateur de tension classique comprenant une inductance 302, une diode 323 à la masse, un interrupteur statique (transistor VMOS) 303 et une diode 304 suivie d'un condensateur 305. Deux systèmes de contrôle sont montés en fonction "ET' et agissent sur la commande de 1' interrupteur statique 303.Les contrôles sont réalisés par un détec- teur de courant 306 a hystérésis et un détecteur de tension 307 égalenent a hystérésis (sur cette figure 3 les diverses tensions de réferen- ces des composants sont référencées VRt a VR4 et un contrôle de tension dont il sera question ci-après est référencé CT tandis que des résis- tances disposées de manière classique sont représentées sans référence).
La tension ainsi obtenue permet de charger le bloc de batteries 4 dont la tension VB doit ensuite être transformée
Le découpeur batteries 5 est du type en demi-pont et comporte deux interrupteurs statiques sous forme de VMOS 308 et 309, commandés par des amplificateurs 310 et 311 soumis d'une part un contrôleur pour contrôler le courant dans les VMOS et qui est formé d'un comparateur 312 et d'un temporisateur 313 et d'autre part à un séquenseur 314 avec temps morts et horloge de 25RHz.
Le découpeur batteries 5 est du type en demi-pont et comporte deux interrupteurs statiques sous forme de VMOS 308 et 309, commandés par des amplificateurs 310 et 311 soumis d'une part un contrôleur pour contrôler le courant dans les VMOS et qui est formé d'un comparateur 312 et d'un temporisateur 313 et d'autre part à un séquenseur 314 avec temps morts et horloge de 25RHz.
Fn sortie, un transformateur 316 de 25KHz,et 700 watt par exemple,est connecté par ses secondaires au régulateur 3 dont il sera question ci-après.
Un detecteur 317 de seuil bas des batteries est en outre connecte en IH aux amplificateurs 311 et 310 et commande en CR un relai 318 disposé a la sortie du bloc 4, en coopération avec un détecteur de présence secteur 319 branché en ST à la sortie du redresseur 301, afin d'isoler le bloc de batteries 4 en présence du secteur et lorsque la tension aux bornes dudit bloc est suffisante.
La tension VB du bloc de batteries alimente en outre le convertisseur 6 qui se compose de deux sous-ensembles, un régulateur elevateur de tension a decoupage Sa et un découpeur en demi-pont 6b.
Le régulateur élévateur 6a comporte, de la manière dé- crite pour le chargeur 2 et on reconnaitra alors les composants sans qu'il soit besoin de les référencer pour ne pas alourdir la figure, une inductance, une diode, un VMOS, un detecteur de tension a hystétesis, un détecteur de courant à hystérésis et un condensateur.
Le découpeur en demi-pont 6b comporte de la manière décrite pour le découpeur 5, et également ici sans références, des VMOS, des amplificateurs de commande, un détecteur de courant (temporisateur et comparateur), un séquenseur à temps morts et horloge de 25KHz.
En sortie, le découpeur 6h est pourvu d'un transformateur 320 de 25KHz dont une partie des secondaires S1 est destinée être connectee a 1 'onduleur 7 (figures 1 et 5) et une partie 82 aux entrées ? et F4 du module d'alimentation 321 dont il sera questicn ci après.
Le module d'alimentation 321 est destiné a alimenter par sa sortie AM les divers composants décrits ci-avant à propos de la figure 3. Ce module comporte un redresseur, un filtre et un régulateur a double entrées dont l'une (E3 et E4) est connectee sur le secondaire S2 du transformateur 320 tandis que l'autre (El, E2) est commune avec'celle,du redresseur 301.Le module 321 est également destiné a commander un contrôleur d'établissement des tensions 322 pour créer la tension CT contrôlant certains composants comme le montre la figure 3
Les secondaires du transformateur 316 (figure 3) sont connectés en EB sur le régulateur 3 a double entrées (figure 1 et plus en détail figure 4), tandis que l'entrée ES dudit régulateur est connectée aux secondaires 220 et 222 du transformateur 219 du découpeur secteur de la figure 2.
Les secondaires du transformateur 316 (figure 3) sont connectés en EB sur le régulateur 3 a double entrées (figure 1 et plus en détail figure 4), tandis que l'entrée ES dudit régulateur est connectée aux secondaires 220 et 222 du transformateur 219 du découpeur secteur de la figure 2.
Le régulateur montré a la figere 4 a pour râle de transformer les tensions alternatives de forme carrée (fréquence voisine de 25KHz et niveau de 250 à 360 volts) provenant du découpeur secteur 1 et du découpeur batteries 5,en une tension continue de sortie de l'ordre de 370 à 380 volts. En outre ce régulateur doit permettre une telle régulation avec éventuellement une seule des tension en entrée ou bien les deux et avantageusement de manière telle qu'en cas de surcharge en utilisation, les deux tensions d'entrées participent à la régulation de la tension de sortie U.
Le régulateur selon un mode préféré comporte en fait deux régulateurs élévateurs distincts destinés pour l'un, branché sur le découpeur secteur ES, à stabiliser la tension de sortie U entre (U nominal + U), en exerçant son action pour une tension d'entrée de très faible valeur à (U nominal +U) et pour l'autre, branche sur le découpeur batteries en EB, à stabiliser la tension de sortie entre (U nominal - 10 volts) + AU, en exerçant sont action pour une tension d'entrée de très faible valeur à (U nominal - 10 v) + U. (les valeurs de tolérance A U et de seuil, ici 10 volts,étant fonction du choix des composants et/ou des performances souhaitées.
De la sorte il est clair que si la sortie U est comprise a hU près entre 370 et 380 volts, le régulateur branche en FS fonctionne seul et dès que la tension descend en dessous de 370 volts le régulateur branché en EB prend le relai ou vient assister le premier régulateur de manière à palier un défaut centrée en ES ou une surcharge en sortie.
Chaque régulateur comporte de la manière décrite a propos de la figure 3 pour le chargeur 2, un redresseur (40t, 401'), un élévateur de tension comprenant une inductance (402, 402'), associée à une diode (409, 409') à la masse, une diode (403, 403'), et un interrupteur statique sous forme d'un VMOS (404, 404') commandé par un contrôleur de courant à hystérésis (405, 405') et un contrôleur de tension à hystérésis (406, 406'), les deux contrôleurs étant montés en fonction "ET" (avec des tensions de reférences communes VR5 et 7R6 pour les contrôleurs, respectivement, de courant et de tension).
Par contre l'originalité du dispositif réside dans le fait que les deux régulateurs comportent un condensateur commun 407.
Un module 408 d'alimentation des circuits sert aux contrôles et à la regulation et comporte un redresseur, un filtre et une régulation à double entrées pour respectivement le secondaire 222 du transformateur 219 (figure 2) et l'un des secondaires du transformateur 316 (figure 3).
On peut en outre noter que le régulateur branché en ES présente un gain de boucle légèrement supérieur au gain de boucle de l'autre régulateur branché en EB.
La tension U obtenue à la sortie du régulateur de la figure 4 est connectée à onduleur 7 (figure 1) comme le montre la figure 5
Cet onduleur tout-à-fait original est destiné à transformer la tension continue U dont le niveau est dans cet exemple situé entre 370 et 380 volts (contrairement à l'art connu) en une tension alternative de 220 volts efficaces à 50KHz. Afin d'atteindre les buts de l'invention concernant le poids, le volume et le rendement, l'invention préconise d'utiliser pour l'onduleur une technique å dé- coupage selon un système en pont, un asservissement de la tension de sortie par rapport a un signal de réference, asservissement du ler ou 2ème ordre, et par la même, supprimer le transformateur de sortie des appareils connus.
Cet onduleur tout-à-fait original est destiné à transformer la tension continue U dont le niveau est dans cet exemple situé entre 370 et 380 volts (contrairement à l'art connu) en une tension alternative de 220 volts efficaces à 50KHz. Afin d'atteindre les buts de l'invention concernant le poids, le volume et le rendement, l'invention préconise d'utiliser pour l'onduleur une technique å dé- coupage selon un système en pont, un asservissement de la tension de sortie par rapport a un signal de réference, asservissement du ler ou 2ème ordre, et par la même, supprimer le transformateur de sortie des appareils connus.
L'onduleur selon l'invention comporte un oscillateur 501 de reférence de 50Hz, un système d'asservissement comprenant un amplificateur différentiel 502, large bande, recevant en entrée le signal de référence et la tension de sortie Y1 du pont de VMOS dont il sera question ci-après et qui est atténuée au moyen d'une cellule d'atténuation 503, par exemple du ler ordre. L'amplificateur 502 est destiné à elaborer une tension d'erreur, par l'intermediaire d'un comparateur 504, qui agit sur un système 505 d'alaboration des temps minimum de conduction et des temps morts d'un système 506 d'établissement de créneaux d'attaque de transformateurs d'impulsions dont il sera question plus loin, le système 506 étant piloté par un oscillateur 507 de 200KHz.
Le système 506 commande quatre amplificateurs 508 à 511 dont les sorties respectivement CT1, CT2, CT3 et CT4 attaquent huit transformateurs d'impulsions 512 à 519 comme le montre la figure 5, agissant par deux sur quatre transistors VMOS 520 à 523 montés en pont. Chaque VMOS est donc commandé par deux transformateurs d'impulsions dont les secondaires sont munis de moyens de redressement et d' amplification 524 à 531 pour remettre en forme les signaux de commande.
La sortie Y1, Y2 du pont de VMOS est mis en forme par un système classique à inductance 532 et condensateur 533, tandis qu' un comparateur double seuil à hystérésis 534 (munis des tensions de références + VR7) contrôle le courant en Y2 et peut agir sur les amplificateurs 508 à 511 pour inhiber la commande des VMOS en cas de courant trop important.
Il est clair qu'ainsi la tension de sortie Us est asservie et contrôlée (par le retour de Y1 sur 503) par comparaison à un signal de référence (au moyen de 501, 502, et 504), la tension d'erreur creant par 505 a 511 des signaux crénaux CT, CT2, CT3 et CT4 qui sont hachés par les transformateurs d'impulsions 512 à 519 pour c ommander les VMOS 520 à 523.
L'appareil décrit permet ainsi d'avoir une tension de sortie Us stabilisée, même en cas d'interruption courte (micro-cou- pure) ou moyenne (selon capacité du bloc de batteries) de la tension réseau. En outre des surcharges en sortie peuvent être absorbées com ne il a été dit ci-avant à propos du régulateur.
Il est clair toutefois que l'appareil décrit ci-avant est donne à titre d'exemple et que de très nombreuses modifications peuvent etre apportees sans sortir du cadre de l'invention. C'est notamment le cas pour les fréquences indiquees dans le descriptif qui sont de 25KHz environ mais qui peuvent, comme il a dej éte dit,être comprises, par exemple, entre 20 et 100KHz, En outre d'autres moyens sont éventuellement prévus (et non décrits) tel qu'un voyant de surcharge, un limiteur de courant efficace en cas de surcharge permanente (protection thermique des VMOS) etc. De mtme chaque moyen peut etre de nature différente, certains peuvent etre supprimés et d'au tres rajoutes. C'est ainsi par exemple que le découpeur secteur 1 pourrait etre remplacé par un simple transformateur 50Hz, le moyen 5 supprimé ou remplacé etc. (les autres moyens étant alors adaptés).
Enfin si l'un des modes de réalisation consiste a pré- voir un régulateur à double entrées, il est parfaitement possible de limiter l'invention selon les besoins a un chargeur, un bloc de batteries, un régulateur simple entrée et un onduleur, par exemple du type décrit et fonctionnant a une tension élevée.
Claims (12)
1) Appareil d'alimentation électrique stabilisée a sortie sinusoîdale comportant un bloc de batteries (4), un chargeur (2) connectable au réseau (R) et destiné a maintenir en charge ledit bloc et un onduleur sinusoïdal en sortie, appareil caractérisé en ce-qu'il comporte un régulateur de tension (3) destiné a stabiliser et élever directement ou non la tension de sortie du bloc de batteries (4) en une tension continue de l'ordre de quelques centaines de volts, tandis que onduleur (7) est connecté à la sortie dudit régulateur et fonctionne en tension continue élevée, les tensions d'alimentation des circuits de contrôle et de commande des composants de l'onduleur étant générées à partir de la tension du bloc de batteries (4).
2) Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de transformation (1) de la tension réseau destiné à creer deux tensions de sortie qui alimentent respectivement le chargeur de batteries (2) et le régulateur t3), lequel est muni à cet effet d'une deuxième entrée et qui est tel que la régulation de sa tension continue de sortie est obtenue en présence, soit des deux tensions d'entrée provenant du bloc de batteries et dudit moyen de transformation (1), soit d'une seule de ces tensions.
3) Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caracterise en ce que le bloc de batteries (4) est connecte au régulateur par l'intermédiaire d'un moyen (5) destiné a transformer la tension de sortie dudit bloc, en tension alternative, le régulateur étant alors pourvu en entre d'un redresseur.
4) Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, carac terse en ce que les tensions d'alimentation des circuits dé contrôle et de commande des composants de l'onduleur (7) sont générées à partir du bloc de batteries au moyen d'un convertisseur 1(6).
5) Appareil selon l'une des revendications 2 a 4, carac térise en ce que le moyen de transformation (1) de la tension secteur est un dispositif destiné à creer une tension alternative d'alimentaw tion du chargeur de l'ordre de quelques dizaines de volts et une tension alternative d'alimentation du régulateur de quelques centaines de volts et dont les fréquences sont comprises entre 20 et 100KHz.
6) Appareil selon l'une des revendications 2 à 5 muni d'un moyen (5) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen intermédiaire < 5) de connexion du bloc de batteries (4) au régulateur (3) est amenagé pour transformer la tension continue de sortie dudit bloc en une tension alternative de mème nature que cel- le alimentant l'autre entre dudit régulateur et provenant du moyen de transformation (1) de la tension réseau.
7) Appareil selon l'une revendications 2 à 6, carac térisé en ce que le moyen (1) de la tension réseau est un sytème à découpage comportant des moyens de redressement et de filtrage (202) de ladite tension réseau pour obtenir une tension continue qui est transformée en tension alternative au moyen d'un hacheur en pont (204) constitue de quatre transistors VMOS (205 à 208) dont deux (207 et 208) sont pourvus de transformateurs d'impulsions (209, 210) et qui sont commandés au moyen d'un sequenseur (211), d'amplificateurs (212 à 215), d'un contrleur de tension (216) et d'un contrôleur de courant (217, 218) tandis qu'aux bornes (X1, X2) dudit hacheur (204) est prévu un transformateur (219) dont les secondaires sont con nectés respectivement au chargeur (2) et au régulateur (3), l'un des secondaires (222) dudit transformateur étant prévu pour lalimentation des circuits de commande et de contrôle des composants du régulateur, un transformateur redresseur (223) branche sur le réseau étant en outre aménagé pour l'alimentation des circuits de commande et de contre le des composants de l'ensemble dudit moyen de transformation (1).
VMOS, tandis qu'un transformateur (316) en sortie est prévu pour la connexion au régulateur < 3)
8) Appareil selon l'une des revendications 2 à 7 muni du moyen intermédiaire de connexion (5) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen (5) est un système à découpage en demi-pcnt comprenant deux transistors VMOS (309 et 308) commandés par des amplificateurs (311 et 310), un séquenseur (314) et un contrô- leur de courant (312, 313) destiné à contrôler le courant dans les
9) Appareil selon l'une des revendications 2 âC- muni d'un convertisseur (6) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit convertisseur est composé d'un régulateur élévateur de tension a découpage 6a connecté à un découpeur en demi-pont 6b comprenant deux transistors VMOS commandés par des amplificateurs, un séquenceur et un contrôleur de courant destiné a contrôler le courant dans les VMOS, tandis qu'un transformateur (320) en sortie est prévu pour alimenter notamment les circuits de commande et de contrôle des composants de l'onduleur et du chargeur (2).
10) Appareil selon -l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le régulateur (3) a double entrées (ES, EB), comporte un régulateur distinct a chaque entrée dont l'un stabilise la tension de sortie entre une valeur (U nominal t AU),en exerçant son action pour une tension d'entrée de très faible valeur a (U no- minal + #U) et l'autre stabilise la tension de ortie entre (U no minal - V)+ a u, en exerçant son action pour un tension d'entrée de très faible valeur a (U nominal - V) + # U, les valeurs de tolérances # U et de seuil V étant fonction du choix des composants et/ ou des performances souhaitées.
11) Appareil selon la revendication 10 caractérisé en ce que chaque regulateur comporte un redresseur (401, 401'), un élévateur de tension formé d'une inductance (402, 402'), d'un transistor VMOS (404, 404') et d'une diode (403, 403'), deux contrôleurs à hystérésis respectivement de courant (405, 405') et de tension (406 406') montés en fonction ET agissant sur la commande du VMOS (404, 404') tandis que les diodes (403, 403') des deux régulateurs sont suivies d'un condensateur commun (407) dont la tension aux bornes est la tension de sortie du régulateur.
12) Appareil selon l'une des revendications 1 a li, ca ractérisé en ce que l'onduleur (7) comporte un système à découpage formé de quatre VMOS t520 a 523) disposés en'pont, aux bornes (Y1, Y2) duquel la tension de sortie est mise en forme (532, 533) et comparée (502 à 504) par rapport a un signal de référence (501) pour former une tension d'erreur et élaborer (505 a 511) des signaux (CT1, CT2, CT3,
CT4) d'attaque de transformateurs d'impulsions (512 à 519) dont les sorties sont redresses et amplifiées (524 à531) pour commander les VNOS, tandis qu'un comparateur à double seuil à hystérésis < 534) est prévu pour inhiber la commande des VMOS lorsque ledit courant devient trop important.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8306662A FR2544924B1 (fr) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Appareil d'alimentation electrique stabilisee a sortie sinusoidale |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8306662A FR2544924B1 (fr) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Appareil d'alimentation electrique stabilisee a sortie sinusoidale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2544924A1 true FR2544924A1 (fr) | 1984-10-26 |
| FR2544924B1 FR2544924B1 (fr) | 1985-07-26 |
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ID=9288133
Family Applications (1)
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| FR8306662A Expired FR2544924B1 (fr) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Appareil d'alimentation electrique stabilisee a sortie sinusoidale |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2544924B1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2566597A1 (fr) * | 1984-06-20 | 1985-12-27 | Leroy Somer Moteurs | Dispositif d'alimentation electrique stabilisee |
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| FR2585197A1 (fr) * | 1985-07-16 | 1987-01-23 | Villamos Ipari Kutato Intezet | Circuit pour un dispositif de production continue d'une tension d'alimentation d'appareils consommateurs |
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| GB2069781A (en) * | 1980-02-15 | 1981-08-26 | Western Electric Co | Regulated standby power supplies |
-
1983
- 1983-04-22 FR FR8306662A patent/FR2544924B1/fr not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2544924B1 (fr) | 1985-07-26 |
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