BE722719A - - Google Patents

Description

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  Interrupteur 4   faibles   pertes du type à l'état solide. 



   La présente invnetion concerne un interrupteur de puis- nance   utilisant,   des transistors, Lorsqu'on désire régler la quantité de courant fournie à une charge, ce réglage',peut se faire. très   efficacement   en mettant l'alimentation   entièrement   en et tors   service   pendant des   périodes   de temps dont la longueur   ar@a avec   la   quantité   d'énergie à fournir à la charge.

   Afin d'éviter que l'interrupteur ne   s'use   et ne produise des   étincel..   les et aussi afin de pouvoir fonctionner à grande vitesse, il est intéressant d'utiliser comme élément interrupteur un transistor de passage ou de   puissance qui   est amené à la saturation et à   @ l'état de par du courant qui est appliqué entre la   

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 base et une autre de ses électrode J;." <".. 1 "" 9;.., ,"".w- le courant d'attaque ou de cO;'l.4t"tiOA .=.:.i<. : ' , .. ¯.,a;cx connecté de cette manière est 4k''â 6,c.'". . k^ "1,.;",' , ',' r.fJ'lN4nt de cpzaut1-tion requise peut éti'e 1't;61,5. ,' '.'.'. = <i. >:-é .. - .::.:d=at entre elles une électrode principale .:et , r'.;.sance et une électrode principale deun #;in;:

   " ., :., . 'f,u.r#! électrode principale du tr&nsisti ..ô... , ' reliée à la -base du transistor dfj i:<:1,;#- d Ji:t .Slq1.le est appliqué entre les électrode A.aa: é.<':. ."'\j', 1.u xi;;e du transistor d'attaque, eaez;  tG,- . . . ,z,j;;,- tors permet de réduire la qua;xtit;.µ '-.' t'", .. ..1>.. ncessh1re pour provoquer lu co:w,:.. * 1# ." , . .' :.. r . #,ni : ., sanoe, ce lùonhge empêche druea: ';.$')' ,;"'1..,,.;' :\',':>", ".\,.;1. a ;a. pleine ::>aturat1on de sorte que 1; : .f)r,'"..,','0 1:':fi1". ,;n,::/ , dans le tr..ns1stor de puissance sont. :<:,;' ..'. 1:' ," aw.- r. nu J."J()ut utilise? un montage de transistor.-: <1:#..:'.i 7 > . ,,.:1>..;.:,ii<el le transistor de puissance! est o;".ur:4 =.,  ,xi.t t,x3'.éin'r une résistance entre les électrodes <;.é, >11J  ;.. ; "..na:, ;. s ; ,r";p- do puissance et du transistor d#i4ti;±1f:",I'.

   G;w=-....., ,.'- ... 9.:a<d alors en série avec la charge, ::.;,a 'f 4 , , ,- ¯  ;: 3..' conne'3- tôe de cette manière présente des pr':.".ep j..': .'.-" ,""';':1 : ,,\ i;iés élevées. 



  La présente invention a popi , .<i..... :<: ':: ',.,'.. 1;1 t'CJj,t, de commutation transistorise à fhibH.c:-! 'r" '-'-'-' i;.,;:# ;a,ß ¯ .: courant d'attaque soit réduit. 



  Selon une forme dex.écuLim :'H' . b.' ,,t,,:.: " 1.K1:(':Ut'JHI'J les électrodes principales d'un tra s<,rùc>% ,1<. ,.l',1,,::q-,;,.,? >¯-;:.; <:onneGt,e3 en série avec une source de tfJn:5i )1 YIJ  '1,,1: ''rY;; , :, ",1.\5 qu'une seconde source de tension est c,;mnec1;'.;;; <,1;,1... un ::,a;,M=, ; en boucle passant par la base du transistor de },p=-;:;y .'f ';1" 6'tectrode principale d'un. transistor d'at'(4qtW, 1" .".-:.;i#:<. ,1:),", . '{.HiE! ï c Iga 1 e 

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 du transistor d'attaque et une électrode principale du transistor de   puissance.   La polarité de la seconde source est telle que celle- ci fournisse de la tension d'alimentation au transistor d'attaque. 



   L'invention ressortira clairement de la description donnée   ci.après   avec référence au dessin annexé qui est un schéma partiellement de circuit et partiellement synoptique d'une forme d'exécution de l'invention. 



   Sur la figure unique du dessin, une source de courant continu 10 peut fournir un courant important,, par exemple plusieurs centaines d'ampères, sous une faible tension do 20 volts par exem- ple, à une charge 12   pouvant consister   en un Moteur à courant con- tinu, ceci par l'intermédiaire d'un transistor de puissance ou de   copulation   NPN   14.   La borne négative de la source 10 est re-   liée à   l'émetteur du transistor 14 et le collecteur'du transistor 14 est   relie   à une borne de la charge 12. Les autres bornes do la charge 12 et la source 10 sont réunies entre elles.

   L'émetteur d'un second transistor NPN 16,qui est le transistor   d'attaque;est        relié à la base du transistor   14.   Le collecteur du transistor 16 est relié à la borne positive d'un convertisseur do courant continu en courant continu   18.   La borne négative du convertisseur 18 est reliée au collecteur du transistor de puissance 14. Si on le désire, des résistances de polarisation respectives 15 et 17 peuvent être connectées entre la borne négative de la source 10 et les bases respectives des   transistors   14 et 16. 



   Un Interrupteur à cycle de   travail   variable est connec- té entre la base du transistor 16 et la borne positive de la source 10. Cet interrupteur peut consister en tout interrupteur connu. 



  Par exemple, il peut être constitué par le chemin collecteur-   émetteur   d'un transistor PU? 20 ainsi qu'un interrupteur 22 qui est connecté, en série avec une résistance 24, entre la base du transistor 20 et la borne négative de la source 10. L'interrupteur 

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 22 peut s'ouvrir et se fermer de telle manière que le troisième transistor soit rendu conducteur pendant les parties réglables d'un cycle. Lo convertisseur 18 reçoit son   énergie   de la batterie 10, comme cela est représenté, 
On décrira maintenant le fonctionnement du circuit de la figure 1.

   On supposera d'abord que le transistor 16 et le con- vertisseur 18 sont omis et quo le transistor 20 est directement connecte entre la base du transistor 14 et la borne positive de ' la source   10.   En ce cas, le courant traversant le transistor 20 lorsque celui-ci est conducteur est égal à la différence entre le courant s'écoulant de 1'émetteur du transistor 14 et le courant pénétrant dans le collecteur du même transistor. Le courant tra- versant le transistor 20 est donc de valeur élevée et égale au courant de collecteur du transistor 14 divisé par le gain du transistor 14. 



   On supposera maintenant que le convertisseur 18 est omis, que les collecteurs des transistors 14 et   16   sont   directement   relies, que la base du transistor 14 est reliée à l'émetteur du transistor   16,   que les éléments du transistor 20 sont connectes entre la base du transistor 16 et les bornes   négative '   et positi- ve de la source 10, comme cela est représenta et décrit, Dans ce cas, le courant pénétrant dans la base du transistor 16 est égal à la différence entre le courant d'émetteur et le courant de col- lecteur du transistor 16.

   Comme le courant d'émetteur du transis- tor 16 est le courant de base du transistor   14,   le courant de base du transistor 16 qui doit être interrompu par le transistor 20 est beaucoup plus faible que le courant de base du transistor   14.   



  Par conséquent, lorsque les collecteurs des transistors 14 et 16 sont directement reliés entre eux et que la base du transistor 14. est directement reliée à l'émetteur du transistor 16, le courant de commande des deux transistors 14 et 16 pénétrant dans la base 

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 du transistor 16 est beaucoup plus faible que le courant de com- mande du transistor 14 lorsque celui-ci est seul utilisé. 



   Il est nécessaire de fournir un miniumum de tension ap- proprié qui dépend du type de transistor et du niveau du courant entre l'émetteur et le collecteur du transistor 16, si on veut que ce transistor soit conducteur. Lorsque les collecteurs des deux transistors 14 et 16 sont directement relies entre eux, cette tension minimum appropriée est obtenue sous la forme d'une chute de tension entre le collecteur et la base du transistor 14. Lorsqu' un transistor est pleninement saturé, la chute de tension entre son collecteur et sa base est plus faible que la tension minimum appropriée précitée.

   Par conséquent, si on utilise le montage dé- crit'pour les transistors sans avoir recours au convertisseur 18, los deux collecteurs des transistors 14 et 16 étant directement connectés entre eux et la base du transistor de puissance 14 étant reliée à l'émetteur du transistor d'attaque 16, le transistor de puissance 14 n'est pas capable d'atteindre sa tension de satura-   tion   normale entre son collecteur et son émetteur. Il en est ainsi parce que la tension entre collecteur et base du transistor do puissance 14 doit être suffisamment grande pour que le transistor d'attaque 16 fonctionne, de sorte que la tension totale entre le collecteur et l'émetteur du transistor de puissance 14 est supé-   rieure   à sa valeur de saturation.

   En d'autres mots, dans le cas du montage considéré dans le présent paragraphe, le transistor de puissance 14 ne peut être amené à pleine saturation et présente donc des pertes par effet Joule I2R relativement élevées. 



   Selon la forme d'exécution de l'invention décrite ci- avant, une source de tension appliquant une tension minimum   appro-   priée requise de sens positif sur le collecteur du transistor d'at- taque 16 est prévue de manière à alimenter le transistor d'attaque 16 indépendamment du transistor de puissance 14. Comme le dessin 

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 le montre, ceci est obtenu au noyen d'un convertisseur courant   continu-courant, continu   18. Le convertisseur 18 fournit la tension nécessaire pour que le transistor d'attaque 16 soit conducteur 
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 aêie lorsque le transistor 14 est pleinement saturé, d est-à-dire lorsqu'il présente une très faible chute de tension entre sa base et son collecteur.

   Bien que l'énergie fournie par le convertisseur   18.est   de l'énergie perdue dans ce sens qu'elle ne sert pas à at- taquer la charge 12, cette énergie perdue est cependant beaucoup plus faible que l'énergie qui serait perdus si la résistance du transistor 14 était élevée. 



   Des modifications peuvent être apportées aux circuits décrits. Par exemple, au lieu d'utiliser un convertisseur courant continu-courant continu 18 comme le dessin le   Montre.;, on   peut aus1 utiliser une batterie à courant continu séparée, Les   résistances   de polarisation 15 et 17 ou l'une de   celles-ci   peut être omise. 



  Le convertisseur 18 peut être omis et une tension peut être prise aux bornes d'une partie de la batterie 10.      
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  R V E N I C A 1 0 N 8, 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1, Appareil de commutation comprenant un premier transis- tor ayant deux électrodes principales et une électrode de commande, un moyen pour relier une borne d'une source de courant d'alimenta- tion par ces électrodes principales à une borne d'une charge, caractérise en ce qu'il comprend un deuxième transistor ayant deux électrodes principales et une électrode de commande, un circuit en boucle comprenant une connexion entre une électrode principale du premier transistor et une électrode principale du deuxième transistor ainsi qu'une connexion entre l'autre électrode prin- cipale du deuxième transistor et l'électrode de commande du pre- mier transistor, un moyen pour relier une alimentation en tension <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 dans le circuit en boucle. et un moyen pour relier la conductivit6 du dou;:iiiii4;;

transistor afin de faire varier la conduc,tivité du preCl1oI' ti.i;iiài.i;'1o;:< 2. Appareil de C:OiWJlutat1on suivant la revendication 1, caractr::câ ia ce Qt1ú les électrodes principales réunies entre. EMI7.2 elles S0t 10$ collecteurs de ces transistors. EMI7.3

3. Appareil de copulation suivant la revendication Il, àaià.aL;<:é.:lsô ei ce que loo éicctrodes principales réunies onti,à cm-acterisc en ce que les électrodes principales réunies entre u11(;') ,3v :t:J ùolleute\ll'S de ces transistors et en ce que l'ali- < )1Hntt;;: ('t t). benslon est connectée entre ces collecteurs. é,> !:9p,- .ùil de copulation suivant la revendication 1, 'iH/'"vt.5i'.,.Ji ii; ce que :L'alimentation en tension précitée est con- a".. " ;:r,! u'ni'L 1",:;..; électrodes principales qui sont réunies entre f'Jl1:'i:.1 .7 Appareil de COl:ll1lutation suivant la revendication 1..

CUL.!,!:;,.. :'1.:(, en ce qu'il comprend une connexion allant d'une borne 'uan :aa e: de <a:4,cn à l'émetteur du premier transistor, une, '::'].1,' ;"î i(jf :'-H.-,:n'b du collecteur du premier transistor à uno borne - 3 - l :l<X'It;(* ppitee un circuit en boucle comprenant une con- <.-''t. 1. >:'Ht;., les :11;cturs des transistors précités et une con- é .. ': ., r.':'', s i"=;, r; du premier transistor et 1I6ulotteur du deuxi- é>;:;: ï;.Y'"',:, t',t' ;;i,,i; 1 qu.'tm moyen pour faire varier la conducti- 1i= . 1.:\1 \"'Htd(.!Ï\Q t;:rans-1.;:,tor.

6. A1JI):.i"'; n do COUîuutation suivant la revendication 5, 1;1 <"# .:i:ôi:; 1 <.ri c<3 que alimentation en tension se trouve dans la "'-"1"(J:;'i(m ;:e1. ,an.t les collecteurs précités.