Brevet FR2617346A1 — publié le 19881230

La présente invention concerne les dispositifs d'alimentation pour magnétrons destinés sur applications industrielles. Actuellement les allmentations pour magnétrons peuvent se classer en trois catégories : la première utilise des transformateurs à flux de fuite, délivrant une haute tension au moins égale au double de la tension nominale du magnétron utilisé. La limitation en courant se fait grâce à l'impédance série de la self de fuite. La deuxième catégorie utilise un dispositif de régulation électronique à base de triode, de tétrode, de thyristor ou de transitor, tous ces composants servant à réaliser le ballast de régulation. La troisième catégorie est celle actuellement utilisée dns les fours ménagers domestiques micro-ondes, où un transformateur à flux de fuite associé à un condensateur et à une diode, permet d'obtenir une certaine régulation. L'alimentation objet de l'invention vise à minimiser le coût de fabrication d'un générateur micro-ondes, tout en améliorant la Fiabilité et la compacité du montage Le dispositif objet de l'invention comporte un transformateur industriel. sans flux de fuite, capable de délivrer une puissance supérieure ou égale à la puissance totale consommée par les magnétrons à alimenter. Ce transformateur alimente N cellules doubleuses de tension et mabilisaifices de courant moyen. Une cellule se compose d'une self inductance saturable en série avec un condensateur acceptant à ses bornes une tension alternative : l'extrémité du condensateur est reliée à la masse par une diode. On obtient à la sortie une tension en forme d'arche de sinusolde, grosaièrement égale au double de celle existant à l'entrée de la cellule. La régulation est obtenue grâce à la saturation de la self, lorsque le couranttend à augmenter. Si l'onc hoisit la valeur de C tell que 1/C# soit supérieure@ L#. l'impédance du dipôle LC est égale à 1/C# - L#. Si le courant a tendance à augmenter, la valeur de la self. donc de L#, tend à baisser du fait de la saturation et il en résulte une augmentation de l'impédance 1/C# - L#, d'où un effet de régulation. Tout le problème réside dans le choix de la self pour que l'effet de saturation se produise au bon moment. Il faudra dont déterminer par des essais préalables, la section du noyau, la qualité des tôles compomant le noyau magnétique et le nombre de spires (figure 1). Il va de soi que le saontage décrit en monophasé, peut être étendu au cas du @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@(figures 2 et 3) @'alimentation du @rimaire du transformateur peut se faire en triangie ou en étoile. Suivant la puissance désirée, on peut meUre une. deux ou N cellutes pu sortie du transformateur. Une vsrtnte du montage consisterait pour alimenter en continu un magnétron à mettre en parallèle, grâce à trois diodes anti-retour, les tensions fournies par trois cellules comportant la self inductance, le condensateur et la diode (figure 4). Si on désire une tension encore plus continue on peut transposer le montage en triphasé ou en hexaphasé avec 6 cellules. A l'heure actuelle, du fait du formidabte des fours ménagers domestiques. on trouve sur le marché, pour un prix modeste. des condensateurs capables d'entrer dans la réalisation d'une alimentation fourniscant 4000 V sous 300mA. Une variante de montage permettrait par la mise en série de deux alimentations comportent 3 cellules d'obtenir 8000V sous 0.9 A, tension et courant correspondant aux caractéristiques d'un magnétron industriel RTC. La figure 3 denne un exemple de réalisation de ce montage. Une variante du montage (figure 6) consisterait à alimenter en parallèle à travers N cellules. N magnétrons. Il va de soi que ce montage peut être étendu. comme précédemment, au cas du triphasé et de l'hexaphasé. Une variante de ces trois types do montages consisterait a utiliser a la place de l'inductance saturable de la figure 6, un tranaformateur à flux de fuite avec chunt. Ce dernier serait régié à la valeur adéquate en faisant varier le nombre de tôles qui le compose, lors de la mise au point du montage. Ce transqformateur à flux de fuite peut te soit du type monophasé cuirassé ou monophasé sur colonne soit du type triphasé sur colonne ; dans ce dernier cas. deux abunts suffiront. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé toutes les fois que l'on désire obtenir à partir de magnétrons délivrant une faible puissance unitaire, une grande puissance. Le secteur d'application par excellence est celui du chauffage industriel par micro-ondes, que ce soit pour le séchage, la fusion, la cuisson ou la opolymérisation etc... par énergie micro-ondes. REVENDICATIONS 1-Dispositif d'alimentation permet t de réguler le courant moyen dans un magnétron même si la tension secteur venait à varier caractérisé par le fait qu'il comporte une self inductance saturable m ontée en série avec un condensaieur relié à la masse par une diode, le tout alimenté par un transformateur industriel sans fulte. 2-Dispositif selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le transformateur peut être du type triphasé ou hersphasé. chaque sortie du transformateur pouvant comporter plusieurs cellules. 3-Dispositif selon La revendication 1. caractérise par le rat que le condensateur doit pouvoir fonctionner cn courant alternatif. 4-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé pu le fait que la self inductance doit être du type saturable, sans entrefer. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est possible pour siienter un magnétron en courant continu. de meure en parallèle les trois sorties des cellules stabilisatrices, grâce à trois diodes anti-retour. 6-Dispositif selon la revendication 3. caractérise Du le fait que chaque sortie de transformateur peut comporter plusieurs cellules si on désire augmenter le débit de l'allmentation ainsi réalisée. 7-Dispositif selon la revendication 2. caractérisé par le fait que ai l'on désire obtenir une tension double oa peut mettre tn série deux alimentations du modèle décrit. 8-Dispositif selon la revendication 7. caractérisé par le fait qu'on peut mettre deux ou plusieurs cellules par bras afin d'augmenter le débit de l'alimentation. remplacée par l'inductance de fuite d'un transformateur possédant un shunt magnétique. 10-Dispositif selon la revendication 9. caractérisé par le fait que le tranformateur i inductance de ruitepeut être du type triphasé ou hexaphasé