FR2664777A1 - Converter providing the reversible conversion, with isolation, of a DC voltage into a DC voltage and telephone calling invertor making use of it - Google Patents
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Abstract
Description
CONVERTISSEUR ASSURANT LA TRANSFORMATION REVERSIBLE AVEC ISOLEMENT,
D'UNE TENSION CONTINUE EN UNE TENSION CONTINUE ET ONDULEUR D'APPEL
TELEPHONIQUE EN FAISANT APPLICATION
L'objet de la présente invention concerne Le domaine technique des convertisseurs au sens général, assurant une transformation réversible, avec isolement, d'une tension continue primaire en une tension continue secondaire.CONVERTER PROVIDING REVERSIBLE TRANSFORMATION WITH ISOLATION,
FROM A CONTINUOUS VOLTAGE TO A CONTINUOUS VOLTAGE AND CALL INVERTER
TELEPHONE USING APPLICATION
The object of the present invention relates to the technical field of converters in the general sense, ensuring a reversible transformation, with isolation, from a primary DC voltage to a secondary DC voltage.
La présente invention vise, également, les dispositifs mettant en oeuvre de tels convertisseurs associés à au moins un appareil de conversion d'une tension continue en une tension alternative, tel qu'un onduleur. The present invention also relates to devices using such converters associated with at least one device for converting a DC voltage into an AC voltage, such as an inverter.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des télécommunications où des dispositifs dénommés, en pratique, onduleurs d'appel et placés au niveau des centraux téléphoniques, sont utilisés pour engendrer une tension, composée de la somme d'une tension continue et d'une composante alternative. The invention finds a particularly advantageous application in the field of telecommunications where devices called, in practice, call inverters and placed at the telephone exchanges, are used to generate a voltage, composed of the sum of a direct voltage and an alternative component.
Selon cette application préférée, la composante alternative est isolée au niveau du poste téléphonique d'un abonné, par l'intermédiaire d'un condensateur, pour permettre le fonctionnement de la sonnerie du poste. Lorsque L'abonné décroche le poste téléphonique, la charge que constitue le poste consomme une tension continue qui est détectée au niveau du central téléphonique. According to this preferred application, the alternative component is isolated at the level of the telephone set of a subscriber, by means of a capacitor, to allow the operation of the ringing of the set. When the subscriber picks up the telephone set, the load constituted by the set consumes a DC voltage which is detected at the telephone exchange.
D'une manière connue et classique, un onduleur d'appel utilise un transformateur comportant un primaire recevant une tension sinusoidale, délivrée par un onduleur alimenté par une source de tension continue. Le transformateur comporte deux secondaires associés à une tension continue. Le transformateur délivre donc un signal formé de la somme d'une tension continue et de deux tensions sinusoidales identiques, permettant de référencer les deux points de sortie du transformateur par rapport à la masse. In a known and conventional manner, a call inverter uses a transformer comprising a primary receiving a sinusoidal voltage, delivered by an inverter supplied by a DC voltage source. The transformer has two secondaries associated with a DC voltage. The transformer therefore delivers a signal formed by the sum of a DC voltage and two identical sinusoidal voltages, making it possible to reference the two output points of the transformer with respect to ground.
En pratique, il apparaît que la composante de courant continu, produite par la tension continue, magnétise le transformateur, de sorte qu'il convient de surdimensionner ce dernier d'une manière importante pour lui permettre de continuer à assurer la transmission de la puissance alternative. Un tel surdimensionnement du transformateur a pour conséquence d'augmenter le coût des onduleurs d'appel, ainsi que leur poids. In practice, it appears that the DC component, produced by the DC voltage, magnetizes the transformer, so that it is important to oversize the latter in a significant way to allow it to continue to ensure the transmission of AC power. . Such oversizing of the transformer has the consequence of increasing the cost of the inverters, as well as their weight.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un convertisseur assurant des fonctions d'isolation et de transformation réversible d'une tension continue en une tension continue et adapté pour être associé à au moins un onduleur de transformation d'une tension continue en une tension sinusoidale. The object of the present invention is to remedy the drawbacks set out above by proposing a converter ensuring the functions of isolation and reversible transformation from a DC voltage into a DC voltage and adapted to be associated with at least one transformation inverter d 'a continuous tension into a sinusoidal tension.
L'objet de l'invention vise, également, à proposer un onduleur d'appel téléphonique mettant en oeuvre un convertisseur de transmission d'énergie avec isolement associé à un onduleur à commande simple et rapide. The object of the invention also aims to propose a telephone call inverter using an energy transmission converter with isolation associated with a simple and fast control inverter.
Un autre objet de l'invention vise à offrir un appareil destiné à constituer un onduleur d'appel téléphonique, apte à générer un signal formé de la somme d'une tension continue et deux tensions alternatives engendrées chacune par rapport à un point fixe de référence sur lequel les composants électroniques de commande peuvent être référencés. Another object of the invention is to provide an apparatus intended to constitute a telephone call inverter, capable of generating a signal formed by the sum of a direct voltage and two alternating voltages each generated with respect to a fixed reference point on which the electronic control components can be referenced.
Pour atteindre les buts énoncés ci-dessus, le convertisseur selon l'invention comporte :
- un étage primaire raccordé à une source de
tension continue délivrant le signal primaire et
composé
. d'un enroulement primaire d'un premier
transformateur,
- d'un circuit résonnant parallèle monté en
série avec l'enroulement et comportant,
d'une part, au moins un condensateur et,
d'autre part, au moins une bobine primaire
d'un second transformateur monté en
parallèle avec le condensateur,
. et de deux jeux primaires d'interrupteurs
montés chacun en série avec une branche du
circuit résonnant parallèle,
- un étage secondaire délivrant le signal
secondaire et composé d'au moins un enroulement
secondaire du premier transformateur configuré en
phase et monté en série avec un circuit
parallèle comportant au moins une bobine
secondaire du second transformateur et au moins
deux jeux secondaires d'interrupteurs placés
chacun dans les branches du circuit parallèle,
- et des moyens de commande des interrupteurs
assurant, pendant une phase déterminée,
simultanément, L'ouverture des interrupteurs d'un
jeu de L'étage primaire et d'un jeu de l'étage
secondaire et la fermeture des interrupteurs des
autres jeux des étages primaires et secondaires,
et inversement, pendant une phase subséquente, de
manière que, d'une part, le second transformateur
assure la transmission d'une première tension de
valeur moyenne non nulle, formée par des
alternances consécutives de même nature et,
d'autre part, le premier transformateur assure
la transmission d'une seconde tension de valeur
moyenne nulle, formée par des alternances
consécutives de même nature, mais en opposition
de phase par rapport à celle de la première
tension, permettant d'obtenir, après sommation
des première et seconde tensions, une tension
continue.To achieve the aims set out above, the converter according to the invention comprises:
- a primary stage connected to a source of
direct voltage delivering the primary signal and
compound
. of a primary winding of a first
transformer,
- a parallel resonant circuit mounted in
series with winding and comprising,
on the one hand, at least one capacitor and,
on the other hand, at least one primary coil
a second transformer mounted in
parallel with the capacitor,
. and two primary sets of switches
each mounted in series with a branch of the
parallel resonant circuit,
- a secondary stage delivering the signal
secondary and composed of at least one winding
secondary of the first transformer configured in
phase and connected in series with a circuit
parallel with at least one coil
secondary of the second transformer and at least
two secondary sets of switches placed
each in the branches of the parallel circuit,
- and switch control means
ensuring, during a specific phase,
simultaneously, opening the switches of a
game of the primary floor and a game of the floor
secondary and closing the switches of
other games on the primary and secondary floors,
and conversely, during a subsequent phase, of
so that, on the one hand, the second transformer
ensures the transmission of a first voltage of
non-zero mean value, formed by
consecutive alternations of the same kind and,
on the other hand, the first transformer ensures
the transmission of a second value voltage
zero mean, formed by alternations
of the same kind, but in opposition
phase compared to that of the first
tension, allowing to obtain, after summation
first and second voltages, a voltage
keep on going.
Selon une caractéristique avantageuse, un tel convertisseur est conçu pour un appareil destiné à constituer un onduleur d'appel et comportant :
- au moins un onduleur comportant deux
condensateurs recevant chacun une tension de
l'étage secondaire et montés en relation de deux
interrupteurs commandés, placés en série dont le
point milieu est relié à une self-inductance, à
une résistance et à un condensateur,
- et un comparateur de niveau à seuil adapté pour
commander, alternativement, les interrupteurs et
recevant une sinusoïde de référence et la
sinusoide de sortie.According to an advantageous characteristic, such a converter is designed for an apparatus intended to constitute a call inverter and comprising:
- at least one inverter comprising two
capacitors each receiving a voltage of
the secondary floor and mounted in relation to two
controlled switches, placed in series, the
midpoint is connected to a self-inductance, to
a resistor and a capacitor,
- and a threshold level comparator suitable for
alternately control the switches and
receiving a reference sinusoid and the
output sinusoid.
La fig.l illustre une première variante de réalisation, dite en demi-pont, d'un convertisseur conforme à l'invention. Fig.l illustrates a first alternative embodiment, called half-bridge, of a converter according to the invention.
Les fig. 2A à 2G illustrent des tensions caractéristiques permettant d'expliciter le fonctionnement du convertisseur selon l'invention. Figs. 2A to 2G illustrate characteristic voltages making it possible to explain the operation of the converter according to the invention.
La fig. 3 est une vue d'un détail caractéristique du convertisseur selon l'invention. Fig. 3 is a view of a characteristic detail of the converter according to the invention.
La fig. 4 montre une autre variante de réalisation, dite en pont complet, d'un convertisseur conforme à l'invention. Fig. 4 shows another alternative embodiment, known as a full bridge, of a converter according to the invention.
Les fig. 5 et 6 sont des exemples de réalisation du convertisseur permettant d'obtenir deux tensions continues à partir d'une tension continue. Figs. 5 and 6 are exemplary embodiments of the converter making it possible to obtain two direct voltages from a direct voltage.
La fig. 7 est un schéma d'un exemple de mise en oeuvre du convertisseur selon l'invention. Fig. 7 is a diagram of an example of implementation of the converter according to the invention.
La fig. 8 est un détail caractéristique de l'exemple illustré à la fig. 7. Fig. 8 is a characteristic detail of the example illustrated in FIG. 7.
La fig. 9 est un schéma bloc explicitant la mise en oeuvre de l'invention pour un onduleur d'appel. Fig. 9 is a block diagram explaining the implementation of the invention for a call inverter.
La fig. 1 illustre une première variante de réalisation d'un convertisseur 1 assurant la transformation réversible, avec isolement, d'une tension continue primaire E1 en une tension continue secondaire E2. Le convertisseur selon l'invention est
2 formé par un étage primaire I et par un étage secondaire II. Fig. 1 illustrates a first alternative embodiment of a converter 1 ensuring the reversible transformation, with isolation, of a primary DC voltage E1 into a secondary DC voltage E2. The converter according to the invention is
2 formed by a primary stage I and by a secondary stage II.
L'étage primaire I est raccordé, entre des bornes A et B, à une source continue 2 délivrant la tension primaire E1. L'étage primaire est composé d'un enroulement primaire 3 associé en série avec un circuit résonnant parallèle 4. L'enroulement 3 constitue le primaire d'un transformateur T1 dont la fonction apparaitra plus clairement dans la suite de la description. The primary stage I is connected, between terminals A and B, to a direct source 2 delivering the primary voltage E1. The primary stage is composed of a primary winding 3 associated in series with a parallel resonant circuit 4. The winding 3 constitutes the primary of a transformer T1 whose function will appear more clearly in the following description.
Selon l'exemple de réalisation illustré à la fig. 1, le circuit résonnant parallèle 4 est formé par au moins un condensateur 5 associé en parallèle avec au moins une bobine primaire 6 présentant un point milieu C relié à l'enroulement 3. According to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, the parallel resonant circuit 4 is formed by at least one capacitor 5 associated in parallel with at least one primary coil 6 having a midpoint C connected to the winding 3.
Le circuit résonnant 4 comporte, également, en série avec chacune de ses branches D-B et E-B, respectivement, un interrupteur commandé 7-8, en considérant les points D et E comme les points communs entre l'enroulement 6 et le condensateur 5. L'enroulement 6 constitue le primaire d'un transformateur T2 dont la fonction ressortira plus précisément dans la suite de la description.The resonant circuit 4 also includes, in series with each of its branches DB and EB, respectively, a controlled switch 7-8, considering the points D and E as the common points between the winding 6 and the capacitor 5. L 'winding 6 constitutes the primary of a transformer T2 whose function will emerge more precisely in the following description.
L'étage secondaire II, qui délivre la tension continue E2 entre les points F, G, est formé par au moins un enroulement secondaire il constituant le secondaire du transformateur T1. Il est à noter que le transformateur T1 est configuré de manière que le signal délivré par l'enroulement secondaire il se trouve en phase par rapport au signal engendré par l'enroulement primaire 3, comme illustré par les points indiqués en relation des enroulements 3 et 11. The secondary stage II, which delivers the direct voltage E2 between the points F, G, is formed by at least one secondary winding it constituting the secondary of the transformer T1. It should be noted that the transformer T1 is configured so that the signal delivered by the secondary winding is in phase with respect to the signal generated by the primary winding 3, as illustrated by the points indicated in relation to the windings 3 and 11.
L'enroulement Il est monté en série avec un circuit parallèle 12 comportant au moins une bobine 13 dont le point milieu H est relié à l'enroulement 11. La bobine 13 constitue le secondaire du transformateur T2 qui est configuré de sorte que le signal délivré par la bobine 13 se trouve en phase avec celui engendré par la bobine 6. Le circuit parallèle 12 comporte, en série avec chacune des branches J-G et K-G, respectivement, un interrupteur commandé 14, 15, les points J et K constituant les bornes de la bobine 13. The winding It is mounted in series with a parallel circuit 12 comprising at least one coil 13 whose midpoint H is connected to the winding 11. The coil 13 constitutes the secondary of the transformer T2 which is configured so that the signal delivered by the coil 13 is in phase with that generated by the coil 6. The parallel circuit 12 comprises, in series with each of the branches JG and KG, respectively, a controlled switch 14, 15, the points J and K constituting the terminals of coil 13.
Des moyens de commande des interrupteurs, qui seront décrits dans la suite de la description, sont prévus pour assurer, pendant une phase déterminée, simultanément, l'ouverture d'un interrupteur de l'étage primaire et d'un interrupteur de l'étage secondaire (par exemple 7 et 14) et la fermeture des autres interrupteurs des étages primaire et secondaire (par exemple 8 et 15). Pendant une phase subséquente, les moyens de commande assurent un fonctionnement inversé des interrupteurs. Switch control means, which will be described in the following description, are provided to ensure, during a determined phase, simultaneously, the opening of a switch of the primary stage and of a switch of the stage secondary (for example 7 and 14) and the closing of the other switches of the primary and secondary stages (for example 8 and 15). During a subsequent phase, the control means ensure reverse operation of the switches.
Le fonctionnement du convertisseur selon l'invention découle directement de la description qui précède. La source de tension 2 et l'enroulement 3 se comportent comme une source de courant alimentant le circuit résonnant 4. En considération du mode de commande des interrupteurs, il apparaît, entre les bornes D, E, un signal périodique VD/E (fig. 2A) composé, pour chaque période élémentaire, d'une part, d'une alternance positive pendant laquelle l'interrupteur 7 est fermé et l'interrupteur 8 est ouvert et, d'autre part, d'une alternance négative pendant laquelle
L'interrupteur 7 est ouvert et l'interrupteur 8 est fermé.La tension du point D par rapport au point B, c'est-à-dire VD/B, correspond au signal illustré à la fig. 2B et formé sur une demi-période, par une alternance positive d'amplitude maximale n.Ve. La tension VE/B (fig. 2C) est formée par une alternance positive apparaissant sur la demi-période complémentaire, en relation du signal VD/B et d'amplitude maximale égale à .Ve. Il en résulte que la tension du point C par rapport au point B, à savoir VC/B, correspond à celle illustrée à le fig. 2D et formée par des alternances consécutives de même nature, à savoir positives dans L'exemple illustré et de valeur d'amplitude maximale égale à 2 Ve. La tension VC/B présente une valeur moyenne
2
Ve non nulle.Il est à noter que la tension VA/C (fig. 2E) est formée d'alternances négatives centrées sur la référence de tension nulle.The operation of the converter according to the invention follows directly from the above description. The voltage source 2 and the winding 3 behave like a current source supplying the resonant circuit 4. In consideration of the control mode of the switches, it appears, between the terminals D, E, a periodic signal VD / E (fig 2A) composed, for each elementary period, on the one hand, of a positive alternation during which the switch 7 is closed and the switch 8 is open and, on the other hand, of a negative alternation during which
Switch 7 is open and switch 8 is closed. The voltage at point D relative to point B, i.e. VD / B, corresponds to the signal illustrated in fig. 2B and formed over a half-period, by a positive alternation of maximum amplitude n.Ve. The voltage VE / B (fig. 2C) is formed by a positive alternation appearing over the complementary half-period, in relation to the signal VD / B and of maximum amplitude equal to .Ve. As a result, the voltage of point C with respect to point B, namely VC / B, corresponds to that illustrated in FIG. 2D and formed by consecutive alternations of the same kind, namely positive in the example illustrated and of maximum amplitude value equal to 2 Ve. VC / B voltage has an average value
2
Ve is not zero. It should be noted that the voltage VA / C (fig. 2E) is formed by negative half-waves centered on the zero voltage reference.
Au secondaire du convertisseur, il apparaît, entre les bornes H, G, en raison du transformateur T2, une tension VH/G de même nature que la tension VC/B, au coefficient près du transformateur T2. De la même façon, en raison du transformateur
T1, il apparat, entre les bornes F et H, une tension VF/H (fig. 2F) qui correspond à la tension VA/C en phase. La tension
VF/H est donc constituée d'alternances négatives centrées sur la référence de tension nulle. La tension secondaire E2 qui est la somme des tensions VF/H et VH/G (analogue à VC/B) correspond à une tension continue (fig. 2G). Il est à noter que si les transformateurs T1 et T2 comportent chacun des rapports de transformation unitaire, la tension primaire E1 est égale à la tension secondaire E2.On the secondary of the converter, between the terminals H and G, due to the transformer T2, there appears a voltage VH / G of the same nature as the voltage VC / B, with the coefficient close to the transformer T2. Likewise, due to the transformer
T1, there appears, between the terminals F and H, a voltage VF / H (fig. 2F) which corresponds to the voltage VA / C in phase. Voltage
VF / H therefore consists of negative half-waves centered on the zero voltage reference. The secondary voltage E2 which is the sum of the voltages VF / H and VH / G (analogous to VC / B) corresponds to a direct voltage (fig. 2G). It should be noted that if the transformers T1 and T2 each have unit transformation ratios, the primary voltage E1 is equal to the secondary voltage E2.
Le convertisseur selon l'invention assure donc une isolation galvanique et une transformation d'une tension continue en une tension continue. Avantageusement, le convertisseur selon
L'invention peut présenter un caractère réversible, puisque son fonctionnement est symétrique. Ainsi, si K est le rapport de transformation des deux transformateurs, il doit être considéré que la tension V F/G = K.VA/B. Par conséquent, si la tension V/B est fixée par une source de tension E1, tandis qu'une charge est placée entre les bornes F et G, le transfert de puissance s'effectue de
L'étage primaire (VA/B) vers l'étage secondaire VF/G, avec
VF/G = K.E1. Inversement, par la fonction de réversibilité du convertisseur selon l'invention, il peut être prévu de placer une charge entre les bornes A et B et entre les bornes F et G, une source de tension E2 qui détermine la tension VA/B et, par suite, le sens de transfert du flux d'énergie, de l'étage secondaire vers l'étage primaire.The converter according to the invention therefore provides galvanic isolation and a transformation of a DC voltage into a DC voltage. Advantageously, the converter according to
The invention may have a reversible character, since its operation is symmetrical. Thus, if K is the transformation ratio of the two transformers, it must be considered that the voltage VF / G = K.VA/B. Consequently, if the voltage V / B is fixed by a voltage source E1, while a load is placed between the terminals F and G, the power transfer takes place from
The primary stage (VA / B) to the secondary stage VF / G, with
VF / G = K.E1. Conversely, by the reversibility function of the converter according to the invention, provision may be made for placing a load between the terminals A and B and between the terminals F and G, a voltage source E2 which determines the voltage VA / B and, consequently, the direction of transfer of the energy flow, from the secondary stage to the primary stage.
Par ailleurs, il doit être considéré que le circuit résonnant 4 peut être constitué, d'une part, par le condensateur 5 ou le condensateur 17 ou par les condensateurs 5 et 17 et, d'autre part, par la bobine 6 ou la bobine 13 du transformateur T2, seule ou associée, soit avec une bobine additionnelle 18 montée en parallèle sur la bobine 6, soit avec une bobine additionnelle 19 montée en parallèle sur la bobine 13, soit avec les bobines additionnelles 18 et 19. Furthermore, it must be considered that the resonant circuit 4 can be constituted, on the one hand, by the capacitor 5 or the capacitor 17 or by the capacitors 5 and 17 and, on the other hand, by the coil 6 or the coil 13 of the transformer T2, alone or associated, either with an additional coil 18 mounted in parallel on the coil 6, or with an additional coil 19 mounted in parallel on the coil 13, or with the additional coils 18 and 19.
Par ailleurs, le convertisseur décrit ci-dessus peut être prévu pour constituer un montage auto-oscillant. A cet effet, conformément à la fig,3, chaque interrupteur 7, 8, 14, 15 est formé, par exemple, par un transistor métal-oxyde à effet de champ dont la grille est commandée par un amplificateur 19 relié au drain du transistor placé dans la branche complémentaire de
L'étage correspondant.Furthermore, the converter described above can be provided to constitute a self-oscillating assembly. For this purpose, in accordance with FIG. 3, each switch 7, 8, 14, 15 is formed, for example, by a field effect metal-oxide transistor whose gate is controlled by an amplifier 19 connected to the drain of the transistor placed in the complementary branch of
The corresponding floor.
La fig. 4 illustre une forme de réalisation du convertisseur selon une variante du type en pont complet. Les bobines 6 et 13 du transformateur T2 ne présentent plus de point milieu. Par ailleurs, les bornes de chacune des bobines 6, 13 se trouvent raccordées par deux branches parallèles comportant chacune, en supplément des interrupteurs 7, 8, 14, 15, des interrupteurs 7', 8' et 14', 15'. Il est considéré que des jeux d'interrupteurs sont formés, à savoir 7-7', 8-8', 14-14' et 15-15', constitués chacun par deux interrupteurs placés en amont et en aval du circuit parallèle 4 ou 12, selon des branches opposées. Fig. 4 illustrates an embodiment of the converter according to a variant of the full bridge type. Coils 6 and 13 of transformer T2 no longer have a midpoint. Furthermore, the terminals of each of the coils 6, 13 are connected by two parallel branches each comprising, in addition to the switches 7, 8, 14, 15, switches 7 ', 8' and 14 ', 15'. It is considered that sets of switches are formed, namely 7-7 ', 8-8', 14-14 'and 15-15', each consisting of two switches placed upstream and downstream of the parallel circuit 4 or 12, according to opposite branches.
Les interrupteurs d'un même jeu sont commandés simultanément. Le fonctionnement de cette variante de réalisation reste identique au fonctionnement de la variante précédemment décrite. Bien entendu, il peut être prévu de réaliser un convertisseur pour lequel l'étage primaire ou secondaire est réalisé sous la forme d'un demi-pont, l'étage complémentaire sous la forme d'un pont complet.The switches of the same set are controlled simultaneously. The operation of this alternative embodiment remains identical to the operation of the previously described variant. Of course, provision can be made for a converter for which the primary or secondary stage is produced in the form of a half-bridge, the complementary stage in the form of a full bridge.
La fig. 5 illustre une autre forme de réalisation de l'invention permettant d'obtenir, à partir d'une tension continue, deux tensions continues symétriques au niveau de l'étage secondaire II par exemple. A cet effet, l'étage secondaire est formé de deux unités symétriques A et B comportant chacune, entre des bornes a, o et o, b un enroulement secondaire 11A, 11B du transformateur T1 monté en série avec le circuit parallèle 12A, 12B. Chaque circuit parallèle comporte, dans une branche, une partie de la bobine secondaire 13A, 13B du second transformateur T2, placée en série avec un ensemble redresseur formé par un interrupteur 21 monté en parallèle avec une diode 22.Le circuit parallèle 12A de l'unité A est connecté à L'enroulement secondaire 11B de l'unité B, en un point O formant le point de référence correspondant à la tension nulle. Un interrupteur de l'unité A et un interrupteur de l'unité
B sont commandés en phase pendant une période déterminée, tandis que les autres interrupteurs de l'unité A et B sont commandés en phase lors d'une phase subséquente. Bien entendu, la commande des interrupteurs 21 s'effectue en relation du pilotage des interrupteurs de l'étage primaire, comme décrit précédemment.Fig. 5 illustrates another embodiment of the invention making it possible to obtain, from a DC voltage, two symmetrical DC voltages at the level of the secondary stage II for example. To this end, the secondary stage is formed of two symmetrical units A and B each comprising, between terminals a, o and o, b a secondary winding 11A, 11B of the transformer T1 mounted in series with the parallel circuit 12A, 12B. Each parallel circuit comprises, in a branch, a part of the secondary coil 13A, 13B of the second transformer T2, placed in series with a rectifier assembly formed by a switch 21 mounted in parallel with a diode 22. The parallel circuit 12A of the unit A is connected to the secondary winding 11B of unit B, at a point O forming the reference point corresponding to the zero voltage. A switch for unit A and a switch for unit
B are controlled in phase for a determined period, while the other switches of unit A and B are controlled in phase during a subsequent phase. Of course, the control of the switches 21 is carried out in relation to the control of the switches of the primary stage, as described above.
L'unité A délivre donc, entre les bornes a, o, une tension continue positive composée, d'une part, d'une tension formée par des alternances négatives de valeur moyenne nulle (aux bornes de l'enroulement II 11A) et, d'autre part, d'une tension constituée par des alternances positives, de valeur moyenne non nulle (entre le point milieu de la bobine 13A et la borne o). Unit A therefore delivers, between terminals a, o, a positive direct voltage composed, on the one hand, of a voltage formed by negative halfwaves of zero mean value (at the terminals of winding II 11A) and, on the other hand, a voltage constituted by positive half-waves, of non-zero average value (between the midpoint of the coil 13A and the terminal o).
L'unité B délivre, entre les bornes o, b, une tension continue résultant, d'une part, de la tension apparaissant aux bornes de l'enroulement 11B et formée d'alternances négatives de valeur moyenne nulle et, d'autre part, de la tension prise entre le point milieu de la bobine 13B et la borne b et constituée d'alternances positives de valeur moyenne non nulle.The unit B delivers, between the terminals o, b, a direct voltage resulting, on the one hand, from the voltage appearing at the terminals of the winding 11B and formed of negative halfwaves of zero mean value and, on the other hand , of the voltage taken between the midpoint of the coil 13B and the terminal b and consisting of positive half-waves of non-zero mean value.
La fig. 6 illustre une autre forme de réalisation permettant d'obtenir deux tensions continues symétriques à l'étage secondaire II, par exemple à partir d'une tension continue appliquée à l'étage primaire non représenté. Selon cette variante, l'étage secondaire comporte, entre les bornes a et b, deux enroulements secondaires 11A, 11B opposés en signe et entre lesquels est interposé le circuit parallèle 12 composé d'un pont de quatre ensembles redresseurs 23 reliés entre eux par la bobine 13 du second transformateur T2 et dont le point milieu o correspond à la tension nulle. Chaque ensemble redresseur 23 est formé par un interrupteur 21 monté en parallèle avec une diode 22. Fig. 6 illustrates another embodiment making it possible to obtain two symmetrical DC voltages at the secondary stage II, for example from a DC voltage applied to the primary stage not shown. According to this variant, the secondary stage comprises, between the terminals a and b, two secondary windings 11A, 11B opposite in sign and between which is interposed the parallel circuit 12 composed of a bridge of four rectifier assemblies 23 connected together by the coil 13 of the second transformer T2 and whose midpoint o corresponds to zero voltage. Each rectifier assembly 23 is formed by a switch 21 mounted in parallel with a diode 22.
Le convertisseur selon l'invention est particulièrement adapté pour assurer l'alimentation d'au moins un onduleur générant une tension sinusoidale régulée. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 7, L'appareil ainsi formé comporte le convertisseur 1 alimentant un onduleur 30 de structure en demi-pont capacitif. Cet onduleur 30 comprend des condensateurs 31, 32 adapté, respectivement, entre les bornes a, o et o, b du convertisseur. Entre les bornes a et b, sont montés en série deux interrupteurs 33, 34 qui sont commandés par un comparateur 35 de niveau à seuil, tel qu'un trigger de Schmidt. Entre le point commun des deux interrupteurs 33, 34 et la borne o, il est prévu d'associer, en série, une self inductance 36, une résistance 37 et un condensateur 38.L'une des entrées du comparateur 35 est reliée au point s commun entre la self inductance 36 et la résistance 37, tandis que l'autre entrée du comparateur reçoit une sinusoïde de référence. The converter according to the invention is particularly suitable for supplying at least one inverter generating a regulated sinusoidal voltage. As shown more precisely in FIG. 7, The apparatus thus formed comprises the converter 1 supplying an inverter 30 with a capacitive half-bridge structure. This inverter 30 comprises capacitors 31, 32 adapted, respectively, between the terminals a, o and o, b of the converter. Between terminals a and b, two switches 33, 34 are mounted in series which are controlled by a threshold level comparator 35, such as a Schmidt trigger. Between the common point of the two switches 33, 34 and the terminal o, provision is made to associate, in series, a self-inductance 36, a resistor 37 and a capacitor 38. One of the inputs of the comparator 35 is connected to the point s common between the inductor 36 and the resistor 37, while the other input of the comparator receives a reference sinusoid.
Le comparateur de niveau, qui compare la sinusoide de référence à la tension aux bornes de la résistance 37 et du condensateur 38, permet, simultanément, de fermer l'interrupteur 33 et d'ouvrir l'interrupteur 34, lorsque la tension de sortie Vs descend en dessous de la sinusoide de référence R, mais au seuil prédéterminé imposé par le comparateur (fig. 8). De la même façon, le comparateur 35 assure l'ouverture de l'interrupteur 33 et la fermeture simultanée de l'interrupteur 34 lorsque la tension de sortie atteint la sinusoide de référence plus le seuil déterminé. The level comparator, which compares the reference sine wave to the voltage across the resistor 37 and the capacitor 38, simultaneously makes it possible to close the switch 33 and open the switch 34, when the output voltage Vs descends below the reference sinusoid R, but to the predetermined threshold imposed by the comparator (fig. 8). Similarly, the comparator 35 ensures the opening of the switch 33 and the simultaneous closing of the switch 34 when the output voltage reaches the reference sinusoid plus the determined threshold.
La tension de sortie contrôlée Vs évolue donc entre les deux seuils du comparateur 35 qui commande les deux interrupteurs en opposition de phase.The controlled output voltage Vs therefore varies between the two thresholds of the comparator 35 which controls the two switches in phase opposition.
La tension de sortie Vs est donc régulée de manière simple, en utilisant l'instabilité du système, et efficace, dans la mesure où la forme de la sinusoïde n'est pas déformée. Il est à noter que l'impédance du condensateur 38 doit être négligeable par rapport à la résistance 37. Par ailleurs, cette résistance apparaît nécessaire pour entraîner la dégénérescence du circuit composé de la self 36 et du condensateur 38, d'un caractère de second ordre à un circuit du premier ordre, à la fréquence de fonctionnement du découpage. The output voltage Vs is therefore regulated in a simple manner, using the instability of the system, and efficient, insofar as the shape of the sinusoid is not deformed. It should be noted that the impedance of the capacitor 38 must be negligible compared to the resistor 37. Furthermore, this resistor appears necessary to cause the degeneration of the circuit composed of the inductor 36 and the capacitor 38, of a second character order to a first order circuit, at the operating frequency of the chopping.
La fig. 9 illustre un exemple d'application d'un appareil selon l'invention destiné à constituer un onduleur d'appel téléphonique. Cet appareil comporte le transformateur 1 alimentant deux onduleurs 30, 30' dont le principe de commande en puissance est conforme à celui décrit à la fig 7. Toutefois, il est à noter que l'un des onduleurs, par exemple 30', est associé à un amplificateur différentiel 40 alimenté par la tension de sortie Vs récupérée sur l'onduleur 30. Cet amplificateur 40 assure la commande en puissance de l'onduleur 30'. La tension de sortie Vs, de l'onduleur 30' se trouve donc en phase et à une fréquence identique par rapport à la tension de sortie Vs. Ces deux tensions
VS et Vs, peuvent être additionnées à une source de tension continue pour constituer un onduleur d'appel téléphonique.Fig. 9 illustrates an example of application of an apparatus according to the invention intended to constitute a telephone call inverter. This device comprises the transformer 1 supplying two inverters 30, 30 ′, the power control principle of which conforms to that described in FIG. 7. However, it should be noted that one of the inverters, for example 30 ′, is associated to a differential amplifier 40 supplied by the output voltage Vs recovered from the inverter 30. This amplifier 40 provides power control for the inverter 30 '. The output voltage Vs of the inverter 30 'is therefore in phase and at an identical frequency with respect to the output voltage Vs. These two voltages
VS and Vs, can be added to a DC voltage source to constitute a telephone call inverter.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9009197A FR2664777A1 (en) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Converter providing the reversible conversion, with isolation, of a DC voltage into a DC voltage and telephone calling invertor making use of it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9009197A FR2664777A1 (en) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Converter providing the reversible conversion, with isolation, of a DC voltage into a DC voltage and telephone calling invertor making use of it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2664777A1 true FR2664777A1 (en) | 1992-01-17 |
Family
ID=9398876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9009197A Pending FR2664777A1 (en) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Converter providing the reversible conversion, with isolation, of a DC voltage into a DC voltage and telephone calling invertor making use of it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2664777A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3276812A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-01-31 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Insulated dc-dc converter and electric battery comprising an insulated dc-dc converter |
| EP3276810A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-01-31 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Insulated dc-dc converter and electric battery comprising an insulated dc-dc converter |
| FR3074380A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-31 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | ELECTRONIC OSCILLATOR BASED ON MOS TRANSISTORS |
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1990
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