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ADAPTATION DE CHARGE.
La présente invention se rapporte aux dispositifs servant à adap- ter des charges à des générateurs électriques à haute fréquence, et particu- lièrement à des montages-pour l'adaptation de charges à chauffer par pertes diélectriques à leurs-générateurs d'alimentation.
Le but principal de l'invention-est de réaliser une disposition de circuit convenant particulièrement bien pour alimenter une charge à chauf- fer par pertes diélectriques ayant une résistance équivalente de charge rela- tivement petite et de-faible facteur de puissance au moyen d'un générateur électrique fournissant de l'énergie haute fréquence.
A cet effet, l'invention consiste en principe en un dispositif de chauffage à haute fréquence, comprenant une source de tension à haute fré- quence, une charge à chauffer au moyen de celle-ci, et une connexion entre la source ét la charge consistant en une ligne de transmission coaxiale de longueur comprise entre un huitième et un quart de.la longueur d'onde de la source
L'invention ressortira clairement de la description détaillée ci-dessous d'une forme d'exécution préférée de l'invention, représentée à titre d'exemple au dessin annexé, dont l'unique figure montre un circuit reliant une'charge à chauffer par pertes diélectriques ou autre à un géné- rateur électrique à haute fréquence conformément aux principes de l'inven- tiono
Sur le dessin, une-charge à chauffer 1,
qui peut consister en une matière diélectrique à chauffer en la plaçant dans un champ électrique haute fréquence, est glissée entre deux plaques électrodes appropriées 2, 3.
Dans sa réalisation pratique, la chargé 1 peut, par exemple, consister en blocs de caoutchouc mousse'portés par un tapis roulant (non représentés) et passant entre les plaques 2 et 3. Celles-ci sont de préférence shuntées par une self variable 4 ou un condensateur variable. La plaque-3 est mise à la terre, et la plaque 2 est couplée au circuit oscillant d'un générateur
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d'alimentation à haute fréquence 5, qui peut être d'un type courant pour le chauffage diélectrique, au moyen d'une ligne coaxiale 6 à âme 7 et gaine 8' isolée de l'âme. De telles lignes coaxiales sont bien connues en électroni- que à haute fréquence et ne demandent pas de- description détaillée. La gai-' ne 8 est, de préférence, reliée par une connexion de terré. 9-à la plaque susmentionnée 3 mise à la terre.
L'âme 7 est reliée à la plaque électrode su- périeure 2 d'un côté et à la terre de l'autre côté par l'intermédiaire d'un condensateur 11 et d'une bobine de couplage de charge 12. Une self de cir- cuit oscillant 13 associée à la bobine de couplage de charge 12 est reliée aux bornes de la source de tension 5 et est shuntée par un condensateur 14 mis à la terre par un bout.
La longueur de la ligne coaxiale 6 est de préférence approxima- tivement égale à un quart de la longueur d'onde, de la fréquence produite par la source 5, quoique dans certains cas, quand le facteur de puissance de la charge est extrêmement faible, cette longueur ne doive pas dépasser un huitiè- me de la longueur d'onde. Dans la technique antérieure de chauffage haute fréquence par pertes diélectriques, il était usuel d'adapter l'impédance de la charge à la ligne de transmission au moyen d'un circuit d'impédances com- prenant de la self et de la capacité réparties.
Dans de nombreuses applica- tions de chauffage diélectrique cependant, la résistance virtuelle de la charge est très petite, c'est-à-dire un ohm ou moins et, pour adapter cette résistance à l'impédance usuelle de 70 ohms des lignes coaxiales, il faut avoir recours à un circuit d'impédance de réglage critique et peu souple.
Au lieu d'utiliser de tels circuits d'adaptation, l'invention propose de shunter la charge diélectrique par un dispositif d'accord qui peut être réglé à une valeur légèrement capacitive ou légèrement inductive au lieu d'être réglé à la résonance exacte. En associant un tel dispositif à une ligne coaxiale, on obtient des conditions extrêmement avantageuses de régulation de charge.
Quoique la charge 1 aura habituellement une certaine capacitance naturelle,qui, dans les charges à chauffage diélectrique, sera ordinaire- ment élevée en comparaison de la composante résistive de l'impédance de charge, on peut, au moyen de la réactance variable¯' 4, faire varier cette réactance propre à tout moment par un réglage adéquat. Cependant, dans les charges à chauffage diélectrique, la fréquence de réactance varie plutôt rapidement dans le temps, -et, à moins de régler continuellement la self de régulation 4, on peut s'attendre à ce que la réactance se présentant à la sortie de la ligne de transmission 6 ait une¯composante capacitive ou in- ductive à l'un ou l'autre moment.
On a constaté néanmoins qu'en réglant la charge 1 au moyen de la réactance variable 4 sur le flanc capacitif de la courbe de résonance, la tension de charge augmente quand la capacité de la charge diélectrique 1 tend à diminuer sous l'effet du chauffage.
D'autre part, on a constaté qu'en réglant la charge à la sortie de la ligne de transmission 6 au.-moyen de la réactance variable 4 sur le flanc inductif de la courbe de résonance, la tension, entre les électrodes 2 et 3 décroît quand la capacitance de la charge diélectrique diminue. Une telle liaison entre le générateur haute fréquence et la charge est très in- téressante dans un processus continu où la charge diélectrique sur un tapis roulant varie d'une grande à une petite valeur, même pratiquement zéro, de temps en temps en cours de travail.
De plus, en accordant le circuit de charge sur le flanc inductif de la courbe de .résonance avec une ligne de transmission coaxiale ayant une longueur pratiquement egale à un quart de la longueur d'onde, on peut arran- ger le circuit de façon qu'il maintienne la tension¯entre les électrodes 2, 3 pratiquement constante alors que la charge diélectrique placée entre les électrodes varie de temps en temps de pleine charge à pratiquement zéro.
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La combinaison susmentionnée d'une ligne de transmission coaxia- le avec l'appareil de .résonance de charge permet d'accorder sur le flanc capacitif ou inductif de 'la courbe de -'résonance et est supérieure, à ce point de vue aux adaptations d'impédance classiques des dispositifs anté- rieurs.
Même si la charge se présente à la ligne de ¯transmission avec une composante réactive, on peut,-grâce au condensateur-14 présenter aux bor- nes du générateur une charge pratiquement non-réactive. -
L'invention procure un circuit pour connecter un générateur haute fréquence à une charge d'un type caractérisé en ce que la résistance réelle de charge est faible et que l'impédance de la charge subit des varia- tions de temps en temps, dans lequel ce circuit peut être réglé de manière à faire monter ou descendre la tension automatiquement quand la capacitance de la charge diminue, ou même de manière à maintenir la tension de la char- ge pratiquement constante, malgré les variations de ca.pacitance qui se .pro- duisent de temps en temps.
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif de chauffage à haute fréquence, comprenant une source de tension haute fréquence, une charge à faire chauffer par cette source, et une connexion-entre la source et la charge, caractérisé en ce que la connexion comprend une ligne de transmission coaxiale ayant une longueur comprise entre un huitième et un quart de la longueur d'onde de la source.