CH541895A - Dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie rechargeable - Google Patents

Dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie rechargeable

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CH541895A
CH541895A CH1097971A CH1097971A CH541895A CH 541895 A CH541895 A CH 541895A CH 1097971 A CH1097971 A CH 1097971A CH 1097971 A CH1097971 A CH 1097971A CH 541895 A CH541895 A CH 541895A
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CH
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battery
capacitor
rectifier
mains
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CH1097971A
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Schick Georges-Robert
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Schick & Cie
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • H02M3/338—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
    • H02M3/3382—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement
    • H02M3/3384—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement of the parallel type
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    • H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC
    • H02M5/42—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/44—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC
    • H02M5/453—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description


  
 



   L'objet de la présente invention est un dispositif convertisseur
 pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie re
 chargeable, destiné à permettre le branchement de cet appareil sur
 le secteur afin de recharger la batterie ou de le faire fonctionner
 lorsque la batterie n'a plus d'énergie, comprenant un premier re
 dresseur, un circuit oscillateur pour abaisser la tension fournie   pa   
 le premier redresseur, et un second redresseur à basse tension relié
 à la sortie du circuit oscillateur.



   On connait de nombreux appareils électriques, notamment des
 rasoirs électriques qui sont équipés d'un accumulateur susceptible
 d'être rechargé par branchement de l'appareil sur le secteur. Ces
 appareils peuvent en outre être alimentés directement par le sec
 teur quand les accumulateurs ne fournissent plus d'énergie électri
 que. Lorsque ces appareils sont de petites dimensions, la réalisa
 tion de la transformation de la haute tension du secteur à la basse
 tension des batteries présente des difficultés. En effet, I'accumula
 teur et le ou les moteurs doivent être alimentés en courant continu
 à basse tension et, bien qu'ils ne consomment qu'une faible puis
 sance, par exemple 10 watts, la réalisation d'un transformateur
 classique abaissant la tension du secteur jusqu'à celle de l'accumu
 lateur n'est pas possible dans des dimensions compatibles avec
 celles de ces appareils.

  En effet, on ne peut réduire les dimensions
 de ce transformateur sans qu'il en résulte un échauffement exagé
 ré; il en serait de même si   l'on    remplaçait le transformateur par
 une résistance.



   Pour des régions où la tension du secteur est de l'ordre de
 110 V, on a déjà construit des dispositifs convertisseurs, qui com
 prennent un premier redresseur et un circuit oscillateur pour
 abaisser la tension, suivis d'un second redresseur basse tension.



   La transformation de la tension s'effectue alors à une fréquence
 assez élevée, par exemple 20 kHz, et cette circonstance permet de
 réduire considérablement les dimensions des enroulements ainsi
 que du noyau du transformateur.



   Toutefois, les circuits oscillateurs de ces dispositifs convertisseurs comprennent des transistors qui doivent supporter plusieurs fois la tension d'entrée du dispositif, et jusqu'à maintenant il n'a pas été possible de fabriquer, à des prix et à des dimensions acceptables, des transistors présentant une fiabilité suffisante et supportant une tension supérieure à 600 V. Or, il serait nécessaire que ces transistors supportent une telle tension pour pouvoir être incorporés à un oscillateur alimenté par une tension de 220 V.



   Le but de l'invention est ainsi de combler cette lacune et de
 réaliser un dispositif convertisseur pour appareil électrique de petites dimensions, notamment un rasoir électrique, dont la batterie puisse être rechargée, et qui puisse être branché directement sur un secteur à 220 V quand cette batterie est déchargée, afin de recharger cette   derniére    ou de faire fonctionner l'appareil.



   Dans ce but, le dispositif convertisseur qui fait l'objet de l'in
 vention comprend un condensateur branché en série dans l'ali
 mentation du premier redresseur de manière à l'alimenter sous
 une tension inférieure à celle du secteur.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure montre un schéma du circuit de recharge de la batterie d'un appareil comprenant un moteur électrique.



   L'accumulateur A alimente normalement le moteur M. Toutefois, il est également relié à un circuit d'alimentation qui comporte trois bornes d'entrée   B1,    B2, B3 pouvant être connectées à un cordon permettant de brancher l'appareil sur le secteur et cela de façon à pouvoir être utilisé, soit sous 110-130 V en utilisant les bornes B1 et B3, soit sous 220 V en utilisant les bornes B2 et B3.



   Le circuit d'alimentation se compose de trois parties principales. La partie I est un abaisseur de tension. La résistance de protection RI est suivie du condensateur Cl qui provoque dans la ligne une chute de tension d'environ 220 à 110-120 V. Le condensateur Cl est shunté par une résistance R2 de décharge du condensateur lorsque le cordon de l'appareil est séparé du secteur. La capacité du condensateur Cl est adaptée pour fournir au pont redresseur une tension d'environ 120 V, suivant la consommation de courant du circuit à alimenter.



   La partie 2 est un élément d'alimentation qui comprend un pont redresseur formé par les diodes Dl, D2, D3 et D4 et un condensateur C2 grâce auquel les oscillations de tension sont égalisées. La résistance R3 sert également à adapter le courant suivant la consommation nécessaire.



   Le circuit oscillateur abaisseur de tension 3 comporte un condensateur de découplage C3, les transistors haute tension   Tl    et T2, les résistances de polarisation R4 et R5, le condensateur de découplage C4 branché entre les bases et les émetteurs des transistors. La transformation de tension s'effectue grâce aux enroulements   S1    à S6. Les enroulements primaires SI et S2. les enroulements de base S3 et S4, de même que les enroulements secondaires S5 et S6, sont bobinés sur un noyau de ferrite de façon que la tension secondaire soit adaptée à la tension des accumulateurs utilisés.



   Finalement, les sorties des enroulements   S5    et   S6    sont reliées par les diodes D5 et D6 constituant un second redresseur à l'une des bornes de l'accumulateur A, de façon à alimenter ce dernier en une tension redressée ayant une valeur compatible avec ses caractéristiques.



   L'utilisation d'un condensateur tel que Cl dans la ligne d'alimentation permet d'obtenir dans cette ligne une chute de tension sans dégagement de chaleur et au moyen d'un élément de très petites dimensions.   II    est donc possible d'alimenter l'oscillateur, et en particulier les transistors   Tl    et T2, sous une tension redressée de l'ordre de 100 à 200 V en utilisant pour ces transistors des éléments supportant une tension ECE maximum de 600 V, transistors qui peuvent être obtenus facilement dans le commerce.



   Ainsi, en incorporant le condensateur Cl dans le circuit d'ali
 mentation, on peut réaliser des petits appareils électriques comme
 des rasoirs susceptibles d'être rechargés et utilisés directement sur
 le secteur à 220 V, d'un prix de revient acceptable et présentant un
 encombrement réduit, sans échauffement exagéré.

 

   Or, jusqu'à maintenant, les appareils de ce genre, susceptibles d'être rechargés et utilisés directement sur le secteur à 220 V, comportaient un appareil transformateur auxiliaire encombrant, pour
 vu d'un cordon de raccordement au rasoir et d'un second cordon de raccordement au secteur ou d'une prise de courant volumi
 neuse dans laquelle est logé le transformateur.



   Avec la disposition décrite ci-dessus, le circuit de recharge et
 d'alimentation peut être entiérement incorporé dans le boîtier de
 l'appareil.



   REVENDICATION



   Dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie rechargeable, destiné à permettre le branchement de cet appareil sur le secteur afin de recharger la batterie ou de le faire fonctionner lorsque la batterie n'a plus d'énergie, com 

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

Claims (1)

  1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.
    L'objet de la présente invention est un dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie re chargeable, destiné à permettre le branchement de cet appareil sur le secteur afin de recharger la batterie ou de le faire fonctionner lorsque la batterie n'a plus d'énergie, comprenant un premier re dresseur, un circuit oscillateur pour abaisser la tension fournie pa le premier redresseur, et un second redresseur à basse tension relié à la sortie du circuit oscillateur.
    On connait de nombreux appareils électriques, notamment des rasoirs électriques qui sont équipés d'un accumulateur susceptible d'être rechargé par branchement de l'appareil sur le secteur. Ces appareils peuvent en outre être alimentés directement par le sec teur quand les accumulateurs ne fournissent plus d'énergie électri que. Lorsque ces appareils sont de petites dimensions, la réalisa tion de la transformation de la haute tension du secteur à la basse tension des batteries présente des difficultés. En effet, I'accumula teur et le ou les moteurs doivent être alimentés en courant continu à basse tension et, bien qu'ils ne consomment qu'une faible puis sance, par exemple 10 watts, la réalisation d'un transformateur classique abaissant la tension du secteur jusqu'à celle de l'accumu lateur n'est pas possible dans des dimensions compatibles avec celles de ces appareils.
    En effet, on ne peut réduire les dimensions de ce transformateur sans qu'il en résulte un échauffement exagé ré; il en serait de même si l'on remplaçait le transformateur par une résistance.
    Pour des régions où la tension du secteur est de l'ordre de 110 V, on a déjà construit des dispositifs convertisseurs, qui com prennent un premier redresseur et un circuit oscillateur pour abaisser la tension, suivis d'un second redresseur basse tension.
    La transformation de la tension s'effectue alors à une fréquence assez élevée, par exemple 20 kHz, et cette circonstance permet de réduire considérablement les dimensions des enroulements ainsi que du noyau du transformateur.
    Toutefois, les circuits oscillateurs de ces dispositifs convertisseurs comprennent des transistors qui doivent supporter plusieurs fois la tension d'entrée du dispositif, et jusqu'à maintenant il n'a pas été possible de fabriquer, à des prix et à des dimensions acceptables, des transistors présentant une fiabilité suffisante et supportant une tension supérieure à 600 V. Or, il serait nécessaire que ces transistors supportent une telle tension pour pouvoir être incorporés à un oscillateur alimenté par une tension de 220 V.
    Le but de l'invention est ainsi de combler cette lacune et de réaliser un dispositif convertisseur pour appareil électrique de petites dimensions, notamment un rasoir électrique, dont la batterie puisse être rechargée, et qui puisse être branché directement sur un secteur à 220 V quand cette batterie est déchargée, afin de recharger cette derniére ou de faire fonctionner l'appareil.
    Dans ce but, le dispositif convertisseur qui fait l'objet de l'in vention comprend un condensateur branché en série dans l'ali mentation du premier redresseur de manière à l'alimenter sous une tension inférieure à celle du secteur.
    Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure montre un schéma du circuit de recharge de la batterie d'un appareil comprenant un moteur électrique.
    L'accumulateur A alimente normalement le moteur M. Toutefois, il est également relié à un circuit d'alimentation qui comporte trois bornes d'entrée B1, B2, B3 pouvant être connectées à un cordon permettant de brancher l'appareil sur le secteur et cela de façon à pouvoir être utilisé, soit sous 110-130 V en utilisant les bornes B1 et B3, soit sous 220 V en utilisant les bornes B2 et B3.
    Le circuit d'alimentation se compose de trois parties principales. La partie I est un abaisseur de tension. La résistance de protection RI est suivie du condensateur Cl qui provoque dans la ligne une chute de tension d'environ 220 à 110-120 V. Le condensateur Cl est shunté par une résistance R2 de décharge du condensateur lorsque le cordon de l'appareil est séparé du secteur. La capacité du condensateur Cl est adaptée pour fournir au pont redresseur une tension d'environ 120 V, suivant la consommation de courant du circuit à alimenter.
    La partie 2 est un élément d'alimentation qui comprend un pont redresseur formé par les diodes Dl, D2, D3 et D4 et un condensateur C2 grâce auquel les oscillations de tension sont égalisées. La résistance R3 sert également à adapter le courant suivant la consommation nécessaire.
    Le circuit oscillateur abaisseur de tension 3 comporte un condensateur de découplage C3, les transistors haute tension Tl et T2, les résistances de polarisation R4 et R5, le condensateur de découplage C4 branché entre les bases et les émetteurs des transistors. La transformation de tension s'effectue grâce aux enroulements S1 à S6. Les enroulements primaires SI et S2. les enroulements de base S3 et S4, de même que les enroulements secondaires S5 et S6, sont bobinés sur un noyau de ferrite de façon que la tension secondaire soit adaptée à la tension des accumulateurs utilisés.
    Finalement, les sorties des enroulements S5 et S6 sont reliées par les diodes D5 et D6 constituant un second redresseur à l'une des bornes de l'accumulateur A, de façon à alimenter ce dernier en une tension redressée ayant une valeur compatible avec ses caractéristiques.
    L'utilisation d'un condensateur tel que Cl dans la ligne d'alimentation permet d'obtenir dans cette ligne une chute de tension sans dégagement de chaleur et au moyen d'un élément de très petites dimensions. II est donc possible d'alimenter l'oscillateur, et en particulier les transistors Tl et T2, sous une tension redressée de l'ordre de 100 à 200 V en utilisant pour ces transistors des éléments supportant une tension ECE maximum de 600 V, transistors qui peuvent être obtenus facilement dans le commerce.
    Ainsi, en incorporant le condensateur Cl dans le circuit d'ali mentation, on peut réaliser des petits appareils électriques comme des rasoirs susceptibles d'être rechargés et utilisés directement sur le secteur à 220 V, d'un prix de revient acceptable et présentant un encombrement réduit, sans échauffement exagéré.
    Or, jusqu'à maintenant, les appareils de ce genre, susceptibles d'être rechargés et utilisés directement sur le secteur à 220 V, comportaient un appareil transformateur auxiliaire encombrant, pour vu d'un cordon de raccordement au rasoir et d'un second cordon de raccordement au secteur ou d'une prise de courant volumi neuse dans laquelle est logé le transformateur.
    Avec la disposition décrite ci-dessus, le circuit de recharge et d'alimentation peut être entiérement incorporé dans le boîtier de l'appareil.
    REVENDICATION
    Dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie rechargeable, destiné à permettre le branchement de cet appareil sur le secteur afin de recharger la batterie ou de le faire fonctionner lorsque la batterie n'a plus d'énergie, com
    prenant un premier redresseur, un circuit oscillateur pour abaisser la tension fournie par le premier redresseur et un second redresseur à basse tension, relié à la sortie du circuit oscillateur, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un condensateur (Cl) branché en série dans l'alimentation du premier redresseur de manière à l'alimenter sous une tension inférieure à celle du secteur.
    SOUS-REVENDICATION Dispositif convertisseur selon la revendication, caractérisé en ce que ledit condensateur est shunté par une résistance (R2) de forte valeur, de manière à assurer sa décharge lorsque le dispositif d'alimentation est séparé du secteur.
CH1097971A 1971-07-26 1971-07-26 Dispositif convertisseur pour l'alimentation d'un petit appareil électrique à batterie rechargeable CH541895A (fr)

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