<Desc/Clms Page number 1>
MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : N.V.PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN Système de bobines à noyau et à cuirasse en fer à haute fréquence.
Demande de brevet hollandais en sa faveur du 7 octobre 1943.
L'invention concerne un système de bobines à haute fré- quence dont le noyau et la cuirasse sont en fer à haute fréquence.
Par fer à haute fréquence, nomme parfois simplement fer dans la suite du mémoire, on entend des matières ferromagnétiques dont les pertes sont très faibles même à des fréquences très élevées.
Le choix de la forme du noyau et de la cuirasse, dont l'ensemble constitue le circuit magnétique, suscite certaines difficultés, En général, on impose la condition que la dispersion du champ magnétique soit très faible et ce pour éviter les diff'i- cultés provoquées par le couplage avec les conducteurs situés à proximite du système. D'autre part, un couplage avec un autre sys- tème de bobines est parfois imposé. La plupart des formes de construction connues ne satisfont qu'à l'une de ces conditions.
De plus, le circuit doit être constitue de manière que la self-induction de la bobine puisse être rigoureusement réglee ou ajustee. A cet effet, il y a lieu de tenir compte des points suivants. La qualité d'un système de bobines dépend du rapport de la self-induction aux pertes.produites dans le système. Par suite de l'adaptation du système d'une part et de l'appareil, par exemple un récepteur de T.S.F., auquel lé système doit être adapté, d'autre part, la qualité doit être constante, même lorsque la self-induction varie. Les pertes consistent en "pertes cuivre" dans l'enroulement et en "pertes fer" dans le circuit magnétique.
'+ Pour régler la self-induction il est connu d'aménager dans le ' circuit magnétique un entrefer de largeur variable. Ce procédé présente certains inconvénients : tout d'abord il est très grossier, car une petite variation de la largeur de l'entrefer suffit pour modifier très fortement la reluctance du circuit. Ensuite, cette modification de la reluctance provoque une f'orte variation des "pertes fer", particulièrement lorsque 1-'entrefer est ménagé en un endroit, le aoyau d'une bobine par exemple, ou la densité des lignes de force est très élevée. En effet, les pertes augmen- tent d'autant plus rapidement que le fer est plus saturé. Ici, la condition d'une qualité constante de la bobine n'est donc pas satisfaite.
Le même défaut se présente dans les systèmes de bobines dont le noyau pénètre plus ou moins profondément dans l'enroule- ïaent. De plus, dans ce cas, la quantité de fer qui se trouve dans le champ n'est pas constante.
La forme de construction conforme à l'invention, fournit
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
de façon très simple un système ae bobines à haute fréquence a faible champ de dispersion, qui permet en outre un excellent regiage très simple de,La self -Hl#UCtloD, tout en ne presentant pas les incom,.i,, "mi,imlat.-,s et en offrant c'autres r:vantages qui seront exposes dans la suite du mémoire. res avantages Suivant l'invention, le système de bobjnes a haute fré- quence comporte un noyau en forme àe tige entoure d'une cuirasse coaxiale, en forme de tube ouvert aux deux extrémités. bans cette
EMI2.2
forme de réalisation, le champ qui traverse l'air est pratiquement concentré entre les extrémités au noyau et la cuirasse. pratiquement
EMI2.3
thème permet d'obtenir a;:'SE:
?, facilement un faioj.e couplée avec un autre système, ue noyau et ia cuirasse peuvent être supportés entre eux; il suffit de disposer sur le noyau une pièce en matière
EMI2.4
non magnétique et non conductrice c'électricité munie d'une bride
EMI2.5
que l'on fixe a la cuirasse. De preierence, la longueur de la cui- rasse 6a,.e .:1, ceiic ou noyau.
Dn peut ootenir un iJon ro5.hge de la se-Li-inouction o.e ce syste.ue en u t11.J.S:','(\ un noyau creux et en .L t:.eèJ.U dans ce creux une broche en fer à haute fréquence de manière qu'une partie de la broche àep#sse .Le,n.7yiu. Dc préférence, cette partie est petite par rapport cp-Lie qui se trouve dans le creux. On peut aussi utiliser une nrocne dont la longueur est petite par rapP?rt a ceLLe o.1;1110r8U. on:; c:e c.s, un dplace- ment Cle la. broche 0<:101',;18 unique'ient le cru;np dns l'air, tandis que le cha:ap qui passe (kns le noyau rf?3tR pratiquement constant.
De 91u, dans les deux derniers C;)3, îe 1" ,'.Lc'e n'entraîne pas de variation ce u yu:ntitc¯ dE" t cr eu l'l':>.1 .\1, de > 'Ir' 'le .Les pertes fer ne irtrJ ;nt pus. un syste.uf' ae bobines a n,Jute i C '}J":l'.;C: (: t .,,'JllVG1',t cou- µµ/±,)µµ/Îj/ll/;lÎi1µ1t'Î r.-utr; fréquence ainsi constitufs sont 1 r' eue:ll!Dent utilisas dbns 1ns 8roli1iateurs à moyenne fréquence, rour obtenir un om trfJi1sfür nie, teur a nute frécuence. cui s:.txsza.it aux conations les plus court.-s s i:apo- lr1ÎlÙ(Îiu/àï/àÉttÉ'SÎ/ÎÎ"ÎÎ/)(i cux ou un plus grand nOml)re de systèncs ce Docines contOT-.ues J.'invention.
Dans ce C8S, Le problème consiste à ;JS:3urcr un fúctcur ae coupla- ge détermine entre les deux systèmes úe :':1bin>?s. IYJ a èFjà proposa àe tl: cer c08.:>.iaJ.e,ilent (lEU)' bocdne.3 ':'.r.n;-; me c:ol1iJ.J.ü et pour ré- g.Ler le facteur de couplage entre Cf';: CCUX bobitîps, rle .ucnager' ' soit .-J8.rticl1e,wnt dE:for.,:t (voir brevet fr2.ilçois n'" t5r(.)04.
Cette construction présente un inconv.nlt: le: rt:1 :'.:,0 eu lac- teur [I,e couplage est assez reîtreà¯v, t. uc plus, le TI0nt8ge est . moins simple, car les bObines o0ivent être glissées et fixées successivenent '.',;.115 la uouime, ce qui entraîne une série (Je ma- nipulations trés oiffércntes. bu construction du transi créateur mentionne aevient tres simple lox'sc,ue J.e noyau), des systè,nes de bobines portent des pièces .nunics br1rJ8s, piÈ:.ccs aui 2.upportent .LC, cuirasse correspondt1t cos noyux et u'entre ces noyaux sc trouve une pièce tubu,L'"lrc ,,('tiGre non ,1lCtbnctic.ue et non c?ncluc- trice d'c.Lectricl tE::. 1.Idns cette. const,uction, problème d'obtenir un L?ct8ur 0.8 nuplJ.i;8 .étér,:.ine entrE. les systèmes de bobines se ramène un problème puremcnt .nccnic;ue.
Le fac- teur coup.L8.:;e .é.)snd pratiCj,ue..lent '.1l8 longueur des pièces tubulaires lj,ui 2p8'ent l.s cuira¯ses. Ges pièces tubu- laires peuvent cviden.nent stre realsE'es avec une précision telle due le fûc':,cur de couplage soit suffisamment reproduc- tible. On peut assembler les pièces munies de brides, les pièces
EMI2.6
tubulaires et les cuirasses en les entourent d'une douille qui
EMI2.7
protège les bobines oe façon connue contre l'influence des champs extc.rieurs. De prc.1E:.rence, on 0.0nn8 iioeisoeé x<?>1t 1>aiirii>Ef
EMI2.8
<Desc/Clms Page number 3>
aux cuirasses et aux pièces tubulaires le même diamètre extérieur.
On obtient ainsi une série d'organes que l'on peut facilement em- piler et glisser dans une douille, e montage aevient particuliè- rement simple lorsqu'on assemble les pièces munies de brides, les cuirasses et les pièces tubulaires à l'aide d'un adhésif.
On obtient alors une combinaison sur laquelle on peut effectuer des mesures provisoires avant de la glisser dans une douille.
Les pièces munies de brides, les cuirasses et les pièces tubulai- res peuvent aussi être assemblées à l'aide de deux condensateurs en forme de fils dont les extrémités sont reliées aux pièces.
La manière de monter ces condensateurs et d'autres donnees tech- niques figurent dans une demande de brevet de même date de la Demanderesse.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée:, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de.ladite invention.
Les figs. 1 et 2 montrent en vue et en coupe un exemple d'un système de bobines connu.
La fig. 3 montre en perspective un système de bobines conforme à l'invention.
Les figs. 4 et 5 sont deux coupes de systèmes de bobines à broches de longueurs différentes.
La fig. 6 montre;une coupe d'un transformateur composé de deux systèmes de bobines à haute fréquence-conformes à l'inven- tion.
Le système de bobines à haute fréquence montré sur la fig.l consiste en une bobine ou un enroulement 1 et en un cir- cuit magnétique constitue par deux parties 2 et 3. Ces parties sont en 1er à haute fréquence, par exemple un ensemble comprimé de fer finement divisé et de liant. Chacune de ces parties 'affecte la forme d'un cylindre creux sur le fond duquel repose un noyau 4. Les deux parties sont séparées par un.entrefer dont la largeur est réglable d'une manière non représentée sur le dessin.
Il va de soi qu'une petite variation de l'entrefer affecte forte- ment la réluctance, de sorte que le mécanisme de réglage doit sa- tisfaire à des condi-tions de réglage particulièrement sévères.
Cette figure montre aussi que pour autant qu'il sort du circuit magnétique, le champ est si fortement déformé qu'il est difficile de le coupler avec un autre système de bobines.
La fig. 3 donne une bonne solution du problème; le système de bobines à haute fréquence consiste en un 'enroulement 1 appliqué sur un noyau 4 coaxialement entouré par une cuirasse 5. Le noyau et la cuirasse sont également en fer à haute fréquence.
Ils sont entretoises par le fait que le noyau comporte une pièce munie d'une bride sur laquelle est fixée la cuirasse. Cette pièce est en matière non magnétique et non conductrice de l'électricité, par exemple en résine synthétique. Elle peut éventuellement faire partie d'un socle ou d'un châssis de l'appareil dans lequel est monté le système de bobines. De plus cette pièce peut comporter des contacts, par exemple des languettes à souder auxquelles sont fixés les bouts de l'enroulement. '
Cette forme du circuit magnétique permet, d'une part, de réaliser facilement un certain couplage avec un autre sys- tè.ae de bobines et d'autre part, le champ de dispersion est très faible, La cuirasse et le noyau peuvent avoir approxima= tivement la même longueur.
On obtient ainsi d'excellents rapports entre la qualité, la possibilité de réglage et le facteur de cou- plage.
<Desc/Clms Page number 4>
Pour permettre le reglage de la self-induction, le noyau 4 est creux et dans ce creux est logée une broche déplaçable en fer à haute fréquence. Cette broche peut être cinentee aans le creux. Elle peut. être munie d'un filet et être déplacée par rotation. Les avantages de cette construction ressortent de ce tui suit. Dans le systène ae bobines à haute fréquence considérée on peut distinguer un flux magnétique qui traverse, du moins par- tiellement du fer et un flux qui ne traverse que l'air; sur la fig. ces flux sont respectivement indiques par et 01. Les pertes dans ce système consistent en "pertes cuivre" et en pertes fer" et ces dernières sont provoquées par le prêter flux mentionné.
Elles dépendent de l'intensite du champ et de la quantité de fer qui se trouve dans le champ. Lorsque le réglage de la self-induc- tion provoque une variation de ce flux, la qualité de la bobine varie aussi, ce qui doit être evite. Cornue il a déjà été mentionné ci-dessus, les mêmes inconvénients se rencontrent dans le cas où le réglage est obtenu par une introduction plus ou moins profonde du noyau coulissant dans l'enroulement. Dans ce cas, non seulement le flux mais aussi la quantité de fer traverse par le flux varient.
Par contre une variation du flux traversant l'air ne provoque pas de variations des pertes. La broche est disposee de manière que l'introduction de la partie qui se trouve 1 l'intérieur du noyau soit très faible, de sorte que cette partie ne provoque pratique- ment pas de pertes. sterne dans la partie qui depasse le noyau les pertes sont très faibles; le déplacement de la broche ne provoque qu'une légère déformation ou champ qui se trouve entre le noyau et la cuirasse.
L'utilisation de cette broche de réglage provoque encore - une variation plus faible des pertes fer lorsqu'on utilise l'une des formes de construction montrées sur les figs. 4 et 5.
Dans la forme de construction montrée sur la fig. 4, la partie de la broche qui dépasse le noyau est petite par rapport à celle qui se trouve dans le creux du noyau.
Dans la forme de construction montree sur la fig. 5, la longueur totale de la broche de réglage est petite par rapport à la longueur du noyau. 11 va de soi que, dans cette forme de construction, un petit déplacement de la broche ne nodifie pratiquement pas la cuantite de fer parcourue par le flux magné- tique.
Dans le transformateur à haute frequence montrée sur la fig.6, deux de ces systèmes de bobines sont places coaxialement l'un en regard de l'autre. Les noyaux 4 portent de nouveau des pièces 6 munies de brides, réalisées en résine synthétique par exemple. Les cuirasses sont entretolsees par une pièce tubulaire
8. Les pièces munies de brides 6, les cuirasses 5 et la pièce tubulaire ont le même diamètre extérieur de sorte qu'il est fa- cile ae les empiler et de les glisser dans une douille 9 qui protège le transformateur contre les champs extérieurs et qui sup- porte les aiverses parties.
La pièce inférieure 6 comporte un certain nombre ae languettes à souder 10 auxquelles on fixe d'une part les bouts des enroulements 1 et d'autre part les fils de connexion. De même, la pièce supérieure 6 comporte certain nombre de contacts en forme de couilles ce sertissage auxquelles on peut fixer provisoirement les bouts de l'enroulement supérieur. Pour la construction du transformateur à haute fréquence, il est dé- sirable qu'on puisse y effectuer quelques mesures provisoires avant la mise en place de la douille 9. A cet eifet, les divers organes doivent être fixés provisoirement l'un par rapport à l'autre.
Ce résultat peut être obtenu en tendent entre deux des languettes à souder 10 et des pièces de contact 11 deux condensateurs en forme de fil, Ces condensateurs peuvent être relies par la suite aux "'l'
<Desc/Clms Page number 5>
enroulements de manière à constituer avec ceux-ci un circuit accordé.
De même, les pièces 6, les cuirasses b et les pièces tubulaires 8 peuvent être assemblées provisoirement à l'aide d'un adhésif.
Le facteur de couplage entre les deux systèmes de bobines dépend uniquement de la longueur de la pièce tubulaire 8 en résine synthétique par exemple,
Afin de permettre le réglage separé de la self-induction de chaque système de bobine on a de nouveau prévu dans les noyaux 4 les broches de réglage 7. On constate que le réglage de la self-induction ne modifie pratiquement pas le facteur de couplage.
Ces brocnes ae régisse peuvent encore être ajustées après la mise en place de la douille 8 qui, à cet effet, comporte une ouverture 13 dans sapartie supérieure. La broche inférieure peut être depla- cee au travers d'une ouverture ménagée dans la pièce 6.
Le système de bobines et le transformateur à haute fré- quence conformes à l'invention se prêtent particulièrement bien à une construction de très petites dimensions. La longueur du trans- forma.teur peut être de 50 mm. alors que'son diamètre ne dépasse pas 60 .nm.