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Dispositif de protection d'un tube à décharge à remplissage de gaz ou de vapeur.
L'invention concerne un dispositif de protection d'un tube à décharge à remplissage de gaz ou de vapeur, qui, lors d'une surcharge ou d'un courant de retour dans le tube, est bloqué par la commande; ce dispositif est caractérisé par le fait que, pour assurer aussi la protection du tube à décharge contre les perturbations dans le dispositif de protection, ce dernier comporte au moins deux tubes à vide poussé qui sont insérés dans le circuit de commande du tube à décharge d'une façon telle que lorsqu'un des tubes à vide poussé 1 est con- ducteur,
le tube à décharge peut fonctionner et qu'une surcharge ou un courant de retour dans le tube à décharge fait naître à l'organe de commande du tube à vide poussé 1 une impulsion qui
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bloque ce tube ou du moins qui réduit l'intensité de son courant anodique et par suite de cette réduction du courant anodique, non seulement le tube à décharge reçoit une tension de blocage par l'intermédiaire de l'organe de commande, mais l'autre tube à vide poussé (il) est amené à un état conducteur tel que la ten- sion de blocage du tube à décharge subsiste.
Comme on utilise un tube à vide poussé qui ne libère qu'en son état normalement conducteur, le tube à décharge (inséré par exemple dans un montage redresseur), on obtient l'avantage que lors d'une perturbation dans le tube à vide poussé, perturba- tion qui met ce tube hors service, le tube à décharge est bloqué lui aussi.
Dans le cas d'une surcharge, ou d'un courant de re- tour dans le tube à décharge, une impulsion est transmise au tube à vide poussé en service 1 et sous l'effet de cette impulsion, ce tube est mis hors circuit ou son courant anodique devient si faible, que le tube à décharge est bloqué. Comme l'impulsion précitée n'est que de très courte durée, après l'im- pulsion le tube à vide poussé pourrait se remettre en fonctionne- ment et de ce fait, le tube à décharge pourrait aussi de nouveau fonctionner. Si la cause, c'est-à-dire la surcharge ou le cou- rant de retour n'est pas encore supprimée, ce cycle se répète .
Pour y obvier, lors d'une réduction du courant anodique du tube à vide poussé I ou d'un blocage de ce dernier, le second tube à vide poussé II est rendu conducteur et la tension de blocage ap- pliquée au tube à décharge subsiste. Ceci peut se réaliser, par exemple, par le fait que le second tube à vide poussé en- gendre aux bornes du tube à décharge une tension de blocage qui maintient ce tube bloqué même lorsque le premier tube à vide poussé (I) est revenu à l'état normal après l'impulsion pertur- batrice ; on évite donc tout effet oscillatoire.
Dans le cas d'une perturbation du second tube à vide poussé (II), par suite de laquelle ce dernier ne pourrait être
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amené à l'état conducteur par le premier tube à vide poussé 1 l'effet oscillatoire peut être rendu visible par un dispositif de signalisation.
De préférence, les deux tubes à vide poussé 1 et II) sont combinés en un seul tube à anodes séparées et à organesde commande séparés, mais à cathode commune et à filament commun.
Comme les perturbations dans les tubes à vide poussé proviennent pratiquement toujours de la cathode et du filament, les deux tubes à vide poussé sont alors simultanément mis hors service, ce qui provoque le blocage du tube à décharge.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple 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 l'invention.
Sur la Fig. 1, un tube à décharge 1 à atmosphère de gaz ou de vapeur, est monté dans un redresseur; ce tube peut être commandé à l'aide d'une grille 2. Dans le conducteur ano- dique est inséré un transformateur de courant 3 dont l'enroule- ment secondaire 4 transmet, lors d'une surcharge du tube à dé- charge 1, par l'intermédiaire de la résistance 5 et du conden- sateur 6 des impulsions à la grille 7 d'un premier tube à vide poussé 8.
Lors d'un courant de retour dans le tube à décharge 1, des impulsions sont aussi appliquées à la résistance 5, au con- densateur 6 et à la grille 7, et par l'intermédiaire du conden- sateur 9 de la résistance 5 et du condensateur 10 à la cathode du tube à décharge 1.
En régime normale le tube à décharge 1 est chaque fois libéré par une tension alternative de commande que lui transmet, par l'intermédiaire de la résistance 12, le transformateur de commande 11 car la source de tension de blocage négative 13 est suffisamment compensée par la chute de tension dans la résistance @
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anodique 14 du tube à vide poussé 8 normalement conducteur, dont la source de tension anodique est indiquée par 15. Ce tube à vide poussé acquiert, par l'intermédiaire de la résistance 16, de la résistance anodique 17 du second tube à vide poussé 18 et de la source de tension anodique 15, une tension de grille telle qu'il devient conducteur et le tube 18 peut aussi être, à un certain degré, conducteur.
La grille 19 du tube 18 est reliée à l'anode du tube 8.
Lorsque, lors d'une surcharge ou d'un retour dans le tube à décharge 1, le tube à vide poussé 8 est bloqué ou que l'intensité de son courant anodique est suffisamment réduite, la chute de tension compensatrice dans la résistance anodique 14 diminue d'un montant tel que, par suite .de la tension de polarisation négative, devenue prédominante, de la source de tension 13, la tension d'amorçage obtenue aux bornes de la résistance 12 ne peut devenir suffisamment positive pour provo- quer l'amorçage du tube à décharge 1. Ce tube est donc bloqué.
Dès que l'impulsion perturbatrice au transformateur 3 est ter- minée, le tube à vide poussé 8 pourrait de nouveau amorcer et permettre ainsi l'amorçage du tube à décharge 1. Pour empêcher ceci, du moins provisoirement, la grille 19 du second tube à vide poussé 18 est reliée à l'anode du tube 8 (ou à une prise appropriée de la résistance anodique 14). De ce fait, la baisse précitée de la chute de tension dans la résistance anodique 14 et l'accroissement de potentiel qui en résulte pour l'anode du tube 8, portent la grille du tube 18 à une tension positive telle que ce tube passe de l'état bloqué à l'état conducteur ou bien que son courant anodique acquiert une intensité plus élevée que précédemment.
Par suite de ce fait, la tension anodique du tube 18 tombe d'un montant tel que la tension obtenue aux bornes de la résistance 16 et donc la tension appliquée à la grille 7, baissent suffisamment pour empêcher le tube 8 d'être le siège du @
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courant normal qui serait nécessaire pour provoquer le réamorçage du tube à décharge 1. Aussi longtemps que l'intensité du courant anodique du tube 18 a sa valeur élevée, le tube 8 n'est donc pas conducteur ou en tout cas, l'intensité du courant qui le tra- verse est très faible.
Si, par suite d'une perturbation, le tube 8 est mis hors circuit, la tension compensatrice aux bornes de la résistance anodique 14 disparaît et le tube à décharge 1 est bloqué par 13 ou bien son courant est limité à une faible intensité. Ce résul- tat peut s'obtenir de façon connue à l'aide de montages apro- priés à cet effet.
La Fig. 2 montre un schéma d'un montage dans lequel la résistance anodique 17 de la Fig. 1 est aussi insérée dans le circuit de grille du tube à décharge 1. De ce fait, dans le cas précité, lors d'une augmentation de l'intensité du courant anodique du tube 18, une impulsion perturbatrice à la grille du tube 8 provoque une augmentation de la chute de tension dans la résistance 17, de sorte que la tension de polarisation néga- tive de la grille du tube à décharge 1 devient plus grande. La polarité de la tension aux bornes de la résistance 17 est en effet telle que cette tension renforce la tension négative de 13. Ceci fournit une plus grande sécurité contre la remise en circuit du tube à décharge 1.
Suivant l'invention, on peut obtenir une assurance pratique contre des perturbations de fonctionnement dans le dispositif de protection, même sans l'utilisation du dispositif de signalisation précité, en combinant les deux tubes à vide poussé 8 et 18 en un seul tube à anodes et organes de commande séparés, mais à cathode commune. Ce tube est représenté sur la Fig. 3. Dans ce cas, une perturbation dans le tube 20, pertur- bation qui provient presque toujours de la cathode ou du fila- ment, met les deux tubes hors service de sorte que la tension @
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de compensation aux bornes de la résistance 14 respectivement 17, fait défaut, et que la tension de blocage 13 domine.
L'enroulement secondaire 4 du transformateur 3 est monté de façon qu'au moins au début de chaque période de courant du tube à décharge 1 fonctionnant en régime normal., une impulsion soit transmise à la grille 7 du tube 8 et l'intensité de cette impulsion est choisie de façon que le tube ne soit pas bloqué tandis que, dans le cas d'une surcharge, donc dans le cas d'un courant d'intensité beaucoup plus élevée que celle de régime, le tube est bloqué.
Comme il a déjà été mentionné, on a prévu pour le courant de retour un condensateur 9 qui est monté de façon que chaque courant de retour dans le tube à décharge provoque une impulsion négative à la grille. Dans le cas décrit, l'impulsion négative s'obtient déjà pour une variation de tension de vi- tesse et de grandeur suffisantes, de sorte que le blocage du tube à décharge se produit déjà avant qu'il ne soit question de courant de retour.
Dans les schémas de montage décrits, la sécurité de fonctionnement du dispositif de protection ne dépend pratique- ment que de l'absence de perturbations dans la source de tension négative de grille 13. Il suffit d'utiliser pour cette source une batterie d'accumulateurs, pour exclure pratiquement ces perturbations. De plus, on peut encore prévoir une protection additionnelle en utilisant la tension de la source de tension 13 comme tension de commande d'un interrupteur principal qui coupe le transformateur d'alimentation du tube à décharge dès que la tension de 13 est trop basse.
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Device for protecting a gas or vapor filled discharge tube.
The invention relates to a device for protecting a gas or vapor-filled discharge tube, which, during an overload or a return flow in the tube, is blocked by the control; this device is characterized in that, in order also to ensure the protection of the discharge tube against disturbances in the protection device, the latter comprises at least two high vacuum tubes which are inserted in the control circuit of the discharge tube d 'such that when one of the high vacuum tubes 1 is conducting,
the discharge tube can operate and an overload or a return current in the discharge tube causes the high vacuum tube controller 1 to generate a pulse which
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blocks this tube or at least which reduces the intensity of its anode current and as a result of this reduction of the anode current, not only the discharge tube receives a blocking voltage via the control member, but the Another high vacuum tube (II) is brought to a conductive state such that the blocking voltage of the discharge tube remains.
Since a high vacuum tube is used which only releases the discharge tube in its normally conductive state (inserted for example in a rectifier assembly), the advantage is obtained that during a disturbance in the high vacuum tube , disturbance which puts this tube out of service, the discharge tube is also blocked.
In the event of an overload, or a return current in the discharge tube, a pulse is transmitted to the high vacuum tube in service 1 and under the effect of this pulse, this tube is switched off. or its anode current becomes so low that the discharge tube is blocked. As the aforementioned pulse is only of very short duration, after the pulse the high vacuum tube could resume operation and therefore the discharge tube could also operate again. If the cause, ie overload or reverse current is not yet eliminated, this cycle repeats.
To obviate this, during a reduction of the anode current of the high vacuum tube I or a blockage of the latter, the second high vacuum tube II is made conductive and the blocking voltage applied to the discharge tube remains. . This can be achieved, for example, by the fact that the second high vacuum tube generates at the terminals of the discharge tube a blocking voltage which keeps this tube blocked even when the first high vacuum tube (I) has returned to the normal state after the disturbing pulse; any oscillatory effect is therefore avoided.
In the event of a disturbance of the second high vacuum tube (II), as a result of which the latter could not be
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brought into the conductive state by the first high vacuum tube 1 the oscillatory effect can be made visible by a signaling device.
Preferably, the two high vacuum tubes 1 and II) are combined into a single tube with separate anodes and separate actuators, but with a common cathode and a common filament.
Since the disturbances in the high vacuum tubes almost always originate from the cathode and the filament, both high vacuum tubes are then taken out of service simultaneously, causing the discharge tube to jam.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
In Fig. 1, a gas or vapor atmosphere discharge tube 1 is mounted in a rectifier; this tube can be controlled by means of a grid 2. In the anodial conductor is inserted a current transformer 3 whose secondary winding 4 transmits, in the event of an overload of the discharge tube 1 , via resistor 5 and capacitor 6 pulses to the grid 7 of a first high vacuum tube 8.
In a return current through the discharge tube 1, pulses are also applied to resistor 5, capacitor 6 and grid 7, and through capacitor 9 to resistor 5 and from capacitor 10 to the cathode of the discharge tube 1.
In normal operation, the discharge tube 1 is released each time by an alternating control voltage transmitted to it, via the resistor 12, the control transformer 11 because the negative blocking voltage source 13 is sufficiently compensated by the voltage drop across resistor @
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anode 14 of the normally conductive high vacuum tube 8, the anode voltage source of which is indicated by 15. This high vacuum tube acquires, through the resistor 16, the anode resistance 17 of the second high vacuum tube 18 and from the anode voltage source 15, a gate voltage such that it becomes conductive and the tube 18 may also be, to some degree, conductive.
The grid 19 of tube 18 is connected to the anode of tube 8.
When, during an overload or a return to the discharge tube 1, the high vacuum tube 8 is blocked or the intensity of its anode current is sufficiently reduced, the compensating voltage drop in the anode resistor 14 decreases by an amount such that, as a result of the negative bias voltage, which has become predominant, of the voltage source 13, the starting voltage obtained at the terminals of the resistor 12 cannot become sufficiently positive to cause the priming of the discharge tube 1. This tube is therefore blocked.
As soon as the disturbing pulse at transformer 3 is terminated, the high vacuum tube 8 could re-prime and thus allow the initiation of the discharge tube 1. To prevent this, at least temporarily, the grid 19 of the second tube high vacuum 18 is connected to the anode of the tube 8 (or to a suitable socket of the anode resistor 14). As a result, the above-mentioned drop in the voltage drop in the anode resistor 14 and the resulting increase in potential for the anode of tube 8, bring the grid of tube 18 to a positive voltage such that this tube passes from the state blocked in the conductive state or else its anode current acquires a higher intensity than previously.
As a result of this fact, the anode voltage of tube 18 drops by an amount such that the voltage obtained across resistor 16, and therefore the voltage applied to grid 7, drops sufficiently to prevent tube 8 from being the seat. of @
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normal current which would be necessary to cause the re-ignition of the discharge tube 1. As long as the intensity of the anode current of the tube 18 has its high value, the tube 8 is therefore not conductive or in any case, the intensity of the current flowing through it is very weak.
If, as a result of a disturbance, the tube 8 is switched off, the compensating voltage across the anode resistor 14 disappears and the discharge tube 1 is blocked by 13 or else its current is limited to a low intensity. This result can be obtained in a known manner with the aid of suitable arrangements for this purpose.
Fig. 2 shows a diagram of an assembly in which the anode resistor 17 of FIG. 1 is also inserted into the grid circuit of the discharge tube 1. Therefore, in the aforementioned case, during an increase in the intensity of the anode current of the tube 18, a disturbing pulse at the grid of the tube 8 causes an increase in the voltage drop across resistor 17, so that the negative bias voltage of the gate of the discharge tube 1 becomes larger. The polarity of the voltage across resistor 17 is in fact such that this voltage reinforces the negative voltage of 13. This provides greater security against re-circuiting the discharge tube 1.
According to the invention, practical insurance against operational disturbances in the protection device can be obtained, even without the use of the aforementioned signaling device, by combining the two high vacuum tubes 8 and 18 into a single anode tube. and separate actuators, but with a common cathode. This tube is shown in FIG. 3. In this case, a disturbance in tube 20, which almost always arises from the cathode or the filament, puts both tubes out of service so that the voltage @
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compensation at the terminals of resistor 14 respectively 17, is lacking, and the blocking voltage 13 dominates.
The secondary winding 4 of the transformer 3 is mounted so that at least at the beginning of each current period of the discharge tube 1 operating in normal mode., A pulse is transmitted to the grid 7 of the tube 8 and the intensity of this pulse is chosen so that the tube is not blocked while, in the case of an overload, therefore in the case of a current of intensity much higher than that of operating mode, the tube is blocked.
As already mentioned, a capacitor 9 has been provided for the return current which is mounted so that each return current in the discharge tube causes a negative pulse at the gate. In the case described, the negative impulse is already obtained for a voltage variation of sufficient speed and magnitude, so that the blocking of the discharge tube already occurs before there is any question of the return current. .
In the circuit diagrams described, the operating safety of the protection device depends practically only on the absence of disturbances in the negative grid voltage source 13. It suffices to use a storage battery for this source. , to practically exclude these disturbances. In addition, additional protection can still be provided by using the voltage of the voltage source 13 as the control voltage of a main switch which cuts the supply transformer of the discharge tube as soon as the voltage of 13 is too low.