FR2625400A1 - MICROWAVE ENERGY GENERATING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une alimentation pour un magnétron. Une alimentation pour un magnétron comprend un onduleur à pont à double alternance 22 qui comporte quatre éléments de commutation à semiconducteurs 46F, 46S, 46T, 46R qui sont commutés par un circuit de commande à modulation de largeur d'impulsion 24 pour fournir de l'énergie à l'enroulement primaire d'un transformateur de puissance 26 dont le secondaire alimente le magnétron 32. La commande de la puissance du magnétron s'effectue par l'application aux éléments de commutation d'impulsions de commande ayant une largeur proportionnelle à un signal d'entrée qui est appliqué à un amplificateur à transconductance. Application aux fours à micro-ondes.A power supply for a magnetron is disclosed. A power supply for a magnetron includes a full-wave bridge inverter 22 which has four solid-state switching elements 46F, 46S, 46T, 46R which are switched by a pulse-width modulated control circuit 24 to provide power. energy to the primary winding of a power transformer 26, the secondary of which feeds the magnetron 32. The power of the magnetron is controlled by applying to the switching elements control pulses having a width proportional to a input signal which is applied to a transconductance amplifier. Application to microwave ovens.
Description
La présente invention concerne de façon générale un système d'alimentationThe present invention relates generally to a feeding system
pour un magnétron de cuisson, etfor a cooking magnetron, and
elle porte plus particulièrement sur un tel système utili- it is more particularly concerned with such a system
sant un onduleur à pont à double alternance. a double-wave bridge inverter.
La plupart des fours à micro-ondes qu'on trouve Most microwave ovens found
actuellement sur le marché utilisent un système d'alimenta- currently on the market use a food
tion LC à 50 ou 60 Hz, qui est de façon générale conforme à 50 or 60 Hz LC, which is generally in accordance with
la description faite dans le brevet des E.U.A. n 3 396 342, the description made in the U.S. Patent No. 3,396,342,
délivré à Feinberg le 6 août 1968. Il y a plus de vingt ans qu'existe ce type d'alimentation qui est employé dans des appareils de cuisson à microondes depuis des appareils de faible puissance dits "subcompacts", jusqu'à des appareils delivered to Feinberg on August 6, 1968. More than twenty years ago there is this type of power supply which is used in microwave cooking appliances from low-power appliances called "subcompacts" to appliances.
combinés du type four électrique/four à micro-ondes. combination of the electric oven / microwave oven type.
Parmi les avantages du système d'alimentation de Feinberg figurent la simplicité qui résulte de l'utilisation de quatre composants seulement, et une bonne maîtrise du facteur de puissance. Les inconvénients comprennent la taille Among the advantages of the Feinberg feeder system are the simplicity that results from the use of only four components, and a good control of the power factor. The disadvantages include the size
et le poids élevés auxquels on aboutit en commandant la puis- and the high weight that is achieved by commanding
sance uniquement par le rapport cyclique, le fonctionnement du filament dans un régime de puissance non continu à des niveaux de puissance autres que 100%, un appel de courant only by the duty cycle, the operation of the filament in a non-continuous power regime at power levels other than 100%, a current draw
élevé et le bruit du circuit magnétique feuilleté. L'incon- high and the noise of the laminated magnetic circuit. The incon-
vénient de taille et de poids du système de Feinberg résulte de la nécessité d'employer un transformateur à 50 ou 60 Hz d'une puissance nominale d'environ 1,2 kVA. Le fer et le The size and weight of the Feinberg system is the result of the need to use a 50 or 60 Hz transformer with a nominal power of about 1.2 kVA. Iron and
cuivre d'un tel transformateur pèsent de façon caractéristi- copper of such a transformer typically weigh
que environ 700 g, et ils occupent un volume de 1710 cm3. De plus, il est nécessaire d'employer un composant consistant about 700 g, and they occupy a volume of 1710 cm3. In addition, it is necessary to use a component consisting of
en un condensateur de grandes dimensions physiques, lors- capacitor of large physical size, when
qu'on utilise un tel transformateur, de façon à réaliser une régulation à courant constant pour la puissance du magnétron that such a transformer is used, so as to achieve a constant current regulation for the magnetron power
vis-à-vis de variations de la tension du secteur. vis-à-vis variations of the mains voltage.
On a utilisé ou proposé un système symétrique en relation avec l'alimentation d'un magnétron de cuisson. Bien que le système symétrique évite certains des inconvénients A symmetrical system has been used or proposed in connection with the supply of a cooking magnetron. Although the symmetric system avoids some of the disadvantages
de la configuration d'alimentation de Feinberg, un tel sys- Feinberg's feeder configuration, such a system
tème symétrique présente des inconvénients tels qu'un coût élevé, une logique complexe, des transistors de puissance à The symmetrical system has drawbacks such as high cost, complex logic, power transistors to
haute tension en montage Darlington, des réseaux d'amortis- high voltage in Darlington mounting, damping networks
sement réactifs (c'est-à-dire qui dissipent de la puissance), reactive (that is, dissipate power),
un déséquilibre inhérent dans les caractéristiques volts- an imbalance inherent in the volt-
secondes pour chaque demi-cycle de fonctionnement, résultant de caractéristiques de blocage non contrôlées de transistors de commutation, un mauvais facteur de puissance d'entrée seconds for each half-cycle of operation, resulting from uncontrolled blocking characteristics of switching transistors, a bad input power factor
(par exemple 0,6), un niveau élevé de génération de pertur- (eg 0.6), a high level of disturbance generation
bations électromagnétiques, un mauvais rendement de conver- electromagnetic interference, a poor conversion efficiency
sion et un coût plus élevé des composants magnétiques. Les and a higher cost of magnetic components. The
composants magnétiques ayant un coût plus élevé correspon- magnetic components with a higher cost corresponding to
dent à une structure employant un transformateur à fuites dent to a structure employing a leakage transformer
variables en tant que moyen de commande de puissance. variables as a power control means.
Une autre structure antérieure est décrite dans le brevet des E.U.A. n 4 281 372, délivré à Kornrumpf le 28 Another prior structure is described in U.S. No 4 281 372, issued at Kornrumpf on 28
juillet 1981. Bien qu'elle soit de façon générale utilisa- July 1981. Although it is generally used
ble, cette structure présente plusieurs inconvénients. En particulier, cette structure est plus complexe et coûteuse que le système de Feinberg. Un courant de crête de plus de 4 ampères est nécessaire pour permettre de fournir 700 watts de puissance micro-onde. Ce courant de crête a tendance à faire apparaître un fonctionnement initial du magnétron sur des modes indésirables, et finalement une défaillance à court terme. En outre, cette structure peut provoquer des perturbations électromagnétiques excessivement élevées. Cette This structure has several disadvantages. In particular, this structure is more complex and expensive than the Feinberg system. A peak current of more than 4 amps is required to provide 700 watts of microwave power. This peak current tends to show an initial operation of the magnetron on undesirable modes, and finally a short-term failure. In addition, this structure can cause excessively high electromagnetic disturbances. This
structure a également l'inconvénient de nécessiter des tran- structure also has the disadvantage of requiring
sistors de commutation qui doivent accepter des courants de switching sistors that must accept currents from
crête élevés et qui doivent tenir des tensions très élevées. ridge high and which must hold very high tensions.
Un inconvénient supplémentaire de cette structure consiste en ce qu'une logique complexe est nécessaire pour commander le A further disadvantage of this structure is that complex logic is required to control the
fonctionnement des éléments de commutation. operation of the switching elements.
Un but de principe de l'invention est donc de pro- A principle goal of the invention is therefore to
curer un système de génération d'énergie micro-onde compor- a microwave energy generation system that includes
tant une alimentation qui soit économique et qui ait un fai- a diet which is economical and which has a
ble encombrement et un faible poids. space-saving and low weight.
Un but supplémentaire de l'invention est de procu- A further object of the invention is to provide
rer un système de génération de signal d'énergie micro-onde ayant un circuit d'alimentation qui ait un rendement élevé, a microwave energy signal generation system having a power supply circuit that has a high efficiency,
un niveau minimal d'émissions de perturbations électromagné- a minimum level of electromagnetic interference emissions
tiques et qui élimine ou minimise par ailleurs les inconvé- and eliminates or minimizes the inconveniences
nients des circuits d'alimentation envisages ci-dessus. from the power circuits envisaged above.
L'invention procure une structure pour l'alimenta- The invention provides a structure for the food
tion d'un magnétron de cuisson par l'utilisation d'un ondu- of a cooking magnetron by the use of a corrugated
leur à pont à double alternance. L'onduleur utilise quatre their bridging double alternation. The inverter uses four
éléments de commutation pour alterner la circulation du cou- switching elements to alternate the flow of the
rant dans un enroulement primaire d'un transformateur de puissance. Un enroulement secondaire du transformateur de puissance connecte l'alimentation au magnétron, Dans une forme de l'invention, les éléments de commutation sont des in a primary winding of a power transformer. A secondary winding of the power transformer connects the power supply to the magnetron. In one form of the invention, the switching elements are
éléments de commutation à semiconducteurs, plus particulière- semiconductor switching elements, more particularly
ment des transistors MOS à effet de champ (ou MOSFET), et une diode est branchée en parallèle sur chacun des éléments de commutation à semiconducteurs. On utilise un redresseur en pont pour fournir de l'énergie au circuit onduleur. L'énergie que le redresseur en pont fournit au circuit onduleur est de l'énergie continue ayant une tension minimale pendant le fonctionnement, et une ondulation qui est produite par MOS field effect transistors (or MOSFETs), and a diode is connected in parallel to each of the semiconductor switching elements. A bridge rectifier is used to provide power to the inverter circuit. The energy that the bridge rectifier provides to the inverter circuit is continuous energy having a minimum voltage during operation, and a ripple that is produced by
l'énergie alternative à l'entrée du redresseur, cette ondula- the alternative energy to the rectifier input, this corrugation
tion ayant une amplitude au moins aussi grande que la tension minimale. Le circuit onduleur comprend un circuit de commande having an amplitude at least as large as the minimum voltage. The inverter circuit comprises a control circuit
pour commander le fonctionnement des éléments de commutation. to control the operation of the switching elements.
Dans une forme de l'invention, le circuit de commande génère In one form of the invention, the control circuit generates
des impulsions de commande ou d'attaque de grille pour commu- control pulses or gate attack pulses for
ter les éléments de commutation à semiconducteurs à des fré- quences de l'ordre de 20-30 kHz, pour que la fréquence du courant dans l'enroulement primaire soit de façon similaire de l'ordre de 20-30 kHz. Une forme de l'invention utilise un circuit de commande comprenant un modulateur de largeur d'impulsion. L'enroulement primaire est de préférence le seul the semiconductor switching elements at frequencies of the order of 20-30 kHz, so that the frequency of the current in the primary winding is similarly of the order of 20-30 kHz. One form of the invention uses a control circuit comprising a pulse width modulator. The primary winding is preferably the only one
enroulement primaire du transformateur. primary winding of the transformer.
Dans un aspect plus spécifique de l'invention, les bornes de commande de deux des éléments de commutation sont In a more specific aspect of the invention, the control terminals of two of the switching elements are
flottantes par rapport aux deux autres éléments de commuta- floating relative to the other two switching elements
tion, et on utilise un circuit d'attaque isolé pour appliquer des signaux aux bornes de commande flottantes. Dans une forme and an isolated driver for applying signals to the floating control terminals. In a form
de l'invention, le circuit d'attaque isolé comprend un trans- of the invention, the isolated driving circuit comprises a trans-
formateur d'isolation ayant un enroulement primaire connecté au circuit de commande et ayant deux enroulements secondaires, insulation former having a primary winding connected to the control circuit and having two secondary windings,
avec chaque enroulement secondaire connecté à l'une des bor- with each secondary winding connected to one of the terminals
nes de commande flottantes. Dans une autre forme de l'inven- Floating command names. In another form of the invention
tion, le circuit d'attaque isolé comprend deux condensateurs, the isolated driving circuit comprises two capacitors,
chaque condensateur correspondant à l'un des éléments de com- each capacitor corresponding to one of the elements of
mutation ayant une borne de commande flottante. On peut faire fonctionner chaque condensateur de façon à utiliser sa charge mutation having a floating control terminal. Each capacitor can be operated to use its load
pour fermer l'élément de commutation correspondant. to close the corresponding switching element.
Dans un autre aspect spécifique de l'invention, le In another specific aspect of the invention, the
circuit de commande reçoit un signal d'entrée de commande re- control circuit receives a control input signal re-
présentatif du courant dans le magnétron, et on peut faire fonctionner le circuit de commande de façon à commuter des paires des éléments de commutation vers un état ouvert en present in the magnetron, and the control circuit can be operated to switch pairs of the switching elements to an open state in
fonction de la valeur du signal d'entrée de commande. Un dis- function of the value of the command input signal. A disc
positif de réglage de puissance qui est incorporé dans le positive power adjustment which is incorporated in the
circuit de commande permet de changer la puissance du magné- control circuit makes it possible to change the power of the magnet.
tron en changeant la longueur d'intervalles pendant lesquels les éléments de commutation sont fermés. Plus précisément, le dispositif de réglage de puissance peut être une résistance variable de réglage de puissance, et le signal d'entrée de tron by changing the length of intervals during which the switching elements are closed. More specifically, the power adjusting device can be a variable power control resistor, and the input signal of
commande dépend également du réglage de la résistance varia- control also depends on the setting of the variable resistance
ble de réglage de puissance.power adjustment.
La suite de la description se réfère aux dessins The rest of the description refers to the drawings
annexés qui représentent respectivement: annexed which represent respectively:
Figure 1: un schéma synoptique fonctionnel du sys- Figure 1: a functional synoptic diagram of the system
tème de l'invention;the subject of the invention;
Figure 2: un schéma simplifié du système de l'in- Figure 2: a simplified diagram of the system of the in-
vention; Figure 3: un diagramme séquentiel de signaux qui vention; Figure 3: a sequential diagram of signals that
sont générés dans différentes parties du système de l'inven- are generated in different parts of the system of the invention.
tion; Figure 4: des détails d'un circuit de commande qui est utilisé avec le système de l'invention; tion; Figure 4: details of a control circuit that is used with the system of the invention;
Figure 5A: un circuit d'attaque isolé qu'on pour- Figure 5A: an isolated driver circuit that can be
rait utiliser à la place d'un transformateur d'isolation de la figure 4; Figure 5B: un circuit d'absorption de courant qu'on pourrait utiliser dans le circuit d'attaque de la figure 5A Figure 6: une structure utilisable pour réguler la tension de filament; instead of using an isolation transformer of Figure 4; Figure 5B: A current absorbing circuit that could be used in the driving circuit of Figure 5A. Figure 6: a structure usable for regulating the filament voltage;
Figure 7: une configuration qu'on pourrait utili- Figure 7: A configuration that could be used
ser avec l'invention; etwith the invention; and
Figures 8, 9 et 10: des représentations respecti- Figures 8, 9 and 10: representations respectively
ves de face, de côté et en coupe d'un radiateur. front, side and section of a radiator.
Structure généraleGeneral structure
Dans le schéma synoptique de la figure 1, le systè- In the block diagram of Figure 1, the system
me de génération d'énergie micro-onde 14 de l'invention com- of microwave energy generation 14 of the invention
prend un filtre de protection contre les perturbations élec- takes a protection filter against electrical disturbances
tromagnétiques, 16, qui est connecté à une ligne d'un réseau de distribution d'énergie électrique classique. Le filtre 16 empêche le système 14 d'émettre des signaux nuisibles vers la ligne du réseau alternatif. Le filtre de protection contre tromagnetic, 16, which is connected to a line of a conventional electrical power distribution network. The filter 16 prevents the system 14 from sending harmful signals to the AC line. The protection filter against
les perturbations électromagnétiques 16 est connecté à un re- the electromagnetic disturbances 16 is connected to a
dresseur/filtre 18. Comme représenté, le signal de sortie du redresseur/filtre 18 sur la ligne 20 est un signal de tension As shown, the output signal of the rectifier / filter 18 on the line 20 is a voltage signal.
continue non régulée, ce qui signifie qu'il présente une ondu- unregulated, which means that it has a negative
lation notable résultant de la fréquence de 50 ou 60 Hz qui est appliquée au système 14. Comme on le décrira ci-après de façon détaillée, le système utilise la tension continue non régulée sur la ligne 20 du fait que ceci permet d'employer (dans le redresseur/filtre 18) un condensateur de filtrage plus petit que celui qui serait par ailleurs nécessaire. Le plus petit condensateur absorbe à partir de la ligne du réseau électrique alternatif un courant notablement inférieur à celui a significant result of the 50 or 60 Hz frequency that is applied to the system 14. As will be described hereinafter in detail, the system uses the unregulated DC voltage on the line 20 because this permits the use of in the rectifier / filter 18) a filter capacitor smaller than that which would otherwise be necessary. The smallest capacitor absorbs from the line of the AC mains a current significantly lower than
qui serait par ailleurs nécessaire. which would otherwise be necessary.
Il faut évidemment noter que le schéma synoptique du système 14 est quelque peu simplifié, dans la mesure o il ne comporte pas des interrupteurs de sécurité, des panneaux de It should of course be noted that the block diagram of the system 14 is somewhat simplified, insofar as it does not include safety switches,
commande par l'utilisateur, un fusible d'entrée et des compo- user control, an input fuse and
sants similaires qui sont bien connus dans le cadre d'un sys- similar products that are well known in the context of a
tème de génération d'énergie micro-onde. microwave energy generation system.
La tension continue non régulée présente sur la ligne 20 est appliquée à un onduleur/circuit d'attaque 22 à pont à double alternance. L'onduleur/circuit d'attaque 22, qui est sous la commande d'un circuit de commande 24, fournit à un transformateur de puissance 26 une tension alternative élevée à une fréquence d'environ 20 kHz. Le circuit de commande 24 peut recevoir des signaux d'entrée provenant de l'utilisateur, The unregulated DC voltage present on line 20 is applied to an inverter / driver circuit 22 with full-wave bridge. The inverter / driver 22, which is under the control of a control circuit 24, provides a power transformer 26 with a high AC voltage at a frequency of about 20 kHz. The control circuit 24 can receive input signals from the user,
en ce qui concerne le réglage de puissance, la durée de fonc- as regards the power setting, the operating time
tionnement et d'autres conditions que fixent habituellement and other conditions usually
les utilisateurs lorsqu'ils font fonctionner un four à micro- users when operating a microwave oven
ondes. Comme représenté, le circuit de commande 24 est connec- waves. As shown, the control circuit 24 is connected
té au transformateur de puissance 26. Comme on l'envisagera ci-après de façon plus détaillée, le circuit de commande 24 reçoit un signal de réaction à partir du transformateur de As will be discussed hereinafter in more detail, the control circuit 24 receives a feedback signal from the power transformer.
puissance 26.power 26.
Le transformateur de puissance 26 fournit de l'énergie à un doubleur de tension 30 qui alimente à son tour le magnétron 32. Le magnétron 32 reçoit également du courant The power transformer 26 supplies power to a voltage doubler 30 which in turn supplies the magnetron 32. The magnetron 32 also receives power
pour son filament à partir du transformateur de puissance 26. for its filament from the power transformer 26.
Onduleur et circuits associés Comme le montre la figure 2, le filtre de protec- Inverter and associated circuits As shown in Figure 2, the protection filter
tion contre les perturbations électromagnétiques 16 du systè- against electromagnetic disturbances 16 of the
me de génération d'énergie micro-onde 14 reçoit une tension me of microwave energy generation 14 receives a voltage
de 120 volts par l'intermédiaire de contacts de relais d'ali- 120 volts through relay contacts
mentation 34 et d'un fusible 36. Le filtre de protection con- 34 and a fuse 36. The protection filter con-
tre les perturbations électromagnétiques 16 est un filtre en be the electromagnetic disturbances 16 is a filter in
double pi qui comprend des condensateurs 38 et des inductan- double pi which includes capacitors 38 and inductan-
ces 40. Le signal provenant du filtre 16 est appliqué au re- 40. The signal from filter 16 is applied to the
dresseur en pont 18R qui applique un signal redressé aux li- 18R bridge trainer which applies a rectified signal to the
gnes 42 et 44. Le signal est filtré par un condensateur de filtrage 18C de façon que le signal entre les lignes 42 et 44 soit un signal de tension continue non régulée. Si on 42 and 44. The signal is filtered by a filter capacitor 18C so that the signal between the lines 42 and 44 is an unregulated DC voltage signal. If we
utilise un condensateur de filtrage de 30 pF, 250 V=, le ni- uses a filter capacitor of 30 pF, 250 V =, the
veau du signal entre les lignes 42 et 44 variera entre 30 et volts. L'ondulation ou la variation de niveau qui résulte du signal alternatif d'entrée est donc au moins aussi grande que la tension minimale normale pendant le fonctionnement, c'est-à-dire 30 volts. En faisant fonctionner le système 14 The signal between lines 42 and 44 will vary between 30 and volts. The ripple or level variation that results from the AC input signal is therefore at least as large as the normal minimum voltage during operation, i.e., 30 volts. By operating the system 14
à partir d'une tension continue non régulée, on évite la né- from an unregulated DC voltage, the
cessité d'employer un condensateur ayant une valeur de capa- to use a capacitor with a capacitance value
cité élevée pour le condensateur de filtrage 18C. L'utilisa- cited high for the filter capacitor 18C. The utilisa-
tion d'un condensateur de valeur suffisamment élevée pour le filtre réduirait l'ondulation du signal alternatif entre les lignes 42 et 44, mais elle entraînerait l'absorption initiale a capacitor of sufficiently high value for the filter would reduce the ripple of the AC signal between lines 42 and 44, but would result in the initial absorption
d'un courant très élevé, susceptible de faire fondre le fusi- of a very high current, likely to melt the fusi-
ble 36 et/ou de provoquer le déclenchement d'un disjoncteur 36 and / or cause the tripping of a circuit breaker
dans l'installation électrique domestique de l'utilisateur. in the home electrical installation of the user.
L'onduleur/circuit d'attaque 22 comprend des pre- The inverter / driver 22 includes first
mier, second, troisième et quatrième transistors 46F, 46S, first, second, third and fourth transistors 46F, 46S,
46T et 46R. Les transistors remplissent la fonction d'élé- 46T and 46R. Transistors fulfill the function of
ments de commutation à semiconducteurs pour commuter vers les lignes de sortie 48 et 50 de l'onduleur la tension continue non régulée qui est présente entre les lignes d'entrée 42 et 44 de l'onduleur. Les éléments de commutation 46F, 46S, 46T et 46R sont bloqués et débloqués par le circuit de commande 24. Dans l'exemple de réalisation considéré, les éléments de Semiconductor switching elements for switching to the output lines 48 and 50 of the inverter the unregulated DC voltage which is present between the input lines 42 and 44 of the inverter. The switching elements 46F, 46S, 46T and 46R are blocked and released by the control circuit 24. In the embodiment considered, the elements of FIG.
commutation sont des transistors à effet de champ de puis- switching are field effect transistors of
sance de 270 V, 18 A, qui sont commercialisés par Interna- 270 V, 18 A, which are marketed by Interna-
tional Rectifier sous la désignation IRF 640. Rectify as IRF 640.
Le circuit de commande 24 est directement connecté The control circuit 24 is directly connected
aux bornes de commande des éléments de commutation à semi- at the control terminals of the semiconductor switching elements
conducteurs 46S et 46R. (Pour les transisotrs à effet de champ MOS qui sont représentés, la borne de commande sera évidemment la grille.) De plus, le circuit de commande 24 commande les éléments de commutation à transistors à effet 46S and 46R conductors. (For the MOS field effect transisoters which are shown, the control terminal will obviously be the gate.) In addition, the control circuit 24 controls the switching elements with effect transistors.
de champ MOS 46F et 46T par l'intermédiaire d'un transforma- MOS field 46F and 46T through a transforma-
teur d'isolation qui comporte un enroulement primaire 52 et des enroulements secondaires 54F et 54S. Le transformateur d'isolation remplit la fonction d'un circuit d'attaque isolé pour permettre aux bornes de commande (plus précisément, aux grilles) des éléments de commutation 46F et 46T de flotter par rapport aux éléments de commutation 46S et 46R. Le insulation motor having a primary winding 52 and secondary windings 54F and 54S. The isolation transformer performs the function of an insulated driver to enable the control terminals (more precisely, the gates) of the switching elements 46F and 46T to float with respect to the switching elements 46S and 46R. The
transformateur d'isolation, qui comporte l'enroulement pri- insulation transformer, which includes the primary winding
maire 52 et les enroulements secondaires 54F et 54S, est un simple transformateur d'impulsions 1:1:1. Les drains des éléments de commutation à semiconducteurs 46F et 46T sont directement connectés à la ligne d'entrée 42 de l'onduleur, et on peut donc les considérer comme des bornes d'entrée de ces éléments de commutation, tandis que les bornes de source Mayor 52 and the secondary windings 54F and 54S, is a simple 1: 1: 1 pulse transformer. The drains of the semiconductor switching elements 46F and 46T are directly connected to the input line 42 of the inverter, and can therefore be considered as input terminals of these switching elements, while the source terminals
des éléments de commutation 46F et 46T peuvent être considé- switching elements 46F and 46T may be considered
rées comme des bornes de sortie, puisqu'elles sont directe- as exit points, since they are directly
ment connectées aux lignes de sortie respectives 50 et 48 de l'onduleur. D'autre part, les sources des transistors 46S et 46R fonctionnent en bornes d'entrée dans la mesure o elles reçoivent par l'intermédiaire de la résistance 56 le connected to the respective output lines 50 and 48 of the inverter. On the other hand, the sources of transistors 46S and 46R operate as input terminals to the extent that they receive via resistor 56 the
signal d'entrée provenant de la ligne d'entrée 44 de l'ondu- input signal from the input line 44 of the
leur, tandis que les drains des éléments de commutation 46S et 46R fonctionnent en bornes de sortie dans la mesure o ils sont respectivement connectés aux lignes de sortie 50 et while the drains of the switching elements 46S and 46R operate as output terminals in so far as they are respectively connected to the output lines 50 and
48 de l'onduleur.48 of the inverter.
5. Une diode 58 est connectée en parallèle sur chacun des éléments de commutation 46F, 46S, 46T et 46R. Les diodes 58 empêchent la destruction des éléments de commutation à transistors, par échauffement excessif, pendant l'intervalle mort momentané qui apparait entre le blocage d'une paire d'éléments de commutation et le déblocage de l'autre paire 5. A diode 58 is connected in parallel with each of the switching elements 46F, 46S, 46T and 46R. The diodes 58 prevent the destruction of the transistor switching elements by excessive heating during the momentary dead interval which occurs between the blocking of a pair of switching elements and the unblocking of the other pair.
d'éléments de commutation.switching elements.
Les lignes de sortie 48 et 50 de l'onduleur sont connectées à un enroulement primaire 60 d'un transformateur The output lines 48 and 50 of the inverter are connected to a primary winding 60 of a transformer
de puissance 26. Le rapport de transformation entre l'enrou- 26. The ratio of transformation between the coil
lement primaire 60 et l'enroulement secondaire à haute ten- primary element 60 and the high-voltage secondary winding
sion 64 est établi pour produire aux bornes d'un enroulement sion 64 is established to produce across a winding
secondaire une onde carrée de 2000volts lorsque cet enroule- secondary wave of 2000 volts when this winding
ment est chargé de façon à débiter un courant moyen de 540 mA. Cette tension est doublée à simple alternance par une diode 66 et un condensateur de maintien de charge 68. L'onde It is charged to output an average current of 540 mA. This voltage is doubled at half-wave by a diode 66 and a charge-holding capacitor 68. The wave
carrée résultante, correspondant à une tension de sens néga- resulting square, corresponding to a nega-
tif de 4000 volts, est appliquée à la cathode du magnétron de cuisson 70. Le transformateur de puissance 26 peut-avoir 4000 volts, is applied to the cathode of the cooking magnetron 70. The power transformer 26 can have
de façon caractéristique un enroulement primaire 60 compor- typically a primary winding 60 comprising
tant 24 spires et un enroulement secondaire à haute tension 64 comportant 440 spires. De plus, un enroulement secondaire basse tension 72, ayant une seule spire, fournit les 3 volts et 14 ampères (en valeur efficace) qui sont nécessaires both 24 turns and a secondary high voltage winding 64 having 440 turns. In addition, a secondary low voltage winding 72, having a single turn, provides the 3 volts and 14 amps (in rms value) that are needed
pour le filament du magnétron 70, et un enroulement secon- for the magnetron filament 70, and a secondary winding
daire à 2 spires, 74, fournit de l'énergie à basse tension 2-turn, 74, provides low-voltage energy
pour alimenter le circuit de commande 24. for supplying the control circuit 24.
Fonctionnement fondamental de l'onduleur et du circuit de commande On expliquera le fonctionnement fondamental de l'inverseur 22 en continuant à considérer la figure 2, mais en considérant également le diagramme séquentiel de la figure Fundamental Operation of the Inverter and the Control Circuit The fundamental operation of the inverter 22 will be explained by continuing to consider FIG. 2, but also considering the sequence diagram of FIG.
3. Le circuit de commande 24, qui est envisagé en détail ci- 3. The control circuit 24, which is envisaged in detail below,
après, peut être utilisé pour fournir différents niveaux de puissance au magnétron 70. Les parties (a) - (f) de la figure 3 concernent un fonctionnement à faible puissance (20%), tan- dis que les parties (g) (1) concernent un fonctionnement du magnétron à forte puissance (100%) En considérant tout d'abord le fonctionnement à after, may be used to provide different power levels to magnetron 70. Parts (a) - (f) of Figure 3 relate to low power operation (20%), while parts (g) (1) ) concern a high-power magnetron operation (100%) Considering first of all the operation at
faible puissance, on note que le circuit de commande 24 pro- low power, it is noted that the control circuit 24 pro-
duit une impulsion de commande ou d'attaque de grille qui est duit a command or gate attack pulse that is
représentée dans la partie (a) de la figure 3, et cette impul- represented in part (a) of figure 3, and this impulse
sion de commande apparaît à la sortie A du circuit de commande 24 sur la figure 2. L'impulsion de commande débloque ou ferme The control pulse appears at the output A of the control circuit 24 in FIG. 2. The control pulse unblocks or closes.
l'élément de commutation à transistor 46S et, par l'intermé- transistor switching element 46S and, via the
1.5 diaire du primaire 52 et du secondaire 54S, elle ferme l'élé- 1.5 of primary 52 and secondary 54S, it closes the
ment de commutation 46T. Le circuit de commande 24 commande la puissance qui est fournie au magnétron 70 en commandant la largeur de l'impulsion. Dans la partie (a) de la figure 3, l'impulsion a une largeur de 5 microsecondes. La fréquence des impulsions est constante, et les impulsions de commande A 46T switchgear. The control circuit 24 controls the power that is supplied to the magnetron 70 by controlling the width of the pulse. In part (a) of Figure 3, the pulse has a width of 5 microseconds. The frequency of the pulses is constant, and the control pulses A
sont produites de façon répétitive pendant une série de pre- are produced repetitively during a series of pre-
miers intervalles de temps commençant toutes les 40 microse- first time intervals beginning every 40 microse-
condes. Une série d'impulsions de commande B (dont une seule onds. A series of control pulses B (of which only one
est représentée dans la partie (b) pour faciliter l'illustra- is shown in part (b) to facilitate the illustra-
tion), intercalées entre les premiers intervalles de temps, tion), interspersed between the first intervals of time,
sont produites sur la sortie B du circuit de commande 24. are produced on the output B of the control circuit 24.
L'impulsion de commande B ferme les éléments de commutation 46F et 46R. Comme représenté dans la partie (c)de la figure 3, la fermeture alternée des paires d'éléments de commutation (46S et 46T ensemble, et 46F et 46R ensemble) applique la tension continue non régulée (dont la valeur de crête s'élève The control pulse B closes the switching elements 46F and 46R. As shown in part (c) of FIG. 3, the alternating closure of the pairs of switching elements (46S and 46T together, and 46F and 46R together) applies the unregulated DC voltage (whose peak value rises
jusqu'à 160 volts)dans des directions alternées à l'enroule- up to 160 volts) in alternating directions to the winding
ment primaire 60 du transformateur de puissance 26. Le cou- primary power transformer 60. 26. The
rant qui circule dans l'enroulement primaire 60 est représen- rant flowing in the primary winding 60 is
té dans la partie (d) de la figure 3, tandis que la tension aux bornes de l'enroulement secondaire 64 est représentée dans la partie (e). Le courant résultant du magnétron, d'environ FIG. 3, while the voltage across the secondary winding 64 is shown in part (e). The current resulting from the magnetron, about
800 mA, est représenté dans la partie (f) de la figure 3. 800 mA, is shown in part (f) of Figure 3.
Le fonctionnement du circuit qui est représenté dans les parties (g) - (1l de la figure 3 est pratiquement identi- The operation of the circuit shown in parts (g) - (1l of FIG. 3 is substantially identical to
que à celui des parties (a) - (f) de la figure 3, à l'excep- than that of parts (a) - (f) of Figure 3, with the excep-
tion du fait que les impulsions de commande A et B ont une plus grande largeur, ce qui augmente la largeur de toutes les impulsions de signal associées. Ceci correspond à une valeur supérieure de la durée pendant laquelle le courant de 800 mA est appliqué au magnétron, comme représenté dans la partie L de la figure 3. Par conséquent, un courant moyen de 270 mA est appliqué pendant le fonctionnement à puissance élevée, tandis que le courant moyen n'est que de 50 mA pour le fonctionnement This is because the control pulses A and B have a larger width, which increases the width of all associated signal pulses. This corresponds to a higher value of the time during which the 800 mA current is applied to the magnetron, as shown in part L of Fig. 3. Therefore, an average current of 270 mA is applied during high power operation, while the average current is only 50 mA for operation
à faible puissance.at low power.
Il faut noter que, même dans le fonctionnement à puissance élevée des parties (g) - (1) de la figure 3, il doit y avoir une courte zone inactive entre la fin de l'une des impulsions de commande sur la sortie A ou la sortie B, et le It should be noted that even in the high power operation of parts (g) - (1) of Fig. 3, there must be a short, inactive area between the end of one of the control pulses on output A or exit B, and the
début de l'impulsion de commande sur l'autre sortie. L'exis- start of the control pulse on the other output. The exis-
tence de cette "zone inactive" apparaît le mieux dans la par- this "inactive zone" appears best in the area.
tie (i) de la figure 3, et il faut noter que cette zone inac- (i) of Figure 3, and it should be noted that this
tive représente le retard depuis la fin de l'impulsion de tive represents the delay since the end of the pulse of
commande B jusqu'au début de l'impulsion de commande A. Ce re- command B until the beginning of the control pulse A. This
tard pourrait être de façon caractéristique de 2,5 microsecon- could be typically 2.5 microseconds
des pour une zone inactive totale de 5 microsecondes, en con- for a total idle zone of 5 microseconds, in
sidérant également le retard correspondant entre la fin de also staggering the corresponding delay between the end of
l'impulsion de commande A et le début de l'impulsion de com- the control pulse A and the start of the compression pulse
mande B. Détails du circuit de commande Le circuit de commande 24 assure les fonctions de régulation vis-à-vis de la tension alternative d'entrée et de commande de la puissance de sortie. Il détecte le courant du magnétron et il utilise cette information de courant dans B. Details of the control circuit The control circuit 24 provides the control functions with respect to the AC input voltage and the output power control. It detects the current of the magnetron and it uses this current information in
un système de réaction (système en boucle fermée) pour com- a feedback system (closed-loop system) to
mander la largeur d'impulsion des signaux de commande qui sont appliqués à l'inverseur 22. Le circuit de commande 24, qui est représenté de façon plus détaillée sur la figure 4, fonctionne the pulse width of the control signals which are applied to the inverter 22. The control circuit 24, which is shown in greater detail in FIG.
en circuit modulateur de largeur d'impulsion. Pour la commodi- in pulse width modulator circuit. For the convenience
té de l'illustration, la figure 2 ne contient pas certains In the illustration, Figure 2 does not contain some
composants qui apparaissent dans la représentation plus dé- components that appear in the more detailed representation
taillée de la figure 4.cut from Figure 4.
Le circuit de commande 24 comprend une puce de géné- The control circuit 24 comprises a generator chip
rateur de signal d'attaque 24C d'un type approprié, comme le SG3526J, qui est un circuit intégré modulateur de largeur 24C driver signal driver of a suitable type, such as the SG3526J, which is a width modulator integrated circuit
d'impulsion fabriqué par Silicon General. On établit la caden- impulse made by Silicon General. We set the pace
ce de répétition d'impulsion, qui est de 20 kHz dans le mode de réalisation préféré, en utilisant un condensateur 76 et une this pulse repetition, which is 20 kHz in the preferred embodiment, using a capacitor 76 and a
résistance 78 pour la fixation des caractéristiques temporel- resistance 78 for setting the temporal characteristics
les, et ces composants pourraient avoir des valeurs respecti- the, and these components could have respective values
ves de 0,005 pF et de 7,5 kQL. Une résistance 80, qui établit la zone inactive, pourrait par exemple avoir une valeur de 91L. On utilise un condensateur de démarrage lent 82, qui 0.005 pF and 7.5 kQL. A resistor 80, which establishes the inactive area, could for example have a value of 91L. A slow start capacitor 82 is used which
pourrait avoir une valeur caractéristique de 100 pF, pour,in-. could have a characteristic value of 100 pF, for, in-.
troduire un retard avec variation linéaire depuis le démarrage jusqu'à l'obtention de la largeur d'impulsion correspondant au to produce a delay with linear variation from start up to obtaining the pulse width corresponding to the
fonctionnement normal.normal running.
Lorsque le circuit de commande 24 est dans un état When the control circuit 24 is in a state
d'attente (c'est-à-dire lorsqu'il ne produit pas des impul- waiting time (that is, when it does not produce impulse
sions de commande), le courant de repos est d'environ 12 mA sous une tension de 15 V. Le courant de repos est transmis par une résistance de limitation 84 connectée à la ligne de control), the quiescent current is approximately 12 mA at a voltage of 15 V. The quiescent current is transmitted by a limiting resistor 84 connected to the control line.
tension continue non régulée 42, et il est lissé par le con- unregulated DC voltage 42, and is smoothed by the
densateur de lissage 86, pour faire disparaître l'ondulation qui provient du réseau électrique alternatif. On pourrait obtenir une meilleure régulation en plaçant une diode zener de 15 V (non représentée) en parallèle avec le condensateur 86. Pendant la génération d'impulsions de commande, le courant de fonctionnement plus élevé pour le circuit de commande est fourni par l'enroulement de basse tension 74 du transformateur de puissance 26 (seul l'enroulement 74 est représenté sur la figure 4). Ce courant d'alimentation est redressé par la diode 8 et il est filtré par le condensateur 86. On utilise une résistance de limitation de courant 90, qui pourrait avoir une valeur de 33S-I, pour fournir une tension aux col- smoothing densifier 86, to remove the ripple that comes from the AC grid. Better control could be achieved by placing a 15 V zener diode (not shown) in parallel with the capacitor 86. During the generation of control pulses, the higher operating current for the control circuit is provided by the controller. low voltage winding 74 of the power transformer 26 (only the winding 74 is shown in FIG. 4). This supply current is rectified by the diode 8 and is filtered by the capacitor 86. A current limiting resistor 90, which may have a value of 33S-I, is used to provide voltage to the capacitors.
lecteurs communs de la puce de circuit de commande 24C. common drives of the control circuit chip 24C.
On réalise la fonction de régulation vis-à-vis de la tension du réseau électrique alternatif et de commande de la puissance de sortie, en détectant le courant du magnétron The regulation function is performed with respect to the voltage of the alternating electric network and the control of the output power, by detecting the current of the magnetron
et en utilisant ce signal pour commander la largeur d'impul- and using this signal to control the pulse width
sion de signaux de commande que produit le circuit de comman- control signals produced by the control circuit
de 24. On réalise une commande proportionnelle de la largeur d'impulsion en utilisant un amplificateur d'erreur 106 qui of 24. A proportional control of the pulse width is carried out using an error amplifier 106 which
est interne à la puce de circuit de commande 24C. is internal to the control circuit chip 24C.
Un transformateur à tore 94 rermplit la fonction de A toroidal transformer 94 completes the function of
transformateur de courant pour détecter le courant du magné- current transformer for detecting the current of the magnet
tron. L'enroulement secondaire de ce transformateur comporte tron. The secondary winding of this transformer comprises
spires et l'enroulement primaire du transformateur 94 - turns and the primary winding of the transformer 94 -
comporte 1 spire, pour fournir un courant transformé de façon appropriée. Le courant transformé produit une tension aux has 1 turn, to provide a properly transformed current. The transformed current produces a voltage at
bornes de la résistance 96, branchée en série avec une résis- terminals of the resistor 96, connected in series with a resistor
tance variable de commande de puissance 98, et cette tension est redressée par une diode 100 pour appliquer un signal au variable power control 98, and this voltage is rectified by a diode 100 to apply a signal to the
* noeud commun entre la résistance 96 et la diode 100. Ce si-* common node between the resistor 96 and the diode 100. This si-
gnal est proportionnel au courant du magnétron pour un régla- gnal is proportional to the current of the magnetron for a
ge donné de la résistance variable de commande de puissance 98. L'utilisateur règle la résistance variable de commande de puissance 98 pour sélectionner la puissance de sortie désirée pour le magnétron. Ce signal de tension proportionnel est appliqué par une diode 102 à l'entrée de signal positive d'un amplificateur à transconductance 106, dans la puce de Given the variable power control resistor 98, the user sets the variable power control resistor 98 to select the desired output power for the magnetron. This proportional voltage signal is applied by a diode 102 to the positive signal input of a transconductance amplifier 106, in the chip of
commande 24C. La ligne de masse de signal 44 flotte par rap- 24C command. The signal ground line 44 floats by
port à la masse 92 relative au réseau électrique alternatif, à cause des caractéristiques de conduction en sens direct des port to ground 92 relative to the alternative electric network, because of the conduction characteristics in the direct direction of
diodes qui font partie du redresseur en pont 18R (le redres- diodes which form part of the bridge rectifier 18R (the
seur 18R est représenté seulement sur la figure 2). Une iso- 18R is shown only in Figure 2). An iso-
lation est donc nécessaire entre le noeud du magnétron 70 qui est connecté à la masse du réseau électrique alternatif, et la ligne de masse de signal ou ligne d'entrée de l'onduleur, 44. Le transformateur 94 assure également l'isolation néces- saire. Therefore, it is necessary between the node of the magnetron 70 which is connected to the ground of the AC grid, and the signal ground line or input line of the inverter, 44. The transformer 94 also provides the necessary isolation. sary.
La structure interne de la puce de circuit de com- The internal structure of the circuit board chip
mande à modulation de largeur d'impulsion 24C, procure un 24C pulse width modulated control, provides a
signal de sortie ayant une largeur d'impulsion proportionnel- output signal having a proportional pulse width
le à l'erreur d'entrée, telle qu'elle est déterminée par the input error, as determined by
l'amplificateur d'erreur 106. Pendant le fonctionnement nor- mal, la largeur d'impulsion est déterminée par la tension aux the error amplifier 106. During normal operation, the pulse width is determined by the voltage at the
bornes des résistances 96 et 98, et cette tension est elle- resistor terminals 96 and 98, and this voltage is
même déterminée par le courant du magnétron. Un exemple peut être utile pour mieux expliquer l'opération de réaction, et on considérera tout d'abord la régulation vis-à-vis de la tension d'entrée. Si les constantes du circuit sont établies pour obtenir la pleine puissance de sortie du magnétron, soit 700 watts,à partir d'une valeur basse, de 110 volts, de la tension du réseau électrique alternatif, lorsque la puce de modulateur de largeur d'impulsion 24C produit des largeurs d'impulsion correspondant à un rapport cyclique de 75%, une augmentation de la tension du réseau électrique alternatif provoquera une augmentation du courant du magnétron ayant pour effet d'augmenter l'erreur d'entrée qui est appliquée à l'amplificateur d'erreur 106. Cette augmentation de l'erreur d'entrée réduit à son tour la largeur d'impulsion et ramène even determined by the current of the magnetron. An example may be useful to better explain the reaction operation, and first consider the regulation with respect to the input voltage. If the circuit constants are set to obtain the full output power of the magnetron, ie 700 watts, from a low value, of 110 volts, of the alternating electric grid voltage, when the width modulator chip of pulse 24C produces pulse widths corresponding to a duty cycle of 75%, an increase in the AC mains voltage will cause an increase in the magnetron current which has the effect of increasing the input error which is applied to the Error amplifier 106. This increase in the input error in turn reduces the pulse width and reduces
le courant du magnétron au point de consigne. Pour la com- the magnetron current at the set point. For the com
mande de puissance, le réglage par l'utilisateur de la résis- power, the user's control of the resistance
tance variable de réglage de puissance 98 change la tension aux bornes des résistances 96 et 98, et change donc le signal variable power regulation 98 changes the voltage across the resistors 96 and 98, and therefore changes the signal
qui est appliqué à l'entrée positive de l'amplificateur 106. which is applied to the positive input of the amplifier 106.
Ceci change la largeur d'impulsion du signal de commande qui est appliqué à l'onduleur 22, ce qui change à son tour la This changes the pulse width of the control signal that is applied to the inverter 22, which in turn changes the
puissance qui est appliquée au magnétron. power that is applied to the magnetron.
On utilise également l'amplificateur 106 pour assu- Amplifier 106 is also used for
rer une protection contre des courants de crête excessifs dans les éléments de commutation 46F, 46S, 46T et 46R. Dans ce but, on utilise la résistance de détection de courant 56 pour détecter la valeur du courant de commutation. La tension Protect against excessive peak currents in switching elements 46F, 46S, 46T and 46R. For this purpose, the current detection resistor 56 is used to detect the value of the switching current. Voltage
qui est développée aux bornes de la résistance 56 est appli- which is developed across the resistance 56 is applied
quée par la diode 104 à l'entrée positive de l'amplificateur d'erreur 106. Les diodes 104 et 102 sont connectées en une configuration logique OU, pour permettre l'utilisation de l'amplificateur 106 à la fois pour la commande du courant du magnétron et pour la limitation du courant de commutation by diode 104 to the positive input of the error amplifier 106. The diodes 104 and 102 are connected in a logical OR configuration, to allow the use of the amplifier 106 for both current control. magnetron and for limiting the switching current
dans le circuit onduleur 22.in the inverter circuit 22.
La commande de gain et de phase de l'amplificateur The gain and phase control of the amplifier
d'erreur ou amplificateur à transconductance 106 est accom- an error or transconductance amplifier 106 is accom-
plie par un réseau de compensation de fréquence externe, com- folded by an external frequency compensation network, com-
prenant un condensateur 108 et une résistance 110. A titre d'exemple, en utilisant un condensateur 108 de 100 pF et une taking a capacitor 108 and a resistor 110. By way of example, using a capacitor 108 of 100 pF and a
résistance 110 de 5 kIL, on réalise une compensation pour as- resistance 110 of 5 kIL, compensation is made for
surer la stabilité pour un gain égal à l'unité, en plaçant un the stability for a gain equal to unity, placing a
pôle à 400 Hz.pole at 400 Hz.
On effectue les opérations de démarrage et d'arrêt de la puce de circuit de commande à modulateur de largeur d'impulsion 24C, par la commande du contact de relais 112 qui connecte à la ligne de masse de signal 44,et déconnecte The start and stop operations of the pulse width modulator control circuit chip 24C are performed by the control of the relay contact 112 which connects to the signal ground line 44, and disconnects
de cette ligneune entrée de mise hors fonction (SD). this is an off entry (SD).
Isolation de sonde de température Comme le montre la figure 4, on peut utiliser une Temperature probe isolation As shown in Figure 4, one can use a
sonde de température 114 en association avec la puce de com- temperature probe 114 in association with the chip
mande 24C. Plus précisément, la sonde de température 114 24C. Specifically, the temperature probe 114
comprend un élément résistif 116 qui est fonction de la tem- comprises a resistive element 116 which is a function of the time
pérature, dont une borne est connectée à la masse pour le réseau électrique alternatif, 92. Une isolation électrique est donc nécessaire entre la sonde de température 114 et la one terminal is connected to ground for the AC mains, 92. Electrical isolation is therefore required between the temperature probe 114 and the
masse de signal flottante 44 de la puce de circuit de comman- floating signal mass 44 of the control circuit chip
de 24C. On utilise un transformateur à tore 118 pour réaliser l'isolation nécessaire. On peut utiliser un connecteur BNC ou 24C. A toroidal transformer 118 is used to provide the necessary insulation. You can use a BNC connector or
autre (non représenté) pour connecter la sonde 114 au trans- other (not shown) to connect the probe 114 to the trans-
formateur 118 et pour la déconnecter de ce dernier. La sonde de température 114 peut étre attaquée par les impulsions qui sont émises sur la sortie B de la puce 24C. Ces impulsions sont appliquées à l'enroulement primaire du transformateur 118 par l'intermédiaire d'une résistance 120. De plus, ces trainer 118 and disconnect it from the latter. The temperature probe 114 can be attacked by the pulses that are emitted on the output B of the chip 24C. These pulses are applied to the primary winding of the transformer 118 via a resistor 120. Moreover, these
impulsions de sortie sont appliquées à un réseau de résistan- output pulses are applied to a resistance network.
ces de point de consigne de température, qui comporte des ré- these temperature set point, which includes
sistances 122 et 124 et une résistance variable 126. Le noeud commun entre la résistance 120 et l'enroulement primaire du sistances 122 and 124 and a variable resistor 126. The common node between the resistor 120 and the primary winding of the
transformateur 128 est connecté à l'entrée positive d'un am- transformer 128 is connected to the positive input of an amplifier
plificateur comparateur 128, interne à la puce 24C. Lorsque cet amplificateur comparateur incorporé 128 est active, il supprime les impulsions de commande qui sont émises en A et comparator 128, internal to the 24C chip. When this built-in comparator amplifier 128 is active, it suppresses the control pulses which are emitted in A and
B, ce qui met hors fonction l'onduleur 22. Lorsque la tempé- B, which turns off the inverter 22. When the temperature
rature augmente, la résistance de l'élément 116 diminue, ce qui fait circuler davantage de courant dans l'enroulement primaire du transformateur d'isolation 118. Cette variation de courant est détectée sous la forme d'une tension variable aux bornes de la résistance de détection 120. Lorsque cette tension qui dépend de la température est égale au point de consigne qui est déterminé par la tension que produisent les résistances 122, 124 et 126, elle active l'amplificateur comparateur 128 et fait passer l'onduleur dans un mode hors fonction. Par conséquent, lorsque la température que détecte l'élément 116 atteint la température prédéterminée qui est As a result, the resistance of the element 116 decreases, which causes more current to flow in the primary winding of the isolation transformer 118. This current variation is detected in the form of a variable voltage across the resistor. 120. When this temperature dependent voltage is equal to the set point which is determined by the voltage generated by the resistors 122, 124 and 126, it activates the comparator amplifier 128 and switches the inverter to a mode. off. Therefore, when the temperature detected by the element 116 reaches the predetermined temperature which is
établie par le réglage de la résistance variable 126, l'éner- established by the setting of the variable resistor 126, the
gie micro-onde est interrompue.Microwave is interrupted.
ircuit d'attaque isolé à condensateur flottant En considérant maintenant les figures 2 et 5A, on va décrire une solution alternative au circuit d'attaque avec Floating capacitor isolated drive circuit Referring now to FIGS. 2 and 5A, an alternative solution to the driver circuit will be described.
isolation comprenant l'enroulement primaire 52 et les enrou- insulation comprising the primary winding 52 and the coils
lement secondaires 54F et 54S (figure 2). Au lieu d'utiliser un transformateur d'isolation comme le circuit d'attaque avec isolation du mode de réalisation de la figure 2, la figure A montre comment on peut connecter un circuit de commande 24 pour faire fonctionner le transistor supérieur 46F au moyen d'un circuit d'attaque isolé à condensateur flottant 152. En pratique, le circuit d'attaque isolé comprendrait Secondary 54F and 54S (Figure 2). Instead of using an isolation transformer as the isolation driver of the embodiment of FIG. 2, FIG. A shows how a control circuit 24 can be connected to operate the upper transistor 46F by means of FIG. an insulated floating capacitor driver 152. In practice, the isolated driver would include
deux exemplaires du circuit d'attaque à condensateur flot- two copies of the flow capacitor driver
tant 152, puisqu'on comprend aisément qu'un circuit 152 si- 152, since it is easy to understand that a circuit 152
milaire serait connecté entre la sortie B du circuit de milaire would be connected between the output B circuit of
commande 24 et la grille du transistor 46T (figure 2). control 24 and the gate of transistor 46T (Figure 2).
Le circuit d'attaque à condensateur flottant 152 est basé le fait que des transistors à effet de champ de puissance, tels que le MOSFET 46F, sont commandés en tension et absorbent un courant de grille négligeable dans l'état The floating capacitor driver 152 is based on the fact that power field effect transistors, such as MOSFET 46F, are voltage-controlled and absorb negligible gate current in the state.
conducteur. Le circuit d'attaque 152 utilise donc un conden- driver. The driver 152 therefore uses a condense
sateur 154 pour stocker la tension d'attaque. Le condensa- 154 to store the drive voltage. The condensation
teur 154 flotte saur le potentiel de la source de l'élément de commutation à transistor à effet de champ 46F et du drain The value of the source of the 46F field effect transistor switch element and the drain
de l'élément de commutation 46S.of the switching element 46S.
Lorsque le transistor 46S est débloqué (la sortie B produit une impulsion de commande), le condensateur 154 se charge à 15 volts par l'intermédiaire de la résistance When the transistor 46S is unlocked (the output B produces a control pulse), the capacitor 154 charges at 15 volts via the resistor
156 et de la diode 158. A la suite du blocage ou de l'ouver- 156 and diode 158. As a result of the blocking or opening
ture de l'élément de commutation 46S et d'une courte zone inactive (la puce de commande 24 fonctionne d'une manière identique à celle décrite cidessus), la puce de commande produit une impulsion sur la sortie A. Cette impulsion de 46S switching element and a short inactive zone (the control chip 24 operates in the same manner as described above), the control chip produces a pulse on the output A. This pulse of
commande débloque l'élément de commutation 46R et elle dé- the control unit unlocks the switching element 46R and de-
clenche également, par l'intermédiaire de la résistance also cleaves, through the resistance
, la circulation d'un courant dans le circuit d'absorp- , the circulation of a current in the absorption circuit
tion de courant à haute tension 162. La circulation du courant vers le circuit d'absorption de courant 162 active la porte 164 qui était précédemment inactive. Le signal de sortie de The flow of current to the current absorbing circuit 162 activates the gate 164 which was previously inactive. The output signal of
la porte 164 débloque ensuite rapidement l'élément de commu- the door 164 then quickly unblocks the communication element.
tation 46F, par l'intermédiaire d'éléments de commutation complémentaires 166 et 168 et de résistances associées 170 et 172. Une résistance 174 et une diode 176 sont connectées 46F, via complementary switching elements 166 and 168 and associated resistors 170 and 172. A resistor 174 and a diode 176 are connected.
à une entrée de la porte 164 pour fournir des signaux d'en- at an entrance to the gate 164 to provide signals of
trée appropriés.appropriate.
Au moment o se termine l'impulsion présente sur la sortie A du circuit de commande à modulateur de largeur d'im- pulsion 24, le signal appliqué à l'entrée inférieure de la porte 164 change. Le signal de sortie de la porte 164 réduit à son tour à une valeur presque égale à zéro (l'élément de At the moment when the pulse present at the output A of the pulse width modulator control circuit 24 terminates, the signal applied to the lower input of the gate 164 changes. The output signal of the gate 164 in turn reduces to a value almost equal to zero (the element of
commutation à transistor 158 est conducteur) la tension d'at- transistor switching 158 is conducting) the voltage of
taque grille-source du transistor 46F, ce qui a pour effet de gate-source gate of transistor 46F, which has the effect of
bloquer l'élément de commutation 46F. block the switching element 46F.
Un exemple d'un circuit approprié pour le circuit An example of a circuit suitable for the circuit
d'absorption de courant 162 peut consister en un simple cir- current absorption 162 may consist of a simple circuit
cuit d'absorption de courant tel que celui représenté sur la figure 5B, dans lequel on utilise un transistor 250 pour faire passer à l'état conducteur un circuit miroir de courant current absorbing cooker such as that shown in FIG. 5B, in which a transistor 250 is used to make a current mirror circuit conductive
formé par des transistors 252 et 254, auquel cas aucune con- formed by transistors 252 and 254, in which case no
nexion à la tension de 15 volts n'est nécessaire. On notera qu'on pourrait employer de façon similaire d'autres circuits connection to the voltage of 15 volts is necessary. It should be noted that other circuits could similarly be used
d'absorption de courant.current absorption.
Compensation de puissance pour le filament Dans des systèmes d'alimentation LC classiques pour Power compensation for the filament In conventional LC power systems for
des magnétrons de fours, l'enroulement d'alimentation du fi- furnace magnetrons, the feed winding of the
lament du magnétron est bobiné sur le même circuit magnétique lament of the magnetron is wound on the same magnetic circuit
que l'enroulement à haute tension. Par conséquent, l'enroule- than the high voltage winding. Therefore, roll up
ment du filament est sous tension lorsque l'enroulement pri- the filament is energized when the primary winding
maire du transformateur de l'alimentation LC est sous tension, mayor of the power transformer LC is energized,
et il est hors tension lorsque le primaire est hors tension. and it is off when the primary is off.
Le filament peut donc se refroidir pendant les intervalles d'arrêt du cycle de fonctionnement, pouvant avoir une durée The filament can therefore cool during the shutdown intervals of the operating cycle, which can have a duration
de l'ordre de 15 à 30 secondes avec des circuits d'alimenta- on the order of 15 to 30 seconds with feed circuits
tion classiques à 50 ou 60 Hz. Trois secondes sont approxima- 50 or 60 Hz. Three seconds are approximately
tivement nécessaires pour chauffer la cathode jusqu'à la tem- necessary to heat the cathode up to the time
pérature normale de fonctionnement dans le cas du démarrage avec une cathode froide. Pendant cette période, le magnétron peut osciller sur un mode incorrect, ou bien il peut sauter de façon répétée entre des modes anormaux, en particulier dans le cas du démarrage avec une cathode froide. Lorsque le magnétron saute vers un mode anormal ou quitte ce dernier, l'oscillation cesse souvent, ce qui fait habituellement ap- paraître des transitoires de très haute tension (de façon normal operating temperature when starting with a cold cathode. During this period, the magnetron may oscillate in an incorrect mode, or it may repeatedly jump between abnormal modes, particularly in the case of starting with a cold cathode. When the magnetron jumps to or out of abnormal mode, the oscillation often stops, which usually causes very high voltage transients (so
caractéristique 12 à 14 kV).characteristic 12 to 14 kV).
Le système présent évite les intervalles d'arrêt The present system avoids stopping intervals
potentiellement longs qui sont caractéristiques de configu- potentially long which are characteristic of
rations de commande par rapport cyclique. La cathode du ma- control ratio by cyclic ratio. The cathode of the
gnétron reste donc à une température presque constante, ce gnetron therefore remains at a nearly constant temperature,
qui améliore la durée de vie du magnétron et élimine le pro- which improves the life of the magnetron and eliminates the
blême de la génération périodique de transitoires de haute tension. waning of the periodic generation of high voltage transients.
Une technique couramment utilisée dans l'art anté- A technique commonly used in the prior art
rieur utilise un transformateur de filament séparé qui est placé en parallèle avec le transformateur de puissance et qui fournit une tension de filament constante (à l'exception de variations de la tension du filament qui sont produites using a separate filament transformer which is placed in parallel with the power transformer and provides a constant filament voltage (with the exception of variations in the filament voltage that are produced
par des variations de la tension du réseau électrique al- by variations in the voltage of the electricity grid
ternatif). On pourrait employer cette technique avec le cir- ternatif). This technique could be used with the cir-
cuit onduleur de l'invention. Cependant, dans l'exemple de réalisation considéré, un enroulement secondaire de basse cooked inverter of the invention. However, in the embodiment considered, a secondary winding of low
tension sur le transformateur de puissance fournit la ten- voltage on the power transformer provides the voltage
sion de filament. Dans ce système, l'enroulement de filament 72 (figure 2) peut provoquer des changements de la puissance fournie au filament du magnétron 70 lorsqu'on fait varier la largeur d'impulsion pour régler la puissance du magnétron, filament pressure. In this system, the filament winding 72 (Fig. 2) can cause changes in the power supplied to the magnetron filament 70 when the pulse width is varied to adjust the power of the magnetron.
comme décrit précédemment en relation avec la figure 3. as previously described in connection with FIG.
La figure 6 montre un exemple de réalisation d'une structure prévue pour réguler la puissance du filament afin de supprimer des variations qui apparaîtraient par ailleurs FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a structure designed to regulate the power of the filament in order to suppress variations which would otherwise appear
sous l'effet de la variation de la largeur d'impulsion. under the effect of the variation of the pulse width.
L'enroulement primaire 60 du transformateur de puissance 26 est connecté aux lignes de sortie 48 et 50 de l'onduleur, exactement comme sur la figure 2. Un circuit de régulation pour le filament du magnétron est ajouté du côté secondaire du circuit du transformateur de puissance, pour procurer la régulation désirée pour le filament. Il faut noter que l'enroulement secondaire supplémentaire 74 de la figure 2 a The primary winding 60 of the power transformer 26 is connected to the output lines 48 and 50 of the inverter, exactly as in FIG. 2. A control circuit for the magnetron filament is added to the secondary side of the transformer circuit. power, to provide the desired regulation for the filament. It should be noted that the additional secondary winding 74 of FIG.
été omis sur la figure 6, dans un but de clarté. been omitted in Figure 6, for the sake of clarity.
Sur la figure 6, on note aisément que le condensa- In Figure 6, it is easy to see that the condensa-
teur 182 et la diode 184 ont pour fonction de doubler la tension, à simple alternance, essentiellement de la même 182 and the diode 184 have the function of doubling the voltage, with a simple alternation, essentially of the same
façon que le condensateur 68 et la diode 66 de la figure 2. way that the capacitor 68 and the diode 66 of Figure 2.
Un dispositif à impédance variable commandée, se présentant sous la forme d'une petite réactance à circuit magnétique saturable, 186, qui comprend un enroulement de commande 188 et deux enroulements commandés 190 et 192, est connecté fonctionnellement au circuit d'alimentation du filament, entre l'enroulement secondaire de filament à basse tension A controlled variable impedance device, in the form of a small saturable magnetic circuit reactor 186, which comprises a control winding 188 and two controlled windings 190 and 192, is operably connected to the filament supply circuit, between the secondary low voltage filament winding
72 du transformateur de puissance principal 26, et le fila- 72 of the main power transformer 26, and the filament
ment du magnétron, pour stabiliser la puissance du filament. magnetron, to stabilize the power of the filament.
L'impédance du dispositif à impédance variable change sous The impedance of the variable impedance device changes under
l'effet d'un signal de commande qui est produit par un dis- the effect of a control signal which is produced by a
positif de détection, qui détecte un changement de la puis- positive detection, which detects a change in the
sance qui est fournie à l'enroulement primaire du transfor- which is supplied to the primary winding of the transformer
mateur de puissance.power meter.
Le circuit magnétique de la réactance 186 comporte The magnetic circuit of reactance 186 comprises
deux branches magnétiques extérieures et une branche centra- two outer magnetic branches and one central branch
le. Les enroulements commandés 190 et 192 sont bobinés dans the. The ordered windings 190 and 192 are wound in
des sens opposés sur des branches extérieures respectives. opposite directions on respective outer branches.
L'enroulement de commande 188 est bobiné sur la branche in- The control winding 188 is wound on the in-
térieure. On pourrait utiliser dans le circuit de l'exemple de réalisation considéré une réactance ayant une inductance térieure. One could use in the circuit of the embodiment considered a reactance having an inductance
d'enroulement commandé qui varie d'environ 150 pH en l'abs- controlled winding which varies from about 150 pH in the abs-
cence de courant dans l'enroulement de commande, jusqu'à environ 50 pH avec un courant d'enroulement de commande mA, soit un rapport de commande 3:1. (Le filament est essentiellement une charge résistive, ce qui fait que la current in the control winding, up to about 50 pH with mA control winding current, ie a 3: 1 control ratio. (The filament is essentially a resistive load, so the
commande du courant commande fondamentalement aussi la ten- control of the current basically also controls the
sion.) Un dispositif de détection destiné à détecter des detection device intended to detect
variations de la puissance qui est appliquée à l'enroule- variations in the power that is applied to the winding
ment primaire 60 du transformateur 26 dans l'exemple de 60 of the transformer 26 in the example of
réalisation considéré, est réalisé sous la forme d'une ré- considered, is realized in the form of a
sistance de détection 194 qui est connectée en série entre detection resistor 194 which is connected in series between
la cathode de la diode 184 et la masse 92 de l'anode du ma- the cathode of the diode 184 and the mass 92 of the anode of the
gnétron. Des diodes 196 et 198 sont connectées de façon à établir un chemin de courant passant par la résistance 194, respectivement pour le courant de charge et le courant de gnétron. Diodes 196 and 198 are connected so as to establish a current path through the resistor 194, respectively for the charging current and the charging current.
décharge du condensateur 182. La tension au point de conne- capacitor discharge 182. The voltage at the point of con-
xion de la diode 184 et de la résistance 194 est propor- diode 184 and resistance 194 is proportionally
tionnelle au courant du magnétron, qui est une fonction di- the magnetron current, which is a di-
recte de la puissance qui est appliquée à l'enroulement the power that is applied to the winding
primaire 60. Une tension représentative de la puissance ap- 60. A voltage representative of the power
pliquée à l'enroulement primaire 60 apparait donc au point de connexion de la diode 184 et de la résistance 194. On utilise cette tension en tant que tension de commande pour plicated to the primary winding 60 therefore appears at the connection point of the diode 184 and the resistor 194. This voltage is used as control voltage for
la réactance 186. Une extrémité de l'enroulement de comman- reactance 186. One end of the control winding
de 188 de la réactance 186, qu'on appelle la borne de com- of 188 of reactance 186, which is called the terminal of com-
mande, est connectée au point de connexion de la diode 184 et de la résistance 194. L'autre extrémité ou l'autre-borne Mande, is connected to the connection point of the diode 184 and the resistor 194. The other end or the other-terminal
est connectée à un circuit de tension d'alimentation de ré- is connected to a power supply voltage circuit of
férence. Le circuit d'alimentation de référence - est alimenté par un enroulement secondaire à basse tension 202 du transformateur de puissance 26. Un circuit redresseur à ference. The reference supply circuit - is powered by a low voltage secondary winding 202 of the power transformer 26. A rectifier circuit with
double alternance 204, qui est connecté aux bornes de l'en- double alternation 204, which is connected to the terminals of the en-
roulement secondaire 202, fournit en 206 une tension conti- secondary bearing 202, provides at 206 a continuous voltage
nue pulsée qui est filtrée par un condensateur de filtrage 207. Cette tension est appliquée à une borne d'une diode pulsed naked which is filtered by a filter capacitor 207. This voltage is applied to a terminal of a diode
zener 208 par une résistance de limitation de courant 210. zener 208 by a current limiting resistor 210.
L'autre borne de la diode zener 208 est connectée à la mas- The other terminal of the zener diode 208 is connected to the mas-
se, de façon à fournir une tension de référence pratique- to provide a practical reference voltage
ment constante qui est appliquée à l'autre extrémité de constant force that is applied to the other end of
l'enroulement de commande 188.the control winding 188.
Avec cette configuration, la tension aux bornes de l'enroulement de commande 188, qui détermine l'inductance des enroulements commandés 190 et 192, est la différence entre la tension de commande au point de connexion de la With this configuration, the voltage across the control winding 188, which determines the inductance of the controlled windings 190 and 192, is the difference between the control voltage at the connection point of the
diode 184 et de la résistance de détection 194, et la ten- diode 184 and the detection resistance 194, and the
sion de référence en 212. On sélectionne la valeur de la ré- reference in 212. The value of the reference is selected.
sistance 194 et le niveau de la tension zener de façon à li- 194 and the level of the zener voltage so as to
miter la tension de commande en 212 à une plage de valeurs miter control voltage at 212 to a range of values
ne dépassant pas la tension de référence, sur la plage dési- not exceeding the reference voltage, on the desired range
rée du courant du magnétron. Du fait que la tension qui est appliquée à la borne de commande de l'enroulement 188 est toujours inférieure ou égale à la tension de référence, et of the magnetron current. Since the voltage applied to the control terminal of winding 188 is always less than or equal to the reference voltage, and
du fait qu'elle varie en fonction directe du courant du ma- because it varies according to the direct current of the
gnétron, la tension aux bornes de l'enroulement de commande 188, et donc le courant dans l'enroulement 188, varient en gnetron, the voltage across the control winding 188, and thus the current in the winding 188, varies in
fonction inverse du courant du magnétron. inverse function of the magnetron current.
Comme décrit en relation avec la figure 3, on fait As described in connection with FIG.
varier la puissance qui est appliquée à l'enroulement pri- vary the power that is applied to the primary winding
maire 60 en faisant varier la largeur des impulsions que le mayor 60 by varying the pulse width that the
circuit onduleur 22 (figure 2) applique à l'enroulement pri- Inverter circuit 22 (FIG. 2) applies to the primary winding
maire. Lorsque la largeur d'impulsion augmente, le courant mayor. When the pulse width increases, the current
du magnétron augmente. Lorsque le courant du magnétron aug- magnetron increases. When the magnetron current increases
mente, la tension au point de connexion de la résistance 194 mente, the voltage at the connection point of the resistance 194
et de la diode 184 augmente proportionnellement. Ceci dimi- and diode 184 increases proportionally. This decreases
nue la différence de tension aux bornes de l'enroulement de the difference in voltage across the winding
commande 188, ce qui augmente proportionnellement l'impédan- 188, which proportionally increases the impedance
ce des enroulements commandés 190 et 192, branchés en série this controlled windings 190 and 192, connected in series
avec le filament du magnétron, ce qui a pour effet de rédui- with the magnetron filament, which has the effect of reducing
re le courant du filament. Du fait que le filament est es- re the current of the filament. Since the filament is es-
sentiellement un élément résistif, la réduction du courant sensitively a resistive element, reducing the current
réduit proportionnellement la puissance du filament. De fa- proportionally reduces the power of the filament. By way of
çon similaire, une diminution de la puissance qui est appli- Similarly, a decrease in the power that is applied
quée à l'enroulement primaire, résultant par exemple de la réduction de la largeur des impulsions qui sont appliquées à l'enroulement primaire, réduit le courant du magnétron. La tension de commande est réduite proportionnellement, ce qui the primary winding, resulting for example from reducing the width of the pulses which are applied to the primary winding, reduces the magnetron current. The control voltage is reduced proportionally, which
augmente la différence de tension aux bornes de l'enroule- increases the voltage difference across the windings
ment de commande 188. Cette augmentation de la tension aux bornes de l'enroulement de commande diminue l'impédance des 188. This increase in the voltage at the terminals of the control winding decreases the impedance of the
enroulements commandés 190 et 192, ce qui augmente la puis- controlled windings 190 and 192, which increases the power
sance qui est appliquée au filament. Les caractéristiques de la réactance 186, lorsqu'elles sont employées de cette manière, contribuent à stabiliser la tension du filament vis-à-vis de variations qui apparaîtraient par ailleurs which is applied to the filament. The characteristics of reactance 186, when employed in this manner, help to stabilize the filament tension against variations that would otherwise appear
lorsqu'on fait varier la largeur d'impulsion qui est appli- when the pulse width that is applied is varied
quée à l'enroulement primaire 60.to the primary winding 60.
Configuration physique du circuit La figure 7 montre une structure caractéristique Physical configuration of the circuit Figure 7 shows a characteristic structure
utilisant l'onduleur à pont à double alternance à l'inté- using the double-wave bridge inverter on the inside
rieur d'un four à micro-ondes. Une carte de circuit imprimé 216 porte les composants électroniques pour la commutation, a microwave oven. A printed circuit board 216 carries the electronic components for switching,
comprenant les quatre éléments de commutation à semiconduc- comprising the four semiconductor switching elements
teurs 46F, 46S, 46T et 46R. Des radiateurs associés aux transistors de commutation, la puce de commande à modulateur 46F, 46S, 46T and 46R. Radiators associated with the switching transistors, the modulator control chip
de largeur d'impulsion et des composants de commande asso- pulse width and associated control components.
ciés, le condensateur de filtrage d'entrée de l'onduleur, le transformateur d'isolation pour l'attaque des grilles, et un relais de puissance, qui ne sont pas identifiés séparément sur la figure 10, seraient également montés sur la carte de The input filtering capacitor of the inverter, the isolation transformer for gate attack, and a power relay, which are not separately identified in FIG. 10, would also be mounted on the board.
circuit 216.circuit 216.
Pour réduire au plus faible niveau possible les To reduce to the lowest level possible
températures de fonctionnement des transistors de commuta- operating temperatures of the switching transistors
tion, les radiateurs des transistors sont montés dans des positions décalées, et sont refroidis par circulation forcée The radiators of the transistors are mounted in offset positions and are cooled by forced circulation.
d'air, en étant placés dans la circulation d'air du ventila- of air, being placed in the air circulation of the ventila-
teur de refroidissement 218 du magnétron. La chambre 220 du cooling fan 218 of the magnetron. Room 220 of
four à micro-ondes guide la circulation forcée d'air de re- microwave oven guides the forced circulation of air from
froidissement de façon que cet air passe sur toutes les sur- cooling so that this air passes over all
faces qui rayonnent de la chaleur, qui sont simplement re- radiating faces, which are simply
présentées sur la figure 10 par les blocs situés au-dessus de la circuit de circuit 216. Une partie du flux d'air forcé est dirigée vers le transformateur de puissance 26. Comme représenté, le transformateur de puissance 26 est placé très près de la carte de circuit imprimé 216 pour réduire l'in- shown in FIG. 10 by the blocks located above the circuit circuit 216. Part of the forced air flow is directed to the power transformer 26. As shown, the power transformer 26 is placed very close to the power transformer 26. printed circuit board 216 to reduce the risk of
ductance parasite.parasitic ductance.
Les figures 8, 9 et 10 montrent des vues détail- Figures 8, 9 and 10 show detailed views of
lées d'un radiateur 219 qu'on peut utiliser dans la configu- radiator 219 that can be used in the configuration
ration de la figure 7. On utilise ce radiateur pour établir Figure 7. This radiator is used to establish
des conditions de fonctionnement appropriées pour les tran- appropriate operating conditions for
sistors de commutation. Du fait que la température de bol- switching sistors. Since the temperature of
tier maximale pour des transistors de commutation particu- threshold for particular switching transistors
liers apparaît au centre géométrique de la puce, il est vi- appears at the geometric center of the chip, it is visible
tal d'évacuer cette chaleur. Il est également nécessaire de to evacuate this heat. It is also necessary to
prévoir une masse thermique suffisante pour éviter des ex- provide a sufficient thermal mass to avoid
cursions thermiques pendant que les transistors passent par thermal cursors while the transistors go through
des cycles de conduction et de blocage. Une plaque de monta- conduction and blocking cycles. A mount plate
ge 220 pour un bottier TO 220 est en contact thermique avec un chemin thermique principal 222 à partir duquel s'étendent ge 220 for a TO 220 is in thermal contact with a main thermal path 222 from which extend
une série d'ailettes de refroidissement 224. a series of cooling fins 224.
Il faut noter que diverses valeurs spécifiques d'éléments de circuit, diverses structures spécifiques et It should be noted that various specific values of circuit elements, various specific structures and
d'autres détails n'ont été indiqués que dans un but d'illus- other details have been indicated only for the purpose of illustrating
tration.tration.
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