Brevet FR2128604A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne un transformateur-transmetteur d'impulsions pour la commande de thyristors dont les cathodes sont soumises à des variations rapides de potentiel» Comme on le sait, les transformateurs-transmetteurs dHmpul— 5 sion utilisés pour les commandes de thyristors. par exemple dans des convertisseurs de courant, peuvent être le siège de courants de déplacement dont une partie, arrivant à la gâchette du thyris— tor, peut être une cause d'amorçages défectueux. Ces courants de déplacement s'écoulent par les capacités du transformateur-trans-10 metteur d'impulsions, lesquelles capacités sont déterminées par la capacité de couplage des couches d'enroulement (c'est-à-dire par l'isolement des enroulements), ainsi que par les capacités par rapport au noyau du transformateur» La présente invention vise, par des moyens simples, dans 15 le cas des thyristors commandés par transformateur-transmetteur d'impulsions, à maintenir les courants de déplacement et autres courants perturbateurs indésirables éloignés de la gâchette du thy-ristor et, le cas échéant, à lez maintenir d'avance aussi faible3 que possible. 20 uexon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que deux écrans métalliques, séparés l'un de l'autre et se recouvrant, sont disposés entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur-transmetteur d'impulsions, le premier de ces écrans métalliques étant relié à la cathode du thyristor commandé 25 et le deuxième de ces écrans étant relié à la masse ou au potentiel primaire du transformateur-transmetteur d'impulsions, et par le fait que les lignes aboutissant à ces écrans sont reliées à ces derniers en des points de ces écrans situés l'un au-dessus de l'autre, et que les lignes aboutissant auxdits points sont voisines 30 l'une de l'autre, de façon à constituer une structure bifilaire pour les courants de déplacement. Pour diminuer la capacité du transformateur-transmetteur d'impulsions, on peut avantageusement recourir à un matériau isolant ayant une faible constante diélectrique £, (par exemple le 35 polytétrafluoréthylène, pour lequel £ = 2,1), et une tension d'isolement aussi élevée que possible, l'intervalle d'isolement étant limité par l'exigence d'un couplage magnétique le meilleur possible (flancs raides des impulsions). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 40 apparaîtront à la lecture des exemples non limitatifs suivants, 72 07507 a 2128604 décrits en se référant au dessin annexé, sur lequel» la figure 1 représente le schéma d'un circuit classique % de commande d'un thyristor; ù 1 la figure 2 représente le schéma d'un premier mode de 5 réalisation de 1'invention; la figure 3 représente le schéma d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 4 représente le schéma d'un transformateur-transmetteur d'impulsions selon 1'invention; 10 la figure 5 représente schématiquement l'agencement des écrans d'un transformateur selon l'invention. Avec des commandes de thyristors connues, du type représenté sur la figure 1, par exemple pour un convertisseur de courant, des courants de déplacement peuvent s'écouler par les 15 capacités C des transformateurs-transmetteurs d'impulsions, ces courants allant en partie à la gâchette du thyristor 3 et pouvant conduire à des amorçages défectueux. Les capacités G sont déterminées par la capacité de couplage des couches d'enroulement en regard (c'est-à-dire par l'isolement des enroulements), ainsi 20 que par les capacités par rapport au noyau du transformateur-transmetteur d'impulsions. La différence de potentiel se présente sur ces capacités comme une tension de condensateur qui doit suivre toute variation de potentiel du thyristor 3, ce qui donne naissance audit courant 25 de déplacement. Comme le montre la figure ls le courant de déplacement s'écoule de deux façons dans le secondaire 2 du transformateur, à savoir, d'une part directement vers la connexion de cathode k en tant que courant de déplacement i^ et, d'autre part, en tant que courant de déplacement iQ2> Par la diode 4 de gâchette 30 vers la connexion de cathode du thyristor 3, lorsque se produit un saut négatif de potentiel de la cathode du thyristor considéré. Avant de parvenir aux capacités C, le courant de déplacement doit s'écouler par les enroulements 1 et 2 du transformateur-transmet-teur d'impulsions. Comme le courant de déplacement, sur le côté 35 primaire, ne peut s'écouler de P que par au moins une partie de l'enroulement primaire 1, Tin courant supplémentaire de déplacement transformé, Iqj, s'écoule en tant que courant parasite dans le secondaire par la gâchette du thyristor 3g Les courants parasites peuvent provoquer des amorçages indésirables des thyristors. 40 D'autres effets défavorables peuvent être dus à des courants 72 07507 3 2128604 parasites qui, lors de l'extinction du thyristor,, s'écoulent en tant que courants partiels de retour, par la gâchette du thyristor» Sur la figure 2, l'enroulement primaire comprend deux 5 enroulements partiels 1 et l1 branchés électriquement ea série, et entoure, comme le montre la figure 4„ l'enroulement secondaire 2, deux écrans métalliques 5 et 6 séparés étant disposés l'un à côté de l'autre entre cet enroulement secondaire 2 et chaque enroulement primaire partiel 1, 1'. L'écran métallique 5 est raecor- 10 dé par sa borne SI à la masse, tandis que l'écran métallique 6 est raccordé par sa borne S2 à la cathode du thyristor commandé 3, de sorte que le courant de déplacement i^ s'écoule directement à la cathode, sans que ne s'établisse un courant de déplacement iC2 ( figure 1 ). 15 L'enroulement secondaire 2 ne peut pas être le siège d'un courant de déplacement i^ (figure 1), puisque l'écran 5, proche de l'enroulement primaire 1, 1', empêche le passage du courant de déplacement dans l'enroulement primaire. La figure 5 représente la disposition de deux écrans 20 métalliques 5 et 6 placés en coïncidence autour d'un noyau non représenté, et entre les enroulements primaires et secondaire non représentés non plus. Les points des connexions auxquels les lignes parallèles 7 et 8 sont reliées à une extrémité de chaque écran se trouvent exactement l'un au-dessus de l'autre, ce qui 25 donne un agencement bifilaire pour les courants de déplacement, et qu'il ne peut donc s'établir aucun flux indésirable pour le noyau. Afin que, lors du processus d'extinction, aucune partie du courant de retour ne puisse atteindre la gâchette du thyristor 30 3, on a prévu selon la figure 3 un thyristor auxiliaire 9 derrière la connexion de cathode de l'écran métallique 6, ce thyristor auxiliaire ayant sa cathode reliée directement à l'enroulement secondaire 2. La gâchette du thyristor auxiliaire est reliée par une diode 11 et une résistance 10 de limitation de courant à la 35 gâchette du thyristor 3. Le thyristor auxiliaire 9 est amorcé par l'impulsion de commande pour le thyristor 3. Après la fin de l'impulsion, il revient à l'état bloqué. L'impulsion de commande est interrompue avant la fin de conduction du thyristor 3, de sorte que le thy-40 ristor auxiliaire 9 interdit tout courant partiel de retour par 72 07507 4 2128604 la gâchette. Au lieu de choisir le mode de commande décrit pour le thyristor auxiliaire 9, on peut aussi commander celui-ci par 1*intermédiaire d'un transformateur séparé, à faible capacité 5 (non représenté). 72 07507 5 2128604 REVENDICATIONS 1. Transformateur-transmetteur d'impulsions pour la commande à des thyristors dont les cathodes sont soumises à des variations rapides de potentiel, caractérisé par le fait que deux. 5 écrans métalliques séparés, se recouvrant l'un l'autre, sont disposés entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur-transmetteur d'impulsions, l'un de ces écrans métalliques étant relié à la cathode du thyristor commandé et l'autre à la masse ou au potentiel primaire du transformateur-transmetteur d'impulsions, et par le fait que les lignes aboutissant à ces écrans sont reliées à ces derniers en des points situés l'un au-dessus de l'autre, et que les lignes aboutissant auxdits points sont voisines de façon à constituer une structure bifilaire pour les courants de déplacement. 15 2. Transformateur-transmetteur d'impulsions selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transformateur-transmetteur possède une faible capacité. 3. Transformateur-transmetteur d'impulsions selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un thyristor 20 auxiliaire est monté entre le secondaire du transformateur et la cathode du thyristor commandé, un redresseur relié au circuit de gâchette du thyristor commandé, étant branché sur la gâchette de ce thyristor auxiliaire. 4. Transformateur-transmetteur d'impulsions selon la 25 revendication 3, caractérisé par le fait que le thyristor auxiliaire est commandé par un transformateur séparé à faible capacité.