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GENERATEUR A HAUTE FREQUENCE POUR CHARGE VARIABLE
L'invention concerne un générateur à haute fréquence muni d'un dispositif pour le réglage automatique du couplage. Ce dispositif convient en particulier aux appareils diathermiques à charge variable. Pour maintenir constante la fréquence des oscillations engendrées, ces appareils comportent souvent un amplificateur commandé par un cristal. La puissance de sortie de ces générateurs varie avec'la résistance du circuit oscillant du circuit anodique chargé et présente un maximum-pour une valeur déterminée de cette résistance, valeur qui est tributaire, entre autres,de la caractéristique du tube. Lorsque la résistance dudit circuit oscillant dépasse cette valeur optimum, la puissance H. F. de sortie diminue., bien que le rendement ne change pas.
Le tube de sortie se trouve alors à l'état dit surmodulé. par contre, une diminution de ladite résistance entraîne non seulement une réduction de la puissance H.F. débitée, mais aussi du rendement obtenu. Le tube de sortie se trouve alors à l'état dit sousmpdulé. Dans le cas de surmodulation, le tube risque d'être endommagé sous l'effet de la trop grande dissipation anodique.
La valeur de la résistance du circuit oscillant est essentiellement déterminée par la charge y couplée. L'amortissement du circuit primaire et la valeur de ladite résistance varient avec le coefficient de couplage.
Les générateurs H.F. s'utilisent aussi pour le chauffage de matériaux de construction. Le traitement de ces matériaux peut provoquer de notables variations dans leurs résistances et ce tant dans la composante wattée que dans la composante déwattée ou réactive. Ce phénomène est tout particulièrement marqué lorsqu'on sèche du bois à l'aide de courant H.F., mais il se produit parfois aussi en diathermie. Pour maintenir la puissance de sortie constante, malgré les variations que subit la dernière résistance mentionnée, il faut compenser ces variations d'une manière ou d'une autre.
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pour compenser les variations de la résistance déwattée, on peut utiliser des dispositifs connus pour l'accord automatique de la réso- nance.
Suivant l'invention, on peut supprimer les variations de la résis- tance wattée en modifiant le couplage mentionné ci-dessus.
Conformément à l'invention, les variations que subissent le courant anodique et/ou le courant de grille d'un tube de sortie lorsque celui-ci est amené a l'état de sur-ou de sousmodulation, sont utilisées pour modifier le couplage entre le circuit de sortie et le circuit de char- ge de manière à supprimer ledit état.
Ce procédé permet d'obtenir que l'amplificateur fonctionne toujours avec un rendement maximum tout en fournissant une puissance aussi grande que possible. Il offre de sérieux avantages: protection du tube de sortie contre la surcharge, raccourcissement de la durée du traitement . ainsi qu'une uniformisation et une nette définition de celui-ci. Dans cer- tains cas, une certaine économie s'obtient aussi par un choix judicieux des dimensions de l'étage de sortie de l'amplificateur.
Comme on le sait, lors d'une surmodulation, l'intensité du cou- rant anodique diminue, alors que celle du courant de grille-écran (dans le cas d'une tétrode ou d'une pertode) ou celle du courant de grille de commande (dans le cas d'une triode) augmente. Inversement, en cas de sousmodulation l'intensité du courant anodique augmente et celle du courant de grille dimi- nue. Suivant l'invention, ces variations d'intensité de courant constituent une mesure pour le réglage du couplage-...
Dans le générateur conforme à liinvention on peut compenser la variation de la résistance wattée de la charge en modifiant le coefficient du couplage prévu entre le circuit de sortie et le circuit de charge et cel- le de la résistance déwattée, en utilisant des moyens d'accord connus. Cet agencement nécessite deux dispositifs de réglage, l'un agissant sur le cou- plage et l'autre, sur l'accord.
Dans une forme de réalisation avantageuse du générateur con- forme à l'invention, les tensions proportionnelles à l'intensité du courant anodique, respectivement à celle du courant de grille d'un tube amplificateur, s'utilisent comme tensions de commande ou d'amorçage pour des tubes à vide poussé, respectivement des tubes à décharge dans le gaz, tandis que le cou- rant anodique s'utilise pour exciter, dans un sens ou dans l'autre, un moteur électrique agissant sur le dispositif de réglage servant à supprimer l'état de sur- ou de sousmodulation. Pour compenser les variations de la résistan- ce wattée, ce moteur agit sur le couplage entre le circuit de sortie et le circuit de charge de manière qu'à l'état sousmodulé du tube, le couplage devient plus serré et qu' à l'état surmodulé du tube, il devient plus lâche.
Lorsque le générateur comporte deux dispositifs de réglage, à savoir un pour compenser les variations de la résistance wattée et l'autre, pour compenser'les variations de la résistance déwattée, un phénomène d'os- cillation peut se produire, car lesdits dispositifs s'influencent mutuelle- ment par l'intermédiaire du circuit réglé. Pour éviter ce phénomène, on doit donc prendre des dispositions appropriées et prévoir, par exemple., un relais mettant hors circuit l'un des dispositifs de réglage aussi longtemps que l'autre est en fonctionnement.
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 en- tendu, partie de l'invention.
Sur la figure 1, est le tube de sortie d'un amplificateur à commande par cristal. La source de.. tension anodique 2 alimente l'anode de ce tube, par l'intermédiaire d'un circuit oscillant comportant une capaci- té 3 et une self-induction 4. La grille-écran de ce tube est raccordée à la source de tension de grille 5.
Au circuit oscillant 3, 4 est couplé un second circuit oscil- lant comportant une capacité 6 et une self-induction 7, circuit qui fait par-
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tie du circuit de charge. Le couplage entre les bobines 4 et 7 est réglable.
Par l'intermédiaire des résistances 8, respectivement 9, les sources de ten- sion 2, respectivement 5; sont mises à la terre et de ce faite connectées à la cathode du tube 1. '
Le couplage est réglé par un moteur comportant un induit 10 et deux enroulements de champ 11 et 12. L'un de ces enroulements sert à la rotation dextrorsum, l'autre à la rotation senestrorsum. Les enroule- ments 11 et 12 sont parcourus chacun par le courant anodique d'un thyratron (13, respectivement 14). La grille d'amorçage du thyratron 13 est reliée au point 15 situé entre la source de tension 5 et la résistance 9; celle du thyratron 14 est connectée au point 16, situé entre la source de tension
2 et la résistance 8.
Par l'intermédiaire d'une résistance commune 17, les cathodes des deux thyratrons sont connectées à une prise d'un potentiomètre
18, relié à une source de tension 19, qui, à son tour, est mise à la terre et fournit une composante positive des tensions de grille des tubes 13 et
14. Les thyratrons sont alimentés par la source de courant alternatif20
Entre cette dernière et la résistance 17 est inséré l'interrupteur d'un relais de courant de repos 21.
Les résistances 8 et 9 sont dimensionnées de manière que, pour une valeur optimum de la résistance de résonance du circuit oscillant 3,
4. il se produise, aux bornes des deux résistances, une chute de tension suffisamment grande pour empêcher l'amorçage des thyratrons. A l'état sous- modulé du tube l, le potentiel en 15 devient moins négatif et le tube 13 amorce; lorsque le tube 1 est surmodulé, le potentiel en 16 devient moins négatif et le tube 14 amorce.
Celui des deux thyratrons qui amorce détermine le sens de rotation (dextrorsum ou senestrorsum) de l'induit 10. Le déplacement de l' armature peut être transmis au mécanisme régulateur du couplage à l'aide d' une transmission à vis sans fin. Le sens de rotation est tel qu'à l'état sousmodulé du tube l, le couplage devient plus serré. Le réglage du coupla- ge continue jusqu'à ce que, la résistance de résonance s'étant approchée de la valeur optimum; le tube 1 fonctionne de nouveau dans la zone limite com- prise entre l'état de sousmodulation et celui de surmodulation. La composan- te négative de la tension de grille du thyratron en régime prévaut alors de nouveau, de sorte que ce thyratron ne réamorce plus après le premier pas- sage suivant par zéro de la tension alternative fournie par la source 20.
La résistance 17 empêche l'amorçage simultané des deux thyratrons.
Comme on n'obtient une parfaite protection du tube 1 et un dé- bit uniforme d'énergie qu'en compensant non seulement la variation de la ré- sistance déwattée, mais aussi celle de la résistance wattée, on a prévu un second système, analogue au premier, pour compenser la première variation mentionnée. Pour la clarté du dessin, celui-ci ne montre qu'un seul de ces systèmes.
Comme les deux systèmes s'influencent par l'intermédiaire du circuit de charge 6, 7, leur excitation simultanée pourrait provoquer de l'oscillation. Pour éviter cette perturbation, le montage comporte le re- lais à courant de repos 21 dont la bobine est insérée dans le conducteur ca- thodique commun des deux thyratrons, servant à accorder automatiquement le montage sur la fréquence de résonance. Le commutateur de ce relais fait donc en sorte que le courant des thyratrons 13 et 14 reste interrompu et par- tant que le régiage automatique du couplage soit supprimé aussi longtemps que le système de réglage de l'accord automatique est en action. Dans le cas résonance, la bobine du relais 21 est mise hors circuit,ce qui permet le réglage automatique du coefficient de couplage.
Comme en pratique, la sensibilité des deux systèmes de'réglage ne doit pas satisfaire à des condi- tions particulièrement sévères, l'agencement décrit pour éviter les phéno- mènes d'oscillation donne entière satisfaction.
Le dispositif décrit.assure les avantages suivants :
1) il permet d'éviter l'effet des variations de la charge sur le générateur; 2) même si la résistance de la charge utile varie, pendant
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le traitement, entre de larges limites, tant la puissance débitée que le rendement de l'amplificateur sont toujours maxima; 3) les tubes de sortie étant protégés contre la surcharge, on peut les charger sans le moindre inconvénient, jusqu'à la limite maximum admissible.