Analyse par méthode analytique du comportement d'un générateur à induction à triode haute fréquence pour torche à plasma inductif

(Reçu le 18 avril 1996, révisé le 6 septembre 1996, accepté le 13 septembre 1996)

Abstract
This paper presents an analytical method of analysis of the working of an induction triode high frequency generator, called COLPITTS, used for inductive plasma torch applications. After recalling the principle of an inductive plasma torch, different electrical variants of a COLPITTS are given. All these variants led to a unique simplified electrical scheme which is analysed with power electronic notions and also by taking in account the simplified anode characteristics of the triode. This leads to analytical explicit to expressions of all electrical values, showing two different possible working ratings of the triode, depending on the value of the electrical charge of the generator. At last, a numerical application on a given triode type shows how the application of this method, by determination of all the electrical values, gives a good knowledge of the right working conditions for a given application.

Résumé
Dans cet article est présentée une méthode analytique d'analyse du fonctionnement d'un générateur à triode en haute fréquence du type COLPITTS destiné notammnent à l'alimentation de torches à plasma inductif. Après un bref rappel du principe d'une torche à plasma, les différentes variantes de schéma électrique d'un COLPITTS sont données. Puis, comme toutes les variantes se ramènent à un schéma général commun simplifié, ce dernier est analysé grâce à des notions d'électronique de puissance et par prise en compte des caractéristiques simplifiées d'anode de la triode. On aboutit ainsi à des expressions analytiques explicites de toutes les grandeurs électriques et deux régimes de fonctionnement complémentaires de la triode sont mis en évidence suivant la valeur de l'impédance de la charge électrique du générateur formée par le circuit oscillant. Enfin une application numérique sur un type de triode donné montre comment l'exploitation de la méthode permet de déterminer toutes les formes d'ondes en allure et en valeur numérique et permet aussi, grâce à l'évolution des grandeurs en fonction de la charge électrique, de choisir correctement le point de fonctionnement pour une application donnée.