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Circuit pour l'allumage alternatif de deux ignitrons connectés en parallèle et en opposition.
La présente invention concerne un circuit pour l'allu- mage alternatif, à l'aide d'un élément commandé, de deux ignitrons connectés en parallèle et en opposition.
Un tel circuit est divulgué dans le brevet français n 1.282.577, en particulier à la Fig. 2. Dans ce circuit, l'élé- tuent commandé est un contacteur à conducteur bilatérale, d'un relais par exemple.
La présente invention a pour but de procurer un circuit dans lequel ce contacteur soit remplacé par la chaîne de courant
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principal d'un commutateur semi-conducteur à redressement, par exemple un redresseur semi-conducteur commandé. Cela présente la difficulté que, si l'on désire que les ignitrons fonctionnent de façon satisfaisante dans une gamme étendue de courants et/ou de tensions, il est nécessaire d'appliquer toute la tension ano- dique de chaque ignitron à son électrode d'allumage, de sorte que la tension appliquée par l'intermédiaire du commutateur semi- conducteur est trop élevée, dans ces circonstances, pour cet élément.
Suivant la présente invention on résout ce problème en faisant en sorte que la tension anodique totale puisse être appliquée à ?'électrode d'allumage de chaque ignitron alors que la tension maximum agissant sur le commutateur semi-conducteur est égale au plus à la moitié de cette tension anodique.
Le circuit de la présente invention est caractérisé en ce que l'élément commandé est un commutateur semi-conducteur à redressement dont la chaîne de courant principale est connectée entre les prises médianes des enroulements de deux auto-transfor- mateurs, l'enroulement dont la prise médiane est reliée à l'anode du commutateur semi-conducteur est connecté entre les anodes des deux ignitrons, et chaque extrémité de l'autre enroulement est reliée à une anode de deux diodes dont les cathodes sont reliées respectivement à Panade et à l'électrode d'allumage d'un des deux ignitrons.
Lorsqu'on ne désire pas régler la phase d'allumage de chaque ignitron, le commutateur semi-conducteur à redressement peut consister en un redresseur de puissance, par exemple une diode pnpn, ayant une tension de seuil bien déterminée de façon que l'on puisse mettre en série avec lui un interrupteur mécanique.
Le circuit de la présente invention convient cependant particulièrement bien au cas où on désire régler la phase d'allu- mage. Dans ce cas, on utilise comme commutateur semi-conducteur
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à redressement un redresseur semi-conducteur commandé.
Comme cela est décrit dans le brevet du 10 septem- bre 1964 de la demanderesse intitulé: Circuit d'allumage d'igni- tron", il est généralement utile et souvent indispensable de con- necter en série avec le commutateur semi-conducteur à redres- sement, dans le circuit allant de l'anode de chaque ignitron à son électrode d'allumage, une résistance dépendant fortement de la tension et devenant conductrice uniquement lorsque la ten- sion aux bornes de cet élément dépasse la tension d'arc entre anode et cathode de chacun des deux ignitrons ou bien la moitié de cette tension. Cet élément peut consister en une résistance dépendant de la tension (VDR).
On utilisera cependant de préré- rence une diode ayant une tension de Zener supérieure à la tension d'arc entre anode et cathode de chacun des deux ignitrons ou bien supérieure à la moitié de cette tension, cette diode étant connectée en sens inverse.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence au dessin annexé, donnant le schéma d'une forme d'exécution du circuit de la présenté invention.
La forme d'exécution représentée comprend deux igni- trons 1 et 2 connectés en parallèle et en opposition et servant d'intermédiaire entre une charge 3, par exemple un transformateur de soudage, et une source de tension d'alimentation alternative 4, par exemple un réseau à courant alternatif de 50 herz par exemple. Le circuit d'allumage des ignitrons 1 et 2 contient un commutateur semi-conducteur à redressement 5 consistant en un redresseur semi-conducteur commandé du typenpnp dont la chaîne de courant principal est mise en série avec une diode semi- ' conductrice 6 connectée en sens inverse entre les prises médianes des enroulements 7 et 8 de deux autres transformateurs 9 et 10.
L'anode du redresseur commandé 5 est reliée à l'anode de la diode 6, et la cathode de cette diode est reliée à la prise médiane de
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l'enroulement 7 qui est connecté entre les anodes des deux igni- trons 1 et 2. L'émetteur de type-n du redresseur commandé 5 est relié à la prise médiane de l'autre enroulement 8 et 4 une borne d'une source 11 produisant des impulsions de commande à phase réglable ayant une fréquence de récurrence de 100 herz par exemple. L'autre borne de cette source est reliée 4 l'électro- de de commande du redresseur commandé 5. de telle façon que les impulsions de commande positives soient appliquées à cette élec- 'trode de commande.
Chaque extrémité de l'autre enroulement 8 est reliée à l'anode de deux diodes 12 et 14 portant les références respectives 13 et 15, tandis que les cathodes de ces diodes sont reliées respectivement à l'anode et à l'électrode d'allumage d'un ignitron correspondant 1 ou 2.
Lorsque, par exemple,la borne positive de la source de tension 4 est portée à une tension positive de 220 volts, l'ignitron 2 est encore non conducteur alors que l'ignitron 1 s'est déjà éteint parce que le courant qui le traverse est devenu inférieur à son courant de maintien- La tension de la source 4 est donc appliquée à la combinaison série comprenant la charge 3 et l'enroulement 7.
L'impédance de cet enroulement est grande par rapport à celle de la charge 3, de sorte qu'en substance toute la tension de la source 4 est appliquée à l'enroulement 7,
Lorsqu'une impulsion de sens passant est appliquée, au moment choisi,par la source 11 entre l'émetteur dt l'électrode de commande du redresseur commandée celui-ci devient conducteur et la tension appliquée à la moitié gauche de l'enroulement 7 fait circuler un courant dans cette moitié de l'enroulement) la diode 6, le redresseur commandé 5, la moitié gauche de l'enroule- ment 8 et la diode 12.
Ce courant crée aux bornes de tout l'en- roulement 8 une tension qui est en substance égale à la tension appliquée à tout l'enroulement 7 et 4 la valeur instantanée de la tension de la source 4, cette tension étant appliquée à l'électrode
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d'allumage de l'ignitron 2 par l'intermédiaire de la diode 15.
Cette tension provoque l'établissement d'un arc entre l'électrode d'allumage et la cathode de l'ignitron 2, cet arc produit une tache cathodique sur la surface de la cathode en mercure de l'igni- tron, ionise la.vapeur de mercure dans l'ignitron et allume un arc entre anode et cathode. Cet arc fait passer le courant princi- pal par la charge 3 et provoque donc une forte chute de la tension aux bornes de l'enroulement 7, Pendant le reste de la demi-période considérée de la tension d'alimentation, la tension appliquée à cet enroulement et, par conséquent, aussi celle appliquée à l'en- roulement 8 sont au maximum égales à la tension d'arc entre anode et cathode de l'ignitron 2, cette tension d'arc étant de'20 volts par exemple.
Les caractéristiques de l'ignitron utilisé, la tension dé la source 4 et l'impédance de la charge 3 font que la décharge entre l'électrode d'allumage et la cathode de l'ignitron 2 s'éteint immédiatement après l'allumage de la décharge principale * entre anode et cathode. Il peut se faire cependant que la tension régnant entre l'électrode d'allumage et la cathode après l'allumage de la décharge principale n'ait pas suffisamment diminué pour assurer l'extinction de l'arc d'allumage. Dans ce cas, un courant important continue à circuler vers l'électrode d'allumage pendant le reste de la demi-période, de sorte que cette électrode finit par brûler ou tout au moins par être fortement endommagée.
Un courant aussi important continue à traverser la diode 12 et un courant deux fois plus important traverse le redresseur semi- conducteur commandé 5, de sorte que ce dernier élément en particu- lier est rapidement surchargé. On évite ceci au moyen de la diode .
6 qui s'éteint dés que la tension aux bornes de la moitié gauche 'de l'enroulement 7 devient plus petite que la tension de Zener, 12 volts par exemple. Le redresseur commandé 5 se coupe alors aussi immédiatement, ce qui interrompt tout passage de courant
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vers l'électrode d'allumage de l'ignitron 2.
La diode semi-conductrice 6 peut aussi être remplacée par un autre élément dont la résistance est fortement fonction de la tension et qui ne devient conducteur que lorsque la tension aux bornes de cet élément dépasse la moitié de la tension d'arc entre anode et cathode de chacun des deux ignitrons, par exemple une résistance dite VDR. Au lieu d'une diode semi-conductrice ou d'une résistance VDR, on peut utiliser deux éléments corres- pondants, par exemple, dans les connexions entre chaque extrémité d'un enroulement 7 et les anodes des ignitrons 1 et 2, dans les connexions entre chaque extrémité de l'enroulement 8 et les anodes 13 et 15 des diodes respectives 12 et 14, ou encore en série avec les diodes 12 et 13 ou les diodes 14 et 15.
Suivant l'emplacement choisi pour ces éléments, leur tension de seuil de conductivité doit être supérieure à la moitié ou à la totalité de la tension d'arc entre anode et cathode de chaque ignitron tandis que, dans certains cas, par exemple lorsque des diodes semi-conductrices ou des résistances VDR sont mises en série avec les diodes 14 et 15, la coupure ou la faible conductivité de ces éléments n'entraîne pas nécessairement la coupure du re- dresseur semi-conducteur commandé. Un courant de circulation peut, par exemple, continuer pendant le reste de la demi-période corres- pondante en passant par les moitiés gauches ou droites des enroule- ments 7 et 8, la diode 12 ou 13 et le redresseur commandé 5.
On remarquera enfin que, si on désire provoquer un allumage particulièrement énergique des ignitrons 1 et 2, il est aussi possible de relever la tension aux bornes de l'enroulement 8 et, par conséquent, la tension sur l'électrode d'allumage de cgaque ignitron dans un rapport supérieur à un rapport de 1 à 2 par trans- formation, par exemple à l'effet de compenser la chute de tension dans la diode 6 ou aux bornes d'éléments correspondants. Il suffit pour celà de relier l'anode de chacune des diodes 12 et 13 à une
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prise intermédiaire de l'enroulement 8 située entre l'extrémité de l'enroulement 8 reliée à la diode 14 ou 15 et la prise médiane de cet enroulement.
REVENDICATIONS.
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1. Circuit pour l'allumage alternatif de deux ignitrons connectés en parallèle et en opposition à l'aide d'un élément com- mandé, caractérisé en ce que l'élément commandé est un commutateur semi-conducteur à redressement dont la chaîne de courant principale est connectée entre les prises médianes des enroulements de deux auto-transformateurs, l'enroulement dont la prise médiane est reliée à l'anode du commutateur semi-conducteur est connecté entre les anodes des deux ignitrons, et chaque extrémité de l'autre en- roulement est reliée à une anode de deux diodes dont les cathodes sont reliées respectivement à l'anode et à l'électrode d'allumage d'un des deux ignitrons.