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Dispositif de stabilisation à noyau magnétique saturé Le brevet principal a pour objet un dispositif de stabilisation à noyau magnétique saturé, permettant d'obtenir un courant ou une tension de sortie qui, à choix, croît, reste constante ou décroît lorsque la tension d'alimentation augmente au-dessus d'une certaine valeur, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte deux circuits alimentés en parallèle, chacun par une tension proportionnelle à la tension d'entrée variable et comprenant chacun, en série, une self-inductance à noyau saturé, et une impédance, les self-inductances se saturant pour des tensions différentes, et un effet des courants traversant les impédances étant mis en opposition pour ces deux circuits.
Ce dispositif présente toutefois la particularité d'être assez sensible aux variations de fréquence. La présente invention vise à fournir un dispositif du même type mais qui soit pratiquement insensible à ces variations. Elle a pour objet, comme le brevet principal, un dispositif de stabilisation à noyau magnétique saturé, permettant d'obtenir un courant ou une tension de sortie qui, à choix, croit, reste constante ou décroît lorsque la tension d'alimenta- tion augmente au-dessus d'une certaine valeur, ce dispositif se distinguant toutefois par le fait qu'il comporte deux circuits alimentés en parallèle, chacun par une tension proportionnelle à la tension d'entrée variable et comprenant, l'un,
une self-inductance à noyau saturé, en série avec une impédance, et l'autre un circuit réactif comprenant une impédance et dont la pente de la caractéristique intensité en fonction de la tension varie avec la fréquence, un effet des courants traversant lesdites impédances étant mis en opposition pour ces deux circuits.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. La fig. 1 est un schéma des connexions d'une première forme d'exécution ; la fig. 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement de cette forme d'exécution ; la fig. 3 est un schéma des connexions d'une seconde forme d'exécution.
Le dispositif selon fig. 1 est analogue à celui selon fig. 3 du brevet principal. Il en diffère simplement par le fait que la self-inductance I.1 est ici une inductance à noyau non saturé. Ce dispositif comporte deux circuits alimentés chacun par une tension d'entrée variable U et comprenant, l'un une self- inductance 4 à noyau saturé et une impédance Z2 en série, l'autre un circuit comprenant une inductance ordinaire Ll et une impédance Zl disposées en série.
Un effet (dans ce cas les tensions aux bornes de Zl et Z2) des courants traversant les impédances Zl et Z2 sont mis en opposition pour ces deux circuits. Z. est l'impédance de charge.
Ce dispositif fonctionne comme le montre le diagramme selon fig. 2.
La droite oil correspond à la caractéristique du courant circulant dans le circuit de la self non saturée. Si U2o représente la tension de saturation de la self saturée L2 et U2oa2 la caractéristique du courant dans le deuxième circuit, le courant circulant dans l'impédance de charge sera constant si les deux pentes de ces caractéristiques sont égales et pour une tension d'alimentation supérieure à U20. Cette disposition permet d'obtenir un courant pratiquement constant pour une fréquence variable.
En effet, si la fréquence augmente, la tension de saturation de la self 4 qui est proportionnelle à la fréquence prend la valeur U'2o, la caractéristique U'2oi'2 restant parallèle à U2,1, . En revanche,
l'impédance du circuit avec la self non saturée augmente de sorte que la
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caractéristique du courant dans ce circuit devient oi'1 ce qui permet d'obtenir le même courant dans l'impédance de charge pour la tension d'alimentation U'20. Si la fréquence diminue le dispositif fonctionne avec les caractéristiques U"20i"2 et oi"1 et le courant nominal est obtenu pour la tension U"20. La variation de la pente de la caractéristique oil en fonction de la fréquence
peut être aussi obtenue en remplaçant la self non saturée Ll par une capacité en parallèle avec l'impédance Zl.
Ces deux cas ont ceci de commun que le circuit qui contient Ll où la capacité est un circuit réactif comprenant une impédance et dont la pente de la caractéristique intensité en fonction de la tension varie avec la fréquence.
Etant donné que la pente de l'une des caractéristiques du courant varie en fonction de la fréquence, le courant circulant dans l'impédance de charge n'est pas tout à fait indépendant de la tension d'alimentation pour une fréquence différente de la fréquence nominale, toutefois l'erreur obtenue pour des faibles variations de fréquence est négligeable.
Ce dispositif peut être appliqué à un transducteur série de manière à obtenir une plage de réglage étendue et un courant de sortie supérieur aux courants circulant dans les deux circuits de prémagné- tisation.
La fig. 3 montre l'ensemble des connexions d'une telle disposition.
Z, et Z't représentent les enroulements de travail du transducteur et Zl et Z2 les enroulements de prémagnétisation alimentés par les circuits comprenant la self non saturée Ll et la self saturée L2. Les flux de Zl et Z2 sont en opposition. Pour que le dispositif fonctionne convenablement il faut adapter l'impédance des circuits de prémagnétisation aux valeurs des selfs Ll et L2, ce qui s'obtient à l'aide des résistances d'adaptation RI et R2.
Dans une variante, ces résistances d'adaptation RI , R2, pourraient être branchées en parallèle sur les enroulements Zl, Z2. Dans les deux cas, l'impédance en série avec Ll, respectivement L2, est constituée par celle de l'enroulement Zl, respectivement Z2 et par RI, respectivement R2.
Dans l'exemple représenté, les enroulements de travail Zt, Z't du transducteur sont couplés en série et alimentés par la tension d'entrée variable U. Dans une variante, ces enroulements pourraient être couplés en parallèle.
Enfin, dans les exemples décrits, les circuits Ll, Zl et L#2, 7@ sont tous deux alimentés par la tension U elle-même. Il pourrait y avoir avantage, dans certains cas, à alimenter ces deux circuits par des tensions différentes mais toutes deux proportionnelles à U, le coefficient de proportionnalité étant différent pour les deux circuits (pouvant naturellement être égal à 1 pour l'un deux).
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Stabilization device with saturated magnetic core The main patent relates to a stabilization device with saturated magnetic core, making it possible to obtain an output current or voltage which, as desired, increases, remains constant or decreases when the supply voltage increases above a certain value, this device being characterized by the fact that it comprises two circuits supplied in parallel, each by a voltage proportional to the variable input voltage and each comprising, in series, a self-inductance with a saturated core, and an impedance, the self-inductors saturating for different voltages, and an effect of the currents flowing through the impedances being put in opposition for these two circuits.
However, this device has the particularity of being quite sensitive to frequency variations. The present invention aims to provide a device of the same type but which is practically insensitive to these variations. Its object, like the main patent, is a stabilization device with a saturated magnetic core, making it possible to obtain an output current or voltage which, as desired, increases, remains constant or decreases when the supply voltage increases. above a certain value, this device being distinguished however by the fact that it comprises two circuits supplied in parallel, each by a voltage proportional to the variable input voltage and comprising, one,
a self-inductance with a saturated core, in series with an impedance, and the other a reactive circuit comprising an impedance and the slope of the intensity characteristic of which as a function of the voltage varies with the frequency, an effect of the currents passing through said impedances being put in opposition for these two circuits.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention. Fig. 1 is a circuit diagram of a first embodiment; fig. 2 is a diagram illustrating the operation of this embodiment; fig. 3 is a circuit diagram of a second embodiment.
The device according to fig. 1 is similar to that according to FIG. 3 of the main patent. It differs from it simply by the fact that the self-inductance I.1 is here an inductor with an unsaturated core. This device comprises two circuits each supplied by a variable input voltage U and comprising, one a self-inductance 4 with a saturated core and an impedance Z2 in series, the other a circuit comprising an ordinary inductance Ll and an impedance Zl arranged in series.
An effect (in this case the voltages at the terminals of Zl and Z2) of the currents flowing through the impedances Zl and Z2 are put in opposition for these two circuits. Z. is the load impedance.
This device works as shown in the diagram according to fig. 2.
The line oil corresponds to the characteristic of the current flowing in the circuit of the unsaturated choke. If U2o represents the saturation voltage of the saturated inductor L2 and U2oa2 the characteristic of the current in the second circuit, the current flowing in the load impedance will be constant if the two slopes of these characteristics are equal and for a supply voltage greater than U20. This arrangement makes it possible to obtain a practically constant current for a variable frequency.
Indeed, if the frequency increases, the saturation voltage of the inductor 4 which is proportional to the frequency takes the value U'2o, the characteristic U'2oi'2 remaining parallel to U2,1,. On the other hand,
the impedance of the circuit with the unsaturated choke increases so that the
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characteristic of the current in this circuit becomes oi'1 which makes it possible to obtain the same current in the load impedance for the supply voltage U'20. If the frequency decreases, the device operates with characteristics U "20i" 2 and oi "1 and the nominal current is obtained for voltage U" 20. The variation of the slope of the characteristic oil as a function of the frequency
can also be obtained by replacing the unsaturated choke Ll by a capacitor in parallel with the impedance Zl.
These two cases have this in common that the circuit which contains L1 where the capacitor is a reactive circuit comprising an impedance and whose slope of the current characteristic as a function of the voltage varies with the frequency.
Since the slope of one of the characteristics of the current varies with the frequency, the current flowing in the load impedance is not entirely independent of the supply voltage for a frequency different from the frequency nominal, however the error obtained for small variations in frequency is negligible.
This device can be applied to a series transducer so as to obtain an extended adjustment range and an output current greater than the currents flowing in the two premagnetization circuits.
Fig. 3 shows all the connections of such an arrangement.
Z, and Z't represent the working windings of the transducer and Zl and Z2 the premagnetization windings supplied by the circuits comprising the unsaturated choke L1 and the saturated choke L2. The flows of Z1 and Z2 are in opposition. For the device to function properly, the impedance of the premagnetization circuits must be matched to the values of the chokes L1 and L2, which is obtained using the matching resistors RI and R2.
In a variant, these adaptation resistors RI, R2, could be connected in parallel to the windings Zl, Z2. In both cases, the impedance in series with L1, respectively L2, is constituted by that of the winding Z1, respectively Z2 and by RI, respectively R2.
In the example shown, the working windings Zt, Z't of the transducer are coupled in series and supplied by the variable input voltage U. In a variant, these windings could be coupled in parallel.
Finally, in the examples described, the circuits L1, Zl and L # 2, 7 @ are both supplied by the voltage U itself. It could be advantageous, in certain cases, to supply these two circuits with different voltages but both proportional to U, the coefficient of proportionality being different for the two circuits (which can naturally be equal to 1 for one of them).