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Title:
ELECTRICAL SUPPLY GENERATOR FOR LOW‑VOLTAGE SEMI‑ALTERNATING LOADS AND CORRESPONDING ELECTRONIC CIRCUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/084946
Kind Code:
A2
Abstract:
There is proposed an electrical supply generator of the chopped type (300) for low‑voltage semi‑alternating loads intended to be powered by an alternating voltage, the generator comprising a full-wave rectifier block (33) linked across the terminals of an AC electrical current source (31) and delivering a four‑way rectified voltage (Vb). The generator is such that it comprises a first AC/AC voltage step‑down converter block (34) receiving the four‑way rectified voltage and delivering, to the terminals of a first low‑voltage semi‑alternating load, a first stepped‑down rectified voltage (Vs).

Inventors:
RASOANARIVO FRANCOIS BERTIN (FR)
GAILLY ALEXANDRE (FR)
Application Number:
PCT/EP2011/073407
Publication Date:
June 28, 2012
Filing Date:
December 20, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CHROMLECH (FR)
RASOANARIVO FRANCOIS BERTIN (FR)
GAILLY ALEXANDRE (FR)
International Classes:
H02M5/293; H02M1/42; H05B39/04
Foreign References:
US20100123448A12010-05-20
GB2093613A1982-09-02
US20100244789A12010-09-30
US20100097828A12010-04-22
EP0573197A11993-12-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
GUENE, Patrick (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Générateur d'alimentation électrique (300, 400) pour charge(s) semi- alternative^) basse tension destinée(s) à être alimentée(s) par une tension alternative, ledit générateur comprenant un bloc redresseur double alternance (33, 41) relié aux bornes d'une source de courant électrique alternatif (31) et délivrant une tension redressée double alternance (Vb),

caractérisé en ce que ledit générateur comprend un premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif (34, 42) recevant ladite tension redressée double alternance, ledit premier bloc étant configuré de telle sorte que :

- il est commandé au moyen de signaux de modulation à largeur d'impulsion constante, de manière à obtenir un comportement linéaire dudit premier bloc ; et il délivre, aux bornes d'une première charge semi-alternative basse tension, une première tension redressée double alternance abaissée (Vs).

2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif comprend un convertisseur de tension Buck (« Step Down Converter » en anglais).

3. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif monté en parallèle avec ledit premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, chaque deuxième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif recevant ladite tension redressée double alternance, ledit deuxième bloc étant configuré de telle sorte que :

il est commandé au moyen de signaux de modulation à largeur d'impulsion constante, de manière à obtenir un comportement linéaire dudit deuxième bloc ; et

il délivre, aux bornes de ladite première charge, une deuxième tension redressée double alternance abaissée.

4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un troisième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif monté en parallèle avec ledit premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, chaque troisième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif recevant ladite tension redressée double alternance, ledit troisième bloc étant configuré de telle sorte que :

il est commandé au moyen de signaux de modulation à largeur d'impulsion constante, de manière à obtenir un comportement linéaire dudit troisième bloc ; et

il délivre, aux bornes d'une deuxième charge semi-alternative basse tension, une troisième tension redressée double alternance abaissée.

5. Générateur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle pour synchroniser lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif dans un cycle de génération d'alimentation, ledit cycle de génération d'alimentation comprenant, selon une séquence d'activation prédéterminée, un nombre prédéterminé d'intervalles de temps associés chacun à l'un desdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif, chaque bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif étant activé pendant l'intervalle de temps qui lui est associé.

6. Générateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits intervalles de temps sont de durée sensiblement identique pour une valeur de tension redressée abaissée donnée.

7. Générateur selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande configurés pour commander lesdits moyens de contrôle de sorte à maintenir une répartition uniforme d'énergie consommée entre lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif dans le cycle de génération d'alimentation, et protéger ledit générateur contre une surcharge en tension et/ou un court-circuit.

8. Générateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent au moins un microcontrôleur configuré pour :

recevoir une première information relative à un courant d'entrée dans ledit bloc redresseur double alternance, et des secondes informations relatives à des courant et tension en sortie de chaque bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif ; générer un ensemble de signaux de commande à partir desdites première et secondes informations ;

transmettre ledit ensemble de signaux de commande vers lesdits moyens de contrôle.

9. Générateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif sont identiques.

10. Circuit électronique caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

Description:
Générateur d'alimentation électrique pour charges semi-alternatives basse tension et circuit électronique correspondant.

1. DOMAINE DE L'INVENTION

Le domaine de l'invention est celui des alimentations électroniques. Plus précisément, l'invention concerne un générateur d'alimentation électrique du type à découpage pour une ou plusieurs charge(s) semi-alternative(s) basse tension (ou équivalent) destinée(s) à être alimentée(s) par une tension alternative (par exemple, du type sinusoïdale, carrée, etc.).

Par générateur, on entend un dispositif susceptible de faire varier l'intensité du courant électrique (et donc la puissance) traversant une telle charge semi- alternative.

Par basse tension, on entend une tension inférieure, par exemple, à 50 volts. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'alimentation de lampes basse tension (par exemple, des lampes halogènes) de puissance (par exemple, supérieure à 100W) utilisées dans le domaine de l'éclairage scénique artistique et/ou événementiel, pour les concerts, le théâtre, les spectacles, les discothèques, etc.

2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE

A ce jour, on connaît différents types de dispositif variateur (aussi appelé gradateur) de l'intensité du courant électrique dans une charge (par exemple, une lampe). Outre les traditionnels gradateurs à triac ou à thyristors, fonctionnant selon le principe du hachage de la sinusoïde du courant alternatif distribué, on connaît également des dispositifs de type « flyback ».

La figure 1 représente un tel dispositif de type « flyback ». Ce dispositif 100 comprend un circuit générant une tension à fréquence élevée, typiquement plusieurs dizaines de kilohertz, couplé magnétiquement à un circuit secondaire intégrant la charge dont on désire faire varier l'intensité.

Les enroulements 7, 10 et 2 constituent le transformateur T et sont couplés magnétiquement sur un même noyau. Le condensateur 8 fait partie du circuit de démagnétisation du système.

Le circuit primaire 1 comprend un condensateur de filtrage 13 de forte capacité. L'ensemble pont redresseur 4 et condensateur de filtrage 13 permet de produire une tension sensiblement continue à partir de la source de courant alternatif 12. Le circuit secondaire 2 intègre en série la charge, par exemple, une lampe halogène 3, dont on désire faire varier la luminosité. Ce circuit secondaire est couplé magnétiquement au circuit primaire 1, par le biais de l'enroulement secondaire du transformateur T.

La variation d'énergie dans la lampe 3 est obtenue en modulant la durée de fermeture de l'interrupteur 9. De fait, plus longue est cette durée de fermeture et plus importante est l'énergie transmise à la lampe 3 par le biais du couplage magnétique opéré par le transformateur T.

L'inconvénient majeur de ce type connu de gradateur à transformateur réside dans le fait qu'il nécessite un transformateur et un condensateur de filtrage de forte capacité. Ce type connu de gradateur à transformateur est donc lourd, encombrant et coûteux.

Par ailleurs, le transformateur est une source de bruit électromagnétique important. Ce qui est particulièrement gênant.

La figure 2 représente un autre type connu de gradateur à découpage de phase en pont complet.

Le gradateur 200 comprend un ensemble pont redresseur de tension 21 et condensateur de filtrage 22, permettant de produire une tension Vb sensiblement continue à partir d'une source de courant alternatif 20.

Le gradateur 200 comprend un circuit de découpage dit « en pont complet », comportant quatre interrupteurs 23, 24, 25 et 26, par exemple, quatre transistors à grille isolée. Un filtre passe bas de sortie, formé par une inductance 27 et un condensateur 28, coopère avec le circuit de découpage de manière à délivrer aux bornes d'une charge 29 une tension alternative de sortie Vs dont l' amplitude est plus faible que la tension alternative présente à l'entrée du pont redresseur 21.

Ce type de gradateur à découpage en pont complet est bien connu de l'homme du métier. Son fonctionnement n'est donc pas détaillé ci-après. On rappelle uniquement que l'énergie transmise à la charge 29 est directement dépendante de la durée de fermeture des interrupteurs 23, 24, 25 et 26.

Ce gradateur à découpage connu présente un certain nombre d'inconvénients. Un premier inconvénient du gradateur à découpage en pont complet réside dans le fait qu'il nécessite un condensateur de filtrage encombrant et relativement onéreux.

Par ailleurs, ce type connu de gradateur à découpage en pont complet émet une grande quantité de bruit en hautes fréquences.

Un autre inconvénient du gradateur à découpage en pont complet réside dans le fait qu'il nécessite un circuit de commande des interrupteurs relativement complexe (quatre interrupteurs à synchroniser).

Le condensateur du filtre passe bas en sortie est généralement de forte capacité. Ce condensateur emmagasine donc une grande quantité d'énergie. Ce qui peut provoquer des problèmes de surtension (stress) au niveau de la charge et dégrader la précision du contrôle en faible tension (par exemple, en dessous de 28 volts).

3. OBJECTIFS DE L'INVENTION

L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique.

Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir un générateur d'alimentation électrique qui ne nécessite pas l'utilisation d'un transformateur lourd et encombrant.

Au moins un mode de réalisation particulier de l'invention a pour objectif de fournir un tel générateur qui ne nécessite pas l'utilisation d'une capacité de filtrage d'entrée (c'est-à-dire montée en sortie du pont redresseur de tension) encombrante et coûteuse.

Au moins un mode de réalisation particulier de l'invention a pour objectif de fournir un tel générateur qui permet de contrôler rapidement et efficacement l'amplitude de la tension d'alimentation fournie à une charge semi-alternative basse tension.

Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir un tel générateur qui soit notamment bien adapté à la gestion de l'alimentation d'une pluralité de charges basse tension, tout en minimisant les perturbations électromagnétique s .

Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir un tel générateur qui soit compatible avec tous les dispositifs d'éclairage scénique artistique et/ou événementiel existants comprenant une ou plusieurs lampes halogènes basse tension ou tout autre type de charge semi-alternative de même nature.

Enfin, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un autre objectif est de fournir un tel générateur qui soit compact et simple à fabriquer.

4. EXPOSÉ DE L'INVENTION

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un générateur d'alimentation électrique selon la revendication 1.

Ainsi, il est proposé d'alimenter une charge basse tension (par exemple une lampe halogène basse tenson) (par basse tension on entend une tension inférieure à 50V) avec une tension alternative redressée double alternance. Pour ce faire, on utilise un bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif monté entre le bloc redresseur double alternance et la charge. Le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif selon l'invention permet de diminuer l'amplitude de la tension alternative redressée délivrée directement en sortie du bloc redresseur double alternance. Ainsi, et contrairement aux techniques de l'art antérieur précitées, il n'est prévu aucun filtre (par exemple, un condensateur de forte valeur) encombrant et coûteux entre le bloc redresseur double alternance et le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif Par ailleurs, l'absence d'un tel filtre se traduit par un réglage plus rapide et plus fiable de l'amplitude de la tension redressée abaissée. On note également que le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif selon l'invention permet de s'affranchir de l'utilisation d'un étage de correction active du facteur de puissance (« PFC » pour « power factor correction » en anglais). Cet étage PFC est généralement monté à la sortie du bloc redresseur et est utilisé pour analyser et corriger en temps réel l'allure du courant consommé au réseau.

De façon avantageuse, le premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif comprend un convertisseur de tension Buck (ou abaisseur de tension, ou « Step Down Converter » en anglais).

Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de l'utilisation d'un convertisseur de tension Buck. En effet, il est proposé de fournir en entrée du convertisseur de tension Buck une tension alternative redressée à double alternance, de manière à obtenir en sortie une tension alternative redressée à double alternance de plus faible amplitude. Généralement, un convertisseur de tension Buck est utilisé pour convertir une tension continue en une autre tension continue de plus faible valeur.

Comme on le verra par la suite, l'architecture matérielle d'un convertisseur de tension Buck comprend un nombre réduit de composants. Le générateur selon l'invention est donc compact et peu coûteux.

Avantageusement, le générateur comprend au moins un deuxième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif monté en parallèle avec ledit premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, chaque deuxième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif recevant ladite tension redressée double alternance et délivrant, aux bornes de ladite première charge, une deuxième tension redressée abaissée.

De cette façon, on augmente la puissance fournie à la charge.

De façon avantageuse, le générateur comprend au moins un troisième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif monté en parallèle avec ledit premier bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, chaque troisième bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif recevant ladite tension redressée double alternance et délivrant, aux bornes d'une deuxième charge semi- alternative basse tension, une troisième tension redressée abaissée.

Le générateur selon l'invention permet donc d'alimenter une pluralité de charges (identiques ou distinctes), par exemple, neuf lampes halogènes basse tension embarquées sur un dispositif d'éclairage scénique. Il est proposé d'associer un bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif à chaque charge. Ceci permet un contrôle individuel de l'alimentation de chacune des charges. Ainsi, il est possible d'appliquer des tensions redressées d'amplitude différente aux bornes des charges. Ce qui est particulièrement avantageux en termes de qualité de rendu lumineux.

Avantageusement, le générateur comprend des moyens de contrôle pour synchroniser lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif dans un cycle de génération d'alimentation, ledit cycle de génération d'alimentation comprenant, selon une séquence d'activation prédéterminée, un nombre prédéterminé d'intervalles de temps associés chacun à l'un desdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, chaque bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif étant activé pendant l'intervalle de temps qui lui est associé.

Ainsi, il est proposé de répartir dans le temps (c'est-à-dire dans le cycle de génération d'alimentation) les périodes d'activation des différents blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif Dans un mode de réalisation particulier, la séquence d'activation est telle que les moyens de contrôle permettent d'activer l'un après l'autre les blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif, tout en évitant d'en activer plusieurs simultanément. Ceci permet d'améliorer la réponse en termes d'harmoniques et de minimiser les perturbations électromagnétiques émises par le générateur.

Avantageusement, lesdits intervalles de temps sont de durée sensiblement identique pour une valeur de tension redressée abaissée donnée.

De cette façon, on répartit de manière équilibrée l'énergie entre les différentes charges.

De façon avantageuse, le générateur comprend des moyens de commande configurés pour commander lesdits moyens de contrôle de sorte à maintenir une répartition uniforme d'énergie consommée entre lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif dans le cycle de génération d'alimentation, et protéger ledit générateur contre une surcharge en tension et/ou un court-circuit.

Avantageusement, lesdits moyens de commande comprennent au moins un microcontrôleur configuré pour :

recevoir une première information relative à un courant d'entrée dans ledit bloc redresseur double alternance, et des secondes informations relatives à des courant et tension en sortie de chaque bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif ;

générer un ensemble de signaux de commande à partir desdites première et secondes informations ;

- transmettre ledit ensemble de signaux de commande vers lesdits moyens de contrôle. De façon avantageuse, lesdits premier, deuxième(s) et/ou troisième(s) blocs convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif sont identiques.

La fabrication du générateur selon l'invention est donc simple et peu coûteuse. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un circuit électronique comprenant le générateur d'alimentation électrique précité.

5. LISTE DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1, décrit ci-dessus en relation avec l'art antérieur, présente un exemple d'un dispositif de type alimentation à découpage « flyback » connu ;

la figure 2, décrit ci-dessus en relation avec l'art antérieur, présente un exemple d'un gradateur à découpage de phase en pont complet connu ;

la figure 3 présente le schéma synoptique d'un générateur d'alimentation électrique conforme à un mode de réalisation de l'invention ;

la figure 4 présente le schéma détaillé d'un générateur d'alimentation électrique selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

la figure 5 présente un exemple de chronogramme illustrant les formes des tensions en différents points du générateur de la figure 4 ;

- la figure 6 présente un exemple de chronogramme illustrant des signaux de modulation à largeur d'impulsion constante ;

la figure 7 présente une variante de réalisation d'un bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif conforme à l'invention ; et

la figure 8 représente un cycle de génération d'alimentation selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

6. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION

La figure 3 présente le schéma synoptique d'un générateur d'alimentation électrique conforme à un mode de réalisation de l'invention.

Le générateur d'alimentation électrique 300 est en charge de transformer une tension alternative d'entrée Ve, fournie par une source de courant électrique alternatif

31, en une tension alternative de sortie Vs d'amplitude plus faible, mais de même fréquence. La tension alternative de sortie Vs alimente une charge semi-alternative basse tension 32 telle que, par exemple, une lampe halogène basse tension de forte puissance.

Dans l'exemple de la figure 3, la tension alternative d'entrée Ve est la tension du secteur d'alimentation électrique, typiquement 230 volts 50 Hertz.

Le générateur d'alimentation électrique 300 comprend un bloc redresseur double alternance 33 branché sur le secteur d'alimentation électrique. Le bloc redresseur double alternance 33 est en charge de transformer la tension alternative d'entrée Ve en une tension redressée double alternance Vb.

Le générateur d'alimentation électrique 300 comprend un bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif- alternatif 34 connecté à la sortie du bloc redresseur double alternance 33. Le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif 34 est en charge de transformer la tension redressée double alternance Vb en une autre tension Vs redressée double alternance de plus faible amplitude (aussi appelée par la suite tension redressée abaissée). Dans l'exemple de la figure 3, la tension redressée Vs est de 24 volts.

Ainsi, l'invention propose un nouveau générateur d'alimentation électrique qui est compact et économique puisque aucun condensateur de filtrage, ni d'étage PFC n'est placé entre le bloc redresseur double alternance et le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif

La figure 4 présente le schéma détaillé d'un générateur d'alimentation électrique selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

Le générateur d' alimentation électrique 400 comprend un seul canal d'alimentation (un seul bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif) destiné à alimenter une seule charge semi-alternative basse tension.

Le générateur d'alimentation électrique 400 comprend un bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif 42 monté entre un bloc redresseur double alternance 41 et la charge 43.

Dans cet exemple de réalisation, le bloc redresseur double alternance 41 comprend un pont redresseur comportant quatre diodes montées de telle sorte à redresser le courant en sortie du pont. Le pont redresseur comprend quatre points de connexion A, B, C et D. Le point A est connecté à une première borne 401 d'une source d'alimentation alternative sinusoïdale (non représentée) et le point D à une deuxième borne 402 de la source d'alimentation. Le pont redresseur délivre entre les points C et B une tension redressée double alternance Vb. La figure 5 représente un chronogramme illustrant la forme d'onde de la tension redressée double alternance Vb.

Dans l' exemple de la figure 4, le bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif 42 comprend un convertisseur de tension Buck (« Step Down Converter » en anglais) (ou hacheur abaisseur de tension). Le convertisseur de tension Buck comprend deux bornes d'entrée 421 et 422 et deux bornes de sortie 423 et 424 auxquelles sont reliées les bornes de la charge 43. La borne d'entrée 421 est connectée au point C et la borne d'entrée 422 au point B. Ainsi, il est proposé d'attaquer l'entrée du convertisseur de tension Buck directement avec la tension redressée double alternance Vb. Le convertisseur de tension Buck hache et filtre la tension redressée double alternance Vb pour délivrer aux bornes de la charge 43 une tension redressée double alternance Vs de plus faible amplitude. La forme d'onde de la tension redressée abaissée Vs est illustrée sur le chronogramme de la figure 5. La relation entre la tension redressée Vb et la tension redressée abaissé Vs s'écrit de la façon suivante :

Vs = a x Vb, où a est le rapport cyclique de découpage (décrit ci-après) et

0<α<1.

Le fait d'utiliser un convertisseur de tension Buck pour convertir une tension redressée double alternance en une autre tension redressée double alternance de plus faible amplitude est une approche nouvelle, qui va également à l'encontre des habitudes de l'homme du métier. En effet, on utilise généralement un convertisseur de tension Buck pour convertir une tension continue en une autre tension continue de plus faible valeur.

On décrit maintenant en référence aux figures 4, 5 et 6, l'architecture et le fonctionnement d'un exemple d'un tel convertisseur de tension Buck.

Le convertisseur de tension Buck comprend deux transistors bipolaires 43 et 44 montés en demi-pont et alimentés par la tension redressée double alternance Vb. Le demi-pont présente un point milieu E auquel est connecté un filtre passe bas, formé par une inductance 45 et un condensateur 46. Les bornes du condensateur 46 correspondent aux bornes de sortie 423 et 424. Le générateur d'alimentation électrique 400 comprend un circuit de contrôle (par exemple, un micro-contrôleur) (non représenté) en charge de commander les états passant et bloqué des transistors 43 et 44. Pour ce faire, le circuit de contrôle génère un signal SI de modulation à largeur d'impulsion constante. La fréquence du signal SI est fixe. Le signal SI de modulation à largeur d'impulsion constante est appliqué sur la base du transistor 43. Les transistors 43 et 44 sont commandés en alternance (lorsque le transistor 43 est passant, le transistor 44 est bloqué, et vice versa). Ainsi, un signal S2, qui est l'inverse du signal SI, est appliqué sur la base du transistor 44.

La figure 6 représente un chronogramme illustrant la forme d'onde des signaux SI et S2 de modulation à largeur d'impulsion constante.

Dans l'exemple de la figure 6, le circuit de contrôle obtient les signaux SI et S2 en modulant une porteuse triangulaire, bipolaire, à la fréquence de 50 KHz par les deux signaux suivant :

un signal « de », dont la valeur est égale à une portion de la tension redressée double alternance Vs ; et

un signal « de - ôc », ôc étant fonction du temps mort, noté « tm », entre les deux signaux de commande SI et S2.

La période notée « Ton » correspond à la durée pendant laquelle le transistor 43 conduit (état passant). La puissance délivrée à la charge peut ainsi varier en modifiant le rapport cyclique de découpage a correspondant au rapport de la durée Ton sur la période T du signal S 1.

De nouveau en référence à la figure 5, on peut distinguer sur chaque période T de fonctionnement (aussi appelé cycle de génération d'alimentation) deux phases distinctes :

- phase 1 : le transistor 43 conduit et le transistor 44 est bloqué. La tension Vf au point milieu E suit l'évolution de la tension redressée double alternance Vb. Le courant traversant l'inductance 45 augmente. Une partie du courant charge le condensateur 46 et une autre partie circule vers la charge 43 ;

phase 2 : le transistor 43 est ouvert et le transistor 44 conduit afin d'assurer la continuité du courant dans l'inductance 45. La tension Vf au point milieu E est sensiblement nulle. Le courant traversant l'inductance 45 diminue et le condensateur 46 se décharge via la charge 43.

Cette phase 2 se poursuit alors par une nouvelle phase 1 d'une nouvelle période

T.

Le fonctionnement décrit ci-dessus est identique quel que soit le rapport cyclique de découpage a choisi.

On note que, contrairement à la technique de l'art antérieur décrite ci-dessus en relation avec la figure 2 et selon laquelle les transistors 23, 24, 25 et 26 sont commandés au moyen de signaux de modulation à largeur d'impulsion variable, le fait de commander les transistors au moyen de signaux de modulation à largeur d'impulsion constante permet d'utiliser un condensateur de filtrage 46 de plus faible capacité, travaillant à plus haute fréquence. Ce qui permet de réduire les problèmes de surtension (stress) au niveau de la charge et d'améliorer la précision du contrôle en faible tension. Ainsi, le fait de commander par un MLI constant permet d'avoir une consommation sinusoïdale, et donc une comportement linéaire vis-à-vis du réseau.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif illustré à la figure 4.

En particulier, elle s'applique de manière similaire au bloc convertisseur abaisseur de tension alternatif-alternatif comprenant plusieurs convertisseur de tension Buck montés en parallèle.

Dans une première variante de réalisation, le générateur d'alimentation électrique selon l'invention comprend plusieurs canaux d'alimentation (plusieurs convertisseurs de tension Buck montés en parallèle) destinés chacun à alimenter une charge semi-alternative basse tension. Selon cette première variante de réalisation, on associe à chaque charge un convertisseur de tension Buck. De cette façon, on contrôle de manière individuelle l'alimentation délivrée à chacune des charges. A titre d'exemple, dans le domaine de l'éclairage scénique, on connaît des dispositifs d'éclairage comprenant neuf lampes halogènes identiques de puissance maximum de 300W. Pour alimenter un tel dispositif d'éclairage, le générateur d'alimentation électrique selon l'invention pourra comprendre un pont redresseur alimentant neuf convertisseurs de tension Buck montés en parallèle. Dans une variante de réalisation, le générateur d'alimentation électrique selon l'invention pourra comprendre trois ponts redresseur alimentant chacun trois convertisseurs de tension Buck montés en parallèle.

Dans une deuxième variante de réalisation, le générateur d'alimentation électrique selon l'invention comprend plusieurs canaux d'alimentation (plusieurs convertisseurs de tension Buck montés en parallèle) destinés à alimenter la même charge semi-alternative basse tension. Ainsi, un générateur d'alimentation électrique comprenant N convertisseurs Buck en parallèle sera capable de délivrer une alimentation de puissance N fois plus puissante qu'avec un seul convertisseur Buck. Par ailleurs, avec un tel générateur, le courant provenant du pont redresseur sera réparti sur les N convertisseurs Buck. Ce qui a pour avantage de réduire la pollution harmonique et les perturbations électromagnétique. Cette deuxième variante de réalisation est illustrée sur la figure 7. Le fonctionnement de chacun des convertisseurs de tension Buck 71, 72 et 73 est similaire à celui du convertisseur de tension Buck décrit précédemment en relation avec la figure 5, et n'est donc pas décrit de nouveau ci-après. La charge 74 est, par exemple, une lampe halogène basse tension de puissance maximum de 2700W.

A titre d'exemple, la figure 8 représente un cycle de génération d'alimentation d'un générateur comprenant cinq convertisseurs Buck en parallèle. Le cycle de génération d'alimentation comprend cinq intervalles de temps associés chacun à un convertisseur Buck. Par exemple, l'intervalle de temps noté « tl » est associé au convertisseur Buck 71 (de la figure 7), l'intervalle de temps noté « t2 » au convertisseur Buck 72, l'intervalle de temps noté « t3 » au convertisseur Buck 73, etc. Pendant l'intervalle de temps tl, un signal Hl de modulation à largeur d'impulsion constante est généré et appliqué sur la base du transistor 71 1. Pendant l'intervalle de temps t2, un signal H2 de modulation à largeur d'impulsion constante est généré et appliqué sur la base du transistor 721, ... et ainsi de suite. Ainsi, le déphasage s'ajuste automatiquement en fonction du nombre de phase (c'est-à-dire de convertisseur Buck) mise enjeu.