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La présente invention se rapporte à un appareil pour la régula- tion de la tension appliquée aux bornes d'un circuit de charge commun ali- menté à partir de deux ou d'un plus grand nombre de sources de courant con- tinu, et elle a notamment pour but d'assurer la répartition automatique du courant de charge fourni par chaque source proportionnellement à leurs sor- ties en fonction de la charge totale.
Quand un certain nombre de sources de tension soumises à une régulation (par exemple de jeux de redresseurs prélevant le courant continu fourni au circuit de charge à une source de courant alternatif) sont connec- tés en parallèle à un circuit de charge ou d'utilisation commun, il est vrai- semblable que, bien qu'étant réglés à la même tension de sortie normale ces redresseurs aient tendance a fonctionner à des tensions légèrement différen- tes dans la gamme limitée autorisée par le régulateur de tension. Cette diversité des tensions de sortie engendre une inégalité dans les proportions de la charge que représente l'alimentation par les sources, celles qui ont la tension de sortie la plus forte tendant à assurer l'alimentation de la totalité du courant à la charge.
Il existe déjà des appareils régulateurs de tension comprenant des organes pour le réglage automatique de la tension devant subir cette régulation en fonction de la valeur d'un potentiel en courant continu appliqué à ces organes.
L'invention est matérialisée dans un appareil pour la régulation de la tension aux bornes d'un circuit de charge commun alimente simultanément à partir de deux ou plusieurs sources de courant continu connectées en parallèle, comprenant un régulateur de tension associé à chaque source, comportant des bornes d'entrée et étudié de manière à assurer la régulation de la tension de sortie de la source à laquelle il est conjugué en fonction d'un potentiel en courant continu appliqué à ces bornes d'entrée, ce potentiel en courant continu étant fonction de la somme d'un premier potentiel en courant continu dérivé de la tension de sortie de la source et d'un second potentiel en courant continu engendré aux bornes d'un pont de résistance traversé par un courant continu.
proportionnel au courant continu fourni par cette source, les ponts de résistance de toutes les sources étant connectés entre eux de manière telle que ce second potentiel en courant continu soit sensiblement nul.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La fige 1 montre deux ponts de résistance connectés entre eux de la manière correspondant à leur utilisation pour la mise en oeuvre de l'invention.
La fig. 2 montre l'application de l'invention à la régulation de deux sources de courant continu.
La fig. 3 montre une variante du circuit représenté sur la fig.2.
On a représenté sur la fig. 1 deux ponts de résistance identi- ques 1 et l' composés chacun de quatre résistances Rl, R2, R3, R4 et R1', R2', R3', R4' présentant des points d'alimentation C, D et C', D' et des points de sortie A, B et A', B'. Les valeurs de ces résistances sont telles que Rl = R3 = R1' = R3' et R2 = R4 = R2' = R4', et elles peuvent judicieusement avoir toutes la même valeur. Des courants. continus Il et I2 sont appliqués aux ponts aux points C, C', les points diagonalement opposés D, D' éant connectés à un conducteur de retour commun. La connexion entre les ponts est complétée en reliant entre eux les points A et A'.
Avec cet agencement, quand les deux courants I1 et I2 sont égaux, les potentiels aux bornes A-B et aux bornes A'-B' sont sensiblement
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nuls. Toutefois, si le courant I1 est supérieur au courant I2, un potentiel présentant une polarité définie est engendré aux bornes en diagonale A-B et un potentiel correspondante polarité opposée est engendré aux bornes en diagonale A'-B'. Ce sont les potentiels ainsi engendrés quand Il et I2 sont proportionnels au 'courant de charge fourni par deux sources montées en parallèle qui sont ajoutés suivant l'invention aux potentiels dérivés des tensions de sortie des sources et appliqués aux bornes d'entrée du dispositif régulateur conjugué à ces sources.
Si l'on utilise un nombre de sources supérieur à deux, les ponts de résistances conjugués aux sources additionnelles sont montés de manière analogue, un point de connexion commun étant réalisé avec les points A et un autre avec les points D de tous les pontsa
On a représenté sur la fige 2 un mode de réalisation de l'invention dans son application a un appareil pour la régulation de deux sources de courant continu montées en parallèle (non représentées) alimentant un circuit de charge commun (non représenté). La tension aux bornes de ce circuit ou une tension proportionnelle à celle-ci est appliquée aux bornes de commande 2, 3. Les références 4 et 4' désignant des régulateurs des tensions de sortie des deux sources.
Ces régulateurs peuvent être de tout type convenable étudié de manière à assurer la régulation de la tension de sortie de la source associée en fonction du potentiel en courant continu appliqué aux bornes d'entrée 6, 7 et 6', 7'. De préférence, ces régulateurs comprennent une double triode 5,-5', dont une grille de commande 17, 17' est connectée à la borne d'entrée @ 61 Ces régulateurs ne constituent pas en soi un élément nouveau de l'invention, et il n'est donc pas nécessaire de décrire leur mode d'action autrement que pour souligner qu'ils permettent de régler la tension de sortie de la source à laquelle ils sont associés en fonction des variations des potentiels de la grille de commande 17. 17'.
Les sources de courant continu peuvent comprendre par exemple des jeux de redresseurs prélevant chacun le courant continu appliqué au circuit de charge à une source de courant alternatif.
Un pont de résistances 1 et un potentiomètre 11 sont montés en série entre les bornes 2, 3. Un point de branchement 12 du potentiomètre -est connecté à la borne d'entrée positive 6 du régulateur 4. Un pont de résistances l'et un potentiomètre 11' sont également montés en série entre les bornes 2,-3. Un pont de branchement 12' de ce potentiomètre 11' est connecté à la borne d'entrée 6' du régulateur 4'. Les bornes d'entrée négatives 7, 7' des régulateurs 4, 4' sont connectées chacune à la borne néga- tive 3.
Aux points C, C' des ponts de résistances sont appliqués des courants continus I1, I2 proportionnels au courant appliqué au circuit de char- ge par la source associée. Quand les sources sont combinées à un redresseur de courant alternatif, le courant utilisé peut provenir judicieusement d'un courant alternatif appliqué au redresseur, par l'intermédiaire d'un transformateur 9, 9' comprenant un enroulement primaire 10, 10' monté dans le circuit en courant alternatif alimentant le redresseur, et un enroulement secondaire dont la sortie est redressée par un redresseur à onde totale @ Les points A, A' des ponts 1l' sont reliés par un conducteur commun 15, et les points D, D' sont reliés par un conducteur commun 16.
Des bobines d'induction 13, 13' et des condensateurs 14, 14' ne sont nécessaires que s'il faut réduire le bourdonnement ou l'ondulation à l'entrée des régulateurs 4, $4'.
Les courants I1 et I2 sont réglés de manière à être égaux quand la charge totale est partagée entre les deux sources proportionnellement à
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leurs sorties par rapport à la charge totale. Dans ces conditions, aucune chute de potentiel ne se produit dans les diagonales A-B et A'-B' des ponts sous l'effet des courants Il., I2. En conséquence le potentiel aux bornes d'entrée 2, 7 et 6', 7' dépend de la tension de sortie apparaissant aux bor- nes 2, 3 et du réglage des points de branchement 12. 12' des potentiomètres, de sorte que la tension de sortie de chaque source est maintenue automati- quement à la valeur correcte dans une gamme de variation réduite.
Si maintenant la source associée au régulateur 4 cherche à four- nir plus que la proportion nécessaire du courant de charge, le courant Il croit et le courant I2 décroit dans une mesure correspondante. Ce des équi- libre du réseau de ponts engendre des potentiels entre les points A-B et A'-B' des deux ponts. Celui du pont 1 a une polarité telle que le potentiel aux bornes du potentiomètre 11 soit augmenté, et celui du pont l'une polari- té telle que le potentiel aux bornes du potentiomètre 11' soit diminué de la même valeur.
En conséquence, le potentiel de la borne 6 est augmenté par rapport à celui de la borne 7 et celui de la borne 6' diminué par rapport à celui de la borne 7'. Il en résulte une réduction et une augmentation correspondantes des tensions de sortie des deux sources, et ainsi le réglage des courants de charge qu'elles fournissent jusqu'à ce que ces courants soient de nouveau entre eux dans la proportion correcte. Les potentiomètres 11, 11' ne sont théoriquement nécessaires que si la tension appliquée aux bornes 1 1 est trop élevée pour être appliquée directement aux bornes d'en- trée 6 7 et 6', 7' des régulateurs , 4', bien que, dans la pratique, ils soient désirables pour permettre dans chaque cas le réglage nécessaire.
Le potentiel réel entre ces bornes d'entrée dépend de la position des points de branchement 12, 12' et plus la tension aux bornes 2 , 1 est élevée, plus ces points de branchement vont se rapprocher de l'extrémité négatif du po- tentiomètre et plus la chute de tension entre la borne 2 et les points 12, 12' du potentiomètre va être élevée.
La tension aux points A-B produite par le passage d'un courant de déséquilibre dans le réseau de ponts ne dépend pas du réglage des points de branchement 12. 12' et, en conséquence, participe d'une manière plus réduite à la chute de potentiel entre les points de branchement 12. 12' et la borne négative 1 quand les points 12 12' se rapprochent plus fortement de l'extrémité négative des potentiomètres 11., 11'. Ainsi, l'effet d'un potentiel quelconque engendré entre les points A -B et A'-B' sur le potentiel de la borne 6 par rapport à celui de la borne 7 et de celui de la borne 6' par rapport à celui de la borne 7' dépend du réglage des points de branchement 12, 12', et est plus réduit quand ces points de branchement se rapprochent davantage de l'extrémité négative de leurs potentiomètres respectifs.
Ceci revient à dire que la sensibilité de l'appareil a des variations de la proportion de courant de charge fournie par chaque source est d'autant plus élevée que la chute de potentiel entre les bornes 2 et les points de branchement 12. 12' est plus faible.
Poir des réglages des points de branchement 12, 12' tels que la chute de potentiel entre la borne positive 2 et ces points soit supérieure à celle existant entre ces points et la borne négative , une augmentation de la sensibilité précitée peut être obtenue en interposant les réseaux en ponts dans le côté négatif des potentiomètres comme le montre la fig @ Grâce à cet agencement, la chute de potentiel entre les points 12, 12' et la borne 1 étant inférieure à celle existant entre la borne 2 et les points 12, 12', toute modification du potentiel des points 12,
12' par rapport à la borne 7 par suite d'une variation du potentiel aux bornes des ponts de résistances sous l'effet d'une variation du courant représenté une variation en pourcentage supérieure à ce qui serait le cas avec l'agencement montré sur la figo 2 pour des conditions analogues de réglage des potentiomètres
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c'est-à-dire que la sensibilité de l'appareil à des variations du potentiel aux bornes des ponts de résistances est plus grande.
Si désiré, les deux réseaux en ponts peuvent être excités à partir de sources de tension dont les valeurs varient proportionnellement aux courants de charge fournis par les sources en parallèle, au lieu de l'être par les sources de courant représentées sur les figs. 2 et 3, auquel cas il peut être désirable de donner aux résistances RI, R3, R1' et R3' une valeur différente de celle des résistances R2, R4, R2' et R4', afin d'obtenir certaines conditions souhaitables en ce qui concerne la commande des régu- lateurs 4'.
Dans ces conditions, on obtient par exemple une sensibilité plus grande quand Rl est inférieur à R2, mais ceci doit être encore compensé par le fait que, pour une résistance de pont totale donnée, plus la différence entre Rl et R2 est grande, plus l'énergie prélevée à la source de tension est élevée.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Appareil pour la régulation de la tension aux bornes d'un circuit de charge commun alimenté simultanément à partir de deux ou de plusieurs sources de courant continu montées en parallèle et comportant, associé à chaque source respectivement, un régulateur de tension muni de bornes d'entrée et étudié de façon à régler la tension de sortie de la source associée selon un potentiels en courant continu appliqué auxdites bornes d'entrée, caractérisé en ce que ce potentiel en courant continu dépend de la somme d'un premier potentiel en courant continu dérivé de la tension aux bornes du circuit de charge et d'un deuxième potentiel en courant continu engendré aux bornes d'un pont de résistance traversé par un courant continu proportionnel au courant continu fourni par ladite source,
les ponts de résistance de toutes les sources étant connectés entre eux de telle façon que le second potentiel en courant continu est sensiblement nul quand les courants appliqués aux bornes desdits ponts sont tous égaux.
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The present invention relates to an apparatus for regulating the voltage applied across a common load circuit supplied from two or more direct current sources, and The main purpose of this is to ensure the automatic distribution of the load current supplied by each source in proportion to their outputs as a function of the total load.
When a number of voltage sources subject to regulation (eg sets of rectifiers drawing the direct current supplied to the load circuit from an alternating current source) are connected in parallel to a load or use circuit common, it is likely that although set to the same normal output voltage these rectifiers tend to operate at slightly different voltages within the limited range allowed by the voltage regulator. This diversity of the output voltages generates an inequality in the proportions of the load represented by the supply by the sources, those which have the highest output voltage tending to ensure the supply of all of the current to the load.
There are already voltage regulating devices comprising members for the automatic adjustment of the voltage to be subjected to this regulation as a function of the value of a direct current potential applied to these members.
The invention is embodied in an apparatus for regulating the voltage at the terminals of a common load circuit supplied simultaneously from two or more direct current sources connected in parallel, comprising a voltage regulator associated with each source, comprising input terminals and studied so as to ensure the regulation of the output voltage of the source to which it is combined as a function of a direct current potential applied to these input terminals, this direct current potential being a function of the sum of a first direct current potential derived from the output voltage of the source and a second direct current potential generated across a resistance bridge crossed by a direct current.
proportional to the direct current supplied by this source, the resistance bridges of all the sources being connected together in such a way that this second direct current potential is substantially zero.
The description which follows, given with reference to the appended drawings given without limitation, will make it possible to better understand the invention.
Figure 1 shows two resistance bridges connected together in the manner corresponding to their use for the implementation of the invention.
Fig. 2 shows the application of the invention to the regulation of two direct current sources.
Fig. 3 shows a variant of the circuit shown in Fig.2.
There is shown in FIG. 1 two identical resistance bridges 1 and l 'each composed of four resistors Rl, R2, R3, R4 and R1', R2 ', R3', R4 'with feed points C, D and C', D 'and exit points A, B and A', B '. The values of these resistors are such that R1 = R3 = R1 '= R3' and R2 = R4 = R2 '= R4', and they can judiciously all have the same value. Currents. Continues II and I2 are applied to the bridges at points C, C ', the diagonally opposite points D, D' being connected to a common return conductor. The connection between the bridges is completed by interconnecting points A and A '.
With this arrangement, when the two currents I1 and I2 are equal, the potentials at terminals A-B and at terminals A'-B 'are substantially
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zero. However, if the current I1 is greater than the current I2, a potential with a defined polarity is generated at the diagonal terminals A-B and a corresponding potential opposite polarity is generated at the diagonal terminals A'-B '. It is the potentials thus generated when II and I2 are proportional to the load current supplied by two sources connected in parallel which are added according to the invention to the potentials derived from the output voltages of the sources and applied to the input terminals of the regulator device. conjugated to these sources.
If a number of sources greater than two is used, the resistance bridges combined with the additional sources are mounted in a similar way, a common connection point being made with points A and another with points D of all the bridges.
FIG. 2 shows an embodiment of the invention in its application to an apparatus for regulating two direct current sources mounted in parallel (not shown) supplying a common load circuit (not shown). The voltage at the terminals of this circuit or a voltage proportional to it is applied to the control terminals 2, 3. The references 4 and 4 ′ designate regulators of the output voltages of the two sources.
These regulators can be of any suitable type designed so as to ensure the regulation of the output voltage of the associated source as a function of the direct current potential applied to the input terminals 6, 7 and 6 ', 7'. Preferably, these regulators comprise a double triode 5, -5 ', of which a control gate 17, 17' is connected to the input terminal @ 61 These regulators do not in themselves constitute a new element of the invention, and it is therefore not necessary to describe their mode of action other than to underline that they make it possible to adjust the output voltage of the source with which they are associated according to the variations in the potentials of the control gate 17. 17 '.
The direct current sources can for example comprise sets of rectifiers each drawing the direct current applied to the load circuit from an alternating current source.
A resistor bridge 1 and a potentiometer 11 are connected in series between terminals 2, 3. A connection point 12 of the potentiometer -is connected to the positive input terminal 6 of the regulator 4. A resistor bridge the and a potentiometer 11 'are also mounted in series between terminals 2, -3. A connecting bridge 12 'of this potentiometer 11' is connected to the input terminal 6 'of the regulator 4'. The negative input terminals 7, 7 'of the regulators 4, 4' are each connected to the negative terminal 3.
At points C, C 'of the resistance bridges are applied direct currents I1, I2 proportional to the current applied to the charging circuit by the associated source. When the sources are combined with an alternating current rectifier, the current used can judiciously come from an alternating current applied to the rectifier, via a transformer 9, 9 'comprising a primary winding 10, 10' mounted in the AC circuit supplying the rectifier, and a secondary winding whose output is rectified by a full wave rectifier @ Points A, A 'of bridges 1l' are connected by a common conductor 15, and points D, D 'are connected by a common conductor 16.
Induction coils 13, 13 'and capacitors 14, 14' are only needed if hum or ripple at the input of regulators 4, $ 4 'is to be reduced.
The currents I1 and I2 are adjusted so as to be equal when the total load is shared between the two sources in proportion to
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their outputs in relation to the total load. Under these conditions, no drop in potential occurs in the diagonals A-B and A'-B 'of the bridges under the effect of the currents Il., I2. Consequently the potential at the input terminals 2, 7 and 6 ', 7' depends on the output voltage appearing at the terminals 2, 3 and on the setting of the connection points 12. 12 'of the potentiometers, so that the output voltage of each source is automatically maintained at the correct value within a reduced variation range.
If now the source associated with the regulator 4 seeks to supply more than the necessary proportion of the load current, the current II increases and the current I2 decreases to a corresponding extent. This equilibrium of the network of bridges generates potentials between points A-B and A'-B 'of the two bridges. That of bridge 1 has a polarity such that the potential across potentiometer 11 is increased, and that of bridge one has a polarity such that the potential across potentiometer 11 'is decreased by the same value.
As a result, the potential of terminal 6 is increased with respect to that of terminal 7 and that of terminal 6 'decreased with respect to that of terminal 7'. This results in a corresponding reduction and increase in the output voltages of the two sources, and thus the adjustment of the load currents which they provide until these currents are again between them in the correct proportion. The potentiometers 11, 11 'are theoretically only necessary if the voltage applied to terminals 1 1 is too high to be applied directly to the input terminals 6 7 and 6', 7 'of the regulators, 4', although, in practice, they are desirable in order to allow the necessary adjustment in each case.
The actual potential between these input terminals depends on the position of the connection points 12, 12 'and the higher the voltage at the terminals 2, 1, the closer these connection points will be to the negative end of the potentiometer. and the higher the voltage drop between terminal 2 and points 12, 12 'of the potentiometer will be.
The voltage at points AB produced by the passage of an unbalance current in the bridge network does not depend on the setting of the connection points 12. 12 'and, consequently, participates in a smaller way in the potential drop. between the connection points 12. 12 'and the negative terminal 1 when the points 12 12' come closer to the negative end of the potentiometers 11., 11 '. Thus, the effect of any potential generated between points A -B and A'-B 'on the potential of terminal 6 with respect to that of terminal 7 and that of terminal 6' with respect to that of terminal 7 'depends on the setting of branch points 12, 12', and is smaller when these branch points come closer to the negative end of their respective potentiometers.
This amounts to saying that the sensitivity of the device to variations in the proportion of load current supplied by each source increases as the potential drop between terminals 2 and the connection points 12. weaker.
Because of the settings of the connection points 12, 12 'such that the drop in potential between the positive terminal 2 and these points is greater than that existing between these points and the negative terminal, an increase in the aforementioned sensitivity can be obtained by interposing the bridging networks on the negative side of the potentiometers as shown in fig @ Thanks to this arrangement, the potential drop between points 12, 12 'and terminal 1 being less than that existing between terminal 2 and points 12, 12 ', any modification of the potential of points 12,
12 'with respect to terminal 7 as a result of a variation in the potential at the terminals of the resistance bridges under the effect of a variation in the current represented a percentage variation greater than what would be the case with the arrangement shown on Fig. 2 for similar potentiometer adjustment conditions
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that is to say that the sensitivity of the device to variations in the potential across the resistance bridges is greater.
If desired, the two bridge networks can be excited from voltage sources whose values vary in proportion to the load currents supplied by the sources in parallel, instead of being by the current sources shown in figs. 2 and 3, in which case it may be desirable to give the resistors R1, R3, R1 'and R3' a different value from that of resistors R2, R4, R2 'and R4', in order to obtain certain desirable conditions as regards concerns the control of regulators 4 '.
Under these conditions, for example, a greater sensitivity is obtained when R1 is less than R2, but this must be further compensated by the fact that, for a given total bridge resistance, the greater the difference between R1 and R2, the greater the The energy drawn from the voltage source is high.
Modifications can be made to the embodiments described, in the field of technical equivalences, without departing from the invention.
CLAIMS.
1.- Device for regulating the voltage at the terminals of a common load circuit supplied simultaneously from two or more direct current sources connected in parallel and comprising, associated with each source respectively, a voltage regulator provided with input terminals and studied so as to adjust the output voltage of the associated source according to a direct current potentials applied to said input terminals, characterized in that this direct current potential depends on the sum of a first potential in direct current derived from the voltage at the terminals of the load circuit and from a second direct current potential generated at the terminals of a resistance bridge crossed by a direct current proportional to the direct current supplied by said source,
the resistance bridges of all the sources being connected to each other in such a way that the second direct current potential is substantially zero when the currents applied to the terminals of said bridges are all equal.