Brevet FR2166177A1 — publié le 19730810

L'invention est relative à un générateur à micro-ondes destiné en particulier à être utilisé dans des appareils de chauffage, par exemple des fours à micro-ondes. On sait que des tubes électroniques, principalement des magnétrons à cathode chaude, peuvent être utilisés pour produire des micro-ondes dans ce but. Ces tubes sont alors conçus de façon à être alimentés par au moins deux transformateurs L'un fournit la tension de filament d'environ 5 V et, L'autre fournit la haute tension de 5 à 15 kV nécessaires pour faire fonctionner le tube. Pour permettre une commande et introduire une simplification du dernier transformateur mentionné plus haut, il est également connu d'utiliser des condensateurs connectés en cascade. Pour protéger le tube, les condensateurs et les transformateurs contre les détériorations, ces circuits doivent comprendre un dispositif de temporisation qui évite de connecter le transformateur à haute tension à la source d'alimentation avant que la cathode du tube n'ait atteint une température telle que le tube soit prêt à fonctionner. Tous ces facteurs mis ensemble rendent particulièrement complexes les circuits connus. Suivant l'invention, on fournit un générateur à micro-ondes simplifié, qui est principalement caractérisé par l'emploi d'un seul transformateur pour fournir toutes les tensions nécessaires au tube et au moins un condensateur connecté en cascade, et par la connection en série de ce condensateur à une impédance conçue de manière à ce que sa valeur dtimpédance diminue considérablement au bout d'un temps nécessaire à la cathode pour atteindre sa température de fonctionnement D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. On se reportera aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels la Fig. 1 représente une vue en élévation de côté d'un générateur dont le boîtier est partiellement ouvert. la Fig. 2 donne un schéma simplifié du générateur. Un boîtier 1 fait en aluminium moulé contient un seul transformateur 2, un condensateur divisé en trois unités 3A XE et 3C, un redresseur 4, un ventilateur 5, un micro-interrupteur 6, une résistance 7, un tube électronique 8 muni d'ailettes de refroidissement 9 et deux aimants 10, 11. Le transformateur 2 a un enroulement primaire 21 et deux enroulements secondaires 23 et 24, qui sont couplés à l'enroulement primaire seulement par un noyau magnétique 22 fait d'un matériau magnétique enroulé. Le premier enroulement secondaire 25 est conçu pour fournir la basse tension de filament du tube 8, et le deuxième enroulement est conçu pour fournir les hautes tensions nécessaires au fonctionnement du tube. Une des extrémités de chacun des enroulements secondaires est connectée à la cathode du tube. L'autre extrémité de l'enroulement à haute tension 24 est connectée à l'anode du tube 8 à travers le condensateur 5A, 3B, 3C et la résistance 7, la diode 4 est connectee en parallèle au tube de manière que le courant puisse passer dans des directions mutuellement opposées à travers la diode et le tube respectivement. L'interrupteur 6 est connecté à la résistance 7 de façon à constituer une dérivation sur la résistance lorsqu'il est fermé. L'anode du tube, la résistance, l'interrupteur et la cathode de la diode sont tous connectés au boîtier 1. Un bras 61 d'actionnement de l'interrupteur 6 porte une ailette 62 en métal léger, qui est profilée et placée près du ventilateur 5 de façon à être actionnée par le flux d'air venant du ventilateur.Le rôle principal du ventilateur 5 est de souffler de l'air de refroidissement sur les ailettes 9 du tube 8. L'air pénétre à l'intérieur par aspiration à travers une ouverture 12 recouverte d'une grille placée dans la paroi du boîtier 1, et sort du caisson par une autre ouverture 13 recouverte d'une grille et pratiquée dans la paroi d'extrémité du boîtier, après son passage entre les ailettes de refroidissement 9. La section du boîtier 1 est en forme de croix de façon à présenter une rigidité maximale et à constituer un bon blindage de toutes les parties du générateur qui sont traversées par des courants à haute fréquence, exception faite de la sortie 14. L'une des branches de la croix contient le noyau 22 du transformateur et s'adapte étroitement à ses faces latérales. L'autre branche contient les enroulements. Entre les enroulements secondaires et primaires est placée une paroi massive 15 conçue de façon à supporter le noyau du transformateur et à blinder complétement l'enroule- ment primaire 21 contre l'influence des courants à haute fréquence des autres parties du générateur. Le générateur fonctionne de la façon suivante. Lorsqu'il est connecté à une ligne électrique convenable, le transformateur fournit par l'enroulement 23 une basse tension destinée au chauffage de la cathode du tube 8. Simultanément l'autre enroulement secondaire 24 se met à charger le condensateur 3A, 3B, 3C à travers la résistance 7 et le ventilateur 5 se met à tourner. Après quelques secondes le ventilateur a acquis une accélération telle que le courant d'air actionne l'interrupteur 6 par l'intermédiaire de l'ailette 62 et du bras 61.Pendant ces quelques secondes la cathode du tube 8 a atteint par chauffage une température telle que le tube se mette immédiatement à osciller, quand la tension d'anode atteint sa valeur de fonctionnement grâce à la dérication introduite sur la résistance 7 par l'interrupteur 6. En dehors du fait que le temps d'accélération du ventilateur doit être au moins aussi long que le temps nécessaire pour chauffer la cathode, le condensateur 3 et la résistance 7 doivent être choisis pour obtenir la même constante de temps. Des valeurs préférées qui permettent d'atteindre ce résultat sont : temps de chauffage de la cathode : 7 secondes, valeur du condensateur :1 microfarad, valeur de la résistance : 1 megohm.Pour un choix convenable, le courant de l'interrupteur est suffisamment petit pour permettre l'emploi d'un micro-interrupteur de type habituel. Ce n'est que dans le cas de l'interruption du courant d'air que l'interrupteur doit couper le circuit avant que le générateur ne soit déconnecté de la ligne. Dans le cadre de cette invention d'autres modes de réalisation sont possibles. Dans un de ces modes de réalisation, le doubleur de tension peut comprendre deux condensateurs connectés en série pour fournir 100 impulsions par seconde à partir d'une ligne à 50 Hz. Il est alors suffisant qu'un des condensateurs ait une résistance série et un interrupteur correspondant aux parties 7 et 6 respectivement du mode de réalisation décrit précédemment. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la résistance 7 est remplacée par un autre type de dispositif à impédance, par exemple une self de choc ou un dispositif à semi-conducteur. La dérivation directe peut alors être remplacée par une commande éloignée de l'impédance au moyen d'un petit courant continu ou par une troisième électrode d'un dispositif à semi-conducteur. Dans un troisième mode de réalisation de 11 invention, le changement d'impédance peut être effectué par la tension appliquée au condensateur, soit par un relais soit au moyen d'un dispositif bistable à semi-conducteur. REVENDICATION Générateur à micro-ondes comprenant un tube électronique à cathode chaude, caractérisé en ce qu'il comprend un seul transformateur 2 fournissant toutes les tensions nécessaires au tube 8 et au moins un condensateur 3A, 3B, 3C connecté en série, et en ce qu'il est prévu une connexion en série du condensateur 3A, 3=B, 3C à un dispositif à impédance 6, 7 conçu de manière à ce que son impédance diminue considérablement après une période de temps égale au temps nécessaire pour amener la cathode du tube 8 à sa température de fonctionnement.