Brevet FR2101086A1 — publié le 19720331

La présente invention concerne l'obtention à partir d'une tension électrique alternative, d'une -tension continue de valeur multiple de celle de l'amplitude de crête de cette tension alternative. I1 est connu de réaliser des sources d'alimentation continue au moyen d'un système désigné sous le nom de doubleur de Greinacher, qui, à partir d'une tension alternative d'amplitude maximale V permet d'obtenir une tension continue de valeur approximative 2V. Le doubleur de Greinacher comporte deux redresseurs, la cathode du premier étant reliée à l'anode du second. Un condensateur est relié d'une part à l'anode du premier et d'autre part à la cathode du second redresseur, enfin un second condensateur est relié par l'une de ses armatures au point commun des deux redresseurs.Si la masse de référence choisie est l'anode du premier redresseur et que le système est alimenté par une tension alternative entre la masse et l'autre électrode du deuxième condensateur, on recueille entre masse et cathode du deuxième redresseur une tension continue positive égale en première approximation au double de la valeur crête de la tension alternative d'entrée, soit 2V. I1 est donc ainsi réalisé une source d'alimentation continue positive. En inversant le sens des diodes et en alimentant le système par la même tension, on obtient alors entre anode du deuxième redresseur, et masse, une tension continue négative -2V. I1 est aussi connu de connecter plusieurs étages doubleurs en série afin d'obtenir des tensions continues positives d'amplitude 4V, 6V- etc ... ou des tensions continues négatives d'amplitudes -4V, -6V etc ... Afin de faciliter ces connexions, la présente invention a pour objet une source d'alimentation continue apte à être alimentée par une tension alternative, source comportant une succession d'étages multiplicateurs de tension, chacun desdits étages comportant un redresseur dont une première électrode estareliée à un premier conducteur et reliée à un second conducteur par l'intermédiaire d'un condensateur, une deuxième électrode du redresseur étant reliée à un troisieme et un quatrième conducteurs, source d'alimentation caractérisée par le fait que chacun desdits étages multiplicateurs est réalisé sous la forme d'un bloc multiplicateur de tension comportant outre les éléments que comporte cet étage, des moyens d'isolement électrique et de solidarisation mécanique, la polarité du potentiel appliqué à ladite premiers électrode dudit redresseur, par rapport à ladite deuxième électrode, étant appelés ci-après "première polarité", lorsque l'application de ce potentiel tend à rendre ledit redresseur passant, et deuxième polarité" dans le cas contraire, lesdits premier, deuxième, troisième et quatrième conducteurs étant reliés respectivement à des première, deuxième, troisième et quatrième bornes de connexion amovible, lesdites bornes étant respectivement de premier, deuxième, troisième et quatrième type, lesdites première et troisième bornes étant disposées sur une face d'une première espèce dudit bloc, lesdites deuxième et quatrième bornes étant disposées sur une face d'une deuxième espèce dudit bloc, lesdites faces de première et deuxième espèce d'une même bloc étant opposées, une face d'une première espèce d'un bloc dans ladite succession étant disposée en regard d'une face de deuxième espèce d'un bloc adjacent de manière à assurer la connexion desdites première et troisième bornes dudit bloc respectivement avec lesdites quatrième et deuxième bornes dudit bloc adjacent. A titre purement illustratif et nullement limitatif, un mode de mise en oeuvre de l'invention va être décrit avec figures schématiques à l'appui, afin d'en faciliter la compréhension et d'en faire ressortir les principaux avantages. - la figure 1 est un schéma d'une source d'alimentation continue de polarité positive, - la figure 2 est un schéma d'une source d'alimentation continue de polarité négative, - la figure 3 est un schéma de la source de polarité positive, présentée en figure 1, où apparait une subdivision par blocs, - la figure 4 est un schéma de la source de polarité négative, présentée en figure 2, où apparat une subdivision par blocs, - la figure 5 est une-vue en coupe des blocs d'entrée I, multiplicateur de tension M, de sortie à polarité positive S1, et de sortie à polarité négative S2. La figure 1 est un schéma d'une source d'alimentation continue de polarité positive : le transformateur T reçoit au primaire A, B une tension alternative et fournit au secondaire une tension également alternative, d'amplitude V. Le circuit à redresseurs (01 02, D3, D4) et condensateurs (CI, C2, C3, C) qui suit est formé de deux étages multiplicateurs de tension (doubleurs de Greinacher). Le premier étage étant constitué par le circuit C, D1, D2, C1 et la masse de réf érence G, le deuxième étage étant constitué par le circuit C2, D4, C3, D3. La tension qui apparait entre les points P+ et G (référence) est une tension continue positive de valeur approximative +4V. Il est ainsi constitué un quadrupleur de tension. La figure 2 est un schéma d'une source d'alimentation continue de polarité négative, constitués elle aussi de deux doubleurs de Greinacher : C4, 03, C3, D4 et C2, D1, C1, D2, le transformateur T ayant été déplacé par rapport au schéma de la figure 1. Il apparait ici en P et G (référence) une tension continue négative de valeur -4V, en se plaçant dans les mêmes conditions que dans le cas de la figure 1 pour la tension alternative d'alimentation. La figure 3 est un schéma d'alimentation continue de polarité positive et correspond au schéma de la figure 1, les notations se correspondent entre ces deux figures. il apparait sur le schéma de la figure 3, une subdivision par blocs : un bloc d'entrée I1 constitué par le transformateur T et le condensateur C, les blocs multiplicateur M1, M2, M3 et le bloc de sortie S1 contenant le redresseur D4. La figure 4 est un schéma d'alimentation continue de polarité négative et correspond au schéma de la figure 2 le notations se correspondent entre ces deux figures. il apparaît sur le schéma de la figure 4 une subdivision par blocs , un bloc d'entrée I2 constitué par le transformateur T, les blocs multiplicateurs M1, M2, M3, M4 identiques à ceux de la figure 3 et un bloc de sortie S2 comportant une simple connexion.Ces deux dernière figures montrent donc qusil est possible de constituer une source d'alimentation de polarité positive, ou une source de polarité négative par simple empilement de blocs ou modules, Les blocs d'entrée peuvent être constitués sous forme d'un bloc unique I représenté par la figure 5 : ce bloc vu en coupe contient le transformateur T, le condensateur C et quatre bornes de connexion 1, 2, 3, 4. il a été aussi représenté les connexions A et B du primaire de T et la borne G de référence. La sortie du bloc se fait entre les bornes 1 et 4 pour alimenter une source positive, ou entre les bornes 2 et 3 pour une source négative. Les bornes 1 et 4 étant respectivement de premier et deuxième type, le bornes 2 et 3 étant respectivement de troisième et quatrième type. Dans l'exemple choisi, les bornes 2 et 3 sont du même type mâle, les bornes 1 et 4 du même type femelle, ces bornes occupant sur les faces opposées du blocs des positions géométriques correspondantes. Chaque borne du type mâle étant apte à être connectée à une borne de type femelle. Les faces opposées du bloc ont de plus des formes géométriques complémentaires. Dans l'exemple choisi, le relief R de positionnement sur l'uns des faces du bloc correspond à l'évidement E de positionnement sur l'autre face. La figure 5 représente aussi une vue en coupe d'un bloc multiplicateur M contenant un redresseur O et un condensateur C. Les formes géométriques des faces de ce bloc correspondent aux formes du bloc I précédent. Ces faces comportent le relief R et l'évidement E. Les bornes 5 et 7 sont respectivement de même type mâle que les bornes 2 et 3 précédentes, les bornes 6 et 8 sont respectivement de même type que 1 et 4. Sur la figure 5 est aussi représentée une vue en coupe d'un bloc de sortie d'alimentation à polarité positive S1. Il contient un redresseur D4, l'une de ses faces supporte les bornes 9 et 10 de même type mâle que les bornes 2, 3, 5, 7 précédentes, cette face possède elle aussi le relief R. Il est donc possible d'assembler ces différents blocs pour constituer une alimentation continue positive. Les bornes 1 et 4 de I se connectant aux bornes 5 et 7 de M, un autre bloc pouvant venir se connecter en 6 et 8 au bloc M précédent, les reliefs R venant se loger dans les évidements E, le bloc S1 de sortie à polarité positive se plaçant à l'extrémité, la sortie de l'alimentation se faisant entre les bornes 11 et G. Il serait montré de la même manière à l'aide de la figure 5 représentant le bloc de sortie S2 d'alimentation à polarité négative, que l'on peut constituer une alimentation à polarité négative, à l'aide du bloc I, connecté par ses bornes 2 et 3 aux bornes 8 et 6 d'une seccession de blocs M, le bloc S2 se plaçant à l'ex trémité, ses bornes 12 et 14 de type femelle se connectant aux bornes 2 et 3 d'un bloc M, la sortie de l'alimentation négative se faisant entre les bornes 13 et G. L'intérêt de telles alimentations continues constituées de blocs empilés réside dans la simplicité du montage, un bloc peut être ajouté ou enlevé selon la tension continue désirée. Cela est très intéressant dans le cas des sources d'alimentation à très hautes tensions continues. Un autre intérêt de la présente invention est de pouvoir constituer à l'aide d'un seul bloc d'entrée I, simultanément, une alimentation positive et une alimentation négative, la valeur de la tension continue positive pouvant être différente ou égale en valeur absolue, à la valeur de la tension continue négative. Il est bien évident que toutes modifications concernant la forme ou la constitution des différents blocs décrits en exemple ne modifieraient en rien le caractère de l'invention. En particulier, l'inversion du sens passant des redresseurs ne fait qu'inverser la polarité de l'alimentation considérée. REVENDICATIONS 1/ - Source d'alimentation continue apte à être alimentés par une tension alternative, source comportant une seccession d'étages multiplicateurs de tension, chacun desdits étages comportant un redresseur dont une première électrode est reliée à un premier conducteur et reliée à un second conducteur par l'intermédiaire d'un condensateur, une deuxième électrode du redresseur étant reliée à un troisième et un quatrième conducteurs, source d'alimentation caractérisée par le fait que chacun desdits étages multiplicateurs est réalisé sous la forme d'un bloc multiplicateur de tension comportant outre les éléments que comporte cet étage, des moyens d'isolement électrique et de solidarisation mécanique, la polarité du potentiel appliqué à ladite première électrode dudit redresseur, par rapport à ladite deuxième électrode, étant appelée ci-après "première polarité", lorsque l'application de ce potentiel tend à rendre ledit redresseur passant, et "deuxième polarité" dans le cas contraire, lesdits premier, deuxième, troisième et quatrième conducteurs étant reliés respectivement à des première, deuxième, troisième et quatrième bornes de connexion amovible, lesdites bornes étant respectivement de premier, deuxième, troisième et quatrième type, lesdites première et troisième bornes étant disposées sur une face d'une première espèce dudit bloc, lesdites deuxième et quatrième bornes étant disposées sur une face d'une deuxième espèce dudit bloc, lesdites faces de première et deuxième espèce d'un même bloc étant opposées, une face d'une première espèce d'un bloc dans ladite succession étant disposée en regard d'une face de deuxième espèce d'un bloc adjacent de manière à assurer la connexion desdites premiere et troisième bornes dudit bloc respectivement avec lesdites quatrième et deuxième bornes dudit bloc adjacent. 2/ - Source d'alimentation selon la revendication 1 comportant en outre, un transformateur d'entrée dont le primaire est alimenté par une tension alternative et dont le secondaire délivre une tension alternative, source caractérisée par le fait que ledit transformateur d'entrée est contenu dans un bloc d'entrée, ledit bloc d'entrée comportant des moyens d'isolement électrique et de solidarisation mécanique, le secondaire dudit transformateur ayant l'un de ses extrémités reliée directement à une première et une deuxième bornes toutes deux reliées à une borne de référence, l'autre extrémité dudit enroulement secondaire étant reliée directement à une troisième borne, et étant reliée par l'intermédiaire d'un condensateur à une quatrième borne, lesdites première, quatrième, deuxième et troisième bornes étant respectivement desdits premier, deuxième, troisième et quatrième types, lesdites deuxième et troisième bornes étant disposées sur ce bloc sur une face de ladite première espèce, lesdites première et quatrième bornes étant disposées sur ce bloc sur une face de ladite deuxième espèce, les extrémités du primaire dudit transformateur étant reliées à deux bornes d'alimentation lesdites bornes d'alimentation et de référence étant disposées sur une autre face dudit bloc, lesdites faces de pre mière et deuxième espèce dudit bloc d'entrée étant opposées. 3/ - Source selon la revendication 2 apte à fournir une tension de ladite première polarité, source caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un bloc de sortie de première polarité, ledit bloc de sortie comportant des moyens d'isolement électrique et de solidarisation mécanique et un redresseur dont la première électrode est de même polarité que celle de ladite première électrode du redresseur dudit bloc multiplicateur, cette dite première électrode du redresseur dudit bloc de sortie étant reliée à une première borne, la deuxième électrode étant reliée à une deuxième et une troisième bornes, lesdites première et deuxième bornes dudit bloc de sortie étant respectivement desdits troisième et quatrième types et étant disposées sur ce bloc sur une face de ladite première espèce, ladite troisième borne dudit bloc de sortie étant disposée sur une autre face dudit bloc de manière à constituer la sortie de ladite source de première polarité, ledit bloc d'entrée étant respectivement relié par ses première et quatrième bornes aux première et troisième bornes du premier bloc multiplicateur de ladite succession de blocs multiplicateurs, le dernier desdits blocs multiplicateurs étant relié respectivement par ses quatrième et deuxième bornes aux première et deuxième bornes dudit bloc de sortie de première polarité. 4/ - Source selon la revendication 2 apte à fournir une tension de ladite deuxième polarité, source caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un bloc de sortie de deuxième polarité, ledit bloc de sortie comportant des moyens d'isolement électrique et de solidarisation mécanique, comportant en outre une première borne reliée à une deuxième borne, une borne isolée, lesdites première borne et borne isolée étant respectivement desdits premier et deuxième types et étant disposées sur ce bloc sur une face de ladite deuxième espèce, ladite deuxième borne étant la borne de sortie de ladite source de deuxième polarité et étant disposée sur une autre face dudit bloc de sortie, ledit bloc d'entrée étant relié respectivement par ses deuxième et troisième bornes aux quatrième et deuxième bornes du premier bloc multiplicateur de ladite succession de blocs multiplicateurs, le dernier desdits blocs multiplicateurs étant relié respectivement par ses deuxième et troisième bornes, auxdites première borne et borne isolée dudit bloc de sortie de deuxième polarité. 5/ - Source d'alimentation selon l'uns des revendications 1 à 4 ci-dessus, caractérisée par le fait que les bornes desdits premier et deuxième types sont des bornes d'une première espèce, les bornes desdits troisième et quatrième types sont des bornes d'une deuxième espèce, lesdites bornes de première espèce coopérant seulement avec lesdites bornes de deuxième espèce, lesdites faces de première espèce portant des reliefs d'une premier type, lesdites faces de deuxième espèce portant des reliefs d'un deuxième type coopérant avec lesdits reliefs du premier type. - - Source d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 5 ci-dessus, carac- térisée par le fait que lesdits premier, deuxième, troisième et quatrième types de bornes sont tous différents, une borne du premier type coopérant seulement avec une borne du troisième type et réciproquement, une borne du deuxième type coopérant seulement avec une borne du quatrième type et réciproquement.