FR2767934A1 - Circuit de production de tension constante - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un circuit de production de tension constante.Le circuit est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de charge (T1) relié à un côté de résistances (LR2-LR5) pour fournir rapidement une tension élevée à une borne de sortie (OT) pendant une période de temps souhaitée où l'un des commutateurs (SW2-SW4) est mis en service pour fournir la tension à commuter à la borne de sortie (OT) et un circuit de décharge (T2) relié à l'autre côté des résistances (LR2-LR5) pour fournir rapidement une tension plus faible à la borne de sortie (OT) pendant une période de temps souhaitée où l'un des commutateurs (SW2-SW4) est mis en service pour fournir la tension à commuter à cette borne de sortie.L'invention trouve application dans le domaine de l'électronique.
Description
La présente invention concerne un circuit de production de tension
constante pour produire un certain nombre de tensions pour sélectionner une tension optionnelle dans les tensions produites et pour fournir la tension sélectionnée à l'extérieur et, plus particulièrement, un circuit de production de tension constante pour produire un certain nombre de tensions et pour sélectionner rapidement l'une des tensions produites
et pour fournir une tension sélectionnée à l'extérieur.
La figure 5 est un schéma de circuit représentant une configuration d'un circuit de production de tension constante conventionnel 78. En figure 5, les caractères de référence R51, R52, R53 et R54 désignent des résistances reliées en série entre des noeuds N51 et N55 pour former une résistance en échelle. Les caractères de référence N51 et N55 désignent des noeuds par lesquels une tension est fournie à chacune des résistances R51 à R54. Les caractères de référence N52, N53 et N54 indiquent des noeuds fournissant des tensions V2, V3 et V4 produites entre les résistances R51 et R52, entre les résistances R52 et R53 et entre les résistances R53 et
R54, respectivement.
Les caractères de référence SW51, SW52 et SW53 désignent des commutateurs pour sélectionner et fournir l'une des tensions V2 à V4 aux noeuds N52 à N54 à une borne de sortie OT en reliant le noeud N56 à l'un des noeuds N52 à N54. Le caractère de référence C51 désigne une capacité parasite reliée au noeud N56, le caractère de référence N56 désigne un noeud par lequel l'une des tensions V2, V3 et V3 aux noeuds N52, N53 et N54 sélectionné par l'un des commutateurs SW51 à SW53 est fournie à la borne de sortie OT. Ce caractère de référence OT désigne une borne de sortie par laquelle l'une des tensions V2 à V4 est produite à divers dispositifs (omis du dessin) qui sont situés dans des étages suivants et reliés au dispositif de production de
tension constante conventionnel.
Ensuite, une description sera donnée du
fonctionnement du circuit de production de tension
constante conventionnel.
Les figures 6A et 6B représentent des chronogrammes montrant le changement de la tension produite au noeud N56 lorsqu'une des tensions aux noeuds N52, N53 et N54
est fournie à la borne de sortie OT.
La figure 6A représente le chronogramme du changement de la tension au noeud N56 lorsque le niveau de la tension du noeud N56 est élevé de la tension V4 à la tension V3. La figure 6B représente le chronogramme de la tension au noeud N56 lorsque le niveau de la tension
du noeud N56 chute de la tension V2 à la tension V3.
Ci-après, une description sera donnée du
fonctionnement du circuit de production de tension constante conventionnel 78 dans lequel la tension au noeud N56 est commutée de la tension v4 à la tension V3 comme représenté en figure 6A et changée également de la
tension V2 à la tension V3 comme représenté en figure 6B.
Tout d'abord, comme représenté en figure 6A, une
description sera donnée de l'opération de montée d'un
niveau de tension au noeud N56 de la tension V4 à la
tension V3.
Dans le cas o seulement le commutateur SW53 est dans un état en service et les deux commutateurs SW51 et SW52 sont dans un état hors service et la tension au noeud N56 est la tension V4, lorsque le commutateur SW53 est mis hors circuit et le commutateur SW52 est mis en service afin d'élever le niveau de tension au noeud N56 à la tension V3, la tension au noeud N56 sera élevée par la
différence de tension (V3 - V4).
Du fait que le noeud N56 a une capacité parasite C51, la capacité parasite C51 est également chargée
simultanément lorsque le noeud N56 est chargé. C'est-à-
dire, la période Atl pour atteindre la tension du noeud N56 à un niveau de cible (ce niveau de cible est la tension V3 dans l'exemple représenté en figure 6A) est la période exigée pour charger le noeud N56 par la différence de tension (V3 - V4), c'est-à-dire la période exigée pour charger le noeud N56 par la grandeur du changement de la tension au noeud N56 puisqu'on exige également de charger la capacité parasite C51 afin d'élever le niveau de la tension au noeud N56. Dans ce cas, le niveau de la tension V3 du noeud N56 est élevé par une circulation de courant du noeud N53 au noeud N56 suivant immédiatement la mise hors service du commutateur SW53 et la mise en service du commutateur SW52 et le niveau de la tension V4 au noeud N56 est le niveau avant que le commutateur SW53 soit mis hors service et le commutateur SW52 soit mis en service. C'est-à-dire, la grandeur de la période Atl dépend de la grandeur d'un courant qui circule au noeud N56 et déterminée par la grandeur de la différence de tension (V3 - V4), la grandeur de la capacité parasite C51 et des charges dans des étages suivants (omis de la figure) reliés au circuit de tension constante conventionnel 78, pendant
l'opération de charge.
Ensuite, une description sera donnée du
fonctionnement représenté en figure 6B lorsque le niveau de la tension au noeud N56 est commuté de la tension V2 à la tension V3 dans le circuit de production de tension
constante conventionnel 78 représenté en figure 5.
Tout d'abord, lorsque la tension au noeud N56 est la tension V2 et la tension au noeud N56 est commutée de la tension V2 à la tension V3 (c'est-à-dire, la diminution de la tension au noeud N56) comme dans le cas représenté en figure 6A, on doit exiger de décharger la tension au noeud N56 et la capacité parasite C51. La période At2 exigée pour accomplir cette opération de décharge est égale à la période exigée pour décharger la différence de tension entre la tension V3 et la tension V2. Dans ce cas, la tension v3 au noeud N56 est obtenue par un écoulement de courant du noeud N56 au noeud N53 provoqué immédiatement après que le commutateur SW51 est mis hors service et le commutateur SW52 est mis en service. La tension V2 est la tension au noeud N56 avant que le commutateur SW51 soit mis hors service et le commutateur SW52 soit mis en service. C'est-à-dire, la grandeur de la période At2 dépend de la grandeur d'un
courant qui circule du noeud N56 au noeud N53, c'est-à-
dire déterminée par la grandeur de la différence de tension (V3 - V4) au noeud N56, la grandeur de la capacité parasite C51 et des charges dans des étages suivants (omis de la figure) reliés au circuit de production de tension constante conventionnel 78, pendant
l'opération de décharge.
Ainsi, dans le circuit de production de tension constante conventionnel 78 représenté en figure 5, la période pour commuter la tension de sortie de la borne de sortie OT par laquelle une tension est fournie à l'extérieur, est égale à une différence de tension à la borne de sortie OT avant et après que l'opération de commutation de tension qui est exécutée par une circulation de courant de/à un noeud à/de la borne de sortie OT. C'est-à-dire, la période exigée pour commuter le niveau de la tension de la borne de sortie OT est égale à la période de charge exigée pour charger la tension au noeud N56 (lorsque la grandeur de la tension à la borne de sortie OT est augmentée) ou égale à la période de décharge exigée pour décharger la tension au noeud N56 (lorsque la grandeur de la tension à la borne
de sortie OT est diminuée).
Pendant l'opération de charge, lorsque la grandeur du courant déterminée à la fois par la différence de tension dans l'opération de commutation de tension et une charge reliée à un trajet de courant est grande, la période exigée pour charger la borne de sortie OT
comprenant la capacité parasite C51 devient courte.
Au contraire, pendant l'opération de décharge, lorsque la grandeur du courant ci-dessus est grande, la période exigée pour décharger la borne de sortie OT comprenant la capacité parasite C51 devient courte parce que les capacités stockées à la fois dans la borne de sortie OT et la capacité parasite C51 sont rapidement déchargées. La figure 7 est un schéma représentant une configuration d'un convertisseur anlogique/numérique (A/N) (basée sur un procédé de comparaisons successives) incorporant le circuit de production de tension constante
conventionnel 78 représenté en figure 5.
En figure 7, le chiffre de référence 7 désigne un trajet à travers lequel un signal de commande pour indiquer une période de référence est transmis. Le fonctionnement du convertisseur A/N est accompli sur la base de la période de référence 7. Le nombre de référence 78 indique le circuit de tension constante conventionnel, comme représenté en figure 5, qui entre des tensions de source d'alimentation par des bornes d'entrée 1 et 2 et produit une tension souhaitée. Le chiffre de référence 9 désigne un comparateur pour comparer une tension de référence de comparaison 4 à une tension de cible 3 pour la comparaison et pour produire un résultat de comparaison. Le nombre de référence 10 indique un circuit de mémorisation de données pour entrer le résultat de la
comparaison et le mémoriser dans l'ordre.
Ci-après, une description sera donnée du
fonctionnement du convertisseur A/N basé sur un procédé de comparaisons successives incorporant le circuit de production de tension constante conventionnel 78
représenté en figure 5.
En recevant la tension de référence 4 produite par le circuit de production de tension constante 78 et transférée de celui-ci, le comparateur 9 compare la tension de référence 4 à la tension cible 3 pour la comparaison en grandeur. Ensuite, le comparateur 9 produit le résultat de comparaison 6 au circuit de mémorisation de données 10. Par exemple, lorsque la tension cible 3 est supérieure à la tension de référence 4, le comparateur 9 produit la tension dont la grandeur est la même que celle de la tension de la source d'alimentation. Lorsqu'elle est plus petite que la tension de référence 4, le comparateur 9 produit la tension ayant la grandeur nulle au circuit de
mémorisation de données 10.
Le circuit de mémorisation de données 10 mémorise les résultats de comparaison transférés par le comparateur 9 dans l'ordre de la réception. C'est-à-dire, le circuit de mémorisation de données 10 mémorise un premier résultat de comparaison, un second résultat de
comparaison, un troisième résultat de comparaison,...
transférés par le comparateur 9 dans l'ordre. Lorsque le résultat de comparaison 6 est égal à la tension de la source d'alimentation, le circuit de mémorisation de données 10 mémorise l'élément de données "1" pour le résultat de la comparaison 6. Lorsque le résultat de la comparaison 6 est la donnée "0", le circuit de mémorisation de données 10 mémorise l'élément de données "0" pour le résultat de la comparaison 6. C'est-à-dire, puisque le circuit de mémorisation de données 10 peut mémoriser le résultat de comparaison du comparateur 9 en utilisant un chiffre binaire "0" et "1" il est de ce fait possible d'indiquer le résultat de comparaison en utilisant le chiffre binaire "1" et "0" sous forme numérique. Par ailleurs, le résultat de comparaison 6 transféré par le comparateur 9 est également transféré au circuit de production de tension constante conventionnel 78 par un trajet de contre-réaction du comparateur 9 au circuit de production de tension constante conventionnel 78. Suivant cela, le circuit de production de tension constante conventionnel 78 produit la tension de référence 4 pour une comparaison qui sera comparée à la tension cible 3. La grandeur de cette tension de référence 4 est déterminée sur la base du résultat de la
comparaison 6 transféré par le comparateur 9.
Par exemple, afin d'indiquer que la tension cible 3 est supérieure à la tension de référence 4 lorsque la grandeur de la tension de référence 4 est une moitié (VCC/2) de la tension vCC de la source d'alimentation, le circuit de production de tension constante conventionnel 78 produit une tension de référence suivante 4 dont la
grandeur devient 3/4 vCC.
Afin d'indiquer que la tension cible 3 est plus petite que la tension de référence 4, le circuit de production de tension constante conventionnel 78 produit une tension de référence suivante 4 dont la grandeur
devient 1/4 VCC.
Ainsi, la tension de référence 4 produite par le circuit de production de tension constante conventionnel 78 peut être déterminée en utilisant le résultat de
comparaison 6 transféré par le comparateur 6.
De plus, comme décrit ci-dessus, le chiffre de référence 7 désigne le signal de commande pour indiquer une période de référence. Le convertisseur A/N fonctionne sur la base de ce signal de commande pour indiquer la période de référence. C'est-à-dire, le circuit de mémorisation de données 10, le circuit de production de tension constante conventionnel 78 et le comparateur incorporé dans le convertiseur A/N fonctionnent tous
ensemble en synchronisation avec le signal de commande.
Ceci garantit le fonctionnement du convertisseur A/N.
On connaît un convertisseur A/N dans la demande de brevet Japonais JP-A-62/258521 et le brevet US N 4 794 374 qui correspond à cette demande de brevet Japonais comme autre exemple d'un convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tension constante conventionnel. Dans cet exemple conventionnel, un circuit d'alimentation de polarisation et un quatrième commutateur sont placés à un noeud de connexion commun entre un premier commutateur et un second commutateur incorporés dans le convertisseur A/N (un troisième commutateur est omis de cette explication). En utilisant cette configuration, une capacité parasite appartenant ou associée au noeud de connexion commun peut être chargée ou déchargée de façon forcée et rapidement dans un fonctionnement de correction accompli avant une opération de commutation de tension. Cette configuration permet au convertisseur A/N conventionnel d'être capable d'augmenter la valeur de chaque résistance d'un diviseur de tension et plus applicable aux circuits intégrés MOS ayant une consommation faible d'énergie à une vitesse
élevée et à une précision plus élevée.
Du fait que le circuit de production de tension constante conventionnelle a la configuration ci-dessus, lorsqu'un niveau de la tension est commuté à un autre niveau de la tension, la période exigée pour l'opération de commutation de tension est déterminée sur la base d'une différence de tension et de la grandeur d'une circulation de courant lorsque l'opération de commutation de la tension est accomplie. De la sorte, lorsqu'un courant circulant à travers la borne de sortie du circuit de production de tension constante conventionnel est petit, il y a un inconvénient en ce que cela prend un temps long pour commuter la tension de la borne de sortie. De plus, le convertisseur conventionnel A/N décrit dans la demande de brevet Japonais JP-A- 62/258521 a une dimension matérielle plus grande et une consommation d'énergie plus élevée puisqu'un circuit d'alimentation de tension de polarisation est incorporé dans chacune des sections de résistance située entre une première source d'alimentation et une seconde source d'alimentation. De ce fait, un but de la présente invention, en considération des inconvénients du circuit de production de tension constante conventionnel, est de réaliser un circuit de production de tension constante ayant une configuration simple et une faible consommation d'énergie, qui est capable de réduire une période exigée pour l'opération de commutation de tension et qui est
facilement incorporé dans des dispositifs disponibles.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, un circuit de production de tension constante comprend un certain nombre de moyens de production de tensions reliés en série aux deux côtés desquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées, un certain nombre de commutateurs pour sélectionner des tensions produites à des noeuds par la pluralité de moyens de production de tension dans une opération de commutation de tension et pour fournir la tension sélectionnée à une borne de sortie, un premier moyen de charge relié à l'un des côtés de la pluralité de moyens de production de tensions pour produire et fournir une tension de charge dont le niveau est supérieur à un niveau de la tension la plus élevée produite par la pluralité de moyens de production de tensions, un premier commutateur pour relier le premier moyen de charge à la borne de sortie pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions qui est actuellement relié à la borne de sortie est commuté à un autre noeud dont la tension est supérieure à la tension actuelle de la borne de sortie, un premier moyen de décharge relié à l'autre côté de la pluralité de moyens de production de tensions pour produire et fournir une tension de décharge dont le niveau est plus petit qu'un niveau de la tension la plus faible produite par la pluralité de moyens de production de tensions et un second commutateur pour relier le premier moyen de décharge à la borne de sortie pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions qui est actuellement relié à la borne de sortie est commuté à un autre noeud dont la tension est inférieure à la tension actuelle de la borne
de sortie.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, un circuit de production de tension constante comprend un certain nombre de moyens de production de tensions reliés en série et aux deux côtés desquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées, un certain nombre de commutateurs pour sélectionner des tensions produites aux noeuds parmi la pluralité de moyens de production de tensions dans une opération de commutation de tension et pour fournir la tension sélectionnée à une borne de sortie, un second moyen de charge placé dans une section séparée de la pluralité de moyens de production de tensions et pour produire et fournir une tension de charge dont le niveau est supérieur à un niveau de la tension la plus élevée produite par la pluralité de moyens de production de tensions, un troisième commutateur pour relier le second moyen de charge à la borne de sortie pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions qui est actuellement relié à la borne de sortie est commuté à un autre noeud dont la tension est supérieure à la tension actuelle de la borne de sortie, un second moyen de décharge placé dans une section séparée de la pluralité de moyens de production de tensions et pour produire et fournir une tension de décharge dont le niveau est inférieur à un niveau de la tension la plus faible produite par la pluralité de moyens de production de tensions et un quatrième commutateur pour relier le premier moyen de décharge à la borne de sortie pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds parmi la pluralité de moyens de production de tensions qui est actuellement relié à la borne de sortie est commuté à un autre noeud dont la tension est inférieure à la tension actuelle de
la borne de sortie.
Le circuit de production de tension constante en tant qu'autre mode de réalisation préféré de la présente 1i invention, comprend de plus un moyen de commande pour commander des fonctionnements de la pluralité des commutateurs, du premier commutateur, du second commutateur, du troisième commutateur et du quatrième commutateur, de sorte que le premier moyen de charge ou le second moyen de charge est relié électriquement à la borne de sortie, ou le premier moyen de décharge ou le second moyen de décharge est relié électriquement à la borne de sortie pendant que n'importe lequel des moyens de production de tensions n'est pas relié à la borne de
sortie dans l'opération de commutation de tension.
Dans le circuit de production de tension constante comme autre mode de réalisation préféré selon la présente invention, pendant l'opération de commutation de tension, le moyen de commande commande une opération de commutation de la pluralité de commutateurs, du premier commutateur, du second commutateur, du troisième commutateur et du quatrième commutateur de sorte que le premier moyen de charge ou le second moyen de charge est relié électriquement à la borne de sortie et le premier moyen de décharge ou le second moyen de décharge est relié électriquement à la borne de sortie pendant une opération de charge ou une opération de décharge pour la borne de sortie et pendant une période de temps chevauchée à une période de temps avant que l'un de la pluralité des moyens de production de tensions soit déconnecté électriquement de la borne de sortie à un
démarrage de l'opération de commutation de tension.
Dans le circuit de production de tension constante comme autre mode de réalisation préféré de la présente invention, pendant l'opération de commutation de tension, le moyen de commande commande une opération de commutation de la pluralité de commutateurs, du premier commutateur, du second commutateur, du troisième commutateur et du quatrième commutateur, de sorte que le premier moyen de charge ou le second moyen de charge soit relié électriquement à la borne de sortie et le premier moyen de décharge ou le second moyen de décharge soit relié électriquement à la borne de sortie pendant une opération de charge ou une opération de décharge pour la borne de sortie et pendant une période de temps chevauchée à une période de temps après que l'un de la pluralité des moyens de production de tensions est relié électriquement à la borne de sortie à l'achèvement de
l'opération de commutation de tension.
Dans le circuit de production de tension constante comme autre mode de réalisation préféré selon la présente invention, chacun des premier moyen de charge, second moyen de charge, premier moyen de décharge et second moyen de décharge comprend un transistor semi-conducteur
au métal oxyde (MOS).
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement dans la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de circuit représentant une configuration d'un circuit de production de tension constante selon le premier mode de réalisation de la présente invention; - les figures 2A à 2F sont des chronogrammes représentant le changement d'une tension produite à un noeud à travers lequel une tension optionnelle est fournie à une borne de sortie dans le circuit de production de tension constante en tant que premier mode de réalisation représenté en figure 1; - la figure 3 est un schéma de circuit représentant une configuration d'un circuit de production de tension constante selon le second mode de réalisation de la présente invention; les figures 4A à 4C sont des chronogrammes représentant le changement d'une tension produite à un noeud à travers lequel une tension optionnelle est fournie à une borne de sortie dans le circuit de production de tension constante en tant que second mode de réalisation représenté en figure 3; la figure 5 représente un schéma de circuit représentant une configuration d'un circuit de production de tension constante conventionnel; - les figures 6A et 6B sont des chronogrammes du changement d'une tension à un noeud à travers lequel une tension optionnelle est fournie à une borne de sortie du circuit de production de tension constante conventionnel; et la figure 7 est un chronogramme représentant une configuration d'un convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tension constante conventionnel
sur la base d'un procédé de comparaisons successives.
D'autres caractéristiques de l'invention
deviendront apparentes à travers la description suivante
de modes de réalisation préférés qui sont donnés à titre d'illustration de l'invention et qui ne sont pas destinés
à limiter celle-ci.
Des modes de réalisation préférés du circuit de production de tension constante selon la présente invention vont être maintenant décrits en référence aux
dessins.
Premier mode de réalisation La figure 1 est un schéma de circuit représentant une configuration d'un circuit de production de tension constante 8 selon le premier mode de réalisation de la présente invention. En figure 1, les caractères de référence LR1, LR2, LR3, LR4, LR5 et LR6 désignent des résistances formant une résistance en échelle dans laquelle les résistances sont reliées en série entre des noeuds N0 et N6. Les caractères de référence N0 et N6 désignent des noeuds par lesquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées à chacune des résistances LR1 à LR6. Les caractères de référence NI, N2, N3, N4 et N5 désignent des noeuds par lesquels les tensions V1, V2, V3, V4 et V5 produites entre respectivement la paire de résistances LR1 et LR2, la paire de résistances LR2 et LR3, la paire de résistances LR3 et LR4 et la paire de résistances LR4 et LR5 sont appliquées. Les caractères de référence SW1, SW2, SW3, SW4 et SW5 désignent des commutateurs pour sélectionner l'une des tensions V1 à V5 par une opération de commutation de tension dans laquelle un noeud 7 est relié à l'un des noeuds Ni à N5. Le caractère de référence C désigne une capacité parasite appartenant au noeud N7 ou associée à celui-ci. Ce caractère de référence N7 indique le noeud par lequel l'une des tensions Vl à V5 sélectionnée par l'un des commutateurs SW1 à SW5 est fournie à la borne de sortie OT. Le caractère de référence OT désigne la borne de sortie reliée au noeud N7 dans le circuit de production de tension constante par laquelle l'une des tensions V1 à V5 est fournie à des dispositifs dans des étages suivants
(omis dans la figure).
Le caractère de référence T1 désigne un circuit de charge pour fournir une tension V1, qui est la tension d'alimentation la plus élevée dans le circuit de production de tension constante, au noeud N7 et à la capacité parasite C. Le caractère de référence T2 désigne un circuit de décharge pour fournir une tension V5, qui est la tension d'alimentation la plus faible dans le circuit de production de tension constante, au noeud N7 et au condensateur parasite C. Le nombre de référence 81 désigne un circuit de commande pour commander le fonctionnement des commutateurs SW1 à SW5. Par exemple, lorsque le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation représenté en figure 1 est incorporé dans le convertisseur A/N représenté en figure 7, le circuit de commande 81 reçoit un signal de commande 7 pour indiquer une période de référence (tous les éléments fonctionnent en synchronisation avec cette période de référence. Ce signal de commande 7 a été expliqué dans la section de l'art antérieur) et le résultat de comparaison 6 du comparateur 9 dans le convertisseur A/N représenté en figure 7 et ensuite commande le fonctionnement des commutateurs SW1 à SW5 sur la base du signal de commande recu 7 et le résultat de comparaison 6, comme représenté par des lignes en
pointillés en figure 1.
Ensuite, une description sera donnée du
fonctionnement du circuit de production de tension
constante du premier mode de réalisation. Les figures 2A & 2F sont des chronogrammes représentant le changement
d'une tension produite au noeud N7 par lequel une tension optionnelle est fournie à
la borne de sortie OT.
La figure 2A est le chronogramme représentant une opération de MISE EN SERVICE/MISE HORS SERVICE du commutateur SWl. La figure 2B est le chronograme représentant l'opération de MISE EN SERVICE/MISE HORS SERVICE du commutateur SW2. La figure 2C est le chronogramme représentant l'opération de MISE EN SERVICE/MISE HORS SERVICE du commutateur SW3. La figure 2D est le chronogramme représentant l'opération de MISE EN SERVICE/MISE HORS SERVICE du commutateur SW4. La figure 2E est le chronogramme représentant l'opération de MISE EN SERVICE/MISE HORS SERVICE du commutateur SW5. La figure 2F est le chronogramme représentant le changement de la tension au noeud N7. Aux figures 2A à 2F, les instants tl, t2, t3, t4, t5 et t6 représentent les temps
auxquels la tension est commutée.
Tout d'abord, il sera expliqué que la tension actuelle V4 du noeud N7 est commutée au temps t3 à la
tension V3 qui est supérieure à la tension V4.
Dans ce cas, sous le circuit de commande 81, le commutateur SW4 dans l'état en service passe hors service au temps tl et le commutateur SW3 dans l'état hors service passe en service simultanément. De la sorte, la tension au noeud N7 est changée de la tension V4 à la tension V3. Du fait que le changement de la tension du noeud N7 a une constante de temps grande, cela a déjà été décrit dans la section de l'art antérieur, le changement de la tension au noeud N7 suit la courbe A représentée en figure 2F, de sorte que la période exigée pour accomplir
l'opération de commutation de tension devient longue.
Afin d'éviter cet inconvénient, le circuit de commande 81 dans le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation fonctionne de sorte que le commutateur SW1 dans le circuit de charge T1 est mis en service pendant une période de temps optionnelle At pendant une période de temps dans laquelle le noeud N7 n'est pas relié aux autres noeuds N2 à N4, c'est-à-dire, pendant la période de temps dans laquelle le commutateur SW3 n'est pas mis en service immédiatement après (ou suivant) que le commutateur SW4 est mis hors service à l'instant tl. De la sorte, le noeud N7 est relié au noeud Ni dont le niveau de tension est supérieur à celui de l'autre, noeud pendant cette période de temps. De la sorte, un courant circule du noeud N1 au noeud N7, de sorte que le noeud N7 et la capacité parasite C sont
rapidement chargés.
Comme décrit ci-dessus, sous la commande du circuit de commande 81, le noeud N7 est temporairement relié au noeud N1 pendant la période de temps dans laquelle le commutateur SW3 n'est pas mis en service immédiatement après que le commutateur SW4 est mis hors service. Dans le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation, pendant la courte période de temps avant/après l'opération de commutation de tension, la différence de tension devient (vl-v4) et une charge du trajet de courant devient seulement LR1. En comparaison au cas conventionnel dans lequel la différence de tension est (V3-V4) et la charge du trajet de courant est (LR1 + LR2 + LR3), le circuit du premier mode de réalisation a la différence de tension plus grande pendant la courte période de temps et la charge petite dans le trajet de courant. De ce fait, la grandeur du courant qui circule dans le noeud N7 peut être augmentée dans le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation. De la sorte, la vitesse de commutation de la tension au noeud N7 comprenant la capacité parasite C peut être augmentée, c'est-à-dire la constante de temps du changement de la tension peut être diminuée, de sorte que le niveau de la tension au noeud N7 augmentait rapidement le long de la courbe B représentée en figure 2F. Il est de la sorte possible de diminuer le temps de charge de tension au noeud N7 comprenant la capacité parasite C. C'est-à-dire, il est possible d'augmenter la
vitesse de la commutation de tension.
Après cela, le circuit de commande 81 produit et transfère un signal de commande au commutateur SW1 de sorte que le commutateur Swl est mis hors service lorsque le niveau de la tension au noeud N7 atteint approximativement le niveau de la tension cible V3. De la sorte, le noeud N7 est déconnecté électriquement du noeud N3. Suivant immédiatement cette opération, le circuit de commande 81 transfère un signal de commande au commutateur Sw3 de sorte que le commutateur SW3 est mis en service. De la sorte, le niveau de la tension au noeud N7 peut conserver le niveau de la tension V3 produite par
le noeud N3.
L'opération de commutation de tension exécutée au temps t2 lorsque la tension du noeud N7 est commutée de la tension V3 à V2 et l'opération de commutation de tension accomplie au temps t5 lorsque la tension du noeud N7 est commutée de la tension V4 à V2 est accomplie, sont basiquement égales à l'opération de commutation de tension du cas décrit ci-dessus. C'est-à-dire, le circuit de commande 81 commande les commutateurs SW1 à SW5 de sorte que le noeud N7 soit relié électriquement au noeud N1 seulement pendant une période de temps optionnelle At suivant immédiatement que les noeuds N2 et N3 sont déconnectés électriquement du noeud N7. Ceci amène que le noeud N7 et la capacité parasite C peuvent être chargés rapidement pendant la période de temps At par la tension V1 qui est supérieure à la tension v2 ou v3. Il est de la sorte possible de réduire la période de temps de charge au noeud N7 et à la capacité parasite C. Au contraire, lorsque la tension au noeud N7 est augmentée de la tension V2 à la tension V3 au temps t3 représenté en figure 2F, tout d'abord, le circuit de commande 81 transfère un signal de commande au commutateur SW2 (qui est actuellement dans l'état en service) de sorte que le commutateur Sw2 sera mis hors service et le noeud N2 (qui est maintenant relié au noeud N7) sera électriquement déconnecté du noeud N7. Après cela, sous la commande du circuit de commande 81, le commutateur SW3 dans l'état hors service passe en service, de sorte que le commutateur SW5 pour le circuit de décharge T2 sera mis en service pendant une période de temps optionnelle At avant que le noeud N7 soit relié électriquement au noeud N3 de la tension V3 qui la tension cible dans cette opération de commutation de tension. Ceci amène à relier le noeud N7 au noeud N5 dont le niveau de tension est inférieur à celui de la tension V3 seulement pendant la période de temps At. De la sorte, pendant la période de temps de décharge At, la grandeur d'un courant circulant à travers le noeud N7 au n.ud N5 peut être obtenue par la grandeur de la différence de tensions (V2-V5) et la valeur de la résistance LR6. Dans le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation, en comparaison au cas dans lequel la différence de tensions est (V2-V3) et la charge du trajet de courant de décharge est (LR4 + LR5 + LR6), le circuit du premier mode de réalisation peut avoir la différence de tension plus grande pendant la courte période de temps At et la charge petite dans le trajet de courant. De ce fait, la grandeur du courant de décharge qui circule à travers le noeud N7 au noeud N5 peut être augmentée et la période de temps de l'opération de décharge devient courte, c'est-à-dire la constante de temps de la courbe indiquant l'opération de commutation de tension devient petite, de sorte que la période de temps de l'opération de commutation de tension peut être diminuée dans le circuit de production de tension constante du premier
mode de réalisation.
Comme décrit ci-dessus, la courbe caractéristique de la tension au noeud N7 a la courbe E dans le circuit de production de tension constante conventionnel 78 représentée en figure 5. Au contraire, la courbe caractéristique de la tension au noeud N7 a la courbe D dans le circuit de production de tension constante 8 du
premier mode de réalisation représenté en figure 1.
C'est-à-dire, puisque le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation peut faire circuler un grand courant pendant l'opération de décharge, la tension au noeud N7 peut être rapidement diminuée par la courbe D en comparaison à celle conventionnelle désignée par la courbe E. Le circuit de commande 81 transfère des signaux de commande aux commutateurs SW3 et SW5 de sorte que le commutateur SW3 est mis en service et le commutateur SW5 est mis hors service lorsque la tension au noeud N7 est diminuée à la tension cible, c'est-à-dire diminuée à la tension V3. De la sorte, le noeud N7 est relié électriquement au noeud N3. De ce fait, le potentiel de tension du noeud N7 peut être diminué rapidement par la courbe D représentée en
figure 2F.
La même opération de décharge décrite ci-dessus est accomplie dans d'autres cas, par exemple, le niveau de la tension au noeud N7 est commuté de la tension V3 à la tension V4 désignée par le temps t4 ou de la tension V2 à
la tension V4 désignée par le temps t6.
Ensuite, une description sera donnée d'un cas dans
lequel le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation est incorporé dans le
convertisseur A/N représenté en figure 7.
La figure 7 est un schéma représentant la configuration du convertisseur A/N basée sur un procédé de comparaisons successives incorporant le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réaliation, bien que la figure 7 ait déjà été utilisée dans l'explication du convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tensoin constante conventionnel 78. Le circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation peut être incorporé dans ce convertisseur A/N sans changement de la configuration de
ce convertisseur.
En figure 7, le chiffre de référence 7 désigne un trajet à travers lequel un signal de commande pour indiquer une période de référence est transmis aux éléments de configuration tels que le circuit de production de tension constante 80 dans le convertisseur A/N. Le fonctionnement du convertisseur A/N est mis en oeuvre sur la base du temps de référence 7. Le chiffre de référence 8 indique le circuit de tension constante du premier mode de réalisation représenté en figure 1, qui entre des tensions de source d'alimentation par des
bornes d'entrée 1 et 2 et produit une tension souhaitée.
Le chiffre de référence 9 désigne le comparateur pour comparer une tension de référence de comparaison 4 à une tension cible 3 pour la comparaison et pour produire un résultat de comparaison 6. Le nombre de référence 10 indique le circuit de mémorisation de données pour entrer le résultat de comparaison et pour le mémoriser dans l'ordre. Dans le convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tension constante conventionnel 78, chacun des éléments de configuration tels que le circuit de production de tension constante 78, le comparateur 9, et analogues sont commandés en synchronisation par le signal de commande 7. Le comparateur 9 reçoit la tension de référence 4 pour comparaison et produit le résultat de comparaison 6. Une tension de référence 4 à utiliser dans une opération de comparaison suivante exécutée par le comparateur 9 est sélectionnée sur la base du résultat de comparaison 6 par le circuit de production de tension
constante 78 et transférée au comparateur 9.
Par ailleurs, le convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation a les fonctions suivantes: La fonction de produire la tension de référence 4, par le circuit de production de tension constante 8, qui sera utilisée dans une opération de comparaison suivante sur la base du résultat de comparaison 6 (cette fonction est la méme que la fonction du convertisseur A/N incorporant le circuit de production de tension constante conventionnel 78); La fonction de sélectionner le circuit de charge T1 ou le circuit de décharge T2 pour accomplir les opérations de charge/décharge; et La fonction d'exécuter le circuit de charge T1 et le circuit de décharge T2 avant que le circuit de production de tension constante 8 produise une tension de référence 4 à utiliser dans une opération de comparaison
suivante exécutée par le comparateur 9.
Il est possible sur la base du résultat de comparaison 6 (la figure 1 représente le trajet de signal du résultat de comparaison 6 désigné par la ligne en pointillés) par le circuit de commande 81 de déterminer si le niveau de la tension de référence 4 à utiliser dans une opération de comparaison suivante sera supérieur ou inférieur à celui de la tension de référence 4 qui a déjà
été produit et a été utilisé par le comparateur 9. C'est-
à-dire, on n'exige pas d'ajouter de ligne de commande si le circuit de commande 81 met en service le circuit de charge T1 ou le circuit de décharge T2 sur la base du résultat de comparaison reçu 6 avant que le circuit de production de tension de commande 8 produise la tension de référence suivante 4 à l'instant o le signal de commande 7 (produit à travers le trajet de signal désigné par la ligne en pointillés représentée en figure 7) donne une période d'établissement suivante. C'est-à-dire, il est possible de réaliser le convertisseur A/N ayant le circuit de production de tension constante 8 capable de commuter la tension de référence à une vitesse élevée en utilisant des lignes de signaux disponibles pour le
signal de commande 7 et le résultat de comparaison 6.
De cette manière, comme représenté dans les chronogrammes des figures 2A à 2F et comme cela a été décrit dans l'explication du fonctionnement du circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation représenté en figure 1, le circuit de commande 81 commande l'opération de mise en service/mise hors service des commutateurs SW1 et SW5 pour le circuit de charge T1 et le circuit de décharge T2 dans l'opération rapide de chargement/déchargement pendant la période de temps dans laquelle le noeud N7 n'est pas relié aux autres noeuds N2 à N4 immédiatement après qu'un noeud relié au noeud N7 est déconnecté électriquement du noeud N7 et avant que le niveau de tension au noeud N7 soit commuté à un autre niveau de tension (en tant que niveau de tension cible de l'opération de commutation de tension). De la sorte, l'opération de commutation du noeud N7 relié à la borne de sortie OT et des noeuds N1 et N5 peut être accomplie sous le contrôle du circuit de
commande 81.
Cependant, afin de diminuer davantage la période exigée pour l'opération de commutation de tension dans le cas décrit ci-dessus, la période de temps dans laquelle le noeud N7 est relié au noeud N1 ou N5 pendant l'opération de charge rapide ou l'opération de décharge rapide n'est pas limitée à la période de temps dans laquelle le noeud N7 n'est pas relié électriquement aux deux noeuds, un noeud était relié au noeud N7 avant un démarrage de l'opération de commutation de tension et l'autre noeud sera relié au noeud N7 après l'accomplissement de l'opération de commutation de tension. C'est-à-dire, la période de temps dans laquelle le noeud N7 est relié au noeud N1 ou au noeud N5 dans l'ordre pour augmenter rapidement la vitesse de charge/décharge pour le noeud N7 comprenant la capacité parasite C peut être chevauchée à la période temps dans laquelle le noeud N1 ou le noeud N5 est relié électriquement au noeud N7 avant que l'opération de commutation de tension soit initialisée sous le contrôle
du circuit de commande 81.
De plus, il est également acceptable de déconnecter électriquement le noeud N7 du noeud N1 ou du noeud N5 après que le noeud cible de l'opération de commutation de tension est relié au noeud N7. Ainsi, il est acceptable que la période de temps dans laquelle le noeud N7 relié à la borne de sortie OT est relié électriquement au noeud N1 ou au noeud N5 dans l'ordre pour augmenter la vitesse de charge/décharge et pour diminuer la vitesse de commutation de tension, soit chevauchée à la période de temps dans laquelle le noeud était connecté au noeud N7 avant que l'opération de commutation de tension pour commuter la tension de référence 4 à utiliser pour l'opération de comparaison dans le comparateur 9 soit initialisée et soit également chevauchée à la période de temps dans laquelle le noeud cible sera relié électriquement au noeud N7 après que l'opération de commutation de tension est accomplie. Ces opérations sont contrôlées facilement par le circuit de commande 81 incorporé dans le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation sur la base du
résultat de comparaison 6 et du signal de commande 7.
De plus, afin d'augmenter la vitesse de l'opération de commutation de tension, on n'est pas limité à l'utilisation d'autres noeuds à relier au noeud N7, c'est-à-dire à la borne de sortie OT au lieu des noeuds Ni et NS. Par exemple, comme représenté en figure 2, au temps tl auquel la tension de sortie est commutée de la tension V4 à la tension V3, le noeud N7 est relié au noeud N1 afin d'augmenter la vitesse de charge et diminuer la période de commutation de tension. Mais, il est acceptable de sélectionner un autre nud si le niveau de la tension d'un autre noeud est supérieur au niveau de la tension du noeud cible pendant l'opération de commutation de tension. Par exemple, il est acceptable d'utiliser le noeud N2 ayant la tension V2 au lieu du
circuit de charge T1.
Au contraire, dans le temps t3 représenté en figure 2F, il est également acceptable d'utiliser le noeud 4 ayant la tension V4 qui est plus petite en tension que la tension V3 du noeud cible N3 au lieu du noeud N5 du circuit de décharge T2 afin d'augmenter la vitesse de décharge. De plus, la présente invention ne se limite pas à la configuration du circuit de charge T1 et du circuit de décharge T2 décrits ci-dessus, il est acceptable d'utiliser d'autres moyens capables de produire toute tension, par exemple d'utiliser seulement des commutateurs à la place du circuit de charge T1 et du circuit de décharge T2. De plus, il est acceptable d'utiliser des condensateurs ou un élément actif pour produire des tensions au lieu des moyens de production de
tensions LR1 à LR4.
Comme décrit ci-dessus, selon le premier mode de réalisation, il est possible de diminuer la période de temps de commutation de tension par une configuration simple parce que le circuit de production de tension constante 8 a la configuration comprenant: une pluralité de commutateurs, reliés à une résistance en échelle aux deux côtés de laquelle sont reliées les sources d'alimentation, par lesquels l'une des résistances dans la résistance en échelle est reliée à la borne de sortie OT du circuit de production de tension constante 8; le circuit de charge, relié entre la résistance ayant la valeur de résistance maximum dans la résistance en échelle et la borne de sortie OT, pour fournir la tension qui est supérieure en grandeur à la valeur de résistance maximum dans la résistance en échelle à la borne de sortie OT par l'opération de commutation; et le circuit de décharge, relié entre la résistance ayant la valeur de résistance minimum dans la résistance en échelle et la borne de sortie OT, pour fournir la tension qui est plus petite en grandeur que la valeur de résistance minimum dans la résistance en échelle à la borne de sortie OT par
l'opération de commutation.
De plus, selon le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation, il n'est pas toujours exigé de commander exactement l'opération de commande entière du circuit de production de tension constante car l'opération de commutation pour le circuit de charge Tl et le circuit de décharge T2 peut être chevauchée dans le temps à la période de temps exigée
pour une opération de commutation de tension.
De plus, selon le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation, même si l'opération de charge ou de décharge du noeud N7 et de la capacité parasite C reliée à la borne de sortie OT ne peut pas être accomplie pendant une période de temps souhaitée lorsque les tensions des sources d'alimentation appliquées à la fois aux noeuds NO et N6 des résistances LR1 et LR6 sont petites en grandeur et lorsque la grandeur d'un courant circulant entre le noeud N7 et l'un des noeuds N2 à N4 à travers lequel l'une des tensions cible produite aux résistances LR2 à LR4 comme moyen de production de tension est fournie au noeud N7 est petite par la chute de tension produite aux résistances LR1 à LR6, la tension maximum est appliquée au noeud N7 par le circuit de charge Tl ou le circuit de décharge T2 afin de charger ou décharger le noeud N7 et la capacité parasite C. Il est possible de diminuer la période de temps exigée pour l'opération de charge et de décharge au noeud N7 et à la capacité parasite C. Second mode de réalisation La figure 3 est un schéma de circuit représentant une configuration du circuit de production de tension constante selon un second mode de réalisation de la présente invention. En figure 3, les caractères de référence LRll, LR12, LR13 et LR14 désignent des résistances formant une résistance en échelle dans laquelle les résistances LR1l à LR14 sont reliées en série entre des noeuds NO et N4. Les caractères de référence N30 et N34 désignent des noeuds par lesquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées à chacune des résistances LR1 à LR4. Les caractères de référence N31, N32 et N33 désignent des noeuds à travers lesquels les tensions V1, V2 et V3 produites entre respectivement la paire des résistances LRll et LR12, la paire des résistances LR12 et LR13 et la paire des résistances LR13 et LR14 sont appliquées. Les caractères de référence SWll, SW12 et SW13 désignent des commutateurs pour sélectionner l'une des tensions V1 à V3 par une opération de commutation dans laquelle un noeud N35 est relié à l'un des noeuds N31 à N33. Le caractère de référence C1 désigne un condensateur parasite relié au noeud N35. Ce caractère de référence N35 indique le noeud par lequel l'une des tensions Vll à V13 sélectionnée par l'un des commutateurs SWll à SW13 est appliquée à la borne de sortie OT. Ce noeud 35 est également relié à un circuit de charge Tla et un circuit de décharge T2a et de plus relié au noeud N36 et au noeud N37 par le circuit de
charge Tla et le circuit de décharge T2a, respectivement.
Ainsi, le circuit de charge Tla et le circuit de décharge T2a sont séparés de la résistance en échelle comprenant les résistances LR11 à LR14. Ceci est différent en configuration du premier mode de réalisation. Le caractère de référence OT désigne la borne de sortie reliée au noeud N35 dans le circuit de production de tension constante 80 à travers lequel l'une des tensions Vl à V3 est fournie à des dispositifs dans des étages suivants (omis de la figure). Par exemple, chaque circuit de charge Tla et circuit de décharge T2a incorporé dans le circuit de production de tension constante 80 du
second mode de réalisation comprend un transistor MOS.
Afin de charger le noeud N35 et la capacité parasite C1 à une tension cible pendant l'opération de charge, un courant circule de la source d'alimentation au noeud N35 et à la capacité parasite C1 à travers le circuit de charge Tla et le noeud N36. Afin de décharger le noeud N35 et la capacité parasite C1 à une tension cible pendant l'opération de décharge, un courant circule du noeud N35 et la capacité parasite Cl à la source d'alimentation à travers le circuit de décharge T2a et le noeud N37. Ainsi, par le circuit de charge Tla, le noeud N35 et la capacité parasite C1 sont rapidement chargés à la tension cible. De plus, par le circuit de décharge T2a, le noeud N35 et la capacité parasite C1 sont déchargés rapidement à la tension cible. Le nombre de référence 82 désigne un circuit de commande pour commander l'opération de chacun des commutateurs SWll à
SW13 et des transistors MOS Tla et T2a.
Par exemple, lorsque le convertisseur A/N représenté en figure 7 incorpore le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation, le circuit de commande 82 reçoit le signal de commande 7 et le résultat de comparaison 6 du comparateur 9 dans le convertisseur A/N représenté en figure 7 et commande le fonctionnement des commutateurs SW11 à SW13 et du circuit de charge Tla et du circuit de décharge T2a sur la base du signal de commande recu 7 et le résultat de comparaison 6 comme représenté par la ligne en pointillés
en figure 3.
Ensuite, une description sera donnée du
fonctionnement du circuit de production de tension
constante 80 du second mode de réalisation.
Les figures 4A 4C sont des chronogrammes représentant le changement d'une tension produite au noeud N35 par lequel une tension optionnelle est fournie à la borne de sortie OT dans le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation représenté en figure 3. La figure 4A est le chronogramme représentant l'opération de mise en service/mise hors service du circuit de charge Tla. La figure 4b est le chronogramme représentant l'opération de mise en service/hors service du circuit de décharge T2a. La figure 4C est le chronogramme du changement de la tension
produite au noeud N35.
Tout d'abord, une description sera donnée du
fonctionnement du circuit de production de tension constante 80 à l'instant tl o la tension au noeud N35 est commutée de la tension V3 à la tension V2 comme
représenté en figure 4C.
Sous le contrôle du circuit de commande 82, le commutateur SW13 dans l'état en service passe hors service. Le noeud N33 est déconnecté électriquement du noeud N35. Dans cette situation, lorsque le commutateur SW12 dans l'état hors service passe en service et est ensuite relié au noeud N35 électriquement sous le contrôle du circuit de commande 82, la tension du noeud N35 change suivant la courbe G ayant une constante de
temps importante représentée en figure 4C.
Lorsque le circuit de commande 82 commande pour mettre en service le circuit de charge Tla pendant la période de temps après que le commutateur SW12 dans l'état en service passe hors service et avant que le commutateur SW12 dans l'état hors service passe en service de sorte que le noeud N32 sera relié électriquement au noeud N35, un courant circule à travers le noeud N36 au noeud N35, rapidement. Dans le second mode de réalisation comme le premier mode de réalisation de la présente invention, il est possible de charger rapidement le noeud N35 et la capacité parasite C1 lorsque le circuit de charge (transistor MOS) Tla ayant un facteur d'amplification en courant grand ou ayant une résistance à l'état passant est utilisé. Ceci amène à augmenter la période de temps de charge et à également
diminuer la période de commutation de tension.
Comme représenté par la courbe H en figure 4C, il est possible d'augmenter la tension au noeud N35 le long de la courbe ayant la constante de temps petite dans le circuit de production de tension constante 80 du second
mode de réalisation.
Il est possible d'accomplir la même chose que décrite ci-dessus pour les cas dans lesquels la tension du noeud N35 est commutée de la tension V2 à la tension V1 à l'instant t2 et la tension au noeud N35 est commutée de la tension V3 à la tension v1 à l'instant t5, comme représenté en figure 4C. Dans ces cas, le circuit de commande 82 commande le fonctionnement descommutateurs de sorte que le circuit de charge Tla est mis en service pendant la période de temps At après que le commutateur SW2 ou SW3 dans l'état en service passe hors service (après que le noeud N32 ou N33 est déconnecté électroniquement du noeud N35) ou avant que le commutateur SWll dans l'état hors service passe en service (avant que le noeud N31 soit relié électriquement au noeud N35). De la sorte, il est possible de réduire la période de temps de charge pour charger le noeud N35 et la capacité parasite C1 en comparaison au cas conventionnel dans lequel le noeud N35 est relié seulement au noeud N31 de la tension cible V1, car le courant circule rapidement du noeud N36 au noeud N35 pendant la période de temps At dans le circuit de production de tension constante 80 du second mode de
réalisation comme le premier mode de réalisation.
Ensuite, une description sera donnée du cas dans
lequel la tension cible V2 est inférieure à la tension actuelle V3 du noeud N35 dans l'opération de commutation
de tension.
Comme représenté en figure 4C, on considérera le cas dans lequel le commutateur SWll dans l'état en service passe hors service à l'instant t3, de sorte que
le noeud N31 est déconnecté électriquement du noeud N35.
Lorsque le commutateur SW12 dans l'état hors service passe en service, le noeud N32 est relié électriquement au noeud N35. Dans ce cas, la tension au noeud N35 change suivant la courbe G ayant une grande
constante de temps représentée en figure 4F.
Dans le second mode de réalisation, comme le premier mode de réalisation, le circuit de commande 82 transfère un signal de commande au circuit de décharge T2a de sorte que le circuit de décharge T2a est mis en service pendant la période de temps At après que le commutateur SW11 dans l'état en service passe hors service (après que le noeud N31 est déconnecté électriquement du noeud N35) et avant que le commutateur SW13 dans l'état hors service passe en service (avant que
le noeud N31 soit relié électriquement au noeud N35).
Ceci amène à faire circuler un courant rapidement du noeud N35 au noeud N37 pendant la période de temps At, c'est-à-dire la tension au noeud N35 est rapidement déchargée. Ainsi, lorsque le circuit de décharge T2a comprend un transistor MOS ayant une résistance à l'état passant plus petite, la vitesse de décharge peut être grandement augmentée en comparaison au cas conventionnel dans lequel le noeud N35 est relié seulement au noeud N33 par lequel la tension cible V3 de l'opération de commutateur de tension est fournie. C'est-à-dire, dans le second mode de réalisation, il est possible de diminuer rapidement le niveau de la tension au noeud N35 le long de la courbe J ayant une constante de temps petite
représentée en figure 4F.
Il est possible d'appliquer la même façon de l'exemple ci-dessus du second mode de réalisation aux cas dans lesquels la tension au noeud N35 est commutée de la tension V2 à la tension V3 à l'instant t4 et la tension au noeud N35 est commutée de la tension Vl à la tension V3 à l'instant t6. C'est-à-dire, le circuit de commande 82 transfère un signal de commande au commutateur SW12 ou SW11 de sorte que le commutateur SW12 ou SWll dans l'état en service passe hors service afin de déconnecter électriquement le noeud N32 ou N31 du noeud N35. Pendant la période de temps At après que le commutateur SW12 ou SWll passe hors service et avant que le commutateur SWll dans l'état hors service passe en service, le circuit de commande 82 transfère un signal de commande au circuit de décharge T2a de sorte que le circuit de décharge T2a est mis en service et un courant circule rapidement du noeud N35 au noeud N37. Il est de la sorte possible de diminuer la période de temps de décharge, c'est-à-dire d'augmenter
la vitesse de l'opération de commutation de tension.
Dans le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation, le circuit de charge Tla et le circuit de décharge T2a sont séparés en configuration de la résistance en échelle comprenant les résistances LR11 à LR14 à laquelle la tension de sortie est fournie. Cependant, la présente invention n'est pas limitée par cette configuration. Par exemple, il est possible au circuit de production de tension constante d'avoir seulement le circuit de charge Tla ou le circuit de décharge T2a. De plus, il est possible de former le circuit de charge Tla et le circuit de décharge T2a par un circuit afin d'accomplir l'opération de charge et l'opération de décharge rapidement dans l'opération de
commutation de tension.
De plus, il est possible d'obtenir le même effet lorsque les résistances LR11 à LR14 comme moyens de production de tensions comprennent des éléments actifs
tels que des condensateurs et analogues.
De plus, lorsque le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation représenté en figure 3 est incorporé dans le convertisseur A/N représenté en figure 7, comme le fonctionnement du circuit de production de tension constante du premier mode de réalisation, le circuit de commande 82 dans le circuit de production de tension constante 80 reçoit le signal de commande 7 et le résultat de comparaison 6, qui ont été expliqués dans le premier mode de réalisation et la section de l'art antérieur, et peut produire une tension de référence souhaitée 4 au comparateur 9. Dans ce cas, comme le circuit de production de tension constante 8 du premier mode de réalisation représenté en figure 1, il est possible d'incorporer le circuit de production de tension constante 80 dans le convertisseur A/N sans changement de configuration de ce convertisseur, par exemple, sans ajouter de ligne pour chaque signal de commande. De ce fait, il est possible au convertisseur A/N d'incorporer le circuit de production de tension constante 80 pour accomplir rapidement l'opération de commutation en utilisant des signaux de lignes disponibles pour le signal de commande 7 indiquant la période de référence et
pour le résultat de comparaison 6.
Comme décrit ci-dessus, selon le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation, pendant l'opération de commutation de tension dans laquelle la tension au noeud N35 est commutée à une autre tension, il est possible d'augmenter la vitesse de commutation de tension en reliant le circuit de charge Tla ou le circuit de décharge T2a au
noeud N35 sous le contrôle du circuit de commande 82.
C'est-à-dire, il est possible d'accomplir rapidement l'opération de charge ou l'opération de décharge pour le noeud N35 à travers le noeud N36 ou le noeud N37 au lieu des résistances LR11 à LR14 comme moyens de production de tensions. Il est possible, sur la base du résultat de comparaison 6 transféré du comparateur 9 représenté en figure 7 (voir le trajet de signal désigné par la ligne en pointillés représentée en figure 3) par le circuit de charge Tla ou le circuit de décharge T2a pendant une période de temps optionnelle sous le contrôle du circuit de commande 82, de déterminer si le niveau de la tension de référence 4 à utiliser dans une opération de comparaison suivante devient plus élevé ou inférieur à celui de la tension de référence 4 qui a été actuellement utilisé par le comparateur 9. C'est-à-dire, il est possible d'augmenter la différence de tension entre la tension appliquée au noeud N35 et la tension cible dans l'opération de commutation de tension et il est possible d'augmenter un courant qui circule dans le noeud N35 ou de celui-ci pendant l'opération de charge ou l'opération de décharge. De ce fait, il est possible de diminuer la période de temps exigée pour l'opération de commutation
de tension.
De plus, selon le circuit de production de tension constante 80 du second mode de réalisation, même si l'opération de charge ou de décharge du noeud N35 comprenant la capacité parasite C1 appartenant ou associée à la borne de sortie OT ne peut pas être accomplie pendant une période de temps souhaitée lorsque les tensions des sources d'alimentation appliquées aux deux noeuds N30 et N34 des résistances LRll et LR14 sont petites en grandeur et lorsque la grandeur d'un courant qui circule entre le noeud N35 et l'un des noeuds N31 à N33 à travers lequel l'une des tensions cible produite aux résistances LRll à LR14 comme moyens de production de tension est fournie au noeud N35 est petite par la chute de tension produite aux résistances LR11 à LR14, la tension maximum est appliquée au noeud N35 par le circuit de charge Tla ou le circuit de décharge T2a afin de charger ou décharger le noeud N35 et la capacité parasite C1 sous le contrôle du circuit de commande 82. Il est possible de diminuer la période de temps exigée pour l'opération de charge et de décharge au noeud N35 et à la
capacité parasite C1.
Comme décrit ci-dessus, selon la présente invention, il est possible de réduire l'opération de commutation de tension d'une tension produite par le circuit de production de tension constante ayant une configuration simple et il est également possible d'incorporer le circuit de production de tension constante dans des dispositifs tels qu'un convertisseur A/N sans changer la configuration des dispositifs. De plus, selon la présente invention, même si l'opération de charge ou de décharge d'un noeud et d'une capacité parasite reliée à une borne de sortie ne peut pas être accomplie pendant une période de temps souhaitée o une tension d'une source d'alimentation appliquée aux deux noeuds entre des résistances comme moyens de production de tensions est petite en grandeur et lorsque la grandeur d'un courant entre le noeud relié à la borne de sortie et le noeud des résistances est fourni au noeud N35 est petite par la chute de tension produite aux résistances, il est possible d'accomplir l'opération rapide de charge et de décharge de la borne de sortie par le circuit de charge ou le circuit de décharge. Il est de la sorte possible de mettre en service le circuit de production de tension constante dans une tension faible et il est également possible d'incorporer ce circuit à des dispositifs disponibles sans changement de configuration.
Claims (6)
1. Circuit de production de tension constante, caractérisé en ce qu'il comprend: un certain nombre de moyens de production de tensions (LR2- LR5) reliés en série et aux deux côtés desquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées; un certain nombre de commutateurs (SW2-SW4) pour sélectionner des tensions produites à des noeuds par la pluralité des moyens de production de tensions (LR2- LR5) dans une opération de commutation de tension et pour fournir la tension sélectionnée à une borne de sortie (OT); un premier moyen de charge (T1) relié à l'un des côtés de la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5) pour produire et fournir une tension de charge dont le niveau est supérieur à un niveau de la tension la plus élevée produite par la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5); un premier commutateur (SW1) pour relier le premier moyen de charge (T1) à la borne de sortie (OT) pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5) qui est actuellement relié à la borne de sortie (OT) est commuté à un autre noeud dont la tension est supérieure à la tension actuelle de la borne de sortie (OT); un premier moyen de décharge (T2) relié à l'autre côté de la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5) pour produire et fournir une tension de décharge dont le niveau est inférieur à un niveau de la tension la plus faible produite par la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5); et un second commutateur (SW5) pour relier le premier moyen de décharge (T2) à la borne de sortie (OT) pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5) qui est actuellement relié à la borne de sortie (OT) est commuté à un autre noeud dont la tension est inférieure à la tension actuelle de la borne
de sortie (OT).
2. Circuit de production de tension constante, caractérisé en ce qu'il comprend: un certain nombre de moyens de production de tensions (LRllLR14) reliés en série et aux deux côtés desquels des tensions de source d'alimentation sont appliquées; un certain nombre de commutateurs (SW11SW13) pour sélectionner des tensions produites à des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) dans une opération de commutation de tension et pour fournir la tension sélectionnée à une borne de sortie (OT); un second moyen de charge (Tla) placé dans une section séparée de la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) et pour produire et fournir une tension de charge dont le niveau est supérieur à un niveau de la tension la plus élevée produite par la
pluralité de moyens de production de tensions (LRll-
LR14);
un troisième commutateur (Tla) pour relier le second moyen de charge (Tla) à la borne de sortie (OT) pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) qui est actuellement relié à la borne de sortie (OT) est commuté à un autre noeud dont la tension est supérieure à la tension actuelle de la borne de sortie (OT); un second moyen de décharge (T2a) placé dans une section séparée de la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) et pour produire et fournir une tension de décharge dont le niveau est inférieur à un niveau de la tension la plus faible produite par la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) et un quatrième commutateur (T2a) pour relier le premier moyen de décharge (T2) à la borne de sortie (OT) pendant une opération de commutation de tension dans laquelle l'un des noeuds de la pluralité de moyens de production de tensions (LRll-LR14) qui est actuellement relié à la borne de sortie (OT) est commuté à un autre noeud dont la tension est inférieure à la tension
actuelle de la borne de sortie (OT).
3. Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de commande (81, 82) pour commander des fonctionnements de la pluralité de commutateurs (SW2-SW4, SWll- SW13), du premier commutateur (SW1), du second commutateur (SW5), du troisième commutateur (Tal) et du quatrième commutateur (T2a) de sorte que le premier moyen de charge (T1) ou le second moyen de charge (Tla) est relié électriquement à la borne de sortie (OT) et le premier moyen de décharge (T2) ou le second moyen moyen de décharge (T2a) est relié électriquement à la borne de sortie (OT) pendant que n'importe lequel des moyens de production de tensions (LR2- LR5, LT11-LR13) n'est pas relié à la borne de sortie (OT) dans l'opération de
commutation de tension.
4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que pendant l'opération de commutation de tension, le moyen de commande (81, 82) commande une opération de commutation de la pluralité de commutateurs (SW2-SW4, SW11-SW13), du premier commutateur (SW1), du second commutateur (SW5), du troisième commutateur (Tla) et du quatrième commutateur (T2a) de sorte que le premier moyen de charge (Tl) ou le second moyen de charge (Tla) est relié électriquement & la borne de sortie (OT) et le premier moyen de décharge (T2) ou le second moyen de décharge (T2a) est relié électriquement à la borne de sortie (OT) pendant une opération de charge ou une opération de décharge pour la borne de sortie (OT) et pendant une période de temps chevauchée à une période de temps avant que l'un de la pluralité de moyens de production de tensions (LR2-LR5, LRll-LR13) soit déconnecté électriquement de la borne de sortie (OT) à un
départ de l'opération de commutation de tension.
5. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que pendant l'opération de commutation de tension, le moyen de commande (81, 82) commande une opération de commutation de la pluralité de commutateurs (SW2-SW4, SWll, SW13), du premier commutateur (SW1), du second commutateur (SW5), du troisième commutateur (Tla) et du quatrième commutateur (T2a), de sorte que le premier moyen de charge (T1) ou le second moyen de charge (Tla) est relié électriquement à la borne de sortie (OT) et le premier moyen de décharge (T2) ou le second moyen de décharge (T2a) est relié électriquement à la borne de sortie (OT) pendant une opération de charge ou une opération de décharge pour la borne de sortie (OT) et pendant une période de temps chevauchée à une période de temps après que l'un des moyens de production de tensions (LR2-LR5, LRll-LR13) est relié électriquement à la borne de sortie à l'achèvement de l'opération de commutation de
tension.
6. Circuit selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que chacun des premier moyen de charge (T1), second moyen de charge (Tla), premier moyen de décharge (T2) et second moyen de décharge (T2a) comprend un transistor semi- conducteur au
métal oxyde (MOS).
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