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"DISPOSITIF POUR L'ALIMENTATION DE TUBES A DECHARGE ELECTRONIQUE"
L'invention se rapporte à un dispositif pour l'alimenta- tion de tubes à décharge avec cathode chauffée indirectement et est notamment relative à des mesures propres à réduire la période de chauffage.
Une cathode chauffée indirectement est constituée par un élément de chauffe et une couche oathodique émettrice d'élec- irons, isolée électriquement du dit élément et chauffée au moyen de ce dernier par rayonnement ou, de préférence, par conduction de chaleur, jusqu'à la température nécessaire pour l'émission électronique. Dans le cas du chauffage par conduc- tion, le porte-cathode est constitué, par exemple, par un petit
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tube en matière céramique dont la surface extérieure porte une couche métallique intermédiaire, préparée d'une manière ap- propriée et enduite d'une couche émettrice d'électrons, l'élé- ment de chauffe étant disposé à l'intérieur du dit tube.
Etant donné que la masse à chauffer se trouve augmentée par le dit corps céramique, on conçoit aisément que la présence de ce dernier a pour effet d'augmenter la période de chauffage, c'est-à-dire le temps qui s'écoule entre le moment de la fer- meture du circuit de chauffage et le moment où la cathode atteint la température de service. Pour une même masse catho- dique à chauffer, la période de chauffage sera d'autant plus longue que le courant de chauffage disponible pour l'alimentas tion de la cathode est plus faible. On sait que les cathodes chauffées indirectement, de construction courante, nécessitent une minute environ avant d'atteindre la pleine valeur de leur Émission électronique. Ce phénomène est particulièrement de nature à causer des désagréments aux propriétaires d'appareils radio-récepteurs.
Par conséquent, il est non seulement né- cessaire de réduire la période de chauffage dans le cas de faibles courants de chauffage, mais il est fort souhaitable de réduire les périodes de chauffage qui étaient considérées jusqu'à présent comme immuables. Il en résulte que la disposi- tion décrite ci-après présente une importance particulière dans le cas de cathode dont le courant de chauffage est de 3 watts et au-dessous.
Suivant la présente invention, il est fait usage d'une cathode chauffée indirectement ,/pourvue d'un corps de chauffe constitué par un ou plusieurs éléments de résistance, ou groupes d'éléments de résistance. Pendant la marche normale de l'appareil, tous les éléments de résistance se trouvent connectés en série. En supposant un nombre n d'éléments de
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résistance de R ohms chacun et une tension de chauffage dis- ponible de E volts, le courant de chauffage traversant le corps de chauffe sera, comme on le sait :
E2 watt n. R
Suivant l'invention, les éléments de résistance sont à connexions variables, de manière à pouvoir être tous connectés en parallèle pendant la durée de la période de chauffage.
Comme on le sait, la résistance totale de n éléments branchés en parallèle, de R ohms chacun, est de,$. ohms, de sorte que le corps de chauffe recoit dés ormais un courant de n. E2
R watt. On voit immédiatement qu'en connectant les éléments de résistance en parallèle, on obtient une multiplication du courant de chauffage par le facteur n2. Or, ceci a pour effet de réduire la période de chauffage à une fraction de sa durée primitive. En même temps, les difficultés qui, jusqu'à présent, empêchaient une réduction de la consommation en puissance, se trouvent écartées. D'une manière générale, il suffira de cons- tituer le corps de chauffe sous forme de deux éléments de ré- sistance, vu que, dans ce cas, on obtient déjà, un courant de chauffage d'une puissance quadruple.
Il est bien entendu que la connexion en parallèle des éléments de résistance ne peut et ne doit être maintenue que jusqu'au moment où la température de service de la cathode incandescente est atteinte. Dans le cas le plus simple, le passage de la connexion en parallèle à la connexion en série peut être effectué à la main par l'opérateur. Toutefois, cette opération exige beaucoup d'attention, afin d'éviter une sur- change de la cathode, laquelle pourrait avoir pour effet la détérioration de cette dernière. Il est donc désirable de réa- liser le changement des connexions d'une manière automatique,
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dès que la valeur d'émission électronique voulue est atteinte.
Ceci peut être obtenu de plusieurs manières différentes. Ainsi, par exemple, en peut prévoir un relais à temps, conçu de ma- nière à effectuer le changement des connexions après une cer- taine période de temps déteminée par des essais et qui, géné- ralement, ne sera que de quelques secondes. Toutefois, le dispositif commutateur peut également être contrôlé par l'in- tensité même du flux électronique, en disposant un relais dans le circuit extérieur d'une cathode alimentée par du courant continu et pouvant être l'anode ou la grille-écran, par exem- ple, lequel relais assure le changement des connexions dès que le courant traversant son enroulement atteint une valeur dé- terminée.
Afin de ne pas être obligé d'utiliser un relais trop sensible, on peut intercaler celui-ci dans le circuit (anodi- que) commun à plusieurs grilles.
Un mode d'exécution d'une connexion appropriée est re- présenté schématiquement au dessin annexé. 10 désigne un tube électronique avec une anode 11, une électrode de commande 12 et une cathode 13 à chauffage indirect. Cette dernière comporte deux éléments de résistance 14 et 15 pourvue de trois conduc- teurs d'amenée 16, 17, 18. La tension de chauffage est fournie par l'enroulement secondaire 19 d'un transformateur de chauffa- ge 20. Le circuit d'anode, alimenté par la source de courant anodique A B, contienten plus du transformateur de sortie 21, un enroulement 22 d'un relais destiné à effectuer le change- ment des connexions des éléments de chauffage de cathode 14, 15.
L'armature 24 de ce relais, laquelle est montée à pivote- ment autour du point 23 et maintenue dans sa position inactive (montrée en traits pleins) par le ressort 30, comporte deux secteurs conducteurs 25 et 26 isolés l'un de l'autre. L'enrou- lement 22 du relais est utilement mis en court-circuit, au
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point de vue du courant alternatif, au moyen de condensateurs 27. Dans le cas de dispositifs d'alimentation par le réseau, l'enroulement du relais peut également remplacer la self de filtrage. Dans la position montrée au dessin, laquelle doit être considérée comme position de départ, et qui correspond à une période pendant laquelle le courant anodique est trop faible ou nul, le secteur 26 ferme les contacts a, h, tandis que le secteur 25 établit la connexion entre les contacts c et d.
En suivant les différentes connexions, on constate aisément que dans cette position de l'armature 24, les deux éléments de résistance 14 et 15 se trouvent connectés en pa- tallèle. Dès que le courant anodique atteint la valeur requise, l'armature 24 se trouve attirée par l'enroulement 22 et amenée ainsi dans la position montrée en pointillé, dans laquelle elle est maintenue aussi longtemps que le récepteur est à l'écoute. Dans cette dernière position de l'armature, le sec- teur de contact 26 met les contacts e et f en court-circuit, de telle manière que les éléments de résistance 14 et 15 se trouvent connectés en série, ce qui a pour effet de réduire la consommation du courant de chauffage au quart de celle néces- saire lorsque les dits éléments de chauffage sont connectés en parallèle.
Il va de soi que le dispositif de contact du relais peut être obtenu utilement de la manière connue en soi (par exemple sous forme d'un relais à pot) et que la bobine 22 peut tout aussi bien être remplacée, comme organe de commande du cammu- tateur, par un interrupteur à tempe. Ce dernier peut être constitué, par exemple, par un mouvement à ressort, établi de manière à être remonté automatiquement lors de la mise sous courant de l'appareil récepteur.
Finalement, on peut également utiliser des relais de commande thermo-élastiques, dont l'or
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gane de réglage est constitué par une lame bimétallique agis- sant de manière à établir ou à couper un contact sous l'effet d'une température déterminée soit du tube même, soit d'une résistance auxiliaire d'amont (par exemple une petite lampe de sûreté ou une résistance en hydrate de fer) traversée par un courant déterminé par la température de la cathode.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif pour l'alimentation de tubes à décharge avec cathode incandescente à chauffage indirect, dont le corps de chauffe comporte deux éléments de résistance ou plus, ca- ractérisé par la prévision d'organes commutateurs permettant de connecter les dits éléments de résistance à volonté, en série ou en parallèle.
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"DEVICE FOR SUPPLYING ELECTRONIC DISCHARGE TUBES"
The invention relates to a device for supplying discharge tubes with indirectly heated cathode and relates in particular to measures suitable for reducing the heating period.
An indirectly heated cathode consists of a heating element and an electron-emitting cathode layer, electrically isolated from said element and heated by means of the latter by radiation or, preferably, by heat conduction, to the temperature. temperature necessary for electronic emission. In the case of conduction heating, the cathode holder consists, for example, of a small
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ceramic tube, the outer surface of which bears an intermediate metallic layer, prepared in a suitable manner and coated with an electron-emitting layer, the heating element being disposed inside said tube.
Given that the mass to be heated is increased by said ceramic body, it is easy to see that the presence of the latter has the effect of increasing the heating period, that is to say the time which elapses between when the heating circuit is closed and when the cathode reaches operating temperature. For the same cathode mass to be heated, the heating period will be all the longer the lower the heating current available for supplying the cathode. It is known that indirectly heated cathodes of current construction require about a minute before reaching the full value of their electronic emission. This phenomenon is particularly likely to cause inconvenience to owners of radio receivers.
Therefore, it is not only necessary to reduce the heating period in the case of weak heating currents, but it is highly desirable to reduce the heating periods which were heretofore considered to be immutable. As a result, the arrangement described below is of particular importance in the case of a cathode with a heating current of 3 watts and below.
According to the present invention, use is made of an indirectly heated cathode / provided with a heating body constituted by one or more resistance elements, or groups of resistance elements. During normal operation of the device, all the resistance elements are connected in series. Assuming a number n of elements of
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resistance of R ohms each and an available heating voltage of E volts, the heating current flowing through the heating body will be, as we know:
E2 watt n. R
According to the invention, the resistance elements have variable connections, so that they can all be connected in parallel for the duration of the heating period.
As we know, the total resistance of n elements connected in parallel, of R ohms each, is, $. ohms, so that the heating body receives a current of n. E2
R watt. It is immediately seen that by connecting the resistance elements in parallel, we obtain a multiplication of the heating current by the factor n2. However, this has the effect of reducing the heating period to a fraction of its initial duration. At the same time, the difficulties which, until now, prevented a reduction in power consumption, are being eliminated. In general, it will suffice to construct the heating body in the form of two resistance elements, since, in this case, a heating current with a quadruple power is already obtained.
It is understood that the parallel connection of the resistance elements cannot and should only be maintained until the operating temperature of the incandescent cathode is reached. In the simplest case, the change from the parallel connection to the series connection can be done manually by the operator. However, this operation requires great care in order to avoid overchanging the cathode, which could have the effect of deteriorating the latter. It is therefore desirable to carry out the change of connections in an automatic manner,
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as soon as the desired electronic emission value is reached.
This can be achieved in several different ways. Thus, for example, one can provide a time relay, designed in such a way as to effect the change of the connections after a certain period of time determined by tests and which, generally, will be only a few seconds. However, the switching device can also be controlled by the very intensity of the electronic flux, by placing a relay in the external circuit of a cathode supplied by direct current and which can be the anode or the screen grid, by example, which relay ensures the change of the connections as soon as the current flowing through its winding reaches a determined value.
In order not to have to use a too sensitive relay, it can be inserted into the (anode) circuit common to several grids.
An embodiment of a suitable connection is shown schematically in the accompanying drawing. 10 denotes an electron tube with an anode 11, a control electrode 12 and a cathode 13 with indirect heating. The latter comprises two resistance elements 14 and 15 provided with three supply conductors 16, 17, 18. The heating voltage is supplied by the secondary winding 19 of a heating transformer 20. The circuit d The anode, supplied by the anode current source AB, contains, in addition to the output transformer 21, a winding 22 of a relay for effecting the change of the connections of the cathode heating elements 14, 15.
The armature 24 of this relay, which is mounted to pivot about the point 23 and held in its inactive position (shown in solid lines) by the spring 30, comprises two conductive sectors 25 and 26 isolated one from the other. The winding 22 of the relay is usefully short-circuited, at the
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point of view of the alternating current, by means of capacitors 27. In the case of devices supplied by the network, the relay winding can also replace the filter inductor. In the position shown in the drawing, which must be considered as the starting position, and which corresponds to a period during which the anode current is too low or zero, the sector 26 closes the contacts a, h, while the sector 25 establishes the connection between contacts c and d.
By following the various connections, it can easily be seen that in this position of the armature 24, the two resistance elements 14 and 15 are found to be connected in parallel. As soon as the anode current reaches the required value, the armature 24 is attracted by the winding 22 and thus brought into the position shown in dotted lines, in which it is maintained as long as the receiver is listening. In this last position of the armature, the contact sector 26 short-circuits the contacts e and f, so that the resistance elements 14 and 15 are connected in series, which has the effect of reduce the consumption of the heating current to a quarter of that required when said heating elements are connected in parallel.
It goes without saying that the contact device of the relay can usefully be obtained in the manner known per se (for example in the form of a pot relay) and that the coil 22 can just as easily be replaced, as the control member of the relay. switch, by a time switch. The latter can be constituted, for example, by a spring movement, established so as to be wound up automatically when the receiving device is switched on.
Finally, thermo-elastic control relays can also be used, including gold
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The regulating channel consists of a bimetallic strip acting in such a way as to establish or cut off a contact under the effect of a determined temperature either from the tube itself or from an upstream auxiliary resistance (for example a small lamp safety or an iron hydrate resistance) through which a current determined by the temperature of the cathode.
CLAIMS.
1 - Device for supplying discharge tubes with an incandescent cathode with indirect heating, the heating body of which comprises two or more resistance elements, characterized by the provision of switching members making it possible to connect said resistance elements to will, in series or in parallel.