CH405483A - Convertisseur de tension continue - Google Patents

Description

      Convertisseur   <B>de tension</B>     continue       Dans     certaines    applications industrielles, il est  nécessaire, pour utiliser économiquement une source       disponible    de     courant    continu, de     transformer    sa  tension en une tension plus basse ou plus élevée.  



  On connaît des onduleurs symétriques     pouvant     être     utilisés    à cette     fin,    mais ils présentent l'incon  vénient de     nécessiter,    dans chacune des branches,  des     thyratrons    coûteux qui ne sont traversés que  par un courant très inférieur à leur capacité nomi  nale.  



  Il a déjà été proposé et construit, pour     réaliser     ce changement de tension, des     convertisseurs.    asy  métriques     conformes    au schéma de la     fig.    1 ci-jointe,       dans    lesquels une source de     courant    continu 1 ali  mente une charge 2     par        l'intermédiaire    du circuit  constitué par une inductance 3, un thyratron 4 et  un     condensateur    5 en     parallèle    avec la charge 2,  les     valeurs    des trois éléments ' 2, 3,

   5 étant telles  que le circuit soit suffisamment peu amorti     pour     qu'au cours d'une de ses oscillations libres, le     cou-          rant    à travers le thyratron 4 s'annule pendant un  temps suffisant pour provoquer l'extinction de cet  appareil.  



  Cette     condition        d'amortissement    n'est     réalisée     que si la résistance de la charge 2 reste supérieure  à une valeur limite, voisine de celle qui donne au  circuit     oscillant        constitué    par les éléments 2, 3 et 5  son     amortissement    critique.

   Le système ne fonc  tionne donc que pour des valeurs convenables de  la     charge    2, même si, suivant un dispositif     connu,     la charge 2, au lieu d'être connectée directement  aux bornes du     condensateur    5, est     alimentée    par  le secondaire d'un transformateur d'un type connu,    dont le     primaire    est connecté aux bornes du con  densateur.  



  La présente invention a pour objet un conver  tisseur de tension     continue        fonctionnant    dans un  domaine très étendu de la grandeur de la puissance  réelle absorbée par les circuits     d'utilisation,    compor  tant, en série avec une source de tension continue,  une     inductance,        un        thyratron    et un     condensateur,     aux     bornes    duquel est branché le     primaire    d'un  transformateur dont le     secondaire        alimente    les cir  cuits d'utilisation,

   et caractérisé en ce qu'il com  prend des moyens agencés de manière à déconnec  ter automatiquement lesdits circuits du     secondaire     du     transformateur,    pendant la charge du     conden-          sateur    qui     forme    alors, avec le     primaire    du trans  formateur, un circuit oscillant.  



  En se référant à la     fig.2,    on va décrire une  forme     d'exécution    de l'invention, donnée à titre  d'exemple.  



  Dans la     fig.    2, où l'on retrouve les éléments 1,  2, 3, 4, 5 de la     fig.    1, la charge 2 est branchée aux       bornes    du     condensateur    5 par l'intermédiaire d'un  transformateur spécial 6, dont le     primaire    7 est       relié    aux bornes du condensateur 5 et dont le secon  daire 8     alimente    la charge 2 à travers un     organe          unidirectionnel    9, tel qu'une diode, dont le sens  passant est choisi de façon que le circuit de la charge  2 soit interrompu quand le condensateur 5 se charge.  



  Le     transformateur    spécial 6 est     constitué    de  façon à éviter la saturation de son circuit magné  tique par la     non-compensation    exacte des ampères  tours     primaires.    et secondaires. Ce résultat peut      être obtenu en ménageant un entrefer d'épaisseur  convenable dans le circuit magnétique, ou par tout  dispositif équivalent.     Suivant    le rapport du nombre  de spires du transformateur 6, la tension redressée       appliquée    à la charge 2 peut à volonté être plus  grande ou plus petite que celle de la source 1.  



  L'allumage du thyratron 4- est     commandé    par un       signal    extérieur engendré par un dispositif con  venable 10 d'un type connu.  



  Le fonctionnement est le suivant.  



  Dans un premier temps, à partir de l'allumage  du     thyratron    4     par    le signal du dispositif 10, le       condensateur    5 se charge à travers l'inductance 3  et le thyratron 4, la charge 2 étant     déconnectée    par  l'ensemble des éléments 6 et 9. Le régime de charge  est défini par la valeur des éléments 3 et 5,     ainsi     que par la présence du transformateur 6     qui    inter  vient, quoique faiblement,     dans    la loi de variation  de la     tension    aux bornes du condensateur 5.  



  Pour des valeurs convenablement choisies des  éléments 3 et 5, ainsi que dés caractéristiques du       transformateur    6, l'effet de résonance tend à faire  changer le sens du courant à travers le thyratron 4;  celui-ci étant un dispositif à     conduction    unilatérale,  s'oppose à tout courant inverse et s'éteint alors.  



  Le condensateur 5     étant    alors chargé, se dé  charge à travers le     primaire    7 du transformateur 6,  cependant que la charge 2 est maintenue isolée  jusqu'à ce que la différence du potentiel aux     bornes     du condensateur 5 ait changé de     sens.    Après cet  instant, le     dispositif    unidirectionnel 9     connecte    la  charge 2 au secondaire 8 du transformateur 6, auto  risant l'énergie emmagasinée dans le circuit     oscillant     5, 7 à passer dans la charge 2.  



  Le dispositif unidirectionnel 9 peut être une  diode dont le sens de     connexion    soit tel qu'il auto  rise le fonctionnement ci-dessus. Le dispositif 9  peut également être un thyratron à cathode chaude  ou à semi-conducteur, dont l'instant d'allumage est  choisi pour déterminer un fonctionnement tel qu'il  a été décrit ci-dessus et éventuellement assurer la  régulation du     courant    dans les appareils d'utilisation.  Le     dispositif    9 peut aussi comporter un contact  mobile ou un appareil électromécanique déjà connu.  



  La charge 2 peut comporter un     condensateur     disposé en     dérivation    avec des appareils     d'utilisation.     Elle peut également     comporter    une batterie     d7accu-          mulateurs,    disposée en dérivation avec des appa  reils d'utilisation.  



  Suivant la     tension    de la source 1 et suivant la  puissance nécessaire, le thyratron unique représenté  en 4 peut être remplacé par une     pluralité    de     thyra-          trons    connectés en série, série-parallèle ou parallèle.  Le     dispositif    de     commande    10     comprend    alors tous    les dispositifs connus nécessaires à la commande de  tous les thyratrons     élémentaires.     



  On peut asservir l'instant d'allumage du ou des       thyratrons    4 soit à la tension moyenne apparaissant  aux bornes de tout ou partie de la charge 2, soit  au courant moyen traversant un des éléments ou la  totalité de la charge 2. Cet asservissement est ob  tenu par action automatique sur le dispositif 10.  L'action sur ce dispositif 10 se traduit par une  variation de la fréquence des allumages du ou des  thyratrons 4 et, par conséquent, par une variation  de la quantité d'énergie transmise par unité de temps  de la source 1 à la charge 2. Pour obtenir un ré  glage fin, on peut     compléter    l'action du dispositif 10  par une action sur le dispositif 9.  



  Il est évident que, suivant le     rapport    du nombre  de spires du transformateur, on peut à volonté ob  tenir une tension plus     élevée    ou plus basse que  celle de la source à courant continu. Une tension  plus basse est     par    exemple nécessitée pour la charge  de batteries d'accumulateurs de véhicules     électriques.     Une tension plus élevée peut être nécessaire pour  l'alimentation de certains appareils à     partir    d'une  batterie d'accumulateurs à basse tension.

Claims (1)

1. REVENDICA110N Convertisseur de tension continue comportant, en série avec une source de tension continue, une inductance, un thyratron et un condensateur aux bornes duquel est branché le primaire d'un trans- formateur dont le secondaire alimente les circuits d'utilisation, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens agencés de manière à déconnecter auto matiquement lesdits circuits du secondaire du trans formateur pendant la charge du condensateur qui forme alors,

   avec le primaire du transformateur, un circuit oscillant. SOUS-REVENDICATIONS 1. Convertisseur selon la revendication, carac térisé en ce que la déconnexion automatique des circuits d'utilisation s'effectue au moyen de disposi tifs. unidirectionnels.

   2. Convertisseur selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que lesdits dispositifs unidirectionnels sont des dispositifs com mandés de manière à pouvoir ainsi servir au réglage de la quantité d'énergie transmise aux circuits d'uti- lisation.