FR2575008A1

FR2575008A1 - Mains adaptor with AC=DC converter

Info

Publication number: FR2575008A1
Application number: FR8419436A
Authority: FR
Inventors: Daniel Jean-Louis Simon
Original assignee: APPLIC GLES ELECTRICI MECA
Current assignee: APPLIC GLES ELECTRICI MECA
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1986-06-20
Anticipated expiration: 2004-12-19
Also published as: DE3544955C2; FR2575008B1; DE3544955A1; AU599579B2; AU5144085A; IN164607B

Abstract

The adaptor has a rectifier bridge (6) receiving the mains input and an isolation transformer (2) with prim. and sec. windings (4,5) of the same polarity. The prim. winding (4) of the transformer receives a voltage which is chopped via a transistor (8). The transformer sec. voltage is chopped via a controlled switch (10) or a further transistor before being fed to a smoothing stage. The voltage fed to the load (1) is regulated via a comparator (17) and a multivibrator (19) controlling the switch (10). The winding ratio of the transformer prim. (4) to the transformer sec. (5) is selected so that the timing of the chopping switch (10) in the sec.circuit is in front of the chopping transisotr (8) in the prim. circuit.

Description

La présente invention concerne une alimentation à découpage comprenant des moyens de redressement d'une tension alternative de réseau, un transformateur haute fréquence d'isolement à enroulements primaire et second daire de même polarité, branché,au primaire, sur les moyens de redressement de la tension du réseau et, au secondaire, sur au moins une charge, dans le circuit pria maire du transformateur, des moyens pour en interrompre la tension, c'est-à-dire la découper, et, dans le circuit secondaire du transformateur, des moyens pour découper a tension, des moyens de lissage de la tension découpée du secondaire, et des moyens de régulation de la tension continue aux bornes de la charge agencés pour comparer la tension découpée et lissée du secondaire du transformateur avec une tension de référence et commander cette tension découpée et lissée. The present invention relates to a switching power supply comprising means for rectifying an alternating mains voltage, a high frequency isolation transformer with primary and second windings of the same polarity, connected, at the primary, to the rectification means of the mains voltage and, at the secondary, on at least one load, in the primary circuit of the transformer, means for interrupting the voltage, that is to say cutting it, and, in the secondary circuit of the transformer, means for cutting the voltage, means for smoothing the cut voltage of the secondary, and means for regulating the DC voltage across the load arranged to compare the cut and smooth voltage of the secondary of the transformer with a reference voltage and to control this tension cut and smoothed.

Une telle alimentation en tension continue à partir d'une tension alternative à convertisseur alternatif-con tinu est notamment décrite dans le brevet français 2 374 768, avec,comme moyens de régulation, des moyens agencés pour commander les moyens de découpage du primaire et, comme moyens de découpage du secondaire, des moyens de redressement. Such a DC voltage supply from an AC to DC converter voltage is described in particular in French patent 2,374,768, with, as regulation means, means arranged for controlling the primary cutting means and, as secondary cutting means, straightening means.

Cette alimentation peut être utilisée dans toutes sortes d'appareils, comme par exemple des postes de télé- vision, des machines à écrire, des téléimprimeurs. This power supply can be used in all kinds of devices, such as television sets, typewriters, teletypewriters.

Elle présente, en cas de grandes variations de la tension secteur, un rendement qui reste satisfaisant, et elle accepte aussi des variations de charge déjà impor- tantes. It exhibits satisfactory performance in the event of large variations in the mains voltage, and it also accepts variations in load that are already significant.

La tension aux bornes de la charge est régulée, et donc maintenue constante, par la commande du taux de con duc tien des moyens de découpage du primaire agencés pour maintenir constante l'intégrale de la-tension secondaire d'une période à l'autre. Compte-tenu de la vitesse de commutation des moyens de découpage actuellement disponibles sur le marché, n1 importe quelle tension de régulation peut néanmoins être obtenue de façon satisfaisante avec un nombre approprié de spires des enroulements du transformateur à impulsions haute fréquence. I1 s'agit donc d'un transformateur, certes, d'isolement, mais également de régulation. The voltage at the terminals of the load is regulated, and therefore kept constant, by controlling the rate of conduction of the primary cutting means arranged to keep the integral of the secondary voltage constant from one period to another. . Given the switching speed of the cutting means currently available on the market, any regulation voltage can nevertheless be obtained satisfactorily with an appropriate number of turns of the windings of the high frequency pulse transformer. It is therefore a transformer, certainly, of isolation, but also of regulation.

Compte-tenu de la polarité identique des enroulements du transformateur, les moyens de découpage et de redressement de la tension secondaire conduisent quand les moyens de découpage du primaire conduisent également. Given the identical polarity of the transformer windings, the means for cutting and rectifying the secondary voltage lead when the means for cutting the primary also lead.

L'alimentation en question est une alimentation å transfert direct d'énergie.The power supply in question is a direct energy transfer power supply.

Dans le cas où cette alimentation, du type mentionné ci-dessus, doit alimenter une deuxième charge, ou même plusieurs autres, on peut prévoir un deuxième enroulement secondaire du transformateur, avec un nombre de spires toujours approprié, et un circuit identique au premier aux bornes de ce second enroulement secondaire de trans for- mateur, et encore obtenir une bonne tension de charge correctement régulée. In the event that this supply, of the type mentioned above, must supply a second load, or even several others, a second secondary winding of the transformer can be provided, with a number of turns always appropriate, and a circuit identical to the first to terminals of this second secondary transformer winding, and still obtain a good correctly regulated load voltage.

Mais si par exemple le deuxième circuit secondaire du transformateur sert à alimenter une tête d'impression de téléimprimeur à très grandes variations de charge, qui, lorsqu'elle ne frappe pas, met ce deuxième secondaire en circuit ouvert, il peut arriver, précisément dans ce cas, que la tension secondaire découpée et redressée persiste aux bornes des moyens de lissage qui.ne peuvent plus alors jouer leur ralle, le condensateur qu'ils comportent généralement ne pouvant plus se décharger dans une diode dite de roue libre qu 2 8 comportent généralement aussi. But if, for example, the second secondary circuit of the transformer is used to supply a teletypewriter print head with very large load variations, which, when it does not strike, puts this second secondary in open circuit, it can happen, precisely in this case, that the secondary voltage cut and rectified persists across the smoothing means qui.ne can no longer play their ralle, the capacitor they generally include can no longer discharge in a so-called freewheeling diode that 2 8 include generally also.

Pour pallier cet inconvénient, on est conduit à prévoir soit une charge résiduelle, soit une diode Zener pour maintenir le courant de sortie au-dessus d'un seuil et empêcher ainsi la tension de sortie de s'élever au-delà d'une plage de tension sensiblement rectiligne.To overcome this drawback, it is necessary to provide either a residual charge or a Zener diode to maintain the output current above a threshold and thus prevent the output voltage from rising beyond a range. of substantially rectilinear tension.

Malheureusement, la correction de cet inconvénient en induit un second. En effet, et à supposer que la régulotion sur le premier circuit secondaire soit tout-à-fait satisfaisante, la régulation sur le second circuit secondaire à charge variable, à cause de la présence de cette résistance résiduelle ou de cette diode Zener, ne peut pas ltêtre aussi. Unfortunately, the correction of this drawback induces a second. Indeed, and assuming that the regulation on the first secondary circuit is entirely satisfactory, the regulation on the second secondary circuit with variable charge, because of the presence of this residual resistance or this Zener diode, cannot not to be too.

En effet, la diode Zener a une certaine tolérance qui empoche de compenser le défaut de couplage entre l'enroulement secondaire du circuit à charge variable et l'enroulement primaire du transformateur. Indeed, the Zener diode has a certain tolerance which makes it possible to compensate for the coupling fault between the secondary winding of the variable load circuit and the primary winding of the transformer.

Quant à la résistance résiduelle, il faudrait que sa valeur puisse varier pour que la tension de sortie du circuit puisse être stabilisée. En outre, la tolérance sur la régulation du deuxième circuit de charge est augmentée du fait du couplage des deux enroulements secondaires du transformateur. As for the residual resistance, its value would have to vary so that the output voltage of the circuit could be stabilized. In addition, the tolerance on the regulation of the second load circuit is increased due to the coupling of the two secondary windings of the transformer.

On est alors conduit à l'une ou l'autre de deux solu- tions sans parler de celle consistant à disposer de
on plusieurs alimentations complètes /peut prévoir tout d'abord un second régulateur sur le second circuit secondaire en question. Mais s'il s'agit d'un régulateur linéaire, le rendement en puissance de l'ensemble va baisser. Et s'il s'agit d'un régulateur du type à découpage, comme le premier régulateur évoqué ci-dessus, comprenant un oscillateur, la multiplicité de ces oscillateurs va augmenter le coût et l'encombrement de l'alimentation.We are then led to one or the other of two solutions without speaking of that of having
on several complete power supplies / may first provide a second regulator on the second secondary circuit in question. But if it is a linear regulator, the power output of the assembly will drop. And if it is a regulator of the switching type, like the first regulator mentioned above, comprising an oscillator, the multiplicity of these oscillators will increase the cost and the size of the power supply.

On peut aussi prévoir plusiéurs convertisseurs en parallèle sur la sortie des moyens de redressement de la tension du réseau. Nais dans ce cas-, si les fréquences de découpage respectives des convertisseurs sont différentes, des problèmes de battement vont surgir. It is also possible to provide several converters in parallel on the output of the network voltage rectification means. However, in this case, if the respective chopping frequencies of the converters are different, problems of beat will arise.

Outre les inconvénients de l'alimentation du type mentionné ci-dessus qui viennent dlêtre évoqués, il faut encore noter que les moyens de commande des moyens de découpage de la tension primaire mettent souvent en oeuvre des photocoupleurs, dont le coût est élevé, ou des transformateurs d'isolement, dont le bon couplage est difficule à assurer, et que le couplage de plusieurs enroulements secondaires au primaire du transformateur à impulsions est tout aussi difficile à assurer. Les régulateurs secondaires n'en sont que plus indispensables. In addition to the drawbacks of the power supply of the type mentioned above which have just been mentioned, it should also be noted that the means for controlling the means for cutting the primary voltage often use photocouplers, the cost of which is high, or Isolation transformers, the correct coupling of which is difficult to ensure, and which the coupling of several secondary windings to the primary of the pulse transformer is just as difficult to ensure. Secondary regulators are all the more essential.

La présente invention vise donc à pallier tous ces inconvénients, c'est-à-dire à au moins éviter tous ces régulateurs secondaires. The present invention therefore aims to overcome all these drawbacks, that is to say at least avoid all of these secondary regulators.

A cet effet, la présente invention concerne une alimentation à découpage, comprenant des moyens de redressement d'une tension alternative de réseau, un transformateur haute-fréquence d'isolement à enroulements primaire et secondaire de même polarité, branché, au primaire, sur les moyens de redressement et, au secondaire, sur au moins une charge, dans le circuit primaire du transformateur, des moyens de découpage de sa tension, et, dans le cir .cuit secondaire du transformateur, des moyens de découpage de sa tension, des moyens de lissage de la tension découpée du. secondaire et des moyens de régulation de la tension continue aux bornes de la charge agencés pour comparer la tension découpée et lissée du secondaire du transformateur avec une tension de référence et commander cette tension découpée et lissée, alimentation caractérisée par le fait que les moyens de découpage du primaire du transformateur ont un taux de conduction fixe et les moyens de découpage de la tension du secondaire du transformateur et les moyens de régulation sont agencés pour que ceux-ci commandent ceux-là. To this end, the present invention relates to a switching power supply, comprising means for rectifying an alternating network voltage, a high-frequency isolation transformer with primary and secondary windings of the same polarity, connected, at the primary, to the rectifying means and, at the secondary, on at least one load, in the primary circuit of the transformer, means for cutting its voltage, and, in the secondary circuit circuit of the transformer, means for cutting its voltage, means for smoothing the cut voltage of. secondary and means for regulating the DC voltage at the terminals of the load arranged to compare the cut and smoothed voltage of the transformer secondary with a reference voltage and control this cut and smoothed voltage, power supply characterized by the fact that the cutting means of the transformer primary have a fixed conduction rate and the transformer secondary voltage cutting means and the regulating means are arranged so that these control the latter.

L'alimentation de l'invention présente plusieurs avantages. Elle élimine la boucle de régulation du secondaire vers le primaire. The feed of the invention has several advantages. It eliminates the regulatory loop from secondary to primary.

Elle permet d'ut$1iser comme moyens de découpage de la tension secondaire du transformateur des moyens qui n'assurent pas en mAme temps de fonction de redressemet, c;est-à-dire de convertir directement les impulsions, ou créneaux, de la tension aux bornes du secondaire du trans formateur en tension régulée, sans passer par une tensionredressée, et d'effectuer la régulation sans oscillateur, comme dans la forme de réalisation préférée de lealimentam tion de l'invention, dans laquelle les moyens de régulation comprennent une bascule agencée pour commander les moyens de découpage du secondaire et pour qu'elle les rende passants aux fronts montants des impulsions du second
les daire et/bloque aux instants où la tension de sortie aux bornes de la charge dépasse la tension de référence.It makes it possible to use as a means of cutting the secondary voltage of the transformer means which do not at the same time provide a rectifying function, that is to say directly convert the pulses, or slots, of the voltage across the secondary of the transformer to regulated voltage, without going through a rectified voltage, and to perform regulation without an oscillator, as in the preferred embodiment of the power supply of the invention, in which the regulation means comprise a rocker arranged to control the cutting means of the secondary and so that it makes them passable to the rising edges of the pulses of the second
do so and / block at times when the output voltage across the load exceeds the reference voltage.

Les moyens de découpage du secondaire peuvent avant geusement comporter un transistor du type NPN ou PNP, un thyristor, un interrupteur à deux états stables (GTO), ou tout autre composant fonctionnant en tout ou rien. The secondary cutting means can advantageously include a transistor of the NPN or PNP type, a thyristor, a switch with two stable states (GTO), or any other component operating in all or nothing.

Dans l'alimentation de de l'invention, la précision de la régulation ne dépend plus du couplage dans le transformateur, mais seulement de la précision de la tension de référence, de la précision des moyens de comparaison et de la vitesse de réaction de la boucle de régulation. In the power supply of the invention, the precision of the regulation no longer depends on the coupling in the transformer, but only on the precision of the reference voltage, the precision of the comparison means and the reaction speed of the regulation loop.

L'alimentation présente aussi et surtout llavantageD recherché à l'origine, de pouvoir disposer, en parallèle sur l'enroulement secondaire, plusieurs circuits de charge régulés et délivrant des tensions différentes, sans pour autant devoir multiplier les oscillateurs, un seul, ooe dans la forme de réalisation préférée de l'alimentation, étant prévu dans les moyens de découpage du primaire pour le pilotage d'un transistor de découpage. The power supply also and above all has the advantage D originally sought, of being able to have, in parallel on the secondary winding, several charge circuits regulated and delivering different voltages, without having to multiply the oscillators, a single one, ooe in the preferred embodiment of the power supply, being provided in the primary cutting means for driving a cutting transistor.

En effet, la tension de sortie de chacun des circuits de charge ne dépend pratiquement pas de son propre courant de charge et pas du tout de celui des autres circuits de charge. Indeed, the output voltage of each of the charging circuits does not depend practically on its own charging current and not at all on that of the other charging circuits.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de l'alimentation de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente le schéma électrique de l'alimentation régulée de l'invention, avec un seul circuit de charge; - la figure 2 représente le schéma de l'alimentation de l'invention avec deux circuits de charge; - les figures 3 représentent les courbes de la tension et du courant primaires et des pertes en commutation du transistor de pilotage du transformateur de l'alimenta- tion de l'invention;; - les figures 4 représentent des courbes analogues à celles des figures 3, mais avec avance du blocage des transistors secondaires, et - les figures 5 représentent des courbes analogues à celles des figures 4, mais avec retard de l'état passant des transistors secondaires. The invention will be better understood using the following description of the preferred embodiment of the power supply of the invention, with reference to the appended drawings, in which - Figure 1 shows the electrical diagram of the regulated power supply of the invention, with a single charging circuit; - Figure 2 shows the diagram of the power supply of the invention with two charging circuits; FIGS. 3 show the curves of the primary voltage and current and of the switching losses of the pilot transistor of the transformer of the power supply of the invention; - Figures 4 show curves similar to those of Figures 3, but with advance blocking of the secondary transistors, and - Figures 5 show curves similar to those of Figures 4, but with delay of the on state of the secondary transistors.

Sur la figure 1, l'alimentation en tension continue d'une charge 1 s'effectue à partir de la tension alternative d'un réseau 2 disponible. Elle comporte un transformateur d'isolement 3 à haute fréquence - il peut s'agir par exemple de 30 kHz - à grande mutuelle, à faible self de fuite et à enroulements primaire 4 et secondaire 5 de même polarité. Le primaire 4 du transformateur 3 est branché sur la sortie d'un pont redresseur à diodes 6, classique, dont l'entrée est branchée sur le réseau 2. In FIG. 1, the DC voltage supply of a load 1 is effected from the AC voltage of an available network 2. It includes a high frequency isolation transformer 3 - it can be 30 kHz for example - with a large mutual, with low leakage self and with primary 4 and secondary 5 windings of the same polarity. The primary 4 of the transformer 3 is connected to the output of a conventional diode rectifier bridge 6, the input of which is connected to the network 2.

La tension du secteur 2 redressée et appliquée au primaire 4 du transformateur est découpée au moyen d'un oscillateur à fréquence fixe 7 commandantRpar sa base)un ùn transistor 8 de découpage ou de commutation, donc à taux de conduction fixe, en série avec l'enroulement primaire 4. La tension redressée par le pont 6 est filtrée par un condensateur 9. The mains voltage 2 rectified and applied to the primary 4 of the transformer is cut by means of a fixed frequency oscillator 7 commanding by its base) a switching or switching transistor 8, therefore with a fixed conduction rate, in series with l primary winding 4. The voltage rectified by the bridge 6 is filtered by a capacitor 9.

Le secondaire 5 du transformateur 3 est branché sur la charge 1 par l'intermédiaire d'un interrupteur de découpage 10 et d'un circuit de lignage 11 en série. Le circuit de lissage 11 comporte une bobine d'induction 12, en série avec l'interrupteur 10, entre un condensateur 13 et une diode de protection 14, dite de roue libre, en parallèle, la diode 14, qui shunte l'enroulement secondaire 5 et l'interrupteur 10 en série, étant disposée pour ne laisser passer que le courant de décharge du condensateur 13, en parallèle sur la charge 1 quand l'interrupteur 10 est ouvert. The secondary 5 of the transformer 3 is connected to the load 1 via a switching switch 10 and a line circuit 11 in series. The smoothing circuit 11 comprises an induction coil 12, in series with the switch 10, between a capacitor 13 and a protective diode 14, known as a freewheel, in parallel, the diode 14, which shunts the secondary winding 5 and the switch 10 in series, being arranged to allow only the discharge current of the capacitor 13 to pass, in parallel on the load 1 when the switch 10 is open.

En parallèle sur la charge 1 est branché un pont diviseur à résistances 15, 16, de valeurs prédéterminées, pour extraire une partie de la tension continue de sortie
V
V16~ et la comparer à une tension de référence Vlp,f
V15 +V16 dans un comparateur 17, recevant sur une de ses entrées, négative, cette partie de tension de sortie et, sur l'autre de ses entrées, positive, la tension de référence Vref La sortie du comparateur 17 est reliée à l'entrée de remise à zero (RAZ) 18 d'une bascule bistable 19 dont l'entrée 20 est reliée à l'entrée de l'interrupteur 10 et dont la sortie 21 commande la commutation de l'interrupteur 10. Le pont 15, 16, le comparateur 17 et la bascule 19 forment une boucle de régulation 22.Sur un front montant des impulsions, ou créneaux, de la tension aux bornes de l'enroulement secondaire 5 du transformateur 3, impulsions engendrées par le transistor de commutation 8 du primaire 4, la bascule 19 change d'état pour fermer l'interrupteur 10 avant de changer à nouveau d'état pour commander ltouverture de l'interrupteur 10 dès que la partie extraite de la tension de sortie aux bornes de la charge 1 dépasse la tension de référence Vr f. In parallel to the load 1 is connected a divider bridge with resistors 15, 16, of predetermined values, to extract a part of the DC output voltage
V
V16 ~ and compare it to a reference voltage Vlp, f
V15 + V16 in a comparator 17, receiving on one of its inputs, negative, this part of the output voltage and, on the other of its inputs, positive, the reference voltage Vref The output of comparator 17 is connected to the reset input (reset) 18 of a flip-flop 19 whose input 20 is connected to the input of the switch 10 and whose output 21 controls the switching of the switch 10. The bridge 15, 16 , the comparator 17 and the flip-flop 19 form a regulation loop 22. On a rising edge of the pulses, or slots, of the voltage across the terminals of the secondary winding 5 of the transformer 3, pulses generated by the switching transistor 8 of the primary 4, the flip-flop 19 changes state to close the switch 10 before changing state again to control the opening of the switch 10 as soon as the part extracted from the output voltage across the load 1 exceeds the voltage of reference Vr f.

La fonction de découpage, de eommutation,de l'interrupteur est avantageusement assurée par un transistor 10, ici du type PNP (figure 2). Pour que ce transistor 10 ne soit pas détériore par les alternances négatives de la tension aux bornes du secondaire 5 du transformateur 3, une diode de protection 23 (figure 2) est disposée en série entre le secondaire 5 et le transistor 10. Dans le cas où la fonction de commutation du circuit de charge serait assurée, par exemple, par un thyristor, la diode de protection ne serait alors plus nécessaire. A la fermeture de l'interrupteur correspond l'état passant du transistor 10, et à l'ouverture, l'état bloqué, quand l'énergie nécessaire est transférée dans la bobine 12. The switching function, switching, of the switch is advantageously provided by a transistor 10, here of the PNP type (Figure 2). So that this transistor 10 is not damaged by the negative half-waves of the voltage across the secondary 5 of the transformer 3, a protection diode 23 (FIG. 2) is arranged in series between the secondary 5 and the transistor 10. In the case where the switching function of the load circuit would be provided, for example, by a thyristor, the protection diode would then no longer be necessary. When the switch closes, the passing state of transistor 10 corresponds, and when the switch opens, the blocked state when the necessary energy is transferred to the coil 12.

Dans le cas où plusieurs charges doivent être ali mentées sous des tensions différentes, comme par exemple dans un téléimprimeur comportant en particulier des microprocesseurs, un moteur, une tête d'impression, on branche, en parallèle sur 11 enroulement secondaire 9 du transformateur 3, autant de circuits identiques, mais délivrant des tensions différentes, avec leur boucle de régulation, qu'il y a de charges à alimenter. Sur la figure 2 on a représenté deux circuits de charge avec leurs éléments semblables portant les mêmes références que sur la figure 1, celles du deuxième circuit étant seulement affectées d'un accent.Ces deux circuits sont indépendants l'un de l'autre et la stabilisation de la tension de sortie de l'un est sans influence sur celle de l'autre. In the case where several loads must be supplied at different voltages, such as for example in a teletypewriter comprising in particular microprocessors, a motor, a print head, one connects, in parallel to 11 secondary winding 9 of the transformer 3, as many identical circuits, but delivering different voltages, with their regulation loop, as there are loads to supply. In Figure 2 two charging circuits are shown with their similar elements bearing the same references as in Figure 1, those of the second circuit being only assigned an accent. These two circuits are independent of each other and the stabilization of the output voltage of one has no influence on that of the other.

Le rendement du circuit de charge de la figure 1 ou de l'un des circuits de la figure 2, dépend beaucoup des pertes en commutation du transistor 8, du circuit primaire. The efficiency of the load circuit of FIG. 1 or of one of the circuits of FIG. 2, depends a lot on the switching losses of transistor 8, of the primary circuit.

Soit I le courant circulant dans l'enroulement primaire 4 du transformateur 3, et comprenant la somme des courants secondaires ramenés au primaire, et V la tension aux bornes du transistor 8, représentés sur les figures 3A, 3B, en fonction du temps t. Les pertes en commutation dans le transistor 8 sont illustrées par le signal P de la figure 3G, correspondant à la multiplication des signaux
I et V. I1 s'agit de pertes impulsionnelles non négligeables, qui se produisent à chaque changement d'état t. (fermeture), ti+î (ouverture ou blocage), ...du transistor 8.Let I be the current flowing in the primary winding 4 of the transformer 3, and comprising the sum of the secondary currents brought back to the primary, and V the voltage across the terminals of transistor 8, shown in FIGS. 3A, 3B, as a function of time t. The switching losses in transistor 8 are illustrated by the signal P in FIG. 3G, corresponding to the multiplication of the signals
I and V. I1 are significant impulse losses, which occur at each change of state t. (closing), ti + î (opening or blocking), ... of transistor 8.

Si on détermine le rapport entre le nombre de spires de l'enroulement primaire 4 et le nombre de spires de l'enroulement secondaire 5 du transformateur 3 pour que les interrupteurs ou transistors 10, 10', ... se bloquant systématiquement avant le transistor 8, et c'est ce que la régulation à priori vise précisément à effectuer, compte-tenu du couplage entre les enroulements, et -confor- mément aux courbes des figures 4A, 4B, 4C, le courant primaire I' est déjà presque nul quand le transistor 8 se bloque et que la tension V' commence à crottre, ce qui réduit considérablement les pertes à l'ouverture PO du
o transistor 8, le courant primaire I' commençant à chuter, avant l'ouverture du transistor 8, une première fois à l'ouverture t1 de l'un des deux transistors 10, 10' et une seconde fois à 1'ouverture t2 de l'autre des deux
a transistors 10, 10'.If the ratio between the number of turns of the primary winding 4 and the number of turns of the secondary winding 5 of the transformer 3 is determined so that the switches or transistors 10, 10 ′, ... are systematically blocked before the transistor 8, and this is what the a priori regulation precisely aims to achieve, taking into account the coupling between the windings, and - in accordance with the curves of FIGS. 4A, 4B, 4C, the primary current I 'is already almost zero when the transistor 8 is blocked and the voltage V ′ starts to increase, which considerably reduces the losses at the opening PO of the
o transistor 8, the primary current I 'starting to drop, before the opening of transistor 8, a first time at the opening t1 of one of the two transistors 10, 10' and a second time at the opening t2 of the other of the two
has transistors 10, 10 '.

Si, en outre, et par des moyens retardateurs classiques dans les circuits secondaires, on retarde l'action de la bascule 19 commandant l'état passant, ou la conduction, des transistors 10, 10', par rapport au transistor 8, et, conformément aux courbes des figures 5A, gB, 5C, la tension V" étant déjà presque nulle quand le transistor 8 devient passant et que le courant primaire I" atteint une valeur notable, on réduit considérablement les pertes à la fermeture, le courant primaire I" commençant seulement à croître, après la fermeture du transistor 8, une première fois à la fermeture tF de l'un des deux transistors 10, 2 10' et une seconde fois à la fermeture tF de l'autre des deux transistors 10, 10'. If, in addition, and by conventional delaying means in the secondary circuits, the action of the flip-flop 19 controlling the on state, or the conduction, of the transistors 10, 10 ′ is delayed with respect to the transistor 8, and, in accordance with the curves of FIGS. 5A, gB, 5C, the voltage V "being already almost zero when the transistor 8 turns on and the primary current I" reaches a significant value, the losses on closing are considerably reduced, the primary current I "only beginning to grow, after the transistor 8 is closed, a first time at the closing tF of one of the two transistors 10, 2 10 'and a second time at the closing tF of the other of the two transistors 10, 10 '.

Ainsi, en cas d'avance du blocage et de retard de llétat passant des transistors 10, 10' par rapport à ceux du transistor 8, respectivement, les pertes en commutation deviennent négligeables. Dans ce cas toujours, on peut ne pas prévoir les réseaux d'aide à la commutation du transistor 8 quand la tension redressée du réseau 2 est élevée. Thus, in the event of advance of the blocking and delay of the state passing from the transistors 10, 10 ′ with respect to those of the transistor 8, respectively, the switching losses become negligible. In this case still, it is not possible to provide the networks for assistance with the switching of the transistor 8 when the rectified voltage of the network 2 is high.

La régulation d'alimentation qui vient d'être décrite est d'une grande simplicité et peut être intégrée dans un boîtier de puissance pas plus encombrant qu'un boîtier de régulateur linéaire. The power regulation which has just been described is very simple and can be integrated in a power box no more bulky than a linear regulator box.

En outre, au circuit de régulation qui vient d'être décrit peuvent être associés des circuits de protection, par exemple de limitation en courant, de protection contre les surtensions, de protection en température; etc. In addition, the regulation circuit which has just been described can be associated with protection circuits, for example current limitation, protection against overvoltage, temperature protection; etc.

Enfin, on a décrit et représenté une alimentation en tensions positives, mais l'invention s'appliquerait tout aussi bien à l'alimentation de charges en tensions continues négatives. Il suffirait par exemple, pour cela, d'inverser les bornes des diodes de protection 23, 23', celles des diodes de roue libre, t4, 14' et des condensateurs de lissage 13, 13' et de prévoir des transistors de découpage du type NPN. Finally, a supply of positive voltages has been described and shown, but the invention would apply equally well to the supply of charges with negative direct voltages. For example, it would suffice to reverse the terminals of the protective diodes 23, 23 ', those of the freewheeling diodes, t4, 14' and the smoothing capacitors 13, 13 'and to provide cut-out transistors NPN type.

Claims

1 - Switching power supply, comprising means (6) for rectifying an alternating mains voltage (2), a high-frequency isolation transformer (3) with primary (4) and secondary (5) windings of same pola rite, connected, in the primary, to the rectifying means (6) and, in the secondary, to at least one load (1), in the primary circuit of the transformer (3), means (7, 8) for cutting its voltage, and, in the secondary circuit of the transformer (3), means (10) for cutting its voltage, means (11) for smoothing the cut voltage of the secondary and means for regulating the DC voltage across the terminals of the load (î) arranged to compare the cut and smoothed voltage of the secondary of the transformer (3) with a reference voltage and control this cut and smoothed voltage, supply characterized by the fact that the means (7, 8) for cutting the primary of the transformer (3) have a fixed conduction rate and the means (10) of cutting ge of the secondary voltage of the transformer and the regulation means (22) are arranged so that these (22) control those (10).

2 - Power supply according to claim 1, wherein the regulating means comprise a rocker (19) arranged to control the means (10) of secondary cutting and so that it makes them passers-by at the rising edges of the pulses of the secondary voltage (5) and blocks them at times when the output voltage across the load (î) exceeds the reference voltage.

3 - Power supply according to claim 22 in which the ratio between the number of turns of the primary (4) and secondary (5) windings of the transformer (3) is determined so that the moments of blocking of the secondary cutting means (10) are systematically prior to those of the primary cutting means (7, 8).

4 - Supply according to one of claims 2 and 3, wherein there is provided means for delaying the action of the rocker (l9) controlling the on state of the secondary cutting means (10).

5 - Power supply according to one of claims 2 to 4, in which the rocker (19) is connected by a reset input (18) to the output of a comparator (17) receiving, on its inputs, the voltage load and reference voltage.

6 - Power supply according to one of claims 1 to 5, wherein the primary cutting means comprise an oscillator (7) at fixed frequency controlling a component (8) operating in all or nothing in series with the primary winding ( 4) of the transformer.

7 - Power supply according to one of claims 1 to 6, wherein the secondary cutting means comprises a component (10) operating in all or nothing.

8 - Power supply according to claim 7, wherein said component is a thyristor.

9 - Power supply according to claim 7, wherein said component is a transistor in series with a protection diode.

10 - Power supply according to one of claims 1 to 9, in which several charging circuits each include means for cutting the secondary voltage (10; 10 '), smoothing (11; llt) and regulation ( 22; 22 (), are mounted in parallel on the secondary winding (5) of the transformer (3).