Brevet FR2529038A1 — publié le 19831223

La présente invention est relative aux circuits générateurs d'impulsions, et en particulier aux circuits du genre dans lequel un réseau conformateur d'impulsions ou ligne à retard est chargé par une source d'alimentation, puis déchargé à travers une charge d'utilisation pour générer l'impulsion. On connaît des circuits générateurs d'impulsions du type ci-dessus qui font appel à une ligne à retard artificielle ou réseau conformateur d'impulsions formée par des inductan- ces et par des condensateurs qui simulent les propriétés d'une ligne à retard De tels circuits sont utilisés depuis de nombreuses années pour générer des impulsions en établis- sant un trajet de décharge qui part du réseau conformateur d'impulsions et traverse une charge d'utilisation adaptée. De plus, diverses suggestions ont été faites pour mettre fin à l'impulsion ainsi produite en vue d'obtenir une impul- sion de durée réglable et variable Lorsque l'on met fin à une telle impulsion, il est possible de renvoyer une frac- tion de l'énergie non dissipée à la source d'alimentation. L'un des buts de l'invention est de fournir un circuit générateur d'impulsions destiné à fournir une impulsion de largeur variable à partir d'un réseau conformateur d'impul- sions de longueur fixe, et à emmagasiner l'énergie inutili- sée sur le réseau conformateur d'impulsions en permettant ainsi d'opérer une réduction importante de la tension d'excitation demandée à la source d'alimentationprincipale. Selon la présente invention, il est proposé un circuit générateur d'impulsions qui comporte un réseau conformateur d'impulsions du type à ligne à retard, une source d'alimen- tation comportant un circuit de charge résonnant adapté à charger le réseau conformateur d'impulsions à une tension voulue, un premier commutateur monté en série avec une charge d'utilisation aux bornes du réseau conformateur d'impulsions et adapté à provoquer le lancement d'une impul- sion d'énergie à travers la charge, et un deuxième commuta- teur monté en parallèle avec la charge et adapté à mettre fin à l'impulsion d'énergie, l'un au moins des premier et deuxième commutateurs étant un dispositif n'admettant d'être traversé par un courant que dans un seul sens. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus amplement de la description détaillée qui est donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexes, sur lesquels:- la Figure 1 est un schéma électrique simplifié d'une première forme de réalisation de l'invention; et les Figures 2 et 3 sont des schémas semblables représer- tant des variantes de réalisation de l'invention. Selon les dispositions représentées par la Figure 1, un réseau conformateur d'impulsions 10 est formé par un montage d'inductances L et de condensateurs C Le réseau peut être chargé à un potentiel voulu ayant la polarité nécessaire par un circuit de charge Il exerçant un effet de charge par résonance Ce circuit de charge ne sera pas décrit en détail, car les circuits de ce genre sont bien connus La charge d'utilisation 12 est connectée entre l'une des bornes du réseau 10 et une ligne commune 13, qui peut être mise à la terre Un premier commutateur 14 est connecté entre l'au- tre borne du réseau 10 et la ligne commune 13, cependant qu'un deuxième commutateur 15 est monté en parallèle avec la charge utilisatrice 12 Il faut que l'un au moins des deux commutateurs soit d'un type propre à ne permettre au courant électrique de passer que dans un sens lorsqu'il est fermé. La charge d'utilisation 12 sera ordinairement d'impédan- ce relativement basse comparativement à l'impédance dynamique du circuit résonnant auquel cas, lors de la charge du réseau par la source d'alimentation 11, le courant de charge traversera la charge d'utilisation 12 si le commutateur 15 est ouvert Si la charge d'utilisation est non résistive, ou si elle est à haute impédance, le commutateur 15 peut être fermé pendant la charge du réseau Dans ce dernier cas, le commutateur 15 sera ouvert une fois que le réseau se trouve chargé. Le passage d'une impulsion d'énergie à travers la charge d'utilisation 12 est déclenché par fermeture du commutateur 14, ce qui provoque la décharge du réseau à travers la charge d'utilisation Le sens de circulation du courant pendant cette décharge est déterminé par la polarité du réseau de charge Il est mis fin prématurément à l'impul- sion d'énergie dans la charge d'utilisation 12 par fermeture du commutateur 15 Le réseau se trouvant mis en court-circuit, l'énergie encore présente dans le réseau donne lieu à une surintensité transitoire, et par conséquent à une inversion de la polarité de la tension aux bornes des condensateurs du réseau Ce processus a lieu presque sans pertes Vu que l'un au moins des deux commutateurs 14 et 15 ne permet le passage du courant que dans un seul sens, la charge inverse du réseau ne peut pas être dissipée, car ceci nécessiterait le passage d'un courant dans le sens opposé La source d'alimentation Il recharge ensuite le réseau comme précédem- ment. Si le réseau a une grande longueur d'impulsion compara- tivement à la durée d'impulsion voulue, une forte proportion de l'énergie accumulée dans le réseau se trouve conservée, ce qui réduit la tension d'entrée exigée par le circuit de charge résonnant Si la tension d'alimentation est Vs et si la tension demeurant sur le réseau est VR, la tension V à laquelle le réseau se charge a pour expression: Vc = 2 Vs + VR Ainsi, pour une valeur particulière de V, Vs se trouve réduite d'autant que VR reste forte A titre d'exemple, si la longueur d'impulsion du réseau est le double de la durée d'impulsion voulue, la tension d'alimentation se trouve réduite à environ 15 % de celle qui serait nécessaire si toute l'énergie accumulée était dissipée Il est clair que la tension accumulée dépend de la durée des impulsions, et la tension d'alimentation doit de ce fait être choisie en sorte qu'elle satisfasse aux prescriptions de charge après la plus longue impulsion demandée. Le schéma de la Figure 1 représente le montage qui est nécessaire si la charge utilisatrice 12 et le commutateur 14 doivent l'un et l'autre avoir l'une de leurs bornes à la masse Pour d'autres types de charges utilisatrices et de commutateurs auxquels cette condition n'est pas imposée, il peut être fait appel à des circuits agencés de façon légère- ment différente sans sortir du cadre de l'invention La Figure 2 représente le cas dans lequel seule la charge uti- lisatrice est reliée à la ligne commune 13 par l'une de ses bornes, le circuit étant par ailleurs exactement le même que celui de la Figure 1. Les commutateurs 14 et 15 peuvent prendre diverses formes différentes, pour autant que l'un au moins d'entre eux ne puisse livrer passage à un courant que dans un sens, comme indiqué plus haut Le commutateur 14 peut par exemple être un transistor, un thyristor ou un thyratron, organes qui satisfont tous à la condition ci-dessus D'une façon similaire, le commutateur 15 peut être un thyristor, un thyratron, ou une inductance saturable La Figure 3 repré- sente la forme de réalisation considérée plus haut lorsque la charge d'utilisation 15 est un oscillateur à magnétron, le commutateur 14 un thyristor, et le commutateur 15 une inductance saturable. Le commutateur 15 est le composant fondamental, en ceci que son fonctionnement fixe la durée précise de l'impulsion. Il est clair qu'il faut disposer d'un circuit de temporisa- tion et de commande d'une forme ou d'une autre pour comman- der les deux commutateurs S'il faut que le commutateur 15 soit fermé pour permettre au réseau de se charger, il doit alors être d'un type propre à permettre le passage du courant dans les deux sens, car le courant de charge et le courant de décharge circulent ici en sens opposés. REVENDICATIONS 1 Circuit générateur d'impulsions comportant un réseau conformateur d'impulsions ( 10) du type à ligne à retard et une source d'alimentation comportant un cir- cuit de charge ( 11) résonnant propre à charger le réseau conformateur d'impulsions à une tension électrique voulue, caractérisé par un premier commutateur ( 14) monté en série avec une charge utilisatrice ( 12) aux bornes du réseau conformateur d'impulsions et adapté à provoquer le lance- ment d'une impulsion d'énergie à travers la charge uti- lisatrice, et par un deuxième commutateur ( 15) monté en parallèle avec la charge utilisatrice ( 12) et adapté à agir avant la fin de l'impulsion générée par le réseau conformateur d'impulsions ( 10) pour mettre fin à l'impul- sion d'énergie, l'un au moins des premier et deuxième commutateurs étant un dispositif n'admettant d'être tra- versé par un courant électrique que dans un sens de sorte que l'énergie qui n'est pas dissipée dans une impulsion d'énergie se trouve conservée dans le réseau conforma- teur d'impulsions pour faire partie de l'énergie dispo- nible pour une impulsion d'énergie ultérieure. 2 Circuit selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la source d'alimentation ( 11) est reliée à la jonction entre le premier commutateur ( 14) et la charge utilisatrice ( 12). 3 Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le ou les commu- tateurs ( 14, 15) n'admettant d'être traversés par un cou- rant que dans un sens sont des thyristors. 4 Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que l'un d'entre les premier et deuxième commutateurs admet le passage d'un courant dans les deux sens. Circuit selon la revendication 4, carac- térisé en ce que ledit commutateur admettant le passage d'un courant dans les deux sens est une inductance à noyau saturable. 6 Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que la charge utili- satrice ( 12) est un oscillateur à magnétron.