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Dispositif régulateur de tension La présente invention a pour objet un dispositif régulateur de tension.
Le brevet principal No 359204 a pour objet un dispositif régulateur de tension qui est caractérisé par des moyens pour redresser la tension d'une source de courant à tension alternative, un condensateur de filtrage, un circuit de charge pour charger ledit condensateur à partir de la tension redressée, ce circuit de charge comprenant l'enroulement d'une réactance saturable présentant un noyau à boucle d7hys- térésis sensiblement rectangulaire, et un circuit de décharge pour ledit condensateur, ce circuit de décharge comprenant ledit enroulement et l'espace anode-cathode d'un tube commandé par la tension aux bornes dudit condensateur.
Ce dispositif utilise donc une réactance saturable comportant un noyau dont la boucle d'hystérésis (courbe de magnétisation B, H) a approximativement une forme rectangulaire. L'impédance que présente un tel enroulement est très basse quand le noyau est saturé et très élevée quand il ne l'est pas. Pour citer un cas pratique, le courant passant par cet enroulement pour une tension et une fréquence données peut tomber d'une valeur de l'ordre de 8 ampères quand le noyau est saturé à une valeur de l'ordre de 10 mA quand le noyau ne l'est pas.
Cette réactance fonctionne ainsi approximativement comme un interrupteur qui peut être commandé en faisant passer le noyau de l'état saturé à l'état non saturé ou vice versa ; cet interrupteur ne présente évidemment pas de position réelle correspondant à un circuit ouvert.
Dans les diverses formes d'exécution décrites de ce dispositif, on utilise un redresseur en pont, et, dans certains cas, ceci présente des inconvénients. En outre, il s'est révélé qu'il n'était pas toujours judicieux de faire passer le courant du circuit de décharge du condensateur de filtrage par l'enroulement disposé sur le circuit de charge, parce que cela imposait certaines limitations. Le but de la présente invention est d'éviter ces limitations et inconvénients et en particulier de permettre l'utilisation d'un redresseur dou- bleur de tension à la place d'un redresseur en pont. Parmi les avantages d'un tel redresseur sur un redresseur en pont, on peut indiquer que le nombre de diodes redresseuses est réduit.
Dans un appareil destiné à résister à un large domaine de températures ambiantes - par exemple dans un appareil utilisé dans les régions tropicales - cela représente une économie importante car les redresseurs susceptibles de résister à de telles conditions sont très coûteux.
Le dispositif régulateur de tension faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour redresser la tension d'une source de tension alternative, un condensateur de filtrage, un circuit de charge pour charger ledit condensateur à partir de la tension redressée, ce circuit de charge comprenant un enroulement d'une réactance saturable présentant un noyau à boucle d'hys- térésis sensiblement rectangulaire, et un circuit de décharge pour ledit condensateur, ce circuit de décharge comprenant un nouvel enroulement disposé sur ledit noyau et l'espace anode-cathode d'un tube commandé au moins par la tension présente aux bornes dudit condensateur.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, cinq formes d'exécution du dispositif selon l'invention et un diagramme explicatif.
Les fig. 1, 2, 4, 5 et 6 sont les schémas de ces formes d'exécution, respectivement.
La fig. 3 est le diagramme explicatif.
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Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, une tension d'entrée alternative est appliquée à des bornes 1 de l'enroulement primaire d'un transformateur 2 dont l'enroulement secondaire est connecté à une diagonale d'un pont comprenant quatre redresseurs 3. Une extrémité de la seconde diagonale est connectée à l'une de deux bornes de sortie 8 à travers un enroulement 4 disposé sur le noyau d'une réactance saturable, ce noyau présentant une boucle d'hystérésis sensiblement rectangulaire.
Un condensateur de filtrage 5 est monté entre les bornes 8 de même qu'un potentiomètre 73 qui fournit par son curseur 72 une tension à un amplificateur à courant continu 71 qui amplifie cette tension pour l'appliquer à la grille de commande d'un tube 61. Ce tube est monté en série avec un second enroulement 41 de la réactance saturable, entre les bornes de sortie 8. Une résistance 90 est connectée entre les extrémités de la diagonale de sortie du pont de redresseurs. Dans la fig. 1, comme dans les autres figures du dessin, les lettres S et F sont utilisées pour indiquer le début et la fin des enroulements et ceux-ci sont censés être tous bobinés dans le même sens.
La résistance 90 produit ce qu'on peut appeler un courant de polarisation à travers l'enroulement 4. Le courant redressé s'écoule à travers l'enroulement 4 vers la borne de sortie supérieure (fig. 1) de manière à produire la saturation du noyau dans un sens, tandis que le courant de polarisation s'écoule en sens opposé afin de produire un état proche de la saturation du noyau dans le sens opposé. Le tube 61 assure, au moyen de l'enroulement 41, la commande requise de la magnétisation du noyau. La magnétisation produite par le courant du tube à travers l'enroulement 41 s'oppose à celle due au courant s'écoulant à travers la résistance 90 et l'enroulement 4.
L'action du courant du tube, variant avec le potentiel de grille, produit une magnétisation résultante telle que la tension de sortie est maintenue au niveau requis.
Il existe une différence entre le circuit représenté à la fig. 1 et celui représenté à la fig. 1 du brevet principal, en ce qui concerne la commande du tube 61 et celle du tube 6 de la fig. 1 du brevet principal.
La commande envisagée pour le tube 61 présente un avantage dans certains cas, car si une préamplifica- tion de la tension à appliquer à la grille du tube de commande est nécessaire, un seul étage d'amphfica- tion suffit pour cette préamplification, tandis que dans le cas de la fig. 1 du brevet principal, il faut utiliser un amplificateur à deux tubes.
Dans la seconde forme d'exécution, qui est représentée à la fig. 2, on utilise seulement deux redresseurs 31 et 32 à la place du pont de quatre redresseurs. De même, au lieu d'un seul condensateur de filtrage, on emploie deux condensateurs de filtrage 51 et 52 similaires. L'enroulement secondaire du transformateur 2 est connecté aux bornes d'un circuit comprenant le redresseur 31, un enroulement 42 disposé sur le noyau de la réactance et le con- densateur 51 ; il est connecté aussi aux bornes d'un circuit comprenant le redresseur 32, un second enroulement 43 disposé sur le noyau de la réactance et le second condensateur 52.
Les deux enroulements 42 et 43 sont opposés magnétiquement, comme indiqué par les lettres S et F, en ce qui concerne le courant de charge dans l'unetlecourant dedécharge dans l'autre. L'espace anode-cathode d'un tube de commande 62 est connecté entre le point de jonction des éléments 31 et 42 et le côté de sortie du condensateur 52, et une tension proportionnelle à celle produite entre les bornes de sortie est appliquée à une borne 7 reliée à la grille de commande du tube 62.
La tension sur cette borne 7 peut être obtenue de diverses manières, par exemple au moyen d'un potentiomètre et d'un amplificateur à courant continu comme dans la forme d'exécution de la fig. 1. Le fonctionnement du circuit redresseur représenté à la fig. 2 est illustré par le diagramme de la fig. 3 dont la ligne supérieure représente le courant (en fonction du temps) à travers le redresseur 31 et la ligne inférieure représente de même le courant à travers le redresseur 32.
La période C est celle de la source de tension alternative. Un enroulement (42 ou 43) étant compris dans le circuit de chaque redresseur à une alternance (31 ou 32), et les impulsions de courant d'une alternance se produisant alternativement (fig. 3), on voit que l'effet sur le noyau des deux enroulements 42 et 43 est le même que si l'on emploie un redressement des deux alternances.
La forme d'exécution représentée à la fig. 4 diffère légèrement de celle représentée à la fig. 2. La modification consiste en ce que l'anode du tube 62 n'est pas connectée au point de jonction des éléments 31 et 42. On utilise un enroulement supplémentaire 44 à fil fin, l'anode du tube 62 étant connectée à une extrémité de cet enroulement. L'avantage d'un nombre accru de spires dans le circuit du tube est que, pour un nombre donné d'ampères-tours,
un courant moindre est nécessaire depuis le tube et qu'un tube plus petit peut être utilisé. L'étendue de la réduction du courant du tube que l'on peut obtenir de cette manière est limitée par le fait que la chute de tension due au passage du courant continu dans l'enroulement 44 prive le tube d'une certaine partie de la tension d'alimentation disponible.
La fig. 5 montre une forme d'exécution légèrement modifiée relativement à celle représentée à la fig. 2. La modification consiste en quelques spires supplémentaires 45 enroulées sur l'enroulement 42 et montées en série dans le circuit de sortie. Ces spires supplémentaires ont pour but de compenser le courant redressé inverse.
La forme d'exécution représentée à la fig. 6 comprend les diverses caractéristiques décrites précédemment. Sa construction est évidente d'après le dessin, où les mêmes chiffres de référence que précédem- ment sont utilisés pour des éléments semblables. II est évident que le redressement est effectué par un redresseur doubleur de tension comprenant les diodes
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31 et 32, comme dans la fig. 2, et que la commande, par la tension de sortie, de la magnétisation du noyau de la réactance est assurée par l'enroulement 41 sur le noyau comme dans le cas de la forme d'exécution représentée à la fig. 1.
Les redresseurs utilisés dans les diverses formes d'exécution décrites tendent à laisser passer un certain courant dans le sens inverse, ce qui tend évidemment à limiter le domaine de commande du tube. Ce défaut peut être réduit ou éliminé en faisant passer le courant de charge à travers quelques spires enroulées sur la réactance dans le sens voulu pour s'opposer à la magnétisation due au courant redressé inverse. Si on utilise un enroulement supplémentaire constitué par ces spires, cet enroulement introduira évidemment une réaction positive et, par conséquent il faut prendre soin qu'il ne soit pas en mesure d'entraîner une instabilité.