FR2818824A1 - Commutateur integre a commande par transformateur rf - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit de commande d'un interrupteur de puissance au moyen d'au moins un transformateur d'isolement galvanique, le transformateur étant réalisé sous la forme d'enroulements conducteurs plans sur un substrat isolant (20) sur lequel sont intégrés des composants passifs constitutifs d'un circuit oscillant d'excitation haute fréquence d'un enroulement primaire du transformateur, le substrat du transformateur étant rapporté sur une plaquette (42) sur laquelle est montée une puce (40) de circuit intégrant l'interrupteur de puissance.

Description

COEMUTATEUR INTEGRE A COMMANDE PAR TRANSFORMATEUR RF

La présente invention concerne les systèmes de commande de circuits de puissance requérant une isolation galvanique entre la commande et le circuit de puissance. Il s'agit généralement de

systèmes de commande de charges alimentées par le réseau élec-

trique alternatif. L'isolement galvanique a essentiellement pour

rôle de protéger le circuit de commande et son utilisateur.

La figure 1 représente, de façon très schématique, un premier exemple classique de dispositif d'isolement galvanique entre un circuit de commande et un circuit de puissance. Il s'agit d'un transformateur T formant une barrière d'isolement IB et dont un enroulement primaire Ti est relié à deux bornes de

sortie d'un circuit 1 de commande et dont un enroulement secon-

daire T2 conmmande un interrupteur K de puissance. Dans l'exemple de la figure 1, l'interrupteur K est constitué d'un thyristor connecté entre deux bornes 2 et 3 du circuit de puissance non représenté. La gâchette (de cathode) du thyristor K est reliée à une première borne de l'enroulement T2 dont l'autre borne est connectée à la borne 3 représentant généralement un potentiel de référence (par exenmple, la masse). Côté primaire, le circuit 1 de commande est généralement alimenté par une source basse tension (non représentée). Il existe soit des transformateurs à commande basse fréquence (jusqu'à quelques dizaines de kilohertz), soit des transformateurs excités par une impulsion synchrone à chaque

alternance d'une tension d'alimentation alternative côté secon-

daire. Un inconvénient des systèmes de commande du type de celui illustré par la figure 1 est qu'il nécessite un transfor-

mateur discret, donc encombrant et coûteux.

La figure 2 représente un deuxième exemple connu de système de commande à isolation galvanique. Dans l'exemple de la

figure 2, la traversée de la barrière d'isolement IB est optique.

On utilise, par exemple, un optocoupleur OP dont la diode d'exci-

tation D reçoit un signal de commande d'un circuit 4 (CTRL) et dont le phototransistor TO délivre un signal de commande à un

circuit 5 (PWCTRL) de commande d'un commutateur K. Comme précé-

demment, le commutateur K est relié entre deux bornes 2 et 3 en aval de la barrière d'isolement. Dans l'exemple de la figure 2, il s'agit encore d'un thyristor dont la gâchette est reliée au

circuit de commande 5.

Si l'optocoupleur peut dans certains cas être intégré, le recours à une électronique de commande (circuit 5) en aval de la barrière d'isolement constitue le plus souvent un inconvénient rédhibitoire.

On connaît d'autres barrières d'isolement galvanique.

Par exemple, la plus simple est constitué de condensateurs placés sur chaque conducteur à isoler. Les condensateurs doivent alors tenir de fortes tensions et sont donc encombrants et coûteux. De plus, comme dans le cas de la figure 2, ils nécessitent une électronique de commande pour commander le thyristor ou le triac

constitutif de l'interrupteur en aval de la barrière d'isolement.

La présente invention vise à proposer un système de commande d'un interrupteur de puissance qui respecte les contraintes d'un isolement galvanique entre une partie commande et une partie puissance et qui ne nécessite pas d'électronique de commande en

aval de cette barrière d'isolement.

L'invention vise également à proposer une solution peu

encombrante ni coûteuse.

L'invention vise en outre à proposer une solution qui

optimise l'intégration du système de commande.

Pour atteindre ces objets, la présente invention pré-

voit un circuit de commande d'un interrupteur de puissance au moyen d'au moins un transformateur d'isolement galvanique réalisé sous la forme d'enroulements conducteurs plans sur un substrat

isolant sur lequel sont intégrés des composants passifs consti-

tutifs d'un circuit oscillant d'excitation haute fréquence d'un

enroulement primaire du transformateur, le substrat du transfor-

mateur étant rapporté sur une plaquette sur laquelle est montée

une puce de circuit intégrant l'interrupteur de puissance.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,

un composant actif du circuit oscillant de commande du transfor-

mateur est réalisé sous la forme d'une puce de circuit intégré rapportée sur une face dudit substrat opposée à la plaquette sur

laquelle ce substrat est monté.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la fréquence d'excitation du transformateur par le circuit

oscillant est supérieure à 40 MHz.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,

ledit substrat est en verre.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, un enroulement secondaire du transformateur est relié à une

électrode de commande de l'interrupteur de puissance par l'inter-

médiaire d'une diode, cette dernière jouant, avec une capacité

parasite de l'électrode de commande de l'interrupteur de puis-

sance, le rôle d'un détecteur crête.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,

l'interrupteur de puissance est un thyristor ou un triac.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit comporte deux transformateurs de commande de deux interrupteurs de puissance respectivement associés à une polarité d'une alimentation alternative, les deux enroulements primaires des deux transformateurs étant commandés par un même circuit

oscillant.

L'invention prévoit également un dispositif d'émission-

réception d'un signal haute fréquence sur un réseau d'alimen-

tation électrique basse fréquence, comportant:

un émetteur constitué d'un circuit oscillant d'excita-

tion haute fréquence d'un enroulement primaire d'un premier transformateur dont un enroulement secondaire est relié aux conducteurs du réseau; et un récepteur constitué d'un deuxième transformateur d'isolement galvanique de commande d'un interrupteur, au moins

ledit premier transformateur étant réalisé sous la forme d'enrou-

lements conducteurs plans sur un premier substrat isolant sur lequel sont intégrés des composants passifs constitutifs du

circuit oscillant.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,

ledit deuxième transformateur est réalisé sous la forme d'enrou-

lements conducteurs plans sur un deuxième substrat isolant, le deuxième substrat étant rapporté sur une plaquette sur laquelle

est montée une puce de circuit intégrant l'interrupteur.

Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans

la description suivante de modes de réalisation particuliers

faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: les figures 1 et 2 qui ont été exposées précédemment sont destinées à exposer l'état de la technique et le problème posé; la figure 3 représente, de façon très schématique et simplifiée, un mode de réalisation d'un circuit de commande d'un interrupteur de puissance selon la présente invention; la figure 4 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un circuit intégrant un transformateur d'isolement selon la présente invention; la figure 5 représente un mode de réalisation d'un circuit

de commande très haute fréquence et d'un transformateur d'isole-

ment selon la présente invention;

la figure 6 est une vue schématique en coupe d'un cir-

cuit intégré selon la présente invention;

la figure 7 représente un mode de réalisation d'un cir-

cuit de commande de deux interrupteurs de puissance selon la présente invention; et

la figure 8 représente un exemple d'application du cir-

cuit de l'invention pour véhiculer des signaux de commande dans un interrupteur de puissance à travers un réseau alternatif

d'alimentation électrique.

Les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes réfé-

rences aux différentes figures. Pour des raisons de clarté, seuls

les éléments qui sont nécessaires à la compréhension de l'inven-

tion ont été représentés aux figures et seront décrits par la suite. En particulier, les circuits associés à l'interrupteur de puissance et que ce dernier est chargé de commander n'ont pas été représentés et ne font pas l'objet de la présente invention. Il en est de même pour les éventuels circuits fournissant la consigne de fonctionnement du circuit de commande en amont de la barrière

d' isolement.

La figure 3 représente un mode de réalisation d'un cir-

cuit 10 de commande d'un interrupteur K de puissance avec isolement galvanique (barrière IB). La représentation de la

figure 3 est à rapprocher de celles des figures 1 et 2 clas-

siques. Selon l'invention, on utilise un transformateur 11 à très haute fréquence (plusieurs dizaines de MHz au moins), dont

un enroulement primaire 12 est commandé par un circuit 13 (OSC).

Un enroulement secondaire 14 du transformateur 11 sert à commander un interrupteur K de puissance en aval de la barrière d'isolement IB. Comme précédemment, l'interrupteur K est connecté entre deux bornes 2 et 3 du circuit à commander. Dans l'exemple de la figure 3, l'interrupteur K est constitué d'un thyristor dont la gâchette (de cathode) est, selon l'invention, reliée à une première borne de l'enroulement 14 par une diode Dl, la cathode de la diode Dl étant reliée à la gâchette du thyristor K. Le rôle de la diode Dl est de constituer, avec la capacité de jonction du thyristor K,

un détecteur crête du signal dans l'enroulement 14.

Au primaire, le circuit 13 constitue un oscillateur alimenté par une basse tension continue (VCC-GND). Une borne 15 de commande reçoit un signal d'invalidation de l'oscillateur du circuit 13. Une borne 16 de sortie du circuit 13 est reliée à une première borne de l'enroulement primaire 12 du transformateur 11, la deuxième borne de l'enroulement 12 étant reliée à la masse GND.

Une caractéristique de la présente invention est d'uti-

liser un transformateur 11 intégré sur un substrat isolant (de

préférence, en verre). Pour permettre l'intégration du transfor-

mateur, la fréquence d'excitation de celui-ci est, selon l'invention, de plusieurs dizaines de MHz et, de préférence,

supérieure à 40 MHz.

Une autre caractéristique de la présente invention est de tirer profit du substrat isolant du transformateur pour y intégrer tous les composants passifs constitutifs du circuit de

commande 13.

Une autre caractéristique de l'invention est d'utiliser le substrat isolant sur lequel est intégré le transformateur 11 pour isoler les composants passifs intégrés sur ce substrat, par

rapport aux électrodes de puissance de l'interrupteur côté secon-

daire. Cette caractéristique de l'invention ressortira mieux de

l'exposé ultérieur de la figure 6.

Les figures 4 et 5 représentent, respectivement par le schéma électrique équivalent et par une vue de dessus du substrat isolant, un mode de réalisation du circuit oscillant 13, du

circuit de commande 10 et du transformateur 11 de l'invention.

Dans l'exemple de la figure 4, le circuit 13 est cons-

titué d'un oscillateur de type collpits. Il comprend un transistor bipolaire de type NPN N. Le collecteur du transistor N

est connecté à une borne 23 d'application de la tension d'alimen-

tation VCC. Son émetteur est relié, par un condensateur Cl, à une

première extrémité 12' de l'enroulement primaire 12 du transfor-

mateur 11. La base du transistor N est reliée, par une inductance

L en série avec un condensateur C2, à la borne 22 de masse GND.

La base du transistor N est également reliée au point milieu 24

d'une association en série de deux résistances R1 et R2 consti-

tuant un pont diviseur de polarisation entre les bornes 23 et 22.

Deux condensateurs C3 et C4 en série relient la base du transis-

tor N à la masse. Le point milieu 25 de cette association en série est relié à l'émetteur du transistor N. Il s'agit d'un schéma parfaitement classique d'un oscillateur à résistance

négative obtenu par la contre-réaction sur l'émetteur du transis-

tor (jonction base-émetteur et condensateurs C3 et C4). Une résistance R3 relie l'émetteur du transistor N à une entrée 26 de commnande. La résistance R3 polarise le transistor et fixe le courant de collecteur (ou d'émetteur). La tension base-émetteur du transistor N est fixée par le rapport de la résistance R1 sur la soeme des résistances R2 et R3. Quand l'entrée 26 est connectée à la masse, l'oscillateur est actif. Pour désactiver l'oscillateur, on relie la borne 26 au potentiel positif VCC, ce qui annule la tension collecteur-émetteur du transistor N. La fréquence d'oscillation est donnée par la relation

1/(2n rL), o C représente la capacité équivalente des condensa-

teurs C2, C3 et C4 en série, en négligeant les capacités

parasites du transistor.

Les différents composants passifs décrits en relation avec la figure 4 se retrouvent sur la vue de dessus de la figure 5. Dans l'exemple de la figure 5, le substrat (schématisé par un pointillé 20 en figure 4) est un substrat de verre sur lequel sont déposées des couches conductrices de réalisation des composants passifs intégrés. Un premier niveau de métallisation est déposé sur le substrat de verre et sert à définir des pistes 33 et 38 de raccordement d'extrémités centrales d'enroulements plans 12 et 14 constitutifs du transformateur 11. Un deuxième niveau de métallisation 31 définit un plan de masse destiné à

être raccordé (borne 22, figure 4) à l'extérieur du circuit.

Dans l'exemple de la figure 5, on utilise trois niveaux de métallisation séparés les uns des autres par un isolant. Les niveaux de métallisation et notamment le deuxième (plan de masse) comprennent des ouvertures participant à la réalisation des composants. Le transformateur 11 est réalisé au moyen de deux pistes

conductrices planes et concentriques. Ces pistes sont respective-

ment réalisées, par exemple, dans les deuxième et troisième

niveaux de métallisation. Une première piste définit l'enroule-

ment primaire 12 dont une première extrémité 12' est reliée, par le tronçon 33 dans le premier niveau de métallisation, au plan de masse 31. Une deuxième extrémité 12" de l'enroulement 12 est reliée à une première électrode du condensateur Cl faite, par exemple, dans le deuxième niveau. Une deuxième électrode du condensateur Cl, réalisée par exemple dans le premier niveau, est

reliée à un tronçon conducteur 25' du deuxième niveau représen-

tant le point milieu 25 de la figure 4. Le tronçon 25' relie une borne 27 d'émetteur du transistor N à une première électrode du condensateur C3 réalisée par exemple dans le premier niveau, à une première électrode du condensateur C4 réalisée par exemple dans le deuxième niveau, à la deuxième électrode du condensateur Cl et à une première borne de la résistance R3. La résistance R3 est, comme les résistances RI et R2, par exemple réalisée par une piste de TaN (nitrure de tantale) dans une ouverture pratiquée dans les niveaux de métallisation. L'autre borne de la résistance R3 est reliée, par exemple dans le deuxième niveau, à la borne 26 d'application du signal de commande. Une deuxième électrode du condensateur C4, formée par exemple dans le premier niveau, est

reliée au plan de masse 31. Une deuxième électrode du condensa-

teur C3, formée par exemple dans le deuxième niveau est reliée à un tronçon conducteur 24' du deuxième niveau symbolisant le point 24 de la figure 4. Le tronçon 24' relie une borne 28 de base du transistor N, la deuxième électrode du condensateur C3, une première électrode du condensateur C2, formée par exemple dans le

deuxième niveau et des premières bornes respectives des résis-

tances Ri et R2. La deuxième borne de la résistance Ri est reliée à une borne 29 représentant le collecteur du transistor N. La deuxième borne de la résistance R2 est reliée au plan de masse 31. La deuxième électrode du condensateur C2, formée par exemple dans le premier niveau, est reliée à une première extrémité d'un enroulement concentrique plan, réalisé dans le deuxième niveau

dans une ouverture 34 du plan de masse et définissant l'induc-

tance L. La deuxième extrémité (centrale) de l'enroulement de l'inductance L est reliée, par un tronçon 35 du troisième niveau passant sur l'enroulement, au plan de masse 31. L'enroulement secondaire du transformateur 11 est obtenu au moyen d'un tracé conducteur 14 du troisième niveau, concentrique à l'enroulement 12, et dont les deux extrémités sont reliées à des plots 36 et 37 du circuit. L'extrémité centrale de l'enroulement 14 est reliée par le tronçon 38 du premier niveau, à une piste reliant la borne 37. Les différentes liaisons entre les niveaux conducteurs sont

effectuées au moyen de vias.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, les enrou-

lements primaire et secondaire du transformateur 11 ont un même

nombre de spires. Le rapport de transformation est donc de 1.

Dans l'exemple de la figure 5, le deuxième niveau de métallisation dans lequel est réalisé le plan de masse est le niveau dans lequel sont également réalisées la plupart des pistes

de raccordement. D'autres configurations sont bien entendu possibles.

En variante, on utilise seulement deux niveaux de métal-

lisation. Le transformateur 11 est alors réalisé au moyen de deux pistes conductrices concentriques et coplanaires. Ces pistes sont réalisées dans le premier niveau de métallisation formant le plan de masse dans des ouvertures duquel sont également réalisées, comme en figure 5, des pistes de raccordement, des électrodes des condensateurs, l'enroulement L et les résistances. L'enroulement secondaire du transformateur 11 est obtenu au moyen d'un tracé, imbriqué concentrique et coplanaire à l'enroulement primaire. Les liaisons des extrémités centrales des enroulements avec des

éléments périphériques sont réalisées dans le deuxième niveau.

En variante de la représentation de la figure 5 dans laquelle le diélectrique du transformateur 11 est constitué d'air, on pourra prévoir de recouvrir la face avant du substrat de verre 20 par un matériau isolant (par exemple, une résine) qui constituera alors le diélectrique du transformateur. La figure 6 représente, par une vue très schématique,

un circuit selon l'invention vu en coupe et intégré avec l'inter-

rupteur K. Dans l'exemple de la figure 6, une puce 40 de silicium dans laquelle est réalisé l'interrupteur de puissance K est rapportée sur un substrat 42, par exemple, une plaquette de circuit imprimé ou boîtier. Différentes pistes conductrices peuvent être présentes sur le substrat et ont été symbolisées par une couche de métallisation 41. Le thyristor 40 est représenté en

figure 6 de façon très schématique et est symbolisé par un subs-

trat 43 de type N dont une face arrière (pourvue d'une métallisation) représente l'anode. Une piste de la couche 41 relie donc cette anode à la borne 2. En face avant, on trouve une région 44 de type P dans laquelle on forme une zone 45 de type P+ pour la cathode du thyristor (donc reliée à la borne 3), sa gâchette étant reliée à la région 44. En périphérie de la puce , on a symbolisé le caisson 46 permettant la tenue en tension inverse du produit. La représentation de la figure 6 est purement schématique et arbitraire. En particulier, pour simplifier, la

diode Dl n'a pas été représentée en figure 6. En pratique, celle-

ci sera intégrée avec l'interrupteur K dans la puce 40. La réalisation de l'interrupteur de puissance en lui-même ne fait pas l'objet de la présente invention. Ce qui est important, c'est de disposer d'une puce 40 que l'on vient rapporter par une de ses

électrodes de puissance sur une métallisation 41 du substrat 42.

Selon l'invention, la plaquette ou substrat de verre 20 portant les composants passifs intégrés est également rapportée sur le substrat 42 par sa face arrière (opposée à celle pourvue des

métallisations dans laquelle sont réalisés les différents compo-

sants). En face avant du substrat de verre 20, on a symbolisé les différents composants passifs par une couche 47 d'o partent les trois conducteurs 22, 23 et 26 du circuit de commande et, en direction de la puce 40, un conducteur 48 reliant le plot 36 (figure 5) à la cathode 3 de l'interrupteur K, et un conducteur 49 reliant l'autre plot 37 de l'enroulement secondaire 14 du transformateur 11 à la région 44. La figure 6 représente une variante de l'invention dans laquelle le transistor N (figure 4) est rapporté sous la forme d'une puce 50 de circuit intégré sur la face avant du substrat de verre 20. L'adaptation de cette face avant pour faire apparaître les plots de contact du collecteur, de l'émetteur et de la base du transistor N en regard de ceux de la puce 50 est à la portée

de l'homne du métier.

De la représentation de la figure 6, il ressort que le substrat de verre 20 joue non seulement le rôle de barrière d'isolement galvanique du transformateur 11 mais sert également à

isoler électriquement le circuit de commande des pistes du cir-

cuit imprimé 42. Cela est particulièrement intéressant dans la mesure o, le plus souvent, d'autres composants que le thyristor

K et la diode Dl sont rapportés sur le substrat 42.

En pratique, on pourra intégrer tous les composants passifs du circuit de l'invention sur un substrat de verre ayant une taille de l'ordre de 5 à 10 millimètres de côté. La valeur de l'inductance L est, de préférence, inférieure à la centaine de

nanohenry. La valeur des différents condensateurs est, de préfé-

rence, inférieure au nanofarad. Les valeurs des différentes

résistances sont, de préférence, inférieures à 100 kiloohms.

Un avantage de la présente invention est qu'elle permet d'intégrer tous les constituants d'un circuit de commande d'un interrupteur de puissance, sans pour autant nécessiter de circuits de commande basse tension en aval de la barrière d'isolement par

rapport aux signaux de commande.

Un autre avantage de l'invention est qu'aux fréquences

choisies pour le transformateur, les condensateurs de l'oscil-

lateur de son circuit de commande restent intégrables.

Un avantage de la présente invention est que le circuit de cormmande est nettement moins encombrant que les systèmes classiques. Un autre avantage de l'invention, plus particulièrement par rapport à un circuit à optocoupleur, est qu'il n'est plus nécessaire de positionner un émetteur optique par rapport à un

récepteur, ce qui, même de façon intégrée, est difficile à obte-

nir dans les circuits classiques.

Bien que l'invention ait été décrite ci-dessus en rela-

tion avec un interrupteur de puissance constitué d'un thyristor, celui-ci pourra être constitué de n'importe quel interrupteur de puissance, par exemple, un triac, ou un thyristor à gâchette d'anode. La figure 7 représente un deuxième mode de réalisation

d'un circuit de commiande d'interrupteur de puissance selon 1l'inven-

tion. Dans ce mode de réalisation, on utilise deux thyristors Thl

et Th2 en aval de la barrière d'isolement IB. L'anode du thyris-

tor Thl et la cathode du thyristor Th2 sont reliées à la borne 2.

La cathode du thyristor Thl et l'anode du thyristor Th2 sont reliées à la borne 3. Les gâchettes respectives des thyristors Thl et Th2 sont reliées aux cathodes de diodes Dl et D2 dont les anodes respectives sont reliées à des premières extrémités 51 et

52 d'enroulements secondaires 53 et 54 de transformateurs d'iso-

lement distincts 55 et 56. Chaque transformateur d'isolement 55 et 56 est réalisé conformément à ce qui a été exposé ci-dessus en relation avec le premier mode de réalisation. Par conséquent, des enroulements primaires respectifs 57 et 58 des transformateurs 55 et 56 sont commandés par un circuit oscillant 13. Un seul circuit oscillant 13 est suffisant, sa sortie 16 étant reliée à une première extrémité de chaque enroulement 57 et 58 dont les deuxièmes extrémités respectives sont reliées à la masse 22 côté primaire. Côté secondaire, les extrémités des enroulements 53 et

54 sont reliées, respectivement, aux bornes 2 et 3. Le fonction-

nement du circuit de la figure 7 se déduit de celui exposé ci-

dessus en relation avec la figure 4.

La figure 8 représente le schéma électrique simplifié d'une application de la présente invention à la transmission de signaux de commande à travers le réseau d'alimentation électrique

(le secteur). Ce réseau est symbolisé en figure 8 par deux conduc-

teurs P et N véhiculant une tension alternative basse fréquence

(par exemple, 220 volts, 50 Hz). En un point du réseau, on pré-

voit un émetteur 60. Cet émetteur utilise un premier transformateur 61 selon l'invention commandé par un circuit 13

câblé comme dans les modes de réalisation précédents. La modula-

tion du signal à transmettre est, par exemple, effectuée par la commande d'invalidation (borne 26) du circuit 13. Le primaire 62

du transformateur 61 est en amont d'une première barrière d'iso-

lement IB1 qui isole la commande du transformateur du réseau électrique. L'enroulement secondaire 64 du transformateur est connecté par chacune de ses extrémités aux conducteurs P et N du

secteur. De préférence, un condensateur de liaison Ca est inter-

calé entre l'un des conducteurs du secteur et l'enroulement 64. A un autre point du réseau, on prévoit un récepteur 70 des signaux à très haute fréquence envoyés par le transformateur 61. Côté réception, un transformateur 71 sert à véhiculer ces signaux à travers une deuxième barrière d'isolement IB2 du circuit de

réception par rapport au réseau électrique. Un enroulement pri-

maire 72 du transformateur 71 est relié aux conducteurs P et N du secteur. Un condensateur de découplage Cb est, de préférence,

intercalé entre l'un des conducteurs et une extrémité de l'enrou-

lement 72. Un enroulement secondaire 74 du transformateur 71 est relié à la borne de commande d'un interrupteur de puissance K. Les deux électrodes de puissance 2 et 3 de l'interrupteur K sont

reliées en série avec une charge ou à une charge à commander.

Comme précédemment, une diode Dl est intercalée entre l'électrode

de commande (par exemple, la gâchette d'un thyristor) et l'enrou-

lement 74. Comme pour le transformateur 61, le transformateur 71 est un transformateur très haute fréquence selon l'invention. Par

conséquent, côté émetteur 60, l'oscillateur 13 et le transforma-

teur 61 sont intégrés sur un même substrat de verre. Côté récepteur, le transformateur 71 est intégré sur un substrat de verre. L'interrupteur K et la diode Dl sont réalisés sous la

forme d'une puce de circuit intégré rapportée sur un même subs-

trat isolant que le transformateur 71.

Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à,l'homme de l'art. En particulier, les dimensionnements des différents cons-

tituants d'un circuit de commande selon l'invention sont à la portée de l'hoeTne du métier à partir des indications fonctionnelles

données ci-dessus et de l'application. De plus, d'autres struc-

tures d'oscillateurs pourront être utilisées. L'homme de l'art a

à sa disposition de nombreux schémas d'oscillateurs, de préfé-

rence, à base de composants résistifs, capacitifs et inductifs et

d'au moins un transistor bipolaire.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Circuit de commande d'un interrupteur (K, Thl, Th2) de puissance au moyen d'au moins un transformateur (11, 55, 56) d'isolement galvanique, caractérisé en ce que le transformateur est réalisé sous la forme d'enroulements conducteurs plans (12, 14; 57, 53; 58, 54) sur un substrat isolant (20) sur lequel sont intégrés des composants passifs constitutifs d'un circuit oscillant (13) d'excitation haute fréquence d'un enroulement

primaire (12, 57, 58) du transformateur, le substrat du transfor-

mateur étant rapporté sur une plaquette (42) sur laquelle est montée une puce (40) de circuit intégrant l'interrupteur de puissance.

2. Circuit de commande selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'un composant actif (N) du circuit oscillant (13) de communande du transformateur (11, 55, 56) est réalisé sous la forme d'une puce (50) de circuit intégré rapportée sur une face dudit substrat (20) opposée à la plaquette (42) sur laquelle ce

substrat est monté.

3. Circuit de commnande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence d'excitation du transformateur (11, 55, 56) par le circuit oscillant (13) est supérieure à MHz.

4. Circuit de commande selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit substrat (20)

est en verre.

5. Circuit de commnande selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un enroulement

secondaire (14, 53, 54) du transformateur est relié à une élec-

trode de commande de l'interrupteur de puissance (K, Thl, Th2) par l'intermédiaire d'une diode (Dl, D2), cette dernière jouant,

avec une capacité parasite de l'électrode de commande de l'inter-

rupteur de puissance, le rôle d'un détecteur crête.

6. Circuit de commande selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'interrupteur de

puissance (K, Thl, Th2) est un thyristor ou un triac.

7. Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux

transformateurs (55, 56) de commande de deux interrupteurs de puissance (Thl, Th2) respectivement associés à une polarité d'une5 alimentation alternative, les deux enroulements primaires (57,

58) des deux transformateurs étant commandés par un même circuit oscillant (13).