<Desc/Clms Page number 1>
Dans le brevet principal, il a été proposé de régler la tension et l'intensité d'une génératrice, entraînée à vitesse variable par 1''essieu ou le moteur d'un vehicule par exemple, susceptible d'alimenter un circuit d'utilise- tion monté en parallèle aur une batterie d'accumulateurs en branchant en série avec l'enroulement inducteur de la génératrice, un (ou plusieurs) tranistor shunté éventuellement par une résistance, transistor dont la base est connectée d'une part, à un potentiomètre soumis à la tension de la génératrice été d'autre part, à deux transistors auxiliaires au moins, dont la base de l'un est soumise à un potentiel dépendant du courant de charge de la batterie,
et dont la base do l'autre eat soumise à un potentiel dépendant de la tension de la génératrice quand celle-ci dépasse une tension de référence,
Quand la génératrice est calculée largement du point de vue des
<Desc/Clms Page number 2>
forces magnétomotrices disponibles pour le service demandé, on peut, conformément au présent perfectionnement. effectuer le même réglage de la génératrice en bran- chant, en série avec l'enroulement inducteur de la génératrice, une résistance et, en parallèle avec cet enrouloment inducteur, deux transistors montés en cascade dont la base du premier est soumise à un potentiel dépendant de la tension de la génératrice et de l'intensité de charge de la batterie, conformément aux disposi- tions du brevet principal.
Le présent perfectionnement a également pour objet des dispositifs ayant pour but de prolonger la durée de vie des transistors, et un procédé de ré- glage statique supplémentaire de la tension aux bornes du circuit d'utilisation tenant compte de l'état de charge ou de décharge de la batterie.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles du perfectionnement en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnée à titre d'exemple non limitatif, sur lesquels : - la figure 1 représente un système de réglage comportant une génératrice dont les éléments inducteurs sont montés en série avec une résistance, ce système étant muni de dispositifs conformes à l'invention susceptibles de prolonger la durée de vie des transistors.
- La. figure 2 représente un système de réglage statique supplémentaire de la tension aux bornes du circuit d'utilisation tenant compte de l'etst de charge ou de décharge de la batterie.
Sur la figure 1, 1 représente l'i. luit d'une gérégatrice à courant continu entraînée à vitesse variable, munie de balais positif 2 et négatif 3 éventuellement entraînés d'un pas polaire par la rotation de l'induit en cas d'in- version du sens de Marche de la génératrice, de manière à conférer à cette dernière une polarité constante, quel que soit lesens de rotation.
Aux balais 2 & 3 de la génératrice sont connectés les circuits de la batterie 21 et, éventuellement, d'utilisation 20 Un redresseur 24. , de préférence au silicium, est placé en série avec cas deux circuits pour éviter que la batterie ne débite dans la génératrice, et une résistance 23 est placée en série avec la batterie 21 pour mesurer le courant de charge de cells-ou.
En parallèle sur la résistance 23 sont placée une résistance 2$ , beaucoup plus forte en série avec un redresseur à couche d'arrêt 26 (au sili-
<Desc/Clms Page number 3>
-cium par exemple) laissant passer le courant (positif) vers la batterie.
Sont également connectés aux balais 2 & 3 ,en série, la résistance 4 et les enroulements inducteurs 5 de la génératrice ,shuntés par le redres- seur de décharge à couche d'arrêt 35 et par les transistors principaux 6 & 61 du type PNP dans l'exemple choisi, montés en cascade.
La base du transistor 61 est connectée au collecteur du transistor 6 par la résistance 64 , et le collecteur du transistor 6 est connecté aux balais de la génératrice par les résistances 65 & 66.
Comme dans le brevet principal, la base du transistor 6 est con- nectée d'une part, à travers la résistance 8 ,au point A du potentiomètre ? reliant les deux calais de la génératrice et, d'autre part, aux collecteurs de deux transistors auxiliaires 10 & 11, également du type P N P dans l'exemple choisi, dont les émetteurs sont connectés aus balais positif 2 de la génératrice.
La base du transistor 10 est connectée d'une part, à travers la résistance 13 au balais positif 2 de la génératrice et, d'autre part, à travers un ou plusieurs redresseurs à couche d'arrêt 12 en série (au silicium par exemple) au point B du potentiomètre 7 ,tel que le seuil de tension du (ou des) redresseur 12 égale la chute de tension dans la portion CB du potentiomètre 7 ,lorsque la génératrice donne à ses bornes, la tension de pleine charge de la batterie. La base du transistor 11 est reliée au pôle positif de là batterie 23 au point de jonction de la résistance 25 avec le redresseur 26 .
Bien que l'on ait représenté sur la figure une forme de réalisation de l'invention faisant l'objet du présent perfectionnement: ne comportant qu'un transistor P N P par fonction, on peut sans sortir du cadre de l'invention utiliser plusieurs transistors P N P montés en série ou en parallèle conformé- ment aux indications du brevet principal, ou encore utiliser des transistors N P N en inversant les polarités de ceux-ci suivant la technique propre à ces transistors.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant "
Dès que la génératrice 1 est entraînée, une tension apparaît aux balais 2, 3 due au magnétisme rémanent, Aucun courant ni est cependant débité dans la résistance 23, par suite de la tension supérieure de la batterie. La base du transistor auxiliaire 11 se trouve de ce fait au même potentiel que
<Desc/Clms Page number 4>
son émetteur, et il se comporte donc comme une résistance de valeur pratiquement infinie. Il en est d'ailleurs de même pour le transistor auxiliaire 10 .
En effet, bien qu'un faible courant ait pris naissance dans le potentiomètre 7 dans le sens C D et que le point B se trouve de ce fait à un potentiel infé- rieur au point C , la différence de potentiel C D est inférieure au seuil de redressement du ou des redresseurs 12, soit un demi-volt environ par redresseur au silicium pris comme exemple. Il en résulte qu'aucun courant ne traverse les redresseurs 12 et que, par conséquent, la base du transistor auxiliaire 10 est maintenue au potentièl de son émetteur par la résistance 13 .
Les deux transistors auxiliaires 10 & 11 présentant chacun une résistance pratiquement infinie, la base du transistor 6 est polarisée négati- vement par rapport à son émetteur, par suite de sa connexion au point A du potentiomètre 7 par la résistance 8 . Le transistor 6 est de ce fait con- ducteur, ce qui amène la base du transistor 61 à un potentiel sensiblement égal à celui de son émetteur. Il en résulte que le transistor 61 se bloque, ce qui réduit au minimum le courant dérivé sur l'enroulement inducteur 5 de la dynamo qui, de ce fait, s'amorce rapidement.
Si la batterie 21 est déchargée, le courant de charge à travers les résistances 23 & 25 est susceptible d'atteindre l'intensité maximum admis- sible pour la conservation de la batterie avant que la tension aux bornes de la dynamo atteigne la valeur maximum admise, soit la tension de fin de charge à la batterie.
Cette intensité ne peut cependant pas être dépassée, car la chute de tension provoquée dans la résistance 23 par une fraction importante du courant de charge de la batterie 21 ,détermine la polarisation négative de la base du transistor auxiliaire 11 le rendant de ce fait suffisamment conducteur pour modifier dans le sens positif, le potentiel de la base du transistor 6 qui, devenant plue résistant, abaisse le potentiel de la base du transistor 61 par rapport à son émetteur qui, devenant de ce fait conducteur, courtcricuuite l'en- roulement inducteur 5 de la dynamo et diminue l'excitation de celle-ci.
, Au fur et à mesure que la batterie 21 se charge, la tension aux bornes de la génératrice croît jusqu'au moment où. elle atteindra la tension dite de pleine charge de la batterie. A ce moment, le point B du potentiomètre 7 atteint la valeur du seuil du ou des redresseure 12 (un demi-volt environ par redresseur au ailicium) qui deviennent de ce fait conducteur et polarisent néga-
<Desc/Clms Page number 5>
-tivement la base du transistor auxiliaire 10 ,lequel devient également conduc- teur et tend à ramener le potentiel de base du transistor 6 à celui de son émetteur.
Le transistor 6 tend de ce fait à devenir plus résistant, ce. qui abaisse le potentiel de la base du transistor 61 par rapport,à son émetteur le transistor 61 devenant de ce fait conducteur, courtcircuite l'enroulement in- ducteur 5 de, la dynamo 1 et diminue l'excitation de celle-ci.
Si la vitesse de la génératrice croit, les signaux constitués par la chute de t.en.sion du point B du potentiomètre 7 et par la chute de tension dans les résistances 23 25 ,fortement amplifiés par les trois étages de tran- sistors, 10, 6. 61 et 11, 6, 61 ,déterminent, conformément au perfectionnement, une diminution du courant d'excitation suffisante pour maintenir les valeurs de la tension et de l'intensité de charge de la batterie pratiquement invariables et égales aux valeurs imposées.
On remarquera que les transistors 61, 6, 11 & 10 sont shuntés par les condensateurs 63,62 & 67. Ces condensateurs ont pour but de prolonger la durée de vie des transistors aux bornes desquels ils sont placés, et il résulte des essais effectués par la Société demanderesse que leur capacité n'est pas critique, pourvu qu'elle soit suffisamment élevée.
Ces condensateurs ont pour objet d'éviter les oscillations (insta- bilité) qui pourraient entraîner l'apparition de surtensions transitoires aux bornes des transistors, surtensions qui seraient préjudiciables à la bonne tenue de ces transistors. Ils constituent de ce fait un élément de stabilisation.
On remarquera également que le collecteur du transistor 61 est connecté à la base du transistor 11 par le condensateur 70 monté en serie avec la résistance 71, et que la base du'transistor 11 est découplée ,par la résis- tance 72, des organes mesurant l'intensité de charge de la batterie.
Ce dispositif constitue également un élément de stabilisation en créant une contre-réaction qui y réduit les brusques variations de tension. On comprendra en effet que, lorsque le transistor 11 est brusquement bloqué par l'action du seuil du redresseur 26 dans l'exemple présent: le transistor 6 est rendu brusquement conducteur, ce qui a pour effet de bloquer brusquement le transistor 61 , Or, l'élévation brusque de la résistance de ce transistor crée à ses bornes, une brusque surtension susceptible de l'endommager.
<Desc/Clms Page number 6>
Conformément au present perfectionnement, toute variation de tension aux bornes de l'enroulement 5 et du redresseur 35 est ramenée, par le conden- sateur 70 et la resistance 'Il , àla base du transistor 11 qui, de ce fait , ne se bloque plus que progressivement, et libère la chaîne des transistors des variations brusques de tension susceptibles de l'endommager, la résistance 72 ayant pour objet d'isoler l'impulsion de contre-réaction du restant du circuit.
La figure 2 représente un procédé de réglage statique supplémentaire de la tension aux bornes d'un circuit d'utilisation 20 tenant compte de l'état de charge ou de décharge de la batterie 21 .
Un remarquera sur cette figure, en plus des organes décrits et ex- pliqués à propos de la figure 1, à savoir : la génératrice 1, le redresseur princi- pal 24, le circuit d'utilisation 20, les rèsistances 23 & 25 et le redresseur 26, - la résistance 87. Cette résistance 87 est calculée de telle manière que la chute de tension qui s'y produit lorsque le circuit d'utilisation 20 est fermé, soit égale à la différence entre la tension maximum de pleine charge de la batterie obtenue par le système de réglage de la génératrice proposé et la tension maximum admissible pour la bonne conservation des appareils utilisés (par exemple des lam- pes électriques à incandescence).
Cette résistance 87 est shuntée par le transistor
86 dont la base est connectée d'une part, au collecteur du transistor 90 et d'autre part, par la résistance 88 au point A du potentiomètre 97 branché en parallèle sur le circuit d'utilisation 20 et la résistance en série 87.
La base du transistor 90 est connectée d'une part, à travers le ou les redresseurs à couche d'arrêt 92 (au silicium par exemple) au point B du potentiomètre 97 et, à travers la résistance 93 , à l'extrémité C du potentio- mètre et aux émetteurs des transistors 90 & 86.
Les transistors 86 & 90 peuvent eux aussi, conformément à l'in- vention, être protégés contre les surtensions par les condensateurs 62 & 67 comme exposé précédemment.
Bien que l'on n'ait représenté qu'un transistor P N P par fonction ' on peut, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser plusieurs transistors P N P en parallèle ou en série, suivant la technique exposée dans le brevet principal.
On peut également utiliser dos transistors N P N en inversant les polarités ' suivant la technique propre à cas transistors.
<Desc/Clms Page number 7>
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Lorsque la batterie 21 est chargée à la tension de'pleine charge, La chute de tension dans la partie BC du potentiomètre 97 dépasse le seuil de redresseur du ou des redresseurs 92 montés en série.
Il en résulte que ces redresseurs sont conducteurs et que la tension CB est appliquée à la base du transistor 90 : Ce dernier devient conducteur de ce fait et met la base du transistor 86 pratiquement à la tension de son émetteur.
Le transistor 86 est de ce fait bloqué : la totalité du courant d'utilisation traverse la résistance 87 où il subit une chute de tension égale à la différence entre la tension de pleine charge de la batterie et la tension maximum admissible pour la bonne conservation des appareils d'utilisation.
Lorsque la tension de la batterie est inférieure ou égale à la tension maximum admissible pour la bonne conservation des appareils d'utilisation, la chute de tension dans la partie BC du potentiomètre 7 est inférieure au seuil de re- dressement du ou des redresseurs à couche d'arrêt 92 montés en série. La. base du transistor 90 est de ce fait porté au potentiel de son émetteur par la résistance 93 , et le transistor est bloqué.
La tension du point A du potentiomètre 7 est appliquée de ce fait par la résistance 88 à la base du transistor 86 qui devient conducteur et court circuite la résistance 87 , appliquant toute la tension de la batteie 21 au circuit d'utilisation 20 .
Pour des tensions de la batterie intermédiaires entre la tension maximum de pleine charge et la tension maximum admissible pour la bonne conserva- i tion des appareils d'utilisation, les transistors 86 & 90 se comportent comme une résistance variable de manière à donner pratiquement toujours la même tension aux bornes du circuit d'utilisation.
Bien qu'on ait décrit et représenté quelques formas préférées de réalisation de 1'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes'particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant môme principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.-