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NoVo PHILIPSGZOEIhAMPENFBRIEKEN résidant à EINDHOVEN (Pays-Bas) .
DISPOSITIF POUR ALIMENTER UN APPAREIL CONSOMMATEUR EN COURANT ALTERNATIF REDRESSE.
L'invention concerne un dispositif pour alimenter un appareil consommateur en courant alternatif redressé, des moyens étant prévus pour régler la tension d'alimentation à l'aide d'une tension de réglage, lors d'une variation de la charge. C'est ainsi que la tension de réglage permet de maintenir constante pratiquement entre certaines limites, la tension d'alimentation, ou, lorsque l'intensité du courant de charge dépasse une valeur déterminée, d'abaisser fortement la tension d'alimentation.
Dans de tels dispositifs, il est connu d'utiliser comme tension de réglage la tension continue aux bornes de l'appareil consommateur ou une autre tension variant de la même manière avec la charge, par exemple en fai- sant agir celle-ci, avec ou sans interposition d'un amplificateur de ten- sion continue, d'une façon telle sur la grille de commande du tube à dé- charge servant au redressement, que la résistance auxiliaire constituée par le tube diminue lorsque la charge augmente. Dans de tels dispositifs, le courant de court-circuit atteint en général une intensité très élevée.
L'invention concerne un dispositif du genre mentionné, dans lequel on obtient d'une autre manière et à l'aide de.moyens très simples, une tension d'alimentation qui entre des limites daterminées, est pratique- ment constante ou varie d'une manière déterminée, ainsi qu'une forte limita- tion de l'intensité du courant de ce circuit.
L'invention consiste à prélever une tension de réglage par re- dressement de la composante de tension alternative de la tension redressée.
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Comme on le sait, on peut faire agir celle-ci sur la grille de commande d'un tube à décharge faisant office de redresseur d'alimentation, éventuellement avec interposition d'autres tubes, de limiteurs, etc.
On obtient des avantages particuliers lorsqu'une tension de réglage pour un tube à décharge monté en série avec la charge, est préle- vée de la composante de tension alternative obtenue aux bornes de l'appareil consommateur, composante de tension alternative qui, à cet effet, est re- dressé par le redresseur de tension de réglage. Lors d'un court-circuit, la composante de tension alternative aux bornes de l'appareil consommateur est nulle, de sorte que la tension dé réglage est nulle et l'intensité du courant de court-circuit est très faible.
Lorsque,comme d'usage, on a prévu des moyens pour uniformiser la tension d'alimentation de sorte que la composante de tension alternative aux bornes de l'appareil consommateur est très patite, il peut être dési- rable d'utiliser pour cette composante de tension alternative, un amplifi- cateur qui amplifie donc la tension alternative avant le redressement.Cet amplificateur peut être un simple amplificateur de tension alternative.
En général, il est avantageux de dériver la tension alternative de la tension redressée, mais non uniformisée, par exemple du premier con- densateur de filtrage, ou d'une résistance insérée, devant le filtre, dans le circuit de courant principal.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien en- tendu, partie de l'invention.
La Fig.l est un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'inv.ntion, dans lequel la tension alternative du secteur est appliquée entre les bornes 1. L'interrupteur 2 étant fermé, un appareil consommateur connecté aux bornes 5 peut être alimenté en courant continu. Cet appareil consommateur est monté en série avec l'enroulement secondaire du transfor- mateur d'alimentation 3, et avec un'tube à décharge, ici une triode, fonc- tionnant comme redresseur. Le condensateur 6 sert à uniformiser quelque peu la tension continue d'alimentation. La grille de commande de la triode 4 est reliée au curseur d'un potentiomètre 12 qui est branché sur une sour- ce de tension 13. La cathode du tube est mise à la masse.
Le curseur du poten- tiomètrepermet derégler à la main la tension aux bornes de l'appareil consomma- teur.
Pour obtenir un réglage automatique de la tension aux bornes 5, on a prévu un transformateur 7, dont l'enroulement primaire est connecté aux bornes 5 avec interposition d'un condensateur 14. Aux bornes de l'enrou- lement secondaire du transformateur 7 se produit une tension alternaitve qui est amplifiée dans l'amplificateur 8. La tension alternative de sortie de 1' amplificateur 8 est redressée dans le redresseur 9, après quoi la tension redressée est débarrassée de la composante de tension continue par le filtre 10. Aux bornes de la résistance 11 se produit donc une tension continue qui dépend de la composante de la tension alternative aux bornes 5.
Cette ten- sion fait office de tension de réglage pour le tube 4 et, à cet effet, la résistance 11 est insérée entre la cathode du tube 4 et l'extrémité infé- rieure de la résistance 12.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
A vide,le condensateur 6 est chargé jusqu'à la valeur de crête de la tension alternative. A vide, la tension alternative aux bornes de ce dernier condensateur est pratiquement nulle. Lorsque la charge augmente, cette tension croît jusqu'à une valeur maximum déterminée pour retomber en- suite très rapidement. Donc, lors que la charge augmente, la tension de po- larisation négative de la grille de commande du tube 4 diminue, de sorte que l'intensité du courant dans le tube peut augmenter. Cette plus grande
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charge est donc entièrement ou partiellement compensée. Au besoin, il peut se produire de la surcompensation, suivant la valeur de la tension appliquée à la grille de commande.
Comme, lors d'un court-circuit entre les bornes
5, il n'existe plus de tension alternative entre ces bornes, la grille de commande du tube 4 se trouve à une tension négative élevée, de sorte que 1' intensité du courant de court-circuit est très faible. Celle-ci peut être de 3 à 5 fois plus petite que l'intensité du courant continu en régime nor- mal.
L'amplificateur 8 devient superflu lorsque la tension d'alimen- tation obtenue aux bornes 5 n'est que légèrement uniformisée.
On peut également prélever la tension pour le redresseur 9 des bornes de sortie d'un redresseur monophasé ou biphasé, monté devant le dis- positif. Dans ce cas, le tube 4 fait uniquement office de tube de réglage.
Donc, dans ce cas, pour autant que l'on ne prenne pas de dispositions spé- ciales, l'intensité du courant de court-circuit n'est pas très faible.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Fig. 2, la ten- sion alternative fournie par l'enroulement secondaire du transformateur 3, subit un redressement biphasé dans le redresseur 15. La tension redressée est uniformisée par un filtre constitué par les condensateurs électrolyti- ques 16 et 17 et par la bobine 18. L'appareil à alimenter est connecté aux bornes de sortie 31.
Le tube 19 inséré dans le circuit de courant principal fait office de tube de réglage pour maintenir pratiquement constante la tension entre les bornes 31 lors d'une variation du courant de charge et de la tension du secteur, cet effet, on a prévu entre les bornes de sortie le montage en série de deux résistances 24 et 23 dont le noeud est relié à la grille de commande d'un tube amplificateur 20 représenté par une triode sur le dessin.
L'anode de ce tube est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 21, à la borne de sortie positive et la cathode, par l'intermédiaire d'un tube à lueur 22 aux bornes duquel se trouve une tension constante, à la borne de sortie négative et en même temps à la masse. L'anode est en outre reliée à la grille de commande du tube de réglage 19. L'ensemble constitue un ap- pareil d'alimentation connu qui fournit une tension pratiquement constante.
Suivant l'invention, on aprévu des moyens qui prélèvent de la teision d'ondulation une tension continue de réglage qui exerce un effet tel que l'intensité du courant de court-circuit soit fortement limitée. La ten- sion d'ondulation de la tension redressée est prélevée ici du premier conden- sateur d'uniformisation 16 et est appliquée, par l'intermédiaire d'un con- densateur 25, à l'anode d'une diode, dont la cathode est reliée, par l'in- termédiaire d'une source de tension de polarisation 27, à la borne de sortie positive. L'anode de la diode 26 est en même temps reliée, par l'intermédiai- re d'une résistance 28, à la cathode d'une seconde diode '29 dont l'anode est reliée à la grille de commande du tube 19. Un condensateur 30 sert à uni- formiser la tension redressée par la diode 26.
Dès que l'amplitude de la ten- sion d'ondulation dépasse une valeur déterminée par la tenion de la source 27, il se produit, par redressement dans le tube 26, à l'anode de ce dernier, une tension qui est négative par rapport à la cathode du tube 19. Les divers or- ganes peuvent être dimensionnés de façon que ceci produit approximativement à pleine charge, de sorte qu'à pleine charge la tension continue aux bornes du condensateur 30 est pratiquement égale à zéro. Comme dans des conditions normales la grille de commande du tube de réglage 19 est négative par rapport à la cathode, aussi longtemps que l'intensité du courant de charge est plus petite que celle du courant à pleine charge, la diode 29 ne sera pas conduc- trice, de sorte que le fonctionnement normal de l'appareil d'alimentation n'en est pas affecté.
Lorsqu'il se produit une surcharge ou un court-circuit, la tension d'ondulation au droit du condensateur 16 augmente fortement. La tension de 1'
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électrode de gauche du condensateur 30 devient alors fortement négative et de ce fait, le tube 29 devient conducteur, alors que le tube 19 devient moins conducteur ou est bloqué. On a constaté que l'intensité du courant de court-circuit peut ainsi être limitée approximativement au double de 1' intensité du courant à vide.
Comme le montre la Fig. 3, la tension d'ondulation à redresser peut également être prélevée d'une résistance insérée dans le circuit de courant principal, immédiatement après le redresseur. Ceci offre l'avanta- ge que la tension de réglage est moins tributaire de la fréquence.
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NoVo PHILIPSGZOEIhAMPENFBRIEKEN residing in EINDHOVEN (The Netherlands).
DEVICE FOR SUPPLYING A CONSUMING APPARATUS WITH RECTIFIED ALTERNATIVE CURRENT.
The invention relates to a device for supplying a consuming appliance with rectified alternating current, means being provided for adjusting the supply voltage by means of an adjustment voltage, during a variation of the load. Thus, the adjustment voltage makes it possible to maintain the supply voltage practically constant between certain limits, or, when the intensity of the charging current exceeds a determined value, to greatly reduce the supply voltage.
In such devices, it is known to use as control voltage the direct voltage across the terminals of the consuming device or another voltage varying in the same way with the load, for example by causing the latter to act, with or without the interposition of a DC voltage amplifier, in such a way on the control grid of the discharge tube serving for rectification, that the auxiliary resistance formed by the tube decreases as the load increases. In such devices, the short-circuit current generally reaches a very high intensity.
The invention relates to a device of the type mentioned, in which a supply voltage is obtained in a different way and with the aid of very simple means, which between predetermined limits is practically constant or varies greatly. a specific way, as well as a strong limitation of the intensity of the current of this circuit.
The invention consists in taking an adjustment voltage by rectifying the AC voltage component of the rectified voltage.
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As is known, this can be made to act on the control grid of a discharge tube acting as a supply rectifier, possibly with the interposition of other tubes, limiters, etc.
Particular advantages are obtained when an adjustment voltage for a discharge tube connected in series with the load is taken from the AC voltage component obtained at the terminals of the consuming device, an AC voltage component which, in this respect, is obtained. effect, is rectified by the regulating voltage rectifier. During a short-circuit, the AC voltage component at the terminals of the consuming device is zero, so that the adjustment voltage is zero and the intensity of the short-circuit current is very low.
When, as usual, means have been provided for making the supply voltage uniform so that the AC voltage component across the terminals of the consuming device is very short, it may be desirable to use for this component AC voltage amplifier, which therefore amplifies the AC voltage before rectification. This amplifier can be a simple AC voltage amplifier.
In general, it is advantageous to derive the AC voltage from the rectified, but non-uniform voltage, for example of the first filter capacitor, or of a resistor inserted, in front of the filter, in the main current circuit.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention. .
Fig.l is an exemplary embodiment of a device according to the inv.ntion, in which the AC mains voltage is applied between terminals 1. With switch 2 closed, a consumer device connected to terminals 5 can be supplied with direct current. This consuming device is connected in series with the secondary winding of the supply transformer 3, and with a discharge tube, here a triode, functioning as a rectifier. The capacitor 6 serves to make the DC supply voltage somewhat uniform. The control grid of the triode 4 is connected to the slider of a potentiometer 12 which is connected to a voltage source 13. The cathode of the tube is grounded.
The potentiometer slider allows manual adjustment of the voltage at the terminals of the consuming device.
To obtain automatic adjustment of the voltage at terminals 5, a transformer 7 is provided, the primary winding of which is connected to terminals 5 with the interposition of a capacitor 14. At the terminals of the secondary winding of transformer 7 is produces an alternating voltage which is amplified in amplifier 8. The output alternating voltage of amplifier 8 is rectified in rectifier 9, after which the rectified voltage is stripped of the direct voltage component by filter 10. At the terminals resistor 11 therefore produces a DC voltage which depends on the component of the AC voltage at terminals 5.
This voltage acts as an adjustment voltage for tube 4 and, for this purpose, resistor 11 is inserted between the cathode of tube 4 and the lower end of resistor 12.
The device operates as follows.
When empty, the capacitor 6 is charged up to the peak value of the alternating voltage. No load, the AC voltage across the latter capacitor is practically zero. When the load increases, this voltage increases to a determined maximum value and then falls very quickly. Therefore, as the load increases, the negative polarization voltage of the control grid of the tube 4 decreases, so that the intensity of the current in the tube can increase. This larger
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load is therefore fully or partially compensated. If necessary, overcompensation may occur, depending on the value of the voltage applied to the control gate.
As, during a short circuit between the terminals
5, there is no longer any AC voltage between these terminals, the control grid of the tube 4 is at a high negative voltage, so that the intensity of the short-circuit current is very low. This can be 3 to 5 times lower than the intensity of direct current in normal operation.
Amplifier 8 becomes superfluous when the supply voltage obtained at terminals 5 is only slightly uniform.
It is also possible to take the voltage for the rectifier 9 from the output terminals of a single-phase or two-phase rectifier, mounted in front of the device. In this case, the tube 4 only acts as an adjustment tube.
Therefore, in this case, as long as no special measures are taken, the intensity of the short-circuit current is not very low.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the alternating voltage supplied by the secondary winding of transformer 3, undergoes two-phase rectification in rectifier 15. The rectified voltage is standardized by a filter formed by electrolytic capacitors 16 and 17 and by coil 18. The device to be powered is connected to output terminals 31.
The tube 19 inserted in the main current circuit acts as an adjustment tube to maintain practically constant the voltage between the terminals 31 during a variation of the load current and of the mains voltage, this effect has been provided between the output terminals the series connection of two resistors 24 and 23, the node of which is connected to the control gate of an amplifier tube 20 represented by a triode in the drawing.
The anode of this tube is connected, via a resistor 21, to the positive output terminal and the cathode, via a glow tube 22 across which is a constant voltage, to negative output terminal and at the same time to ground. The anode is also connected to the control grid of the adjustment tube 19. The assembly constitutes a known power supply device which supplies a practically constant voltage.
According to the invention, means are provided which take from the ripple voltage a direct adjustment voltage which exerts an effect such that the intensity of the short-circuit current is greatly limited. The ripple voltage of the rectified voltage is taken here from the first uniformizing capacitor 16 and is applied, via a capacitor 25, to the anode of a diode, the cathode is connected, via a bias voltage source 27, to the positive output terminal. The anode of the diode 26 is at the same time connected, via a resistor 28, to the cathode of a second diode '29, the anode of which is connected to the control grid of the tube 19. A capacitor 30 serves to standardize the voltage rectified by the diode 26.
As soon as the amplitude of the ripple voltage exceeds a value determined by the tension of the source 27, there is produced, by rectification in the tube 26, at the anode of the latter, a voltage which is negative by relative to the cathode of tube 19. The various organs can be sized so that this produces approximately at full load, so that at full load the DC voltage across capacitor 30 is nearly zero. As under normal conditions the control grid of the tuning tube 19 is negative with respect to the cathode, as long as the load current is smaller than that of the full load current, the diode 29 will not be conducted. - trice, so that the normal operation of the feeding device is not affected.
When an overload or a short-circuit occurs, the ripple voltage at the right of the capacitor 16 increases sharply. The voltage of 1 '
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left electrode of capacitor 30 then becomes strongly negative and as a result, tube 29 becomes conductive, while tube 19 becomes less conductive or is blocked. It has been found that the strength of the short-circuit current can thus be limited to approximately twice the strength of the no-load current.
As shown in Fig. 3, the ripple voltage to be rectified can also be taken from a resistor inserted in the main current circuit, immediately after the rectifier. This offers the advantage that the control voltage is less frequency dependent.