Circuit convertisseur
La présente invention se rapporte à un circuit convertisseur alimenté en courant continu sur des conducteurs d'entrée pour régler l'amplitude de la tension conti- nue transférée sur des conducteurs de sortie, vers une charge, comprenant une bobine de choc de commutation ayant une connexion de prise centrale et deux connexions d'extrémité, un premier commutateur à semi-conducteur couplé entre un des conducteurs d'entrée et une des connexions d'extrémité de la bobine de choc de commutation dans une position pour faire passer un courant vers la charge, et un filtre branché entre la connexion de prise centrale de la bobine de choc de commutation et un des conducteurs de sortie, un second commutateur à semi-conducteur couplé entre l'autre des connexions d'extrémité de la bobine de choc de commutation et un conducteur commun,
dans une position pour commuter le premier commutateur à semi-conducteur sans laisser passer un courant de charge, une diode couplée entre le conducteur d'entrée et la connexion de prise centrale de la bobine de choc de commutation pour transférer l'énergie renvoyée à travers la charge à travers le convertisseur vers le conducteur d'entrée et une unité de contrôle pour appliquer des signaux de porte au premier et au second commubateurs à semi-conducteur afin de régler le temps de conduction du premier commutateur et de régler ainsi l'amplitude moyenne de la tension de sortie transférée à la charge par l'intermédiaire du filtre.
Dans la technique d'alimentation en énergie en courant continu, il y a eu une amélioration continue des convertisseurs ou dispositifs d'interruption qui fonctionnent comme commutateurs pour transférer au moins une partie d'un voltage d'alimentation, qui peut être obtenu depuis une batterie, un alternateur ou autre source, vers un circuit de charge. Le dispositif d'interruption comprend généralement un commutateur couplé en série entre le voltage d'alimentation et la charge, de sorte que la quantité d'énergie transférée et ainsi le niveau moyen du voltage appliqué à la charge peuvent être réglés en contrôlant l'ouverture et la fermeture de ce commutateur. Avec l'introduction des commutateurs à semi-conducteurs tels que le redresseur au silicium contrôlé, la commutation est facilement effectuée et une grande capacité d'énergie est également présente dans ces commutateurs.
Il restait cependant la recherche du transformateur de courant continu en courant continu , qui est une mauvaise appellation quelquefois appliquée pour bien mettre en évidence le fait qu'il n'y a pas eu de progrès important dans la réalisation de ce convertisseur idéal qui non seulement effectuerait une régulation précise du transfert d'énergie d'un voltage d'alimentation à une charge, mais, en outre, qui permettrait de ramener l'énergie dans la direction opposée depuis la charge à travers le même circuit de convertisseur vers le voltage d'alimentation.
Ce retour d'énergie serait souhaitable quand la charge est un moteur entraîné au-dessus de sa vitesse assignée et fonctionnant comme générateur, en fournissant un excès d'énergie qui, dans les agencements de convertisseurs de la technique antérieure, ne pouvait pas être conservé par le retour à travers le convertisseur pour charger une batterie quifornit le voltage d'alimentation ou pour l'emmagasinage dans une série de condensateurs si la source est différente d'une batterie.
Selon l'invention, le circuit de convertisseur est caractérisé en ce qu'il comprend une autre diode connectée entre le second commutateur à semi-conducteur et le conducteur commun, un premier conducteur de commutation connecté entre le conducteur d'entrée et la connexion de prise centrale de la bobine de choc de commutation, et un second condensateur de commutation couplé entre la connexion de prise centrale de la bobine de choc de commutation et la connexion commune entre le deuxième commutateur à semiconducteur et la diode pour éviter la décharge du second condensateur de commutation vers la charge durant le temps de commutation.
Lorsqu'un excès d'énergie est produit sur les conducteurs de charge ou de sortie, on peut donc ramener cet excès d'énergie directement vers le convertisseur. Le circuit convertisseur avec l'unité de contrôle et le filtre peut être branché avec une première voie d'excitation pour alimenter une première charge, le circuit pouvant présenter en outre une seconde voie d'excitation comprenant un second convertisseur, une seconde unité de contrôle et un second filtre branchés pour alimenter une seconde charge et une barre omnibus commune à courant continu, branchée à l'entrée du convertisseur de courant continu en courant continu dans chacune des voies d'excitation, de sorte que l'énergie renvoyée à travers le circuit dans une des deux voies peut être transférée vers la barre omnibus pour alimenter le convertisseur dans une autre voie.
Avec une barre omnibus commune à courant continu, il est aussi possible d'envoyer cet excès d'énergie en retour vers une autre voie d'excitation.
La fig. 1 du dessin annexé représente un diagramme schématique, partiellement sous forme de bloc, montrant un circuit de convertisseur connu et,
les fig. 2A à 5B sont des représentations graphiques utiles pour comprendre le fonctionnement du convertisseur de la fig. 1,
la fig. 6 est un diagramme schématique, partiellement sous forme de bloc, illustrant un mode d'exécution d'un circuit de convertisseur sel.on l'invention, et
la fig. 7 est un diagramme en bloc montrant un circuit d'alimentation utilisant le circuit convertisseur selon l'invention.
Dans le circuit convertisseur représenté dans la fig. 1, l'énergie en courant continu reçue sur un conducteur d'entrée 10 et un conducteur commun 11 est transformée, en réglant le temps de conduction du commutateur à semi-conducteur 12 selon des signaux de porte reçus à partir d'une unité de contrôle 13, en réglant ainsi l'amplitude moyenne de voltage qui passe du réservoir d'énergie 14 sur le conducteur de sortie 15 et le conducteur commun 11 vers une charge 16.
Pour donner plus de détail, on peut utiliser n'importe quelle source convenable telle qu'une batterie, un alternateur (non représenté) ou autre unité, pour appliquer un potentiel d'excitation unidirectionnel aux bornes 17, 18. Quand le commutateur 20 est fermé, le même potentiel unidirectionnel est appliqué entre le conducteur d'entrée 10 et le conducteur commun 11.
Deux moyens de conduction de courant unidirectionnelle représentés sous forme de diodes de déversement 21, 22 sont couplés en série dans le même sens entre le conducteur d'entrée 10 et le conducteur commun 11. Un autre circuit en série entre les conducteurs 10, 11 est achevé par le premier commutateur à semi-conducteur 12, la bobine de choc de commutation 23 et un second commutateur à semi-conducteur 30.
La bobine de choc de commutation 23 comprend une première connexion d'extrémité 24, une première partie d'enroulement 25, une connexion à prise centrale 26, une seconde partie d'enroulement 27 et une seconde connexion d'extrémité 28. Chacun des commutateurs à semi-conducteurs peut être un redresseur au silicium contrôlé ou autre commutateur convenable ayant des éléments analogues à l'anode, à la cathode et à la porte ou à l'élément de contrôle d'un redresseur au silicium contrôlé.
Le conducteur commun 31 est connecté à la connexion commune des diodes 21, 22 à la connexion de prise centrale 26 de la bobine de choc de commutation 23 et à la connexion commune entre deux condensateurs de commutation 32, 33, dont les autres plaques sont respectivement connectées au conducteurs d'entrée 10 et au conducteur commun 11. Le réservoir d'énergie 14 est connecté pour recevoir de l'énergie unidirectionnelle pulsatoire sur des conducteurs 31, 11 et pour faire passer un voltage relativement constant sur des conducteurs 15, 11 vers la charge 16.
On note que des unités de commutation autres que les condensateurs illustrés 32, 33 pourraient être employées pour fournir un niveau approprié d'énergie pour s'en débarrasser dans l'enroulement adjacent de la bobine de choc de commutation 23 lorsque le redresseur au silicium contrôlé est mis en circuit par action de porte. Par exemple, une alimentation indépendante d'énérgie pourrait être fournie et réglée pour appliquer une impulsion de commutation entre les conducteurs 10, 31, quand le redresseur au silicium contrôlé 13 est mis en circuit par action de porte, et entre les conducteurs 31, 11, quand le redresseur au silicium contrôlé 30 est mis en circuit par action de porte. Ainsi, la forme précise des moyens de commutation 30, 33 n'est pas importante pour l'agencement et le fonctionnement de ce circuit convertisseur.
Ce circuit convertisseur fonctionne de la manière suivante. Après qu'une différence de potentiel d'excitation convenable en courant continu ait été appliquée entre les bornes d'entrée 17, 18, le commutateur 20 est fermée pour transférer la même différence de potentiel aux conducteurs 10, 11. L'unité de contrôle 13 est réglée pour appliquer des signaux de porte sur des conducteurs 34, 35 afin de contrôler le temps de conduction du redresseur au silicium contrôlé 12.
En supposant que le redresseur 12 soit mis en circuit par action de porte lorsque le dispositif est excité à un certain temps de référence, par application d'une impulsion de porte sur le conducteur 34 à la porte du redresseur 12, le courant passe de la borne 17 sur le commutateur 20, le redresseur 12, l'enroulement 25 de la bobine de choc de commutation, le conducteur 31, le réservoir d'énergie 14 et le conducteur de sortie 15 vers la charge 16, et sur le conducteur commun 11 vers la borne 18. A ce moment, le condensateur 33 est chargé sur le circuit que l'on vient de décrire de la borne 17 vers le conducteur 31, et sur le conducteur 11 vers la borne d'entrée 18.
Selon le réglage du bouton d'ajustage 13A sur l'unité 13, à un moment ultérieur, on applique une impulsion de porte sur le conducteur 35 vers la porte du redresseur au silicium contrôlé 30 pour commuter ce redresseur en circuit et pour commuter le redresseur 12 hors circuit d'une manière bien connue. En bref, le condensateur 33 se décharge à travers l'enroulement 27 de la bobine de choc de commutation et du redresseur 30 et, avec l'action de transformateur de la bobine de choc de commutation 23, le voltage de maintien exigé est appliqué sur le redresseur 12 pour mettre hors circuit ce redresseur et le maintenir pendant l'intervalle de temps exigé pour que seul le redresseur 30 demeure conducteur. Il est important de noter que le redresseur 30 ne manipule aucune partie du courant de charge, mais est seulement utilisé pour commuter hors circuit le redresseur
12 de transfert d'énergie.
Le résultat de ce contrôle de la conduction du redresseur 12 sera décrit en relation avec les fig. 2A-5B.
La configuration précise du circuit dans l'unité de contrôle 13 n'est pas importante, car de nombreux cir
cuits ont été mis au point et utilisés pour fournir une
première impulsion de porte sur le conducteur 34 et,
ensuite, une seconde impulsion de porte sur le conduc
teur 35 après qu'un certain temps de retard déterminé
par le réglage du bouton 13 A se soit écoulé. Par
exemple, on peut utiliser un circuit de multivibrateur
ayant deux états stables dans lequel le multivibrateur
est toujours réglé au premier état au commencement
de chaque période de temps de référence par une
impulsion provenant d'un oscillateur de référence et
est ensuite réglé au second état après un retard de temps déterminé par le bouton 13 A.
A titre d'exemple, le bouton peut cotrôler la valeur effective d'une résistance
couplée en série avec un condensateur dans un circuit de charge pour régler le temps exigé pour que le condensateur se charge jusqu'à un certain voltage qui, à son tour, peut être utilisé pour régler le fonctionnement du multivibrateur.
En supposant initialement que le bouton 13A soit réglé pour commander le dispositif de convertisseur en fournissant un voltage de sortie à la charge 16 qui est approximativement 3/, d'un voltage d'entrée Ee appliqué entre les bornes 17, 18, on fait alors passer une première impulsion de porte sur le conducteur 34 pour mettre en circuit le redresseur 12 au temps 0.
Comme on le représente sur la fig. 2A, le redresseur
12 reste en circuit pendant approximativement 3/S de la période de temps de référence entre 0 et T. Au temps tl, une impulsion de porte est appliquée sur le conducteur 35 pour mettre en circuit le redresseur 30 et mettre hors circuit le redresseur 12. En conséquence, il n'y a pas d'énergie transférée des bornes d'entrée 17, 18 vers la charge entre les temps tl et T sur la fig. 2A.
Cependant, par suite de la connexion du réservoir d'énergie 14 entre les composants de commutation du convertisseur et la charge 16, un voltage de sortie Es sensiblement constant est passé vers la charge 16 entre les temps 0 et T, comme on le représente sur la fig. 2B. On suppose que le dessin comprend un premier cycle ou une période complète de fonctionnement, de sorte que le voltage de sortie commence à 0 et reste ensuite approximativement à 3/B du voltage d'entrée Ee. On note que, même si le redresseur 12 a été commuté hors circuit au temps ti, la diode de déversement 22 achève un circuit pour le passage de courant à travers le réservoir d'énergie 14 et la charge 16 pour effectuer la prise de moyenne.
Les caractéristiques des composants dans le réservoir d'énergie 14 tendent à maintenir un courant passant entre les temps tl et T à partir du réservoir d'énergie sur le conducteur 15, la charge 16, le conducteur commun 11, la diode 22 et le conducteur 31 jusqu'au côté entrée du réservoir d'énergie 14. Il est évident qu'aucune partie du courant de charge, qui comprend le courant traversant la charge 16 après que le redresseur 12 ait été déconnecté ne traverse le redresseur 30.
Si le réglage de l'unité de 13 est modifié en réglant le bouton 13A pour fournir un voltage de sortie Es qui est approximativement 3/Is de celui du voltage d'entrée Ee le temps de conduction du redresseur 12 est réduit comme on le représente sur la fig. 3A, et le voltage de sortie Es moyen est réduit de manière correspondante, comme on le représente sur la fig. 3B.
Les fig. 4A et 4B illustrent le fonctionnement lorsqu'on produit un voltage de sortie Es approximativement égal aux 3/4 du voltage d'entrée E5 appliqué aux bornes 17, 18 et les fig. SA et 5B représentent le fonc
tionnement correspondant du redresseur 12 et le voltage de sortie moyen lorsqu'une valeur de 50 /o du voltage d'entrée est fournie.
Dans le mode d'exécution d'un convertisseur représenté sur la fig. 6, une batterie 40 est couplée aux bornes d'entrée 17, 18 de sorte que, lorsque le commutateur 20 est fermé, la différence de potentiel fournie par lia batterie est appliquée sur le commutateur 20 et le fusible 41 aux conducteurs d'entrée 10,
10A. Une résistance 42 et une diode de Zener 43 sont couplées en série entre ces conducteurs et un condensateur de filtre d'entrée 44 est également couplé entre les conducteurs 10, 10A.
En plus des diodes de déversement 21, 22, des diodes de retour d'énergie 45, 46 sont couplées en série entre les conducteurs d'entrée, comme on l'a représenté. Pour aider le retour d'énergie durant l'intervalle de commutation et lorsque la charge fournit en fait de l'énergie en excédant par rapport à celle qui passe de la batterie vers la charge, un transformateur de déversement 47 est connecté au conducteur commun 31. Le transformateur de déversement, illustré sous forme d'un autotransformateur, comprend un enroulement primaire 48 et un enroulement secondaire 50. L'enroulement primaire 48 est couplé entre la connexion de prise centrale 26 de la bobine de choc de commutation et la connexion commune entre les diodes 21, 22, et li'enroulement 50 est couplé entre cette connexion commune et la connexion commune entre les diodes 45, 46.
Un condensateur de filtre 51 est couplé en parallèle avec l'enroulement secondaire 50.
Un circuit de suppression de transitoires pour le redresseur 12 comprend un condensateur 52 couplé au conducteur 10, et une résistance 53 couplée entre l'autre plaque du condensateur 52 et la cathode 12c du redresseur 12. Un circuit semblable comprenant un condensateur 54 et une résistance 55 est couplé entre l'anode 30a du redresseur 30 et l'autre conducteur d'entrée 10A.
Une diode 56 est d'une importance et d'une utilité considérables dans le circuit de la fig. 6; on la représente couplée entre la cathode 30c du redresseur 30 de mise hors circuit et le conducteur d'entrée 10A. On note qu'en raison de sa connexion, le condensateur de commutation 33 ne peut se décharger dans la charge 16 durant l'intervalle de commutation; ainsi, aucun courant de chiarge ne traverse le condensateur 33 pour soustraire une partie quelconque de la charge accumulée à partir de ce condensateur.
L'unité de contrôle 57 avec son bouton de réglage 57A a un circuit de sortie semblable à celui de l'unité de contrôle 13, représentée sur la fig. 1. Un premier signal de chronométrage est fourni sur un câble 34 et sur des conducteurs 58, 60 vers le circuit porte-cathode du redresseur 12 pour commuter en circuit cette unité de semi-conducteur. A un temps ultérieur, une impulsion de porte est émise sur le câble 35 et les conducteurs 61, 62, cette impulsion étant appliquée entre la porte et la cathode du redresseur 30 pour commuter cette unité en circuit et mettre hors circuit le commutateur à semi-conducteur 12.
Cependant, l'unité de contrôle 57 diffère de l'unité 13 du fait que trois signaux d'entrée séparés sont également appliqués à l'unité de contrôle 57 pour régler, en relation avec le réglage désiré effectué par le réglage du bouton 57A, l'émission des impulsions de porte sur les câbles 34, 35.
Le voltage appliqué aux conducteurs de sortie 15, 15A est exploré aux conducteurs 63, 64 et transféré sur le câble 65 au côté entrée de l'unité de contrôle 57. Par la connexion d'une résistance 66 entre le conducteur d'entrée 10A et le conducteur de sortie 15A, on fournit un signal sur les conducteurs 67, 68 qui représente le courant passant du convertisseur vers le réservoir d'énergie, l'onduleur 75 et le moteur 16; ce signal est transféré sur le câble 70 vers le côté entrée de l'unité de contrôle 57. Dans cet agencement d'exploration de courant, la résistance 66 n'a une valeur que de quelques ohms pour éviter une grande perte d'énergie transférée vers la charge. Pris ensemble, le conducteur d'entrée 10A, la résistance 66 et le conducteur de sortie 15A peuvent être considérés comme analogues au conducteur commun 11 représenté sur la fig. 1.
Un troisième signal d'information est dérivé du conducteur 71, qu'on représente connecté entre la résistance 42 et la diode de Zener 43, et le conducteur 72, couplé à la connexion commune entre les diodes 21 et 22. Ce troisième signal est transféré sur le câble 73 vers l'unité de contrôle 57. Il est évident que l'unité de contrôle 57 est informée du niveau du voltage d'entrée fourni par la batterie ou autre source, couplée aux bornes d'entrées par suite du signal d'information reçu sur le câble 73. En conséquence, si le voltage d'alimentation s'abaisse, l'unité de contrôle 57 compense automatiquement en étendant la durée de la conduction du redresseur 12, dans chaque période de temps complète suivant la valeur appropriée pour maintenir le voltage de sortie sensiblement constant au niveau réglé au préalable par le réglage du bouton 57A.
Si le voltage de charge tendait à augmenter, le signal d'information approprié passerait sur le câble 65 vers l'unité de contrôle 57 pour réduire de temps de conduction du redresseur 12 dans chaque période de temps complète et réduirait de manière correspondante l'énergie que le convertisseur fait passer de sorte que, pour un voltage augmenté à la charge, le voltage de sortie constant désiré est maintenu entre les conducteurs de sortie 15, 15A. Dans le cas où un courtcircuit de la charge se produirait, le niveau élevé de courant tiré par la charge à travers la résistance 66 fournit un signal sur le câble 70 vers l'unité de contrôle 57 qui assure que le redresseur 12 demeure non conducteur, en empêchant tout drainage sur la batterie ou toute autre source d'énergie, jusqu'à ce qu'on ait remédié à la faute à l'emplacement de la charge.
Le transformateur de déversement 47 et sa connexion dans le circuit d'onduleur pour récupérer l'énergie provenant de la bobine de choc de commutation 23 et pour ramener cette énergie aux conducteurs
d'entrée 10, 10A, sans une remise en circulation
continue à travers le redresseur 12 et le chauffage de ce
redresseur, sont maintenant bien connus dans cette technique et n'ont pas besoin d'être exposés.
En plus de la retenue de charge dans le condensa
teur de commutation 33 effectuée par la connexion de
la diode 56 indiquée ci-dessus, le condensateur 33 peut
charger un voltage qui est égal au voltage d'excitation
appliqué entre les conducteurs d'entrée 10, 10A, plus
deux fois le voltage de déversement (le voltage
appliqué sur un enroulement de la bobine de choc de commutation comme condensateur associé de commutation se débarassea dans la bobine de choc). Avec ce voltage supérieur et la retenue de la charge durant l'in tervaile de commutation, l'efficacité de la commutation est renforcée et le circuit de convertisseur illustré peut faire passer davantage de courant de charge par suite de l'inclinaison de la diode 56.
Sur la fig. 7, on représente deux voies d'excitation couplées en parallèle 100 et 101, couplées à une barre omnibus commune 102 à courant continu, qui, à son tour, est connectée pour recevoir l'énergie d'entrée en courant continu sur un circuit d'entrée 103. Dans l'exemple de réalisation illustré, la batterie 40 fournit de l'énergie unidirectionnelle sur un circuit d'entrée 103 vers la barre omnibus 102, mais on peut connecter, pour fournir de l'énergie à la barre omnibus 102, n'importe quelle source convenable d'énergie telle qu'un générateur thermoélectrique, un circuit de redresseur, une pile à combustible ou autre unité.
La première voie d'excitation 100 comprend un convertisseur de courant continu en courant continu 105 qui peut être du type illustré sur la fig. 6, couplé sur la ligne 106 à la barre omnibus à courant continu 102. Dans cette fig. 7, chaque représentation de ligne ou conducteur (telle que 102, 103 ou 106) peut représenter en fait plusieurs conducteurs électriques, mais la représentation simplifiée est suffisante pour indiquer la distribution d'énergie. Le convertisseur 105 peut ainsi laisser passer de l'énergie en courant continu, reçue à partir de la barre omnibus 102, sur la ligne 107,le filtre 14 et la ligne 15 vers la charge 16 pour exciter celle-ci et, de la même manière, peut faire passer de l'énergie en arrière de la charge vers la ligne 106 et la barre omnibus 102 à courant continu.
Une unité de contrôle 57 est connectée pour appliquer des signaux de contrôle convenables sur la ligne 104 au convertisseur 105, en réglant le fonctionnement du convertisseur et en réglant de manière correspondante le niveau d'énergie qu'on fait passer vers la charge 16. Un moyen de réglage, représenté sous forme d'un bouton 57A, est prévu pour régler le signal de sortie provenant de l'unité de contrôle 57, afin de diriger le fonctionnement du convertisseur pour régler l'excitation de la charge.
De manière semblable, la seconde voie d'excitation
101 comprend un autre convertisseur de courant continu en courant continu 110, couplé sur la ligne
111 à la barre omnibus 102 à courant continu. Le
convertisseur 110 n'a pas besoin d'être du type qui peut faire passer de l'énergie dans les deux directions mais, à titre de description, on le considérera comme
ayant la possibilité de laisser passer de l'énergie en
courant continu dans une première direction sur la
ligne 112, le filtre 113 et la ligne 114 pour exciter la
charge 115 et, également, de laisser passer de l'énergie
dans la direction opposée à partir de la ligne 112 à tra
vers le convertisseur et sur la ligne 111 vers la barre
omnibus à courant continu.
On insiste sur le fait
qu'une augmentation importante d'efficacité et d'éco
nomie de fonctionnement peut être réalisée si une voie
d'excitation unique comprend un convertisseur de cou
rant continu en courant continu, à deux voies. Par
exemple, si on sait que la charge 115 exigera toujours
une excitation constante à un niveau inférieur à celui
sur la barre omnibus 102, le convertisseur 110 de cou
rant continu en courant continu peut être un convertis
seur (ou dispositif d'interruption) à une voie qui laisse
passer de l'énergie dans une seule direction de la barre omnibus vers la charge 115.
L'excès d'énergie provenant de la charge 16 pourrait être alors renvoyé à travers le convertisseur 105 sur la barre omnibus 102 vers le côté entrée du convertisseur 110, dont le fonctionnement est réglé par l'unité de contrôle 116 pour laisser passer des signaux de régulation sur la ligne 117, tel que déterminé par le réglage de l'unité de réglage 118. Des convertisseurs ou dispositifs d'interruption à une seule voie sont maintenant connus dans cette technique et n'exigent pas d'explication supplémentaire.
On doit noter que le circuit de convertisseur décrit peut fonctionner pour une charge nulle et peut également manipuler une charge de régénération en ramenant l'énergie depuis une charge inductive ou un moteur fonctionnant temporairement comme générateur à travers le convertisseur jusqu'au circuit d'entrée.
C'est un avantage important parce que, lorsqu'un onduleur est couplé entre lia sortie du convertisseur et une charge et que la fréquence de l'énergie de sortie d'onduleur est rapidement réduite pour réduire brusquement la vitesse du moteur, le moteur devient temporairement un générateur et pompe une grande quantité d'énergie dans la barre omnibus de courant continu de l'onduleur. Par suite du présent agencement du convertisseur, toute cette énergie est ramenée à travers le convertisseur vers le condensateur d'entrée 44, où cette énergie peut être utilisée pour recharger la batterie 40 ou, dans l'agencement de dispositif, on peut la faire passer sur la barre omnibus à courant continu vers une autre voie d'excitation.
Si un moteur à courant continu était connecté comme charge et excité directement à partir du réservoir d'énergie sans convertisseur intermédiaire, la même récupération d'énergie de régénération serait effectuée lorsque le moteur à courant continu serait entraîné pour devenir un générateur durant le freinage ou autre condition de changement rapide de vitesse.
REVENDICATION I
Circuit convertisseur alimenté en courant continu sur des conducteurs d'entrée pour régler l'amplitude de la tension continue transférée sur des conducteurs de sortie, vers une charge, comprenant une bobine de choc de commutation (23) ayant une connexion de prise centrale (26) et deux connexions d'extrémité (24, 28), un premier commutateur à semi-conducteur (12) couplé entre un des conducteurs d'entrée (10) et une des connexions d'extrémité (24) de la bobine de choc de commutation (23) dans une position pour faire passer un courant vers la charge, et un filtre (14) branché entre la connexion de pris centrale (26) de la bobine de choc de commutation (23) et un des conducteurs de sortie (15),
un second commutateur à semiconducteur (30) couplé entre l'autre des connexions d'extrémité (28) de la bobine de choc de commutation (23) et un conducteur commun (10A), dans une position pour commuter le premier commutateur à semiconducteur (12) sans laisser passer un courant de charge, une diode (21) couplée entre le conducteur d'entrée (10) et la connexion de prise centrale (26) de la bobine de choc de commutation (23) pour transférer l'énergie renvoyée à travers la charge à travers le convertisseur vers le conducteur d'entrée (10) et une unité de contrôle (57) pour appliquer des signaux de porte au premier et au second commutateurs à semiconducteur (12, 30) afin de régler le temps de conduction du premier commutateur et de régler ainsi l'amplitude moyenne de la tension de sortie transférée à la charge par l'intermédiaire du filtre (14),
caractérisé en ce qu'il comprend une autre diode (56) connectée entre le second commutateur à semi-conducteur (30) et le conducteur commun (1ou), un premier conducteur de commutation (32) connecté entre le conducteur d'entrée (10) et la connexion de prise centrale (26) de la bobine de choc de commutation, et un second condensateur de commutation (33) couplé entre la connexion de prise centrale (26) de la bobine de choc de commutation et la connexion commune entre le deuxième commutateur à semi-conducteur (30) et la diode (56) pour éviter la décharge du second condensateur de commutation vers la charge durant le temps de commutation.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Circuit selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (63, 64, 65) pour appliquer à l'unité de contrôle (57) un signal en rapport avec l'amplitude de la tension qu'on fait passer du filtre (14) sur les conducteurs de sortie, pour régler l'amplitude moyenne de la tension de sortie avec le réglage des moyens de réglage (57A) dans l'unité de contrôle en relation avec le signal indiquant le niveau de la tension qu'on fait passer sur les conducteurs de sortie.
2. Circuit selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (71, 72, 73) pour appliquer à l'unité de contrôle (57) un signal en rapport avec l'amplitude de la tension reçu sur les conducteurs d'entrée pour régler l'amplitude moyenne de la tension de sortie en relation avec le réglage des moyens de réglage (57A) et en relation avec le signal indiquant le niveau de la tension d'entrée.
3. Circuit selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (66, 67, 68, 70) pour appliquer à l'unité de contrôle (57) un signal en rapport avec l'amplitude du courant de charge qu'on fait passer du convertisseur vers la charge afin de régler l'amplitude moyenne de la tension de sortie en relation avec le réglage des moyens de réglage (57A) et en rela tion avec le signal indiquant le niveau du courant de charge.
REVENDICATION II
Utilisation du circuit convertisseur selon la revendication I dans un circuit d'alimentation, ce circuit convertisseur étant branché en parallèle à un second circuit convertisseur similaire, caractérisé en ce que le convertisseur (105), D'unité de contrôle (57) et le filtre (14) du premier circuit convertisseur sont branchés à une première voie d'excitation (100) pour alimenter une première charge (16), que le convertisseur (110), l'unité de contrôle (116) et le filtre (113) dudit second circuit convertisseur sont branchés à une seconde voie d'excitation (101) pour alimenter une seconde charge (115) et en ce que l'entrée du convertisseur de courant continu en courant continu (105, 110) dans chacune des voies d'excitation est branchée à une barre omnibus commune à courant continu (102),
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