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Dispositif redresseur et élévateur de tension.
La présente invention concerne un dispositif redresseur et élévateur de tension destiné à être employé pour l'aliment:,- tion de systèmes électrostatiques, ou dans des cas où l'on recher- che un ,faible courant pour une tension plusieurs foissupérieure à celle de la source de courant alternatif dont on dispose.
Pour la transformation de courant alternatif en courant continu avec multiplication de la tension, on peut se servir d'un dispositif à montage en cascade. Ce dispositif comporte un certain nombre de redresseurs montés en série présentant la forme de tubes à décharges à cathode à incandescence dont le premier est monté en série avec la source de courant alternatif et un condensateur et les autres sont shuntés deux à deux successivement par un con- densateur.
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Dans ce montage électrique, les cathodes à incandescence des tubes redresseurs sont soumises chacune à un autre potentiel, de sorte qu'elles demandent chacune leur propre source de courant de chauffage ou ne peuvent être alimentées par une source d'éner- gie commune que si des précautions ont été prises. S'il s'agit d'installations de puissance relativement grande, les inconvé- nients liés à l'utilisation de l'un des divers dispositifs connus destinés à l'alimentation des cathodes à incandescence ne sont pas trèsgraves. Dans les dispositifs destinés à une faibleinten- sité du courant, notamment des dispositifs pour lesquels on ne dispose que de peu de place, l'alimentation des cathodes à incan- descence présente beaucoup de difficultés et il y a alors avantage à utiliser des redresseurs à couche de barrage.
L'invention a pour but d'agencer les installations de re dresseurs comportant des cellules à couche de barrage montées en cascade et destinées à une faible intensité du courant (inférieure à 1 ampère) de telle manière que la place disponible soit utilisée aussi efficacement que possible.
Les redresseurs à couche de barrage convenant à être uti- lisés pour des tensions fournies par un réseau de distribution de courant alternatif normal sont réalisés sous la forme d'éléments en forme de tige formés par un certain nombre de cellules qui sont anpilées dans un petit tube de matière isolante ou, percées d'un trou central, sont enfilées sur un mandrin. par l'utilisation de redresseurs ainsi conformés et par une disposition convenable des redresseurs et des condensateurs, l'invention permet de ré- duire notablement l'encombrement.
Dans ce but, on dispose les éléments redresseurs cylindriques deux à deux successivement en T et au dessous de l'élément disposé transversalement on monte deux condensateurs, qui sont environ aussi longs que les éléments re- dresseurs, symétriquement de part et d'autre de l'élément disposé longitudinalement. On obtient ainsi un groupede deux éléments
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redresseurs et de deux condensateurs permettant de doubler environ la tension de la source de courant alternatif ou d'élever la ten- sion ainsi obtenue d'environ le double de la valeur maximum de la tension alternati-ve. Deux de ces groupes, ou davantage, sont dis- posés dans le prolongement l'un de l'autre.
Le volume des condensateurs destinés à une tension déter- minée dépend de la capacité requise, mais on est relativement libre de choisir la relation entre la longueur et lediamètre dans le cas de condensateurs cylindriques ou entre la longueur, la largeur et l'épaisseur dans le cas de condensateurs conformés autrement. Il est donc possible en général de donner aux conden- sat,eurs une longueur à peu près égale à celle des redresseurs.
Si, en outre, on fait en sorte que la longueur des con- densateurs et redresseurs soit environ égale à la. somme des dia- mètres d'un redresseur et d'un condensateur, mesurés dans le plan dans lequel ilsse trouvent, on obtient un remplissagepar- ticulièrement avantageux de l'espace occupé par l'installation.
Les bornes des redresseurs disposés transversalement se trouvent alors tout contre les bornes des condensateurs auxquelles elles doivent être reliées. Il suffit également de conducteurs relati- varient courts pour la connexion des redresseurs qui sont disposés suivant la direction de la longueur du système et qui relient en diagonale les condensateurs par lesquels ils sont flanqués.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif; fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure unique montre un mode de réalisation d'un dis- positif conforme à l'invention.
, Ce dispositif comporte trois groupes ou étages I, II et III formés chacun par deux éléments redresseurs en forme- de tige et par deux condensateurs cylindri ques.
Ainsi, par exemple, le groupe I est formé par l'élément re-
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aresseur 3 flanqué par deux condensateurs 1 et 2 et par l'élément redresseur 4 qui, conjointement avec le premier élément 3, est disposé en T.Les éléments 3 et 4 sont environ aussi longs aue les condensateurs 1 et 2. Le groupe Il est formé par les condensateurs 5 et 6 et par les éléments 7 et 8 qui sont di sposés de la méme manière que les condensateurs 1 et 2 et les éléments 3 et 4. Le groupe 3 est formé par les condensateurs 9 et 10 et p'ar les élé- ments redresseurs 11 et 12 disposés de manière analogue.
Le redresseur 4 relie entre elles les bornes voisines des condensateurs 1, 2 et 5, 6 respectivement. Le redresseur 8 re- lie entre elles les bornes voisines des condensateurs 5,6et 9,10 respectivement et le redresseur 12 relié entre elles les bornes voisines des condensateurs 9 et 10. Les raccordements sont très courts du fait que les éléments redresseurs sont environ aussi longs que la somme des diamètres d'un élément redresseur et d'un condensateur, mesurés dans le plan du dessin, et que les points à relier se trouvent donc tout près l'un ae l'autre. Les éléments redresseurs disposés suivant la direction de la longueur du sys- tème relient les condensateurs en diagonale.
Ainsi, par exemple, 1¯'élément 5 est connecté entre la borne inférieure du condensa- teur 1 et la borne supérieure du condensateur 2. L'élément 7 est connecté de manière analogue entre les condensateurs 5 et 6, et l'élément 11 entre les condensateurs 9 et 10. Ces connexions ne nécessitent que des fils de raccorde-ment courts 24, la,la,15,16 et 17.
Les éléments redresseurs sont constitués par de petits tubes en verre dans lesquels sont empilées un certain nombre de cellules à couche de barrage, en forme de plaquettes, par exemple des cellules au sélénium, qui sont ainsi montées en série et ne sont chargées chacune que d'une faible partie de la tension qui existe aux bornes de chaque élément. Elles sont comprimées par de petits ressorts 18. De petits capuchons 19 obturent les peti ts tubes en verre et servent également à la .fixation des conducteurs
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d'amenée de courant qui y sont fixés par soudure. Les éléments de redresseur n'ont pas besoin de support spécial, mais sont toutsimplement suspendus aux petits fils de raccordement.
Si l'on applique entre les bornes inférieures des con- densateurs 1 et 2, donc entre les bornes 20 et 21, une tension alternative ayant une valeur effective de 220 volts, chaoue groupe fournit une tension redressée d'environ 600 volts. Dans ce but, on doit utiliser environ 20 plaquettes par élément et on a donc besoin de 120 plaquettes pour tous les dispositifs.
Entre la borne inférieure du condensateur 1 et la borne supérieure du condensateur 9, donc entre les bornes 22 et 23, on peut disposer alors d'une tension d'environ 1800 volts. On peut prélever sur les étages intermédiaires des tensions d'environ 600 et 1200 volts. Dans le but d'obtenir des tensions plus élevées on peut augmenter le nombre des étages du dispositif jusqu'à ce ou'il soitadéquat.
On peut utiliser ces tensions pour l'excitation des di- verses électrodes de tubes à rayons cathodiques, pour l'alimenta- tion de tubes amplificateurs, pour le champ d'orientation d'instru- ment? de mesure électrostatiques, pour la purification de gaz par voie électrostatique, pour l'essai d'i solateurs, bref pour toutes sortes d'applications où il s'agit d'une tension relativement éle- vée, mais d'une faible puissance.