<Desc/Clms Page number 1>
Cette invention se rappporte aux amplificateurs magnétiques et concerne plus particulièrement les amplifica- teurs de ce genre qui,9 sans le perfectionnement apporté par l'invention, présenteraient les inconvénients de ce quon est convenu d'appeler"l'effet de rappel". Cet effet se ren- contre -fréquemment dans les amplificateurs magnétiques et réduit leur rendement. Il est de pratique courante, dans les amplificateurs magnétiques, d'employer pour la constitu- tion du noyau une matière possédant une courbe d'hystérésis sensiblement rectangulaire. Un ou plusieurs enroulements sont bobinés sur le noyau ainsi constitué.
L'impédance de l'un de ces enroulements prend des valeurs différentes, selon que le noyau fonctionne sur une partie saturée de sa courbe d'hystérésis ou sur une partie non saturée de cette
<Desc/Clms Page number 2>
courbe. C'est ainsi, par exemple, que si le noyau se trou- ve à une rémanence positive quand une pulsation de puissanc ou d'alimentation traverse l'un des enroulements, le noyau peut être amené de cet'état de rémanence positive jusqu'à un état de saturation positive. Comme il s'agit d'une par- tie saturée de la courbe d'hystérésis, les enroulements prévus sur le noyau ont une faible impédance.
Si par ail- leurs, le noyau se trouve à une rémanence négative quand cette mené pulsation de puissance se manifeste, cette pulsa- tion tend .à amener le noyau d'un état de rémanence négative vers un point de rémanence positive, le long d'une partie non saturée de la courbe d'hystérésis, auquel cas les enrou- lements du noyau ont une impédance élevée.
Il découle de l'exposé qui vient d'être fait que, pour obtenir un rendement de sortie maximum, le noyau doit, au début de chaque pulsation de puissance, se trouver à une rémanence positive, et plus particulièrement au point de rémanence positive de la courbe d'hystérésis principale de la matière, par opposition au point de rémanence positive d'une courbe d'hystérésis secondaire de la matière. Les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis à cet égard de constater que, quand le courant parcourant l'en- roulement de puissance porté par le noyau est brusquement interrompu, la capacité distributive de cet enroulement de puissance, considérée en même temps que sa réactance induc- tive, peut donner lieu à un courant qui parcourt l'enroule- ment de puissance pendant un court laps de temps après la fin de la pulsation.
Ce courant peut s'écouler dans l'en- roulement de. puissance dans une direction opposée à celle du courant de la pulsation de puissance principale, et a par conséquent tendance à écarter le noyau d'une rémanence positive vers le bas de la courbe d'hystérésis, sur une
<Desc/Clms Page number 3>
courte distance, et à laisser le noyau en un point représen- tant la rémanence positive sur une courbe d'hystérésis secon- daire. Dans une pareille situation, la pulsation de puis- sance suivante parcourant l'enroulement de puissance a ten- dance à amener le noyau de cette rémanence positive de la courbe d'hystérésis secondaire à un état de saturation posi- tive.
Pendant une partie de cette pulsation, le noyau n'est pas saturé, de sorte qu'on obtient une sortie moindre, pour un amplificateur du type en série, que celle qui aurait été obtenue si le noyau s'était trouvé à une rémanence positive de la courbe d'hystérésis principale au début de la pulsation de puissance. La présence du courant en question, qui entrai- ne le noyau vers le bas de la courbe d'hystérésis à la suite de l'interruption de la pulsation d'énergie, est connue dans cette technique sous le nom "d'effet de rappel" ou "ringback".
En plus de l'"effet de rappel", d'autres caracté- ristiques d'un amplificateur magnétique classique produisent le même résultat fâcheux que le courant "d'effet de rappel" .
Pendant un court laps de temps après que le potentiel à l'extrémité supérieure de l'enroulement de puissance devient négatif, il se produit une très courte variation à travers l'enroulement dans une direction opposée à celle du passage de la pulsation principale à travers lui. Ce passage provient.- de l'effet souvent appelé "accroissement de charge de la. dio- de". De plus, il se produit une fuite de courant 4 travers la diode, qui a parfois le même effet fâcheux que "l'effet de rappel" dont il a été parlé. Enfin, dans certains types d'amplificateurs magnétiques, il se produit une certaine réactance de fuite dans l'enroulement de sortie, qui a elle aussi le même effet fâcheux.
Un but essentiel de l'invention est de supprimer
<Desc/Clms Page number 4>
cet -effet nuisible et (ou) les effets analogues dans un amplificateur magnétique.
Un autre but de l'invention est de supprimer ces divers effets dans'un amplificateur magnétique du type en série ou bien du type en parallèle.
Un autre but encore de l'invention¯est d'augmenter le rendement ou l'efficacité des amplificateurs magnétiques.
D'autres buts et avantages de l'invention découlent de la suite de ce texte.
La description qui suit indique plusieurs moyens de réduireou de supprimer l'effet de rappel" dans un ampli- ficateur magnétique. Une première façon d'obtenir ce résul.. tat est de prévoir une légère polarisation, qui fournit au noyau une force de magnétisation approximativement égale mais de sens opposé à la force de magnétisation créée par le courant de l'effet de rappel. Une autre façon de sup- primer cet effet est de monter un dispositif d'amortisse- ment dans le circuit. Mais l'invention n'est aucunement limitée à ces deux moyens permettant'de la mettre en oeuvre.
Sous son aspect le plus large, l'invention prévoit la con- nexion d'organes à l'un des enroulements prévus sur l'ampli- ficateur magnétique, afin de supprimer ou d'amortir l'effet du courant de rappel. L'invention telle qu'elle vient d'être indiquée se distingue du procédé de suppression de l'effet de rappel selon lequel le circuit est agencé de façon que cet effet ne puisse jamais se produire. En d'autres termes, l'invention prévoit un équipement permettant de supprimer ou d'amortir l'effet des courants nuisibles en question sans empêcher leur existence par opposition au moyen consis- tant à supprimer l'effet nuisible en question en construi-- sant l'amplificateur magnétique de façon que ces courants nuisibles n'existent aucunement.
<Desc/Clms Page number 5>
Les moyens qui viennent d'être décrits et qui servent à supprimer les "effets de rappel" suppriment égale- ment la majeure partie ou la totalité des autres effets indé. sirables déjà mentionnés tels que l'accroissement de charge de la diode, les fuites engendrées dans la diode, etc...
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est un diagramme schématisé d'un amplificateur magnétique complémentaire du type en série auquel a été incorporé un dispositif de suppression de l'ef- fet des courants de rappel, comme le prévoit l'invention.
La figure lA est une vue idéalisée d'une courbe d'hystérésis pour la matière constitutive du noyau représen- té dans la figure 1 ainsi que pour les matières constituti- ves des noyaux prévus dans les différentes réalisations de l'objet de l'invention qui sont décrites ci-après.
La figure 2 est un diagramme schématisé d'une variante de réalisation de l'équipement représenté dans la figure 1.
La figure 3 est un diagramme schématisé d'un amplificateur magnétique non complémentaire du type en para*, lèle établi d'après l'invention.
La figure 4 est un diagramme schématisé d'une variante de réalisation de l'équipement que montre la figu- re 3.
La figure 5 est un diagramme de distribution. dans le temps des pulsations de puissance ou d'alimentation et de blocage d'après les figures 3 et 4.
La figure 6 est un diagramme schématisé d'un amplificateur magnétique complémentaire du type en série, comportant un dispositif pour amortir les oscillations qui causent l'effet de rappel.
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 7 est un diagramme schématisé d'un amplificateur magnétique complémentaire du type en série, comportant une variante du dispositif servant à supprimer l'effet des courant de rappel.
La figure 8 est une vue d'une variante d'équi- pement représenté dans la figure 7.
La figure 9 est un diagramme de distribution dans le temps des signaux d'entrée 82, des'pulsations de puissance 8± et des pulsations de polarisation 89 d'après la figure 8.
La figure 10 est une vue d'une variante de réali- sation de l'objet de l'invention.
Comme il a été dit, la figure 1 est un diagram- me schématisé d'un amplificateur magnétique complémentaire du type en série. La suite de cet exposé est une explica- tion théorique de la construction et du mode de fonctionne- ment de cet amplificateur magnétique : - Le noyau magnéti- que 10 peut être établi en un certain nombre de matières, parmi lesquelles se trouvent les divers types de ferrites et les divers rubans magnétiques, y compris l'Orthonik et le Permalloy Moly 4-79. Ces matières peuvent être soumises à des traitements thermiques différents pour acquérir des propriétés également différentes.
La matière magnétique employée pour la constitution du noyau doit, 'de préférence, bien que ceci ne soit pas nécessaire, avoir une courbe d'hystérésis sensiblement rectangulaire, comme le montre la figure. lA. Les noyaux de ce type sont d'ailleurs bien con- nus dans cette technique. En plus de la vaste gamme de .matières disponibles dont on peut se servir, le noyau peut recevoir un certain nombre de formes géométriques y compris des trajets fermés et des trajets ouverts, et notamment la forme de coupelles, de baguettes, de tores, etc...
Les
<Desc/Clms Page number 7>
techniciens auxquels cette fabrication est familière compren dront que, quand le noyau fonctionne sur les parties horizon tales (sensiblement saturées) de la courbe d'hystérésis, il travaille en principe de la même façon qu'un noyau à air, en ce sens que l'enroulement qui se trouve sur ce noyau a une impédance effective réduite. Par ailleurs, quand le noyau fonctionne sur les parties verticales (non saturées) de la courbe d'hystérésis, l'impédance effective des enroulements qui se trouvent sur le noyau est élevée.
.La source 12 de pulsations de puissance ou d'ali. mentation engendre un train de pulsations en courant alter- natif a ondes rectangulaires équidistantes, comme représen- té. Si, l'on suppose qu'au début d'une pulsation positive quelconque, le noyau possède un magnétisme rémanent et une densité de flux représentés par le point A sur la courbe d'hystérésis que montre la figure 1A, la pulsation de puis- sance positive fait passer le noyau du point A à la zone de saturation S . A la fin de la pulsation, la magnétisation revient au point A. Les pulsations positives successives venant de la source 15 traversent le redresseur 14, l'enrou- lement 13 et la charge 16; en faisant basculer de façon répétée le noyau du point A de rémanence positive à la zone de saturation S.
Pendant l'intervalle où le noyau passe de A à S, ce noyau travaille sur une partie relativement satu- rée de la courbe d'hystérésis, de sorte que l'impédance ef- fective de l'enroulement est faible. Il s'ensuit que les pulsations de puissance s'écoulent de la source 15 vers la charge 16 sans impédance notable. Si, cependant, pendant l'intervalle ,séparant deux pulsations de puissance positives, une pulsation positive est reçue sur la borne d'entrée 12, cette pulsation traverse l'enroulement 11 et la diode 18 avant de revenir à la masse.
Ceci est la conséquence du
<Desc/Clms Page number 8>
fait que, pendant les espaces compris entre les variations positives de la source 15, cette source devient négative, en tendant ainsi à faire passer le courant de la terre à travers le redresseur 18 et la résistance 17, jusqu'à la source 15, de sorte que le,redresseur 18 est rendu conduc- teur et qu'ainsi une pulsation positive envoyée dans la bor- ne d'entrée a tendance à être transmise'vers la cathode du redresseur 18. 'Le signal d'entrée qui passe à travers l'en- roulement 11 magnétise le noyau négativement, en l'amenant du point A au point E sur la courbe d'hystérésis que montre la figure 1A. A la fin de cette pulsation 0'entrée, le noyau se trouve au point de rémanence négative B.
La pulsa- tion de puissance positive suivante de la source 15 est tout juste suffisante pour amener le noyau du point B jusqu'au point E. Comme il s'agit ici d'une partie relativement non saturée de la courbe d'hystérésis, l'enroulement 13 va avoir une impédance élevée pendant cette pulsation, et le courant qui va s'écouler à travers lui sera très faible. A la fin de cette pulsation, la magnétisation va théoriquement reve- nir à la valeur nulle A. Si aucun signal ne se manifeste sur la borne d'entrée immédiatement après la pulsation de puissance positive mentionnée en dernier lieu, la pulsation de puissance positive suivante amène le noyau jusqu'à la saturation en S et fournit un grand débit à la charge 16.
II est clair, dans ces conditions, que l'amplifi- cateur magnétique représenté dans la figure 1 envoie de fortes pulsations à la charge en réponse à chaque pulsation positive venant de la source 15 immédiatement après l'arri- vée d'une pulsation d'entrée à la borne 12. A la suite d'une pulsation d'entrée obtenue sur la borne 12, la pulsa- tion de puissance positive suivante de la source 15 est absorbée par l'impédance élevée de l'enroulement 13. Comme
<Desc/Clms Page number 9>
indiqué ci-avant, ce qui précède est l'explication théorique du fonctionnement de l'amplificateur magnétique complémen- taire du type en série.
Dans la pratique réelle, l'enroule- ment 13 possède non seulement une réactance inductive, mais également une capacité distribuée, de sorte que le courant peut traverser l'enroulement après qu'une variation positive de la pulsation'de puissance a cessé pour des raisons, qui vont maintenant être expliquées. Le potentiel de chaque variation de puissance positive tombe brusquement au moment où il se rapproche de l'axe correspondant au potentiel zéro, et continue immédiatement au-delà de cet axe. Le redresseur 14 est conducteur tant.que la source 15 est positive, et il continue à être parcouru par le courant dans la direction positive pendant une très courte période après que le poten- tiel de la source de puissance 15 est devenu négatif.
Un peu après que le potentiel de la source 15 est devenu néga- tif comme il vient d'être dit, le courant traversant l'enrou lement 13 dans une direction positive tombe à zéro, et le redresseur 14 cesse d'être conducteur. Toutefois, la capa- cité distribuée de l'enroulement 13 est chargée, de sorte que son extrémité inférieure est positive et que son extré- mité supérieure est négative. Le redresseur 14 est alors mis au repos puisque le potentiel de la source 15 est nette- ment négatif. L'énergie accumulée dans la capacité distri- buée de 1 '-enroulement 13 se décharge ensuite à travers l'en- roulement, et un faible courant s'écoule à travers cet enrou, lement dans une direction inverse de celle qui a été emprun- tée par la pulsation de puissance positive principale venant de la source 15.
Ce courant, connu sous le nom "d'effet de rappel" s'écoule dans une direction opposée à la direction des pulsations de puissance, et tend par conséquent à entrai ner le noyau 10 vers le bas de la courbe d'hystérésis.
<Desc/Clms Page number 10>
C'est ainsi, par exemple, qu'à la fin d'une pulsation de puissance positive, le noyau se trouve à une rémanence posi- tive A. Le courant de "l'effet de rappel" peut avoir tendan- ce à amener le noyau du point A au point F sur la courbe d'hystérésis, et à la fin de l'effet de rappel en question, le'noyau est amené jusqu'au point C (Voir fig.lA) qui repré- sente une rémanence positive sur une courbe d'hystérésis secondaire. Il en résulte que la pulsation de puissance positive suivante venant de la source 15 a tendance à amener le noyau du point C vers la zone de saturation S, et que pendant une partie de cette pulsation le noyau va fonction- ner sur,une partie non saturée de la courbe d'hystérésis, de sorte que l'enroulement 13., va avoir une impédance élevée 'par rapport à cette partie de la pulsation.
Ceci réduit la sortie de l'amplificateur magnétique et abaisse par consé- quent son rendement. En d'autres termes, dans le circuit réel, par opposition au circuit théorique, le noyau fonc- tionne pendant une partie de chaque pulsation positive au- dessous du niveau de saturation optimum de A à S, de sorte que l'enroulement 13 a une impédance'plus forte qu'il ne l'aurait dans le circuit théorique. Ceci implique que la sortie fournie à la charge 16 est inférieure à ce qui serait vrai pour le circuit théorique.
Conformément à l'invention, l'effet nuisible en question est supprimé, dans le cas du montai représenté par la figure 1 en prévoyant un courant de polarisation s'écoulant de la source +V, à travers la résistance 19, l'enroulement 13, et la charge 1.6, jusqu'à la terre. Ce courant de polarisation produit dans le noyau 10 une force de magnétisation positive qui est égale à la force de magné- tisation négative maximum du courant de perturbation.
En d'autres termes, étant donné que ce courant de perturbation
<Desc/Clms Page number 11>
produit une force de magnétisation négative suffisante pour entraîner le noyau du point A vers le point F, à partir duquel ce noyau revient à une rémanence positive C (sur une courbe d'hystérésis secondaire), la polarisation positive établie par la source +V est suffisante pour empêcher le courant de perturbation de rendre le noyau plus négatif que le point A. Il.en résulte qu'à la fin de chaque pulsation positive de la source 15, un courant de rappel ou de pertur- bation existe dans l'enroulement 13. Ce courant peut ne représenter qu'une variation négative ou qu'une variation positive, ou les deux à la fois.
Toutefois, pendant qu'agit ce courante le noyau est toujours soumis à une force de magnétisation positive puisque la source +V empêche le cou- rant dé rappel d'entraîner le noyau le long de l'axe H jusqu'à une valeur négative. Il s'ensuit que le noyau re- vient toujours au point A de sa courbe d'hystérésis princi- pale à la fin de chaque pulsation de puissance positive.
La pulsation de puissance positive suivante trouve le noyau au point A (ou dans certains cas sur la ligne A-S) et l'amè- ne dans la zone de.saturation S. Il- en résulte que l'enrou- lement 13 possède toujours une impédance minimum lors des pulsations positives successives venant de la source 15.
Bien que le courant de polarisation soit souvent égal ou légèrement supérieur au courant de rappel, il peut être inférieur, auquel cas les résultats intéressants dont il a été question ici ne sont obtenus que partiellement. De très bons résultats sont obtenus tant que le courant de polarisation maintient le noyau sur une portion horizonta- le de sa courbe d'hystérésis (pendant les périodes où aucun signal d'entrée ne se manifeste).
L'invention exige que les signaux d'entrée appli- qués en 12 aient une intensité légèrement plus grande que
<Desc/Clms Page number 12>
cela ne serait nécessaire dans le circuit théorique (qui ne comporte pas la source +V et la résistance 19). L'inconvé- nient d'exiger un courant d'entrée légèrement augmenté est plus que compensé par la suppression de l'effet de rappol perturbateur qui diminue l'efficacité de l'amplificateur magnétique.
En sus du courant de "rappel" dont il vient d'âtre parlé, il existe d'autres effets qui produisent le môme ré- sultat que lui. C'est ainsi, par exemple, que quand le po- tentiel de la source 15 tombe brusquement d'une valeur posi- tive à une valeur négative, le redresseur 14 est mis brusque- merit au repos. Dans ces conditions, il peut demeurer dans la diode 14 un certain nombre d'électrons libres qui provo- quent une poussée d'énergie momentanée à travers l'enroule- ment 13, dans une direction opposée à celle de la pulsation de puissance positive principale. C'est là ce qu'on appelle l'effet d'accroissement de charge de la diode.
De plus, le redresseur 14 peut manifester un faible courant de fuite en retour qui s'écoule à travers l'enroulement 13 pendant la totalité du temps où la source 12 présente une variation négative. L'effet d'accroissement de charge de la diode, ainsi que l'effet de fuite, se traduisent par des résultats indésirables, qui sont supprimés par les mêmes moyens que ceux qui suppriment l'effet de rappel de l'amplificateur magnétique.
Ce qui vient d'être dit est vrai non seulement à propos du montage que montre la figure 1, mais à propos des montages représentés dans les autres figures, et il doit être entendu, dans ces conditions, que quand on parle de la suppression de l'effet perturbateur, les mêmes moyens contri buent à supprimer ces autres effets.
<Desc/Clms Page number 13>
Dans la figure 2, est représentée une variante de réalisation de l'objet de l'invention dans laquelle le noyau 20, l'enroulement 21, la borne d'entrée 22, l'enroule- Ment 23, le redresseur 24, la source de courant 25, la char- ge 26, la résistance 27 et le redresseur 28 sont respective- ment semblables,au point de vue de leur construction et de leur mode de fonctionnement, aux éléments correspondants compris dans le montage que représente la figure 1. La seul-: différence entre ces deux montages, c'est que le dispositif servant à supprimer l'effet de rappel en question est con- necté à l'enroulement 21 au lieu d'être connecté à l'enrou- lement 23.
Dans ce cas;, la source -V est reliée à la résis- tance, 2± et tend à provoquer le passage de courant depuis la terre à travers le redresseur 28, l'enroulement 21¯et la résistance 29 jusqu'à cette source -V. Ce courant établit dans le noyau 20 une force de magnétisation positive qui est égale à la force de magnétisation positive produite dans le noyau 10 que montre la figure 1 par la source +V et la résis- tance 19. Il s'ensuit que les modes de fonctionnement des deux montages représentés respectivement dans les figures 1 et 2 sont sensiblement les mêmes.
Dans la figure 3 est représentée l'application de l'objet de l'invention à un amplificateur magnétique non complémentaire du type en parallèle. D'après cette figure, le noyau 30 comporte un enroulement d'entrée 31 connecté à la borne d'entrée 2. L'enroulement de puissance 33 est connecté par l'intermédiaire du redresseur 34 à la source 3,2 de pulsations de courant constantes. La charge ou cir- cuit d'utilisation 36 est connecté par l'intermédiaire du redresseur 37 à la cathode du redresseur 34. La source +V ainsi que la résistance 38 constituent le dispositif de
<Desc/Clms Page number 14>
suppression de l'effet de rappel, et la source 32 est une source de pulsation de blocage.
La relation entre les géné- rateurs de pulsations 35 et 39 est mise en évidence dans la figure 5'.
Dans la figure 3, si l'on suppose qu'aucun signal n'est reçu par la borne d'entrée 32, les pulsations positi- ves de la source 35 traversent le redresseur et l'enrou- lement 33, en faisant basculer le noyau vers la région de saturation p itive S que montre la figure 1A. A la fin de chaque pulsation positive, le noyau a tendance à revenir au .point de rémanence positive A sur la courbe d'hystérésis principale que montrée la figure 1A. La pulsation positive suivante amène le noyau du point A jusqu'à la zone de satu- ration S. Il en résulte que le noyau fonctionne sur sa par- tie saturée et que l'enroulement a une faible impédance; par conséquent, un très faible potentiel est engendré entre ses bornes.
La source 35 est une source de courant constant ce qui veut dire qu'elle fournit toujours le même courant quels que soient les changements d'impédance de la charge qui lui est reliée. Suivant une modalité de réalisation une source de courant constant peut être un générateur de pulsations tel que 35,pourvu dans.son circuit d'une résis- tance de valeur élevée par comparaison à la résistance de la charge connectée à la source, de sorte que les variations de l'impédance de la charge n'ont qu'un effet très faible par comparaison avec la résistance du circuit.
Il en résulte que le courant provenant de la sour ce 31-est relativement constant, sans égard au fait que l'enroulement 33 possède une impédance élevée ou une impé- dance faible. Il s'ensuit que, quand l'enroulement 33 a une faible impédance, le courant qui le parcourt n'engendre pratiquement aucune tension à ses bornes et que le potentiel
<Desc/Clms Page number 15>
de sortie de la source 35 est faible par suite de la forte chute engendrée dans la résistance de la source elle-marne.
Ainsi donc, il n'existe qu'un potentiel nominal aux bornes de la charge 36. Si toutefois, pendant les espaces séparant deux pulsations de la source .:il, un signal se manifeste sur la borne d'entrée 32, ce signal passe à travers l'enroule- ment 31 pour aller à la terre, et ramène le noyau du point A au point B sur la courbe d'hystérésis que montre la figu- re 1A, de sorte que la pulsation suivante venant de la sour- ce et parcourant l'enroulement 33. déplace le noyau le long de la partie non saturée, du point B au point D, l'en- roulement 33 possédant alors une impédance élevée.
Si la résistance de la charge, autrement dit du circuit d'utilisa- tion 36, est faible par comparaison à celle de l'enroulement 33, la totalité (ou pratiquement) du courant constant de la source s'écoule à travers ce circuit d'utilisation 36.
Dans le circuit que montre la figure 3, le passage du courant qui se produit à travers l'enroulement 33 peut engendrer par induction un potentiel dans l'enroulement 31, ce qui tendrait à produire le passage d'un courant dans le circuit d'entrée. Dans certains cas, ceci peut avoir une influence nuisible sur le dispositif de production des si- gnaux d'entrée, de sorte qu'il peut'être parfois désirable de supprimer l'effet de ce potentiel induit.
Ce résultat est atteint 'en prévoyant une source 39 de pulsations de blocage (montée en série avec l'enroulement 1) présentant une forme d'ondes que montre la figure 5. La source 39 pro- duit des pulsations positives qui mettent au repos la cathode du redresseur d'entrée et empêchent le courant de passer dan; le circuit d'entrée pendant les intervalles de temps où les pulsations traversent l'enroulement 33. 11 en résulte qu'il ne se produit aucun passage de courant dans le circuit d'en- trée pendant le temps où le courant s'écoulant à travers
<Desc/Clms Page number 16>
l'enroulement 33 risque d'induire un potentiel dans l'enrou- lement 31.
L'effet de rappel peut se produire, d'après ce que montre la figure 3, en principe de la même façon que dans le montage représenté par la figure 1. En d'autres fermas, s'il y a une succession de pulsations en sans signaux d'entrée entre elles, chaque pulsation de puissance a ten- 'dance à déplacer le noyau 30 vers la saturation. A la fin de la pulsation de puissance, la chute brutale de potentiel peut provoquer un écoulement de courant de rappel dans l'en- roulement 33.
Il est possible que ce courant de rappel fas- se passer le noyau au point A au point F sur la courbe d'hysr térésis, que ce noyau revienne au point C de rémanence posi- tive sur une courbe d'hystérésis secondaire, et qu'il y resé jusqu'à ce que la pulsation de puissance positive suivante le fasse passer de ce point à un état de saturation, comme figuré en S. Ceci se traduit par une diminution de rende- ment puisque le noyau ne fonctionne pas au niveau opti- mum A à S pendant les pulsations positives,et que par con- séquent ce noyau 33 a une impédance supérieure à la valeur minimum.
Il en résulte que l'enroulement 33 ne shunte pas vers la terre la totalité du courant venant de la source 35, et permet à une plus grande partie de ce courant de se diri- ger vers le circuit d'utilisation 6 que cela ne serait le cas si le noyau demeurait au point A pendant les espaces séparant les pulsations de puissance positives. Pour sup- primer l'effet du courant de rappel, la source +V ainsi que la résistance 38 peuvent être ajoutées au circuit. Ceci détermine.un écoulement de courant à partir de la source +7,- par la résistance 38 et l'enroulement 33, jusqu'à la terre, et produit une force de magnétisation positive qui est suffisamment grande pour supprimer les effets des courants
<Desc/Clms Page number 17>
de rappel.
Il en résulte que le noyau ne subit jamais de force de magnétisation négative 'en l'absence de signaux ap- pliqués à la borne d'entrée 32. La force de magnétisation H du noyau ne devient jamais négative par rapport au point A, et les pulsations positives de la source 35 font passer le noyau du point A au point S. Par conséquent, l'amplificateur magnétique se rapproche presque de son mode de fonctionnement optimum théorique, ce qui n'est pas le cas sans la source +V et la résistance 38.
Dans la figure )+, il est représenté une variante du montage que montre la figure 3, dans laquelle l'organe fournissant la force de. magnétisation et de polarisation est connecté à l'enroulement d'entrée 41 au lieu d'être connecté à l'enroulement de puissance 43. Par ailleurs, le circuit que montre la figure 4 est identique à celui qui est repré- senté sur la figure 3. En d'autres termes, le noyau 40, l'enroulement 41, la borne d'entrée 42, l'enroulement 43, le redresseur 44, la source 45 et la charge ou circuit d'utili- sation 46 correspondent respectivement au noyau 30, à l'en- roulement 31, à la borne d'entrée 32, à l'enroulement de puissance 33, au redresseur 34, à la source 35 et à la char- ge 36 représentés dans la figure 3.
D'après la figure 4, la force de magnétisation et de polarisation positive est four- nie par une source-V reliée à la résistance 47. Ceci pro- voque un passage de courant depuis la terre, à travers la source 49 de pulsations de blocage, l'enroulement 41 et la résistance , vers la source -V, et établit ainsi dans le noyau une force de magnétisation positive qui est suffisante pour supprimer les variations à allure négative de tous les courants de rappel qui peuvent être engendrés dans l'enrou- lement 32.
<Desc/Clms Page number 18>
La relation entre les potentiels des sources et 29 de la figure 4- est la même que la relation entre les potentiels des sources et 39 de la figure 3 et elle est mise en évidence par la figure 5. Le redresseur 48 consti- tue un verrouillage de mise à la terre et peut d'ailleurs être supprimé, surtout s'il est prévu un pareil verrouillage à un autre endroit du circuit*
Dans la figure 6 est représentée une variante de réalisation de l'objet de l'invention comportant un amplifi- cateur magnétique complémentaire en série pourvu d'un noyau 60, d'un enroulement d'entrée 61, d'un générateur 62 de si- gnaux d'entrée, d'un enroulement de puissance 63, d'un re- dresseur 64, d'une source 65 de courant alternatif à ondes rectangulaires, d'un circuit d'utilisation 66,
d'un redres- seur d'entrée 67 et d'un redresseur 69 monté en série avec le circuit d'entrée. Une résistance 64a relie la source 65 à la cathode du redresseur 69. Les organes qui viennent d'être énumérés sont semblables au point de vue de leur construction et de leur mode de fonctionnement aux organes correspondants représentés dans la figure 1 (sauf, bien entendu, le dispositif de suppression de l'effet de rappel +V et 19, qui est supprimé ici). Le-dispositif servant à supprimer l'effet de rappel en question est constitué dans ce cas par une résistance 68 montée-on parallèle avec le redresseur d'entrée 67.
Quand la pulsation de puissance venant de la source 65 tombe brusquement à zéro et que le redresseur 64 est mis au repos, le courant de rappel qui est engendré dans l'enroulement 63 agit alors pendant l'espace compris entre les pulsations positives de la source 65. Ce courant oscillatoire tend à rendre le noyau négatif et, ce faisant,
<Desc/Clms Page number 19>
à engendrer par induction un potentiel dans l'enroulement 61. Si l'on prévoit un circuit à faible résistance en paral- lèle avec cet enroulement 61, ce dernier oppose un change- ment de flux rapide à travers lui et a par conséquent ten- dance à empêcher les courants de rappel de rendre le noyau négatif.
Il en résulte qu'en montant la résistance 68 en parallèle avec le redresseur 67, un organe d'amortissement a été incorporé au circuit d'entrée, et que cet organe a tendance à amortir les oscillations engendrées dans l'enrou- lement ±l'et par.la même à réduire l'effet des courants de rappel. On suppose dans ce cas que l'organe 62 de produc- tion des signaux d'entrée a une faible impédance.
Dans la figure 7 est représenté un amplificateur magnétique complémentaire comportant un noyau 70, un enrou- lement d'entrée 71, une borne d'entrée 72, un enroulement de puissance 73, un redresseur 74, une source 75 de pulsa- tions de puissance, un circuit d'utilisation ou charge 76, une résistance 77 et un redresseur Ces divers organes fonctionnent de la même façon que les organes correspondants prévus d'après la figure 1. La différence entre les monta- ges représentés dans les figures 1 et 7 réside dans le dis- positif fournissant un courant de polarisation a l'enroule- ment' qui enveloppe le noyau. la source +V, ainsi que la résistance 19 que montre la figure 1, sont remplacées par le redresseur 79 et la résistance 79a de la figure 7.
Dans cette dernière, les variations positives de la source 75 traversent le redresseur 74 et l'enroulaient 73, pour par- venir à la charge 76 et, s'il n'y a pas de courant d'entrés, ces pulsations de puissance amènent de façon répétée le noyau à saturation. Pendant les espaces séparant les varia tions positives de la source 75, celle-ci est le siège de
EMI19.1
variations négatives qui dé terminant un écoulement do cou-- rant de la terre vers le- "'' nc;3 78, h ' %'; 1.''- 10.11<",nt'71 1 r'C>J'st""l-'''''' 2-u 1 ' .!'éN::L," ,rIe J"'l"'(; 1:
<Desc/Clms Page number 20>
la source 75.
La résistance 79a possède une valeur olmique .suffisamment élevée pour que le passage du courant par le trajet qui vient d'être indiqué soit limité, de telle sorte qu'il engendre une force de magnétisation sensiblement égale mais de sens opposé à la force de magnétisation négative maximum créée par les courants de rappel qui se manifestent dans l'enroulement 2.1. Il s'ensuit que l'effet du courant de rappel est annulé et que le noyau est au point A de réma- nence positive (de sa courbe d'hystérésis principale) à la fin de chaque variation positive de la source 75. Etant donnée la présence du redresseur il ne se produit aucun passage de courant dans l'enroulement d'entrée 71 pendant les variations positives de la source 75.
Dans la figure 8 est représenté une autre variante encore de réalisation de l'objet de l'invention selon laquel- le le noyau 80, l'enroulement d'entrée 81, la borne d'antrée 82, l'enroulement de puissance 83, le redresseur 84, la sour- ce de puissance 85, la charge 86, la résistance et le redresseur 88 correspondent respectivement aux organes ana- logues que montre la figure 1-. La différence entre les mon- tages représentés dans les figures 1 et 8 réside dans les moyens prévus pour fournir la force de magnétisation compen- satrice. D'après ce que montre la figure 8, une source 89 fournit' des pulsations de polarisation ayant par rapport à la source 85 de pulsations de puissance la forme d'ondes que montre la figure 9.
Cette source de pulsations de polarisation met normalement le redresseur 89b au repos en fournissant un potentiel positif à la cathode de ce redres- seur. Toutefois, pendant de brefs intervalles de temps à la suite de chaque variation positive de la source de pulsa- tions 85, la source 89 de pulsations de polarisation, devient brusquement négative. A ce moment, un courant passe de la terre à travers le redresseur 88, l'enroulement 81, le re- dresseur 89b et la résistance 89a, jusqu'à la source 89 de de pulsations de polarisation. On remarquera que ces pulsations
<Desc/Clms Page number 21>
de polarisation deviennent négatives et provoquent un passa- ge de courant à travers l'enroulement d'entrée, mais seule- ment pendant un très court laps de temps, qui correspond à la durée des courants de perturbation se manifestant dans l'enroulement 83.
Ainsi donc, pendant le bref laps de tcups pendant lequel les courants de rappel ont chance de se mani- . tester dans l'enroulement une grande force de magnétisa- tion positive est engendrée par l'enroulement 81 par suite de la présence de la source 89 de pulsations de polarisa- tion, ce qui rend le noyau positif pendant ce bref laps de temps et empêche les courants de rappel d'appliquer une for- ce de magnétisation négative au noyau.
On remarquera à l'examen des figures 3 et 4 com- ment les principes qui sont à la base des montages représen- tés dans les figures 1 et 2 peuvent être appliqués à un amplificateur magnétique du type en parallèle. Les amplifi- cateurs magnétiques représentés par les figures 6, 7 et forment des amplificateurs magnétiques complémentaires à montage en série. Toutefois, l'organe amortisseur 68 visi- ble dans la figure 6, ou l'organe compensateur 79a visible dans la figure 7, ou encore la source de pulsations de pola- risation désignée par 89,89a et 89b dans la figure 8 pour.- raient être appliqués par exemple à des amplificateurs magné tiques non complémentaires montés en parallèle.
La figure 10 représente de quelle façon l'inven- tion peut être appliquée à un amplificateur complémentaire du type en parallèle. Le noyau comprend trois enroulements principaux 100, 101 et 102. L'enroulement de sortie 100 est connecté à une charge ou circuit d'utilisation 103.
L'enroulement d'entrée 101 est connecté à une borne d'en- trée 104 par l'intermédiaire d'un redresseur 105. L'enrou- lement de puissance 102 est connecté à une source de semant
<Desc/Clms Page number 22>
alternatif à ondes rectangulaires par l'intermédiaire d'un redresseur 107.
Les éléments mentionnés à propos de cette figure 10 sont d'ailleurs connus dans cette technique, et leur fonctionnement s'opère de la manière suivante: - Si aucun signal n'est appliqué à la borne d'entrée 104, les variations positives de la source 106 s'écoulent à travers .l'enroulement 102 et amènent le noyau à saturation, Entro les variations positives de la source 106, le noyau a fondas ce à reprendre une rémanence positive. Etant donné que le noyau fonctionne normalement entre la rémanence positive et
EMI22.1
la saturation positive, il se produit un faible changes-But de flux dans l'enroulement: 1009 et par conséquent un faible potentiel y est induit, sans aucune sortie vers la charge ou le circuit d'utilisation LO.3.
Par ailleurs? si yC20. les espaces séparant les variations positives de la sotu-c, z06 des signaux se manifestant dans l'enrotilosiarit d8:::;;::':: 193:, des courants .' entrée intéressant l' Cl1l'ot"!J.r;:n.3i.::'i; 3. m. t rétablissent le noyau pendant les espaces séparant les varia- tions positives de la source .060 Il en résulte que cluqf.- fois que la source 106 devient négative';, la pulsation 0en te dans e11... Otl..J..eme!lv If1!-, raBiëne le noyau a une sv:'':: .v= ¯:. négative et que, quand la source lQ2 ,qy n . :¯. y,.. 1 noyau est ramené vers une saturation positive Tandis il le noyau passe alternativement d'une saturation poitiv - une saturation négative, il se produit des changements, -'pi- des de flux dans l'enroulement 100, et un potentiel impor- tant est induit dans l'enroulement 103.
Le fonctionnement de l'équipement représenté dans la figure 10 qui vient d'être décrit est purement théorique, étant donné que les effets de rappel et les effets analogues se produisent ici de la même façon que dans les montages représentés par les autres figures. Mais en outre un effe
<Desc/Clms Page number 23>
supplémentaire produit le même résultat que l'effet de rap- pel. Cet effet supplémentaire est dû au fait, que l'induc- tance de fuite de l'enroulement 100 peut permettre à un fai- ble courant de traverser l'enroulement à partir de la charge ou du circuit d'utilisation 103.
Ce courant peut être une réflexion du courant envoyé dans cette charge par cet enrou- lement, ou bien il peut être dû à un autre signal induit ou engendré dans ce circuit par une autre source de la machine complète dont ce circuit 10 fait partie. Tous les effets indésirables décrits à propos de la figure 10 tendent à ramener le noyau à une rémanence positive sur une courbe d'hystérésis secondaire au lieu d'une rémanence positive sur la courbe d'hystérésis principale pendant les espaces séparant des pulsations de puissance quand aucun signal d'entrée n'est appliqué en 10 1+. Il en résulte que chaque variation positive de la source 106 fait passer le noyau d'une rémanence positive d'une courbe d'hystérésis secon- daire à une saturation positive et que, ce faisant,
elle produit un faible changement de flux dans le noyau et en- gendre par là même un faible potentiel'dans l'enroulement de sortie 100. Ce faible potentiel, qui n'est pas désiré, est grandement réduit si le noyau retombe à une rémanence positive sur la courbe d'hystérésis principale pendant les espaces séparant les variations positives de la source 106, au lieu de retomber à une rémanence positive sur une courbe d'hystérésis secondaire.
Un dispositif de polarisation convenable peut être appliqué au noyau que montre la figure 10 afin qu'il ne tombe jamais au-dessous d'une rémanence positive de la cour- be d'hystérésis principale en l'absence d'un signal sur la borne d'entrée 104. Ce dispositif de polarisation peut
<Desc/Clms Page number 24>
comprendre un enroulement 108, une batterie 109, une résis- tance 110 et un redresseur 111. le nombre des spires de l'enroulement 108, le potentiel de la batterie 109 et la ' valeur ohmique de la résistance 110 sont choisis de telle sorte qu'une faible force de magnétisation de polarisation soit appliquée au noyau dans la même direction que la force de magnétisation due aux pulsations de puissance positives qui traversent l'enroulement 102.
De plus, la force de .magnétisation et de polarisation est sensiblement égale, mais de sens opposé aux courants combinés dus à l'accrois- sement de charge de la diode qui crée un effet de rappel, à la fuite du redresseur 107 et à l'inductance de fuite de l'enroulement 100, etc...
Comme le montre la figure 10, l'enroulement de polarisation 108 est séparé des autres. Ceci peut évidem- ment être réalisé à propos de n'importe lequel des modes de réalisation de l'objet de l'invention. Il convient éga- lement de remarquer, à propos de la figure 10, que n'impor- te lequel des enroulements 100, 101 et 102 pourrait être connecté à un dispositif de polarisation convenable, afin que le courant de polarisation pourrait y passer, au. lieu d'utiliser l'enroulement de polarisation séparé 108.