Dispositif de régulation<B>à</B> tension constante d'un courant redressé La présente invention a pour objet un dispositif de régulation<B>à</B> tension constante d#un courant redressé, de réalisation très simple, qui, néamnoins, fournit une tension redressée très sensiblement cons tante et stable.
Selon l'invention, le dispositif de régulation est caractérisé en ce que la tension alternative d!alimen- tation traverse au moins un premier enroulement d'un transducteur, la tension redressée au moins un second enroulement d!auto-excitation de ce trans ducteur, la commande dudit transducteur étant obte nue par au moins un troisième enroulement de faible résistance, monté soustractivement par rapport au second, le montage en série de cet enroulement avec une tension de référence constante étant disposé en parallèle sur les bornes de sortie du courant redressé.
On montrera, dans la suite du mémoire, que, ainsi, au-delà du montage en parallèle de l'élément de référence de tension et de l'enroulement<B>de</B> com mande, la tension est, en permanence, égale<B>à</B> celle de cet élément de référence.
Pour en éviter les variations brusques, en cas de changement du courant débité, la tension ainsi obtenue peut être uniformisée par une forte capacité montée en parallèle, cette capacité pouvant être cons tituée par une batterie eaccumulateurs montée en tampon.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d!exemple, une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> montre le schéma de cette forme d7exé- cution.
La fig. 2 est un diagramme montrant les varia tions du courant redressé en fonction du courant de commande.
Sur le schéma montré par la fig. <B>1,</B> une source alternative, par exemple le secteur, connectée aux bornes<B>1,</B> alimente par l'intermédiaire d'un transfor mateur 2 le pont de redresseurs<B>3.</B>
Ce courant alternatif traverse l'enroulement 4a d'un transducteur 4. Le courant redressé sortant des bornes du redresseur traverse l'enroulement 4b du transducteur et amène le circuit magnétique de celui- ci <B>à</B> saturation.
Au-delà de l'enroulement 4b et en parallèle sur la sortie du redresseur, sont montés en série un <B>élé-</B> ment<B>5</B> fournissant une tension continue constante et l'enroulement de commande 4c du transducteur qui est bobiné, dans le sens soustractif, par rapport <B>à</B> l'enroulement 4b, sur le circuit magnétique de celui-ci.
En conséquence, comme le montre la courbe<B>6</B> <B>de</B> la fig. 2, lorsque le courant de commande Ic est très faible, le transducteur est magnétiqueinent saturé et l'impédance de l'enroulement 4a est faible, de sorte que le débit IR du redresseur est maximum, tandis qu'un courant plus fort de<U>commande</U> diminue la saturation du transducteur et, par conséquent, augmente la self, ce qui réduit le débit du courant redressé.
<B>A</B> un débit<B>1</B> du redresseur correspond ainsi un courant i, de commande dans l'enroulement 4c et réciproquement. La tension correspondante<B>U,</B> qui peut être recueillie en aval du montage, par exemple aux bornes<B>7, 8,</B> est évidemment égale<B>à</B> la tension du montage en série de rélément <B>5</B> et de l'enroule ment 4c, c'est-à-dire en appelant UK la tension de cet élément et<I>r</I> la résistance de l'enroulement 4c, <B>U =</B> UK <B>+</B><I>r<B>-</B></I> i, Par construction, r peut être choisi très petit (quelques dixièmes d'ohm).
De plus, si les ampères- tour de l'enroulement 4b sont choisis de manière<B>à</B> amener le transducteur au voisinage de l'état de satu- ration, pour désaturer ce transducteur, le courant le peut être très faible (de l'ordre de quelques dizaines <B>de</B> mA, par exemple).
Dans ces conditions, le terme r<B><I>-</I></B> i, est pratique ment négligeable devant UK et le redresseur débite avec une tension sensiblement égale<B>à</B> la tension UK de l'élément<B>5.</B> Si cette tension est constante, la ten sion débitée est elle-même constante dans les limites comprises entre il et i2 du courant de réglage qui correspondent aux limites Il et 12 du courant réglé.
Uélément <B>5</B> peut être un tube<B>à</B> décharge au néon, ou encore une ou plusieurs diodes semi-con ductrices, montées en série, qui sont polarisées dans le montage en série de l'enroulement 4c et de ces éléments de référence. De préférence, on utilisera une batterie d7accumulateurs alcalins étanches de faible capacité qui, traversée en permanence par le courant, se trouve ainsi constamment en état de sur charge et fournit, par conséquent, la tension cons tante désirée.
On sait que de telles batteries d'accumulateurs alcalins étanches sont constituées par des électrodes de métal fritté inaltérable dans l'électrolyte, étroite ment appliquées contre un séparateur mince et per méable. De telles batteries sont décrites, par exem ple, dans le brevet suisse No <B>300153.</B>
Aucun de ces éléments de tension de référence ne fournit cependant une tension rigoureusement indépendante du courant qui les traverse. En raison de leur résistance interne, tous ces éléments ont une pente ascendante avec l'intensité du courant. Cepen dant, dans les limites de régulation, par exemple pour compenser les variations du secteur s'écartant de 10 % de la tension nominale,
de telles ten- sions de référence peuvent assurer une régulation de tension constante<B>à</B> quelques pour-cents près.
Afin d'éviter que des brusques variations du débit & utilisation n'entrâment des variations instan tanées trop élevées de la tension d'utilisation, on peut connecter entre les bornes<B>7</B> et<B>8</B> une forte capacité <B>10.</B> On peut également, dans le cas où une utilisation permanente de cette tension est désirée même en cas de défaillance de la source alternative, connecter aux bornes<B>7</B> et<B>8</B> en tampon une batterie d'accumula teurs<B>11</B> qui se trouve ainsi chargée sous tension constante.
<B>Il</B> est bien évident eailleurs que la tension de charge<B>de</B> la batterie devant être au moins égale<B>à</B> sa tension nominale, il convient (Tutiliser, lorsque la tension de référence constante est également une batterie, un nombre égal d7éléments pour les deux batteries si celles-ci sont de même nature. Dans ce cas, la tension de la batterie<B>5</B> en état de surcharge permanent étant supérieure<B>à</B> la tension de la batterie<B>11,</B> tant que celle-ci n'a pas atteint sa charge complète, on obtient une régulation de charge très satisfaisante, étant donné que la charge de la batterie<B>Il</B> s'arrête pratiquement lorsque l'état de charge est atteint.
Le dispositif selon l'invention ne nécessitant pas de surveillance convient particulièrement pour l'ali mentation des installations téléphoniques.
On notera eailleurs que la source alternative pourrait être polyphasée, le redresseur ayant, dans ce cas, un montage approprié<B>;</B> le transducteur com prend alors un nombre d#enrouIements 4a égal<B>à</B> celui des phases et un nombre correspondant d7en.- roulements 4b et 4c.
A constant voltage <B> </B> regulation device for a rectified current The present invention relates to a constant voltage <B> </B> regulation device for a rectified current, of very simple construction, which , however, provides a rectified voltage which is very substantially constant and stable.
According to the invention, the regulation device is characterized in that the alternating supply voltage passes through at least a first winding of a transducer, the rectified voltage at least a second self-excitation winding of this transducer. , the control of said transducer being obtained by at least a third winding of low resistance, mounted subtractively with respect to the second, the series connection of this winding with a constant reference voltage being arranged in parallel on the output terminals of the rectified current .
It will be shown, in the remainder of the report, that, thus, beyond the parallel connection of the voltage reference element and of the <B> control </B> winding, the voltage is permanently , equal <B> to </B> that of this reference element.
In order to avoid abrupt variations, in the event of a change in the current supplied, the voltage thus obtained can be made uniform by a high capacitor mounted in parallel, this capacitor being able to be constituted by an accumulator battery mounted as a buffer.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the device forming the subject of the invention.
Fig. <B> 1 </B> shows the schematic of this form of execution.
Fig. 2 is a diagram showing the variations of the rectified current as a function of the control current.
In the diagram shown in fig. <B> 1, </B> an alternative source, for example the mains, connected to terminals <B> 1, </B> supplies the rectifier bridge <B> 3 via a transformer 2. </B>
This alternating current passes through the winding 4a of a transducer 4. The rectified current leaving the terminals of the rectifier passes through the winding 4b of the transducer and brings the magnetic circuit of the latter <B> to </B> saturation.
Beyond the winding 4b and in parallel on the output of the rectifier, a <B> element </B> element <B> 5 </B> is connected in series providing a constant direct voltage and the winding of control 4c of the transducer which is wound, in the subtractive direction, with respect to <B> to </B> the winding 4b, on the magnetic circuit thereof.
Consequently, as shown by the curve <B> 6 </B> <B> of </B> in fig. 2, when the control current Ic is very small, the transducer is magnetically saturated, and the impedance of the winding 4a is small, so that the IR output of the rectifier is maximum, while a higher current of <U > command </U> decreases the saturation of the transducer and, consequently, increases the choke, which reduces the flow of the rectified current.
<B> A </B> a flow rate <B> 1 </B> of the rectifier thus corresponds to a control current i, in the winding 4c and vice versa. The corresponding voltage <B> U, </B> which can be collected downstream of the assembly, for example at terminals <B> 7, 8, </B> is obviously equal to <B> to </B> the voltage of the connection in series of reelement <B> 5 </B> and winding 4c, i.e. by calling UK the voltage of this element and <I> r </I> the resistance of the winding 4c, <B> U = </B> UK <B>+</B><I>r<B>-</B> </I> i, By construction, r can be chosen very small (some tenths of an ohm).
In addition, if the amperes-turns of winding 4b are chosen so as <B> to </B> bring the transducer to the vicinity of the saturation state, to desaturate this transducer, the current can be very. low (of the order of a few tens <B> of </B> mA, for example).
Under these conditions, the term r <B> <I> - </I> </B> i is practically negligible in front of UK and the rectifier delivers with a voltage substantially equal to <B> to </B> the UK voltage of element <B> 5. </B> If this voltage is constant, the voltage delivered is itself constant within the limits between il and i2 of the setting current which correspond to the limits Il and 12 of the set current .
The <B> 5 </B> element may be a neon discharge tube, or one or more semiconductor diodes, connected in series, which are biased in the series connection of the winding 4c and these reference elements. Preferably, use will be made of a low-capacity sealed alkaline accumulator battery which, permanently passing through the current, is thus constantly in a state of over-charge and consequently supplies the desired constant voltage.
It is known that such sealed alkaline accumulator batteries consist of electrodes of sintered metal unalterable in the electrolyte, tightly applied against a thin and permeable separator. Such batteries are described, for example, in Swiss Patent No. <B> 300153. </B>
None of these reference voltage elements, however, provide a voltage that is strictly independent of the current flowing through them. Due to their internal resistance, all of these elements slope upward with the intensity of the current. However, within the regulation limits, for example to compensate for variations in the mains deviating by 10% from the nominal voltage,
such reference voltages can provide constant voltage regulation <B> within </B> a few percent.
In order to prevent sudden variations in flow rate & use from leading to excessively high instantaneous variations in operating voltage, it is possible to connect between terminals <B> 7 </B> and <B> 8 </ B > a high capacity <B> 10. </B> It is also possible, in the case where a permanent use of this voltage is desired even in the event of failure of the AC source, connect to terminals <B> 7 </B> and <B> 8 </B> in buffer a battery of accumulators <B> 11 </B> which is thus charged under constant voltage.
<B> It </B> is quite obvious elsewhere that the charging voltage <B> of </B> the battery must be at least equal <B> to </B> its nominal voltage, it is advisable (Tuse, when the constant reference voltage is also a battery, an equal number of cells for the two batteries if they are of the same nature. In this case, the voltage of the battery <B> 5 </B> in a state of permanent overload being higher <B> than </B> the voltage of the battery <B> 11, </B> as long as the latter has not reached its full charge, a very satisfactory charge regulation is obtained, given that the battery charging <B> It </B> practically stops when the state of charge is reached.
The device according to the invention which does not require monitoring is particularly suitable for supplying telephone installations.
It will also be noted that the alternating source could be polyphase, the rectifier having, in this case, an appropriate assembly <B>; </B> the transducer then comprises a number of windings 4a equal to <B> to </B> that of the phases and a corresponding number d7en.- bearings 4b and 4c.