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MONTAGE REGULATEUR DE TENSION POUR APPAREILS ELECTRIQUES A
DECHARGE.
L'invention concerne un montage régulateur de tension pour appa- reils électriques à décharge qui fonctionnent avec des courants pulsatoires.
Ces appareils ou instruments ont en commun que l'énergie d'une source de cou- rant est d'abord accumulée dans un condensateur'de charge. Ils sont construits pour les applications les plus diverses, par exemple pour déclencher des al- lumages, comme dans la technique du tir et dans la technique de la lumière.
Par exemple dans la technique de la lumière, on emploie depuis longtemps des appareils à lumière-éclaire qui fonctionnent avec des lampes à décharge dans un gaz, dans lesquels l'éclair lumineux est produit par la transformation d'énergie électrique dans une distance ou milieu gazeux. La lampe à lumiè- re-éclair est reliée aux bornes dun condensateur qui, à partir d'une source de courant et par l'entremise d'un convertisseur continu-alternatif et d'un transformateur à haute tension, est chargé peu à peu jusqu'à la tension uti- le et est ensuite déchargé en un temps très court en une impulsion de déchar- ge en passant par la lampe.
On sait que lors de la décharge, la haute tension qui peut être obtenue dépend de l'importance de la tension primaire. Dans le cas des accu- mulateurs et des piles sèches, la tension primaire du circuit du convertis- seur continu-alternatif diminue peu à peu avec la décharge ou la décomposi- tion qui s'effectue peu à peu par suite du fonctionnement ou avec le temps.
De ce fait, la tension du condensateur - et aussi, dans le cas de l'appareil à lumière-éclair, le rendement lumineux - dépendent de l'état de la source de tension primaire.
Pour éviter cet inconvénient, on a déjà proposé d'employer un montage régulateur de tension qui fonctionne avec une force électromotrice à vide qui est beaucoup plus grande que la tension utile du condensateur,
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et déconnecte le convertisseur continu-alternatif, lorsque la tension utile du condensateur atteint la valeur de régime. Si la tension du condensateur tombe sous une valeur fixée 'd'avance, le convertisseur continu-alternatif est remis en service jusqu'à ce que la limite supérieure de la tension soit de nouveau atteinte. On obtient ainsi une tension à peu près constante et la durée de charge est modifiée lorsque la pente de la courbe de charge du condensateur change.
L'invention a pour objet un montage régulateur de tension qui, en contraste avec le montage connu, lequel fonctionne avec un tube multi- grille et un nombre de sources de tension de polarisation pour celui-ci, pré- voit pour commander un relais uniquement des décharges à courant intense de condensateurs sur des distances de décharge comme organes ou circuits sen- sibles à la tension, par exémple des distances de décharge luminiscente ou des éclateurs, et se distingue par une construction simple et un mode de fonctionnement robuste. Un condensateur forme chaque fois avec une résis- tance un circuit RC (résistance - capacité) et avec une distance de décharge un circuit de commande pour le relais.
Commandé par ces circuits, le relais met la source de courant de charge en circuit de manière intermittente et règle la tension aux bornes du condensateur dans les limites d'un intervalle fixé d'avance. Il est prévu un relais de commande pour la mise en circuit et un autre pour la mise hors circuit; les deux circuits sont couplés en une connexion séquentielle par l'intermédiaire du relais de manière telle que le deuxième circuit n'entre enaction qu'après que le premier circuit a rempli sa fonction de commande.
Le'premier circuit de commande produit, en fonction de la tension du condensateur de charge, qu'il suit avec une petite constan- te de temps, donc pratiquement sans retard, l'attraction du relais par une impulsion de courant par l'intermédiaire de sa distance de décharge, après quoi ce relais se maintient par l'intermédiaire d'un contact de retenue ou de collage et interrompt le circuit de charge à l'intervention d'un contact de repos ou d'ouverture. Le deuxième circuit de commande provoque ensuite, après un certain temps, le déclenchement du relais par une impulsion de cou- rant par l'intermédiaire de sa distance de décharge, de sorte que la posi- tion de base du montage est,:;t'établie.
La construction d'un montage selon l'invention est décrite ci- après dans des exemples en coopération avec un appareil à décharge de lu- mière-éclair. Ce montage peut être appliqué mutatis mutandis à tous les ap- pareils électriques à décharge avec un condensateur de charge et être modi- fié avec des moyens connus de la technique des relais et des connexions (dis- tribution).
La figure 1 des dessins ci-annexés est le schéma d'ensemble des connexions d'un exemple de réalisation, la figure 2 est un diagramme destiné à expliquer le fonctionne- ment de la figure 1, la figure 3 représente une variante du montage selon la figure 1, la figure 4 représente une autre variante du montage selon la figure 1.
A la figure 1, Up désigne la tension primaire, 1 un convertis- seur continu-alternatif, 2 le condensateur de charge à haute tension avec un diviseur de tension 3 monté en parallèle et, à l'intérieur de l'encadrement en trait mixte 4, le relais contacteur avec 3 enroulements 5,6 et 7 et un banc de ressorts de contact 8 dans le circuit du convertisseur continu-alter- natif 1.9 est un contacteur en conjoncteur. Pour la simplicité, le circuit de charge avec redresseur pour le condensateur de charge a été omis dans le schéma des connexions.
Le relais 4 possède, dans l'exemple, deux enroulements de tra- vail 5 et 6, qui, par l'intermédiaire de distances de décharge 10 et 11, lesquelles dans l'exemple sont des lampes à luminescence, sont connectés en série avec des circuits RC 12, 13 et 14, 15 à une prise ou branchement du
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diviseur de tension 3. L'enroulement 7 est un enroulement de collage du re- lais. En outre, l'enroulement 6 est monté de manière que son flux magnétique soit dirigé en sens inverse de celui'du flux de l'enroulement 7.
Le fonctionnement du montage selon l'invention va être expliqué à l'aide de la figure 2. Lorsque l'installation est sans tension, le relais 4 est déclenché. Si le conjoncteur 9 est enclenché au moment t = 0, le con- vertisseur continu-alternatif démarre par l'intermédiaire du contact de re- pos r1 du banc de ressorts 8, et le condensateur de charge 2 est chargé par l'intermédiaire du transformateur et du montage de redresseur. En conséquen- ce, il s'établit aux bornes du condensateur 13 une tension Ul réglable à l'ai- de du diviseur de tension 3 et proportionnelle à la haute tension Up.
La constante de temps du circuit 12, 13 est choisie petite, de sorte que la tension aux bornes du condensateur 13 suit celle du condensateur 2 propor- tionnellement presque sans retard, et le réglage est opéré de manière que la lampe à luminescence 10 s'allume lorsque la tension utile est atteinte au condensateur'2 (t=tl ; Ul= U12). Sous l'effet du courant d'allumage, le relais s'enclenche et se met par le contact a, sur le courant de collage; il reste donc enclenché lorsque l'impulsion passant par la distance 10 est terminée. Le circuit du convertisseur continu-alternatif est interrompu et le chargement est terminé. Simultanément, le relais a ouvert le contact de repos r2 et libéré le circuit de charge 14, 15 pour la lampe à lumines- cence 11.
Du fait de la mise en circuit du relais et de l'interruption de l'opération de chargement au moment t1 (figure 2), la tension aux bornes du condensateur de charge baisse de nouveau lentement; de sorte que la lampe à luminescence 10 ne peut pas s'allumer une deuxième fois (t-tl'). Or, la constante de temps du circuit 14,15 est choisie de façon que le condensa- teur 15 soit chargé à la tension d'allumage U2z du tube 11 après un temps T, pendant lequel la tension du condensateur de charge 2 est abaissé d'une quantité fixée d'avance au-dessous de la tension utile. Le temps T est donné par cette quantité et les constantes de l'appareil.
Lorsque la lampe à lumi- nescence 11 s'allume au moment t2 - t1 + T, le condensateur 15 se décharge par l'intermédiaire de l'enroulement 6 du relais 4 dont la polarité est tel- le que son flux agit à l'encontre du flux de collage de l'enroulement 7 et neutralise celui-ci. Le relaisse déclenche donc lorsque la lampe 11 s'allu- me. Par l'intermédiaire du contact de repos r1, le convertisseur continu- alternatif démarre de nouveau et un nouveau cycle commence. La nouvelle fer- meture du circuit de charge se fait donc non pas en fonction de la tension mais en fonction du temps par l'entremise d'une distance de décharge spécia- le.
Toutefois, comme la décharge du condensateur de charge 2 par l'entremise des résistances secondaires 3 est pratiquement indépendante d'influences ex- térieures, la commande de la remise en circuit en fonction du temps corres- pond pratiquement à une commande en fonction de la tension. Un examen plus approfondi du montage montre que le chargement ne se réenclenche pas automa- tiquement lorsque le condensateur de charge 2 se décharge, aussi longtemps que le relais se trouve en position de travail.
Pour cette raison, selon un autre développement de l'invention il est formé, du côté haute tension du condensateur de charge 2 par l'intermédiaire d'un montage en série formé du condensateur 16 et de la résistance 17, un circuit par l'intermédiaire de l'enroulement 6 du relais de manière telle que l'impulsion de décharge du condensateur 16 provoque le déclenchement du relais comme l'allumage de la lampe 1.1.
Outre les avantages de la variation faible-et réglable de la tension utile entre deux valeurs limites et de l'économie d'ampères-heures grâce à ce que le convertisseur continu-alternatif est déconnecté temporai- rement par intermittence pendant la durée d'utilisation, le montage régula- teur selon l'invention présente encore la possibilité de choisir la tension primaire plus élevée ou le rapport de transformation du transformateur à haute tension plus élevé que ce ne serait nécessaire pour la tension utile exigée, de sorte que celle-ci est atteinte plus rapidement suivant une cour- be de charge à pente plus raide.
On peut au besoin le modifier en employant un relais à deux enroulements selon la figure 3, l'enroulement 5 servant en
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même temps d'enroulement de collage, tandis que l'action magnétique de l'en- roulement 6 est opposée à celle de l'enroulement 5. L'adaptation du courant aux deux circuits de l'enroulement 5 se fait d'une manière connue au moyen de résistances en série.
Enfin, on peut aussi prévoir un relais à un seul enroulement selon la figure 4, qui se maintient enclenché automatiquement par l'entre- mise d'un contact de collage après qu'il s'est enclenché et qui est déclen- ché par la distance de décharge 11 par connexion de tension en sens opposé par l'intermédiaire de la résistance 18,
REVENDICATIONS.
1. Montage régulateur de tension pour appareils électriques à décharge avec production d'une haute tension à partir d'une source de cou- rant dont la tension aux bornes n'est pas constante, en particulier à par- tir d'un accumulateur ou d'une pile sèche, par l'intermédiaire d'un conver- tisseur de courant continu en courant alternatif et d'un transformateur avec un condensateur de charge, caractérisé par un relais comprenant un ou plu- sieurs enroulements,de préférence trois, et deux circuits de commande pour le relais qui comprennent chacun un circuit RC et une distance de décharge, le deuxième circuit étant couplé sous la dépendance du premier à la façon d'un montage séquentiel par l'intermédiaire du relais, en un montage tel que le premier circuit de commande provoque, en fonction de la tension du condensateur de charge,
*par une impulsion de courant par l'intermédiaire de sa distance de décharge, l'enclenchement du relais, après quoi celui-ci se maintient enclenché par l'intermédiaire d'un contact de collage et inter- rompt le circuit de charge à l'intervention d'un contact d'ouverture, et que le deuxième circuit de commande provoque ensuite le déclenchement du relais en fonction du temps par une impusion de courant par l'intermédiaire de sa distance de décharge et rétablit l'état fondamental du montage.
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VOLTAGE REGULATOR ASSEMBLY FOR ELECTRICAL APPLIANCES A
DUMP.
The invention relates to a voltage regulator assembly for electric discharge apparatus which operates with pulsating currents.
These devices or instruments have in common that the energy of a current source is first stored in a charge capacitor. They are built for a wide variety of applications, for example to trigger ignitions, as in shooting technology and in lighting technology.
For example, in the light technique, light-flash devices have long been employed which work with gas discharge lamps, in which the flash of light is produced by the transformation of electrical energy in a distance or medium. gaseous. The flashlight lamp is connected to the terminals of a capacitor which, from a current source and through a DC-AC converter and a high-voltage transformer, is gradually charged. to the working voltage and is then discharged in a very short time in a discharge pulse through the lamp.
It is known that during the discharge, the high voltage which can be obtained depends on the importance of the primary voltage. In the case of accumulators and dry cells, the primary voltage of the DC-AC converter circuit decreases little by little with the discharge or decomposition which takes place little by little as a result of operation or with the time.
Therefore, the voltage of the capacitor - and also, in the case of the flashlight apparatus, the light output - depends on the state of the primary voltage source.
To avoid this drawback, it has already been proposed to use a voltage regulator assembly which operates with a no-load electromotive force which is much greater than the useful voltage of the capacitor,
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and disconnects the DC-AC converter, when the useful voltage of the capacitor reaches the operating value. If the capacitor voltage falls below a pre-set value, the DC-AC converter is put back into service until the upper voltage limit is reached again. This gives an approximately constant voltage and the charging time is changed when the slope of the capacitor charging curve changes.
The object of the invention is a voltage regulator assembly which, in contrast to the known assembly, which operates with a multi-grid tube and a number of bias voltage sources therefor, provides for controlling a relay only. high current discharges of capacitors over discharge distances as voltage-sensitive parts or circuits, for example luminiscent discharge distances or spark gaps, and is distinguished by simple construction and robust operation. Each time a capacitor forms an RC circuit (resistance - capacitance) with a resistor and with a discharge distance a control circuit for the relay.
Controlled by these circuits, the relay switches on the load current source intermittently and adjusts the voltage across the capacitor within a set interval. A control relay is provided for switching on and another for switching off; the two circuits are coupled in a sequential connection through the relay such that the second circuit does not come into action until after the first circuit has performed its control function.
The first control circuit produces, as a function of the voltage of the charge capacitor, which it follows with a small time constant, therefore practically without delay, the attraction of the relay by a current pulse through the intermediary. of its discharge distance, after which this relay is maintained by means of a retention or bonding contact and interrupts the charging circuit upon the intervention of a rest or opening contact. The second control circuit then causes, after a certain time, the tripping of the relay by a current pulse through its discharge distance, so that the basic position of the assembly is,:; t 'established.
The construction of an arrangement according to the invention is hereinafter described in examples in conjunction with a flash light discharge apparatus. This arrangement can be applied mutatis mutandis to all electrical discharge devices with a charge capacitor and be modified with means known in the art of relays and connections (distribution).
Figure 1 of the accompanying drawings is the overall diagram of the connections of an exemplary embodiment, Figure 2 is a diagram for explaining the operation of Figure 1, Figure 3 shows a variant of the assembly according to Figure 1, Figure 4 shows another variant of the assembly according to Figure 1.
In figure 1, Up denotes the primary voltage, 1 a DC-AC converter, 2 the high-voltage charging capacitor with a voltage divider 3 mounted in parallel and, inside the frame in phantom 4, the contactor relay with 3 windings 5,6 and 7 and a bank of contact springs 8 in the DC-AC converter circuit 1.9 is a contactor in contactor. For simplicity, the charging circuit with rectifier for the charging capacitor has been omitted from the circuit diagram.
Relay 4 has, in the example, two work windings 5 and 6, which, by means of discharge distances 10 and 11, which in the example are luminescence lamps, are connected in series with RC circuits 12, 13 and 14, 15 to a socket or connection of the
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voltage divider 3. Winding 7 is a bonding winding of the relay. In addition, the winding 6 is mounted so that its magnetic flux is directed in the opposite direction to that of the flow of the winding 7.
The operation of the assembly according to the invention will be explained with the aid of FIG. 2. When the installation is voltage-free, the relay 4 is triggered. If the contactor 9 is switched on at time t = 0, the DC-AC converter starts up via the resting contact r1 of the spring bank 8, and the charging capacitor 2 is charged via the transformer and rectifier assembly. Consequently, there is established at the terminals of the capacitor 13 a voltage Ul adjustable with the aid of the voltage divider 3 and proportional to the high voltage Up.
The time constant of the circuit 12, 13 is chosen small, so that the voltage across the capacitor 13 follows that of the capacitor 2 proportionally with almost no delay, and the adjustment is made so that the luminescence lamp 10 s' lights up when the useful voltage is reached at capacitor '2 (t = tl; Ul = U12). Under the effect of the ignition current, the relay switches on and switches on via contact a, to the bonding current; it therefore remains engaged when the pulse passing through the distance 10 is terminated. The DC-AC converter circuit is interrupted and charging is complete. Simultaneously, the relay opened the rest contact r2 and released the load circuit 14, 15 for the luminescence lamp 11.
Due to the switching on of the relay and the interruption of the charging operation at time t1 (FIG. 2), the voltage across the charging capacitor drops again slowly; so that the luminescence lamp 10 cannot light up a second time (t-tl '). Now, the time constant of circuit 14,15 is chosen so that capacitor 15 is charged to the ignition voltage U2z of tube 11 after a time T, during which the voltage of charging capacitor 2 is lowered d 'a quantity fixed in advance below the useful voltage. The time T is given by this quantity and the constants of the apparatus.
When the lumi- nescence lamp 11 lights up at the time t2 - t1 + T, the capacitor 15 is discharged via the winding 6 of the relay 4, the polarity of which is such that its flux acts at the against the flow of bonding of the winding 7 and neutralizes the latter. The relay therefore triggers when the lamp 11 lights up. Via the rest contact r1, the DC-AC converter starts up again and a new cycle begins. The re-closing of the charging circuit therefore takes place not as a function of voltage but as a function of time by means of a special discharge distance.
However, since the discharge of the charging capacitor 2 through the secondary resistors 3 is practically independent of external influences, the time-dependent switch-on control practically corresponds to the time-dependent control. voltage. A closer examination of the assembly shows that the charging does not switch on automatically when the charging capacitor 2 discharges, as long as the relay is in the working position.
For this reason, according to another development of the invention there is formed, on the high voltage side of the charge capacitor 2 by means of a series connection formed of the capacitor 16 and the resistor 17, a circuit through the intermediary of the coil 6 of the relay in such a way that the discharge pulse of the capacitor 16 triggers the relay as the ignition of the lamp 1.1.
In addition to the advantages of the small and adjustable variation of the useful voltage between two limit values and the saving of ampere-hours thanks to the fact that the DC-AC converter is temporarily disconnected intermittently during the period of use , the regulator assembly according to the invention also presents the possibility of choosing the higher primary voltage or the transformation ratio of the high-voltage transformer higher than would be necessary for the required useful voltage, so that the latter is reached more quickly following a load curve with a steeper slope.
It can be modified if necessary by using a relay with two windings according to figure 3, the winding 5 serving as
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same time of gluing winding, while the magnetic action of the winding 6 is opposite to that of the winding 5. The adaptation of the current to the two circuits of the winding 5 takes place in a similar manner. known by means of resistors in series.
Finally, it is also possible to provide a relay with a single winding according to FIG. 4, which keeps itself engaged automatically by the insertion of a bonding contact after it has been engaged and which is released by the switch. discharge distance 11 by voltage connection in the opposite direction via resistor 18,
CLAIMS.
1. Voltage regulator assembly for electric discharge devices producing high voltage from a current source whose terminal voltage is not constant, in particular from an accumulator or a dry cell battery, via a direct current to alternating current converter and a transformer with a charging capacitor, characterized by a relay comprising one or more windings, preferably three, and two control circuits for the relay which each comprise an RC circuit and a discharge distance, the second circuit being coupled under the dependence of the first in the manner of a sequential assembly via the relay, in an assembly such as the first control circuit causes, depending on the voltage of the charging capacitor,
* by a current pulse via its discharge distance, the relay is engaged, after which the latter remains engaged by means of a bonding contact and interrupts the charging circuit. intervention of an opening contact, and that the second control circuit then triggers the triggering of the relay as a function of time by a current impusion through its discharge distance and restores the fundamental state of the assembly.