FR1465565A - Variateur de tension perfectionné - Google Patents

Description

Variateur de tension perfectionné. La présente invention a pour objet un variateur de tension alternative léger et économique destiné à être monté en série dans le circuit d'alimentation d'un appareil électrique à moteur série tel qu'un outil portatif, un appareil ménager, ou d'un appa reil électrique d'éclairage ou de chauffage, etc.

Ce variateur est remarquable notamment en ce qu'il comporte, montées sur un support, d'une part une paire de broches adaptable directement sur une prise de courant femelle usuelle, et d'autre part, une paire de douilles destinées à recevoir une fiche bipo laire usuelle, l'une des broches étant connectée à l'une des douilles directement par un conducteur, et l'autre broche étant reliée à l'autre douille par un circuit variateur de tension, ce circuit compre nant un thyristor dont le circuit anode-cathode est branché entre ladite autre broche et ladite autre douille et dont l'électrode de commande est con nectée à un circuit d'amorçage engendrant une ten sion dont la valeur peut être réglée au moyen d'un organe manuel de réglage.

Suivant un mode d'exécution le thyristor est alimenté à travers un pont de diodes du type clas sique, permettant le réglage sur toutes les alternances positives ou négatives, ainsi que la variation continue de la tension redressée efficace de sortie, de zéro à la valeur normale.

Suivant un autre mode d'exécution le thyristor n'est alimenté que par les alternances d'une certaine polarité, les alternances de l'autre polarité traversant une diode montée en antiparallèle avec le thyristor et étant susceptibles d'être éliminées par un inter rupteur monté en série avec cette diode.

De préférence, le circuit d'amorçage du thyristor comporte une diode à double base ou transistor uni. jonction, dont l'émetteur est relié au point de jonc tion d'une résistance et d'un condensateur montés en série, ce circuit résistance-condensateur étant branché entre l'anode et la cathode du thyristor. D'autres caractéristiques ct avantages de l'inven tion ressortiront de la description qui va suivre faite en référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 représente en vue extérieure et en perspective un mode de réalisation du variateur de tension de l'invention; La figure 2 en est un schéma de principe; La figure 3 représente le schéma de principe d'une variante de réalisation; La figure 4 représente en vue extérieure, en pers pective, un autre exemple de réalisation de l'inven tion.

Suivant le mode de réalisation représenté à fa figure 1 le variateur de tension comporte un boîtier I, cylindrique, en métal ou de préférence en matière plastique isolant, muni, D'une part, de deux broches 20, et 2b destinées à coopérer avec une prise de courant de type connu représentée en P, connectée à une source (non repré sentée) de tension alternative de valeur efficace Ti; Et d'autre part, de deux douilles 3e et 3b desti nées à coopérer avec une fiche bipolaire usuelle telle que F permettant le branchement d'un appa reil électrique à alimenter sous tension de valeur efficace T2 inférieure à Ti.

Un bouton de réglage manuel 4, dont le rôle apparaîtra plus loin, est prévu sur le corps I.

A l'intérieur du boîtier I qui sert d'enveloppe et de support, est monté le circuit variateur dont deux variantes sont représentées aux figures 2 et 3.

Suivant le mode de réalisation de la figure 2, fa broche 2b et la douille 3b sont reliées par un conduc teur 5, et le circuit variateur proprement dit, 6, est connecté à la broche 2e, et à la douille 3a.

Ce circuit 6 comprend un thyristor Th dont le circuit anode a, cathode c est alimenté à travers un pont de diodes 7, de type classique, comportant des diodes Di à D4, monté entre la broche 2a et fa douille 3a, les diodes étant orientées de telle manière qu'à chaque alternance une tension de polarité constate appropriée apparaisse entre l'anode a et la cathode c du thyristor.

Ce thyristor est commandé par un transistor unijonction (ou double diode) Tr, dont une des bases b1 est reliée à l'électrode de commande g du thyristor et (autre base b2 est reliée à l'anode a par l'intermédiaire d'une résistance fixe R1. L'émet teur e du transistor Tr est relié à un point E d'un circuit monté entre anode et cathode du thyristor, ce circuit comprenant, montés en série de l'anode vers la cathode, une résistance fixe R2, une résistance réglable R3 commandée par le bouton 4; le point de jonction E et un condensateur C. L'ensemble des résistances R2 et R3 constitue, avec le condensa teur C, un circuit à retard réglable.

Le fonctionnement du dispositif d'amorçage du thyristor est le suivant Lorsque la tension entre a et c croît, la capacité C se charge à travers les résistances R2 et R3 d'une part, la résistance R1 et la résistance inverse de la jonction du transistor Tr d'autre part. Le potentiel du point E croit avec le temps au cours de l'alter nance et dès qu'il est supérieur au potentiel de l'émetteur du transistor unijonction T,. celui-ci devient conducteur, le condensateur C se décharge alors en court-circuit en débloquant le thyristor Th qui, alors, devient conducteur. Le courant s'inter rompt lorsque la tension entre anode et cathode du thyristor s'annule à la fin de (alternance. Le réglage de la résistance R3 au moyen du bouton 4 permet de faire varier la constante de temps du circuit (R2, R3, C) et, par conséquent, de faire varier la valeur efficace de la tension aux bornes de l'appa reil utilisateur.

De préférence, on choisit pour les composants de ce circuit desvaleurs telles que les deuxvaleurs extrêmes de la résistance (R1, -f- R3) correspondent, Tune à une constante de temps suffisamment grande pour que le thyristor ne s'amorce pas au cours des alter- nances et, en conséquence, que la tension de sortie soit pratiquement nulle, l'autre à une constante de temps suffisamment faible pour que le déblocage du thyristor, au début de chaque alternance, soit pratiquement instantané et, en conséquence, que la tension ne soit pas réduite.

A titre purement indicatif, les caractéristiques techniques des composants d'un variateur de tension correspondant au schéma de principe de la figure 2 peuvent être, par exemple, les suivantes R1 = 200 k Q R2=3,3kSI R3 = de zéro à 2,5 M SI C = 0,22 #tF.

Le transistor unijonction Tr est du type 2 N 2646 SILEC dont les caractéristiques principales sont les suivantes - Intensité maximale d'émetteur : 2 ampères. - Tension maximale émetteur - base : 30 volts. - Résistance interbase : 4,7 à 0,1 k<B>0.</B>

Les diodes Dl à D4 sont du type F42 SILEC.

Le thyrystorThestdu type MCR l304-5 Motorola. Le calcul montre que, dans ces conditions, les valeurs extrêmes de la constante de temps sont de (ordre de 7.104 seconde et 5.10-1 seconde et satis font donc aux conditions indiquées ci-dessus.

Suivant la variante de la figure 3<B>le</B> thyristor est monté directement entre la fiche 2a et la douille 3a, et en antiparallèle avec une diode D5 en série avec un interrupteur 8, de sorte que le réglage a lieu sur une seule alternance et que la tension de sortie varie entre une valeur maximale et une valeur <B><U>minim</U>e.</B> Dans ce cas i3. est nécessaire de prévoir sur le boitier en plus du bouton 4, un bouton- poussoir permettant la manoeuvre de l'interrupteur 8 Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titres d'exemples.

En particulier, la forme du boitier et la disposition des broches et des douilles peuvent être modifiées, par exemple de la manière représentée à la figure 4, dans laquelle le boitier est paraliélépipédique et son axe de plus grande dimension est perpendi culaire aux broches et aux douilles, contrairement à la disposition représentée à la figure 1.

Il est également possible, sans sortir du cadre de l'invention, de donner au circuit électrique diverses autres formes d'exécution. En particulier, le circuit d'amorçage du transistor peut être réalisé sous la forme d'un simple circuit résistance-capacité sans transistor unijonction. A cette forme écono mique, on préférera, toutefois, les formes représen tées au dessin, qui permettent un fonctionnement régulier et précis dans une gamme de réglage d'étendue maximale.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ L'invention a pour objet un variateur de tension alternative perfectionné, léger et économique, remarquable notamment par les caractéristiques suivantes considérées séparément ou en combinai sons 10 Il comporte, montées sur un support, d'une part une paire de broches adaptable directement sur une prise de courant femelle usuelle, et d'autre part, une paire de douilles destinée à recevoir une fiche bipolaire usuelle, l'une des broches étant connectée à l'une des douilles directement par un conducteur, et (autre broche étant reliée à l'autre douille par un circuit variateur de tension, ce circuit comprenant un thyristor dont le circuit anode- cathode est branché entre ladite autre broche et ladite autre douille et dont (électrode de commande est connectée à un circuit d'amorçage engendrant une tension dont la valeur peut être réglée au moyen d'un organe manuel de réglage. 20 Suivant un premier mode de réalisation le thyristor est alimenté par toutes les alternances, positives et négatives, à travers un pont de diodes du type classique; 30 Suivant un deuxième mode de réalisation le thyristor n'est alimenté que par les alternances d'une certaine polarité cependant que les alter nances de l'autre polarité traversent une diode montée en antiparallèle avec le thyristor et en série avec un interrupteur; 40 Le circuit d'amorçage destiné à fournir les impulsions de déclenchement du thyristor comporte une diode à double base ou transistor unijonction dont l'émetteur est relié au point de jonction de la résistance et du condensateur d'un circuit résistance- capacité monté en parallèle sur le circuit anode- cathode du thyristor, les deux bases du transistor étant connectées respectivement à l'anode et à l'électrode de commande du thyristor. 50 Ledit circuit résistance- condensateur com prend une résistance variable dont la valeur peut être réglée au moyen dudit organe manuel de réglage; 60 L'appareil est contenu dans un boitier ren fermant<B>le</B> circuit électrique, tandis que les broches, les douilles et l'organe manuel de réglage sont accessibles de l'extérieur du boîtier; 7 Suivant un mode d'exécution<B>le</B> boîtier est cylindrique les broches et les douilles sont dispo sées parallèlement à l'axe du boitier sur les deux faces d'extrémité du boitier, respectivement, et ledit organe manuel de réglage est un bouton disposé sur la paroi cylindrique du boitier; 8 Suivant un autre mode d'exécution le boitier est paraüéiépidique, les broches et les douilles sont perpendiculaires au grand axe du boitier et le bou ton de réglage est fixé sur une des faces d'extrémité.