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La présente invention se rapporte à des systèmes d'alimenta- tion de puissance électrique régulée.
Beaucoup de circuits de moyenne puissance nécessitent une alimentation de puissance dont le courant est sensiblement con- stant sur une large plage de résistance de charge, mais sans une augmentation excessive de la tension dans les conditions de charge légère. Cette première exigence peut être satisfaite par l'emploi
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d'une impédance d'absorption élevée, mais la tension en circuit ouvert est toujours très élevée si un degré raisonnable de stabili- té de courant est requis.
Le.but de la présente invention est.d'obtenir un courant qui est réellement constant sur une plage de charge déclinant jus- qu'aux conditions de court-circuit, en même temps qu'une coupure de tension aigue à la charge basse.
Selon la présente invention, un système d'alimentation de puissance électrique en courant constant est prévu qui comprend un transducteur en série inséré dans la ligne entre des bornes d'alimentation en courant alternatif, et.des bornes de circuit de charge, et dans lequel le dit transducteur est pourvu de tensions de polarisation magnétisante en courant continu dérivées respecti- vement d'une source de tension sensiblement constante et comme réaction de tension des bornes de circuit de charge, les dites tensions de polarisation étant additives dans leurs effets magnéti- ques. ' ..-'
L'invention sera décrite en se référant aux dessins annexés qui représentent une réalisation préférée.
Dans les dessins :
La Fig.l représente un cirait pour maintenir constant le courant dans un circuit de charge en courant continu ;
La Fig.2 représente un circuit similaire, mais pour un cir- cuit de charge en courant alternatif;
La Fig.3 est une courbe des possibilités du circuit soit seulement avec une tension de polarisation constante soit seulement avec la réaction (mais pas toutes les deux), la tension de sortie étant dessinée en fonction du courant de charge; tandis que
La Fig.4 représente des courbes des possibilités du circuit entier.
Les Figs.l et 2 sont sensiblement similaires, excepté que la Fig.l est destinée à un circuit de charge à courant continu, tandis que la Fig.2 est destinée à un circuit de charge à courant alternatif. Dans les Figs.l et 2, les enroulements principaux d'un transducteur 1 sont connectés en série avec l'alimentation à contrôler, représentée par les enroulements secondaires d'un trans-
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formateur 2 relié aux bornes 3 à une source de courant alternatif (non représentée) et à un circuit de charge (non représenté) qui doit être'relié aux bornes de sortie 4. Le noyau de ce transduc- teur est saturé par la tension do polarisation en courant continu soutirée d'une source de polarisation (non représentée)
de ten- sion raisonablement constante reliée aux bornes 5, et appliquée aux enroulements auxiliaires 6, avec la réaction en courent conti- nu obtenue aux bornes de sortie du circuit et appliquée aux en- roulements auxiliaires 7. Dans le cas de la Fig.l (charge en courant continu), cette alimentation en réaction est soutirée di- rectement du réseau redresseur principal 8, tandis que pour la Fig.2 (charge en courat alternatif), l'alimentation en réaction de tension est obtenue des bornes de sortie en courant alternatif via un petit redresseur en pont auxiliaire 9. Les circuits de ten- sion et de réaction ont tous deux des moyens de contrôle, 10 et 11 respectivement, dans des buts d'ajustement.
Comme on le verra, les ampère-tours 'de polarisation et de réaction sont tous deux appliqués au noyau du transducteur dans le même sens, la majorité du flux de saturation en courant continu étant dérivée de l'enroulement de polarisation. La courbe 3 montre une courbe de performance type,.pour le circuit de charge en courant continu seulement, avec le contrôle de polarisation seulement (ligne en traits pleins) et avec le'contrôle de réaction seulement (ligne pointillée),
En employant seulement la réaction, on obtient une tension en circuit ouvert raisonablement basse, mais la courbe montre une condition instable en s'approchant du court-circuit. Si on emploie seulement la polarisation, la condition instable est évi- tée, mais dans chaque cas, le courant n'est jamais réellement con- stant sur une certaine plage de charge.
Les courbes de la Fig.4 (aussi pour le cas du courant continu), représentant l'applica- tion des deux polarisations ensemble, la réaction constante à
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5,28 ampère-tours (HDC= 5,28 ampère-tours) et.la polarisation va- riable en pas de 4,3 ampère-tours de HDC = 4,3 ampère-tours, indi- quent que des conditions de courant de sortie sensiblement constant peuvent être obtenues sur une plage étendue de tensions de sortie, en même temps qu'une basse tension en circuit ouvert qui varie en- tre 150'*' et 300% de la tension de charge maximum sous des condi- tions de courant constant selon le degré des ampère-tours de polari- sation employé.
Lorsqu'un ajustement de courant est-requis, le courant de réaction est régulé à. la valeur requise avec les bornes de sortie de l'équipement non chargées et l'ajustement du courant de charge est alors obtenu en variant le courant de polarisation (v.Fig.4)..
Les courbes de performance type de la Fig. 4 peuvent être ob- tenues en employant de l'acier normal à 4% de silicium pour le noyau du transducteur, de façon que le circuit puisse être employé très économiquement pour des puissances relativement fortes.
Bien -que les principes de l'invéntion aient été décrits ci- dessus en se référant à des exemules particuliers, il est bien en- tendu que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne constitue aucunement une limitation de la portée de l'inven- tion.
------------ REVKNDICATIONS.
1. Un système d'alimentation de puissance électrique en courant constant qui comprend un transducteur en série inséré dans la ligne entre les bornes d'alimentation en courant alternatif et les bornes du circuit de charge, et dans lequel ledit transducteur est pourvu de polarisations magnétisantes en courant continu déri- vées respectivement d'une source de tension sensiblement constante et comme réaction de tension des bornes de circuit de charge, les dites polarisations étant additives dans leurs effets magnétiques.
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The present invention relates to regulated electric power supply systems.
Many medium power circuits require a power supply with a substantially constant current over a wide range of load resistance, but without an excessive increase in voltage under light load conditions. This first requirement can be satisfied by the employment
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high absorption impedance, but the open circuit voltage is always very high if a reasonable degree of current stability is required.
The object of the present invention is to obtain a current which is actually constant over a declining load range to the short circuit conditions, together with a sharp voltage cutoff at the low load.
According to the present invention, a constant current electric power supply system is provided which comprises a series transducer inserted in the line between alternating current supply terminals, and load circuit terminals, and in which said transducer is provided with direct current magnetizing bias voltages derived respectively from a substantially constant voltage source and as a voltage reaction of the load circuit terminals, said bias voltages being additive in their magnetic effects . '..-'
The invention will be described with reference to the accompanying drawings which show a preferred embodiment.
In the drawings:
Fig.l shows a wax for keeping the current constant in a DC charging circuit;
Fig.2 shows a similar circuit, but for an alternating current charging circuit;
Fig.3 is a curve of the possibilities of the circuit either only with a constant bias voltage or only with the reaction (but not both), the output voltage being drawn as a function of the load current; while
Fig. 4 represents curves of the possibilities of the entire circuit.
Figs. 1 and 2 are substantially similar, except that Fig. 1 is intended for a DC charging circuit, while Fig.2 is intended for an AC charging circuit. In Figs. 1 and 2, the main windings of a transducer 1 are connected in series with the power supply to be controlled, represented by the secondary windings of a trans-
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trainer 2 connected at terminals 3 to an alternating current source (not shown) and to a load circuit (not shown) which must be connected to output terminals 4. The core of this transducer is saturated by the voltage do DC bias taken from a bias source (not shown)
of reasonably constant voltage connected to the terminals 5, and applied to the auxiliary windings 6, with the reaction of the continuous current obtained at the output terminals of the circuit and applied to the auxiliary windings 7. In the case of FIG. (direct current load), this feedback supply is drawn directly from the main rectifier network 8, while for Fig. 2 (alternating current load), the voltage feedback supply is obtained from the output terminals in AC current through a small auxiliary bridge rectifier 9. The voltage and feedback circuits both have control means, 10 and 11 respectively, for adjustment purposes.
As will be seen, the bias and feedback ampere-turns are both applied to the transducer core in the same direction, with the majority of the DC saturation flux being derived from the bias winding. Curve 3 shows a typical performance curve, for the DC load circuit only, with bias control only (solid line) and with feedback control only (dotted line),
Using only the feedback, a reasonably low open circuit voltage is obtained, but the curve shows an unstable condition as it approaches the short circuit. If only polarization is employed, the unstable condition is avoided, but in either case the current is never really constant over a certain load range.
The curves in Fig. 4 (also for the case of direct current), representing the application of the two polarizations together, the constant reaction to
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5.28 ampere-turns (HDC = 5.28 ampere-turns) and. The varying bias in 4.3 ampere-turns of HDC = 4.3 ampere-turns, indicate that current conditions Substantially constant output voltage can be achieved over a wide range of output voltages, together with a low open circuit voltage which varies between 150 '*' and 300% of the maximum load voltage under conditions. of constant current according to the degree of the ampere-turns of polarization employed.
When a current adjustment is required, the reaction current is regulated to. the required value with the output terminals of the equipment not loaded and the adjustment of the load current is then obtained by varying the bias current (see Fig. 4).
The typical performance curves in Fig. 4 can be obtained by employing normal 4% silicon steel for the core of the transducer, so that the circuit can be used very economically for relatively high powers.
Although the principles of the invention have been described above with reference to particular examples, it is understood that this description is made only by way of example and in no way constitutes a limitation on the scope of the invention. the invention.
------------ REVKNDICATIONS.
1. A constant current electric power supply system which comprises a series transducer inserted in the line between the alternating current supply terminals and the terminals of the load circuit, and in which said transducer is provided with magnetizing polarizations in direct current derived respectively from a substantially constant voltage source and as a voltage reaction of the load circuit terminals, said polarizations being additive in their magnetic effects.
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