Brevet FR2005232A1 — publié le 19691212

Le problème technique auquel l'invention veut apporter une solution originale est celui qui consiste à dévier le fais- ceau électronique du kinéscope d'un téléviseur et à engendrer la haute tension pour l'accélération de ce faisceau, avec les mêmes caractéristiques, -pour plusieurs fréquences de service, dans le cas où on prévoit plusieurs définitions pour les lignes d'exploration du tableau. Pour le système français de télévision auquel on se réfèrera dans la suite de la description, on prévoit normalement deux définitions : l'une avec 625, et l'autre avec 819 lignes. Les conditions requises sont généralement les suivantes: a) Energie à céder au bloc de déviation pour obtenir la déflexion du faisceau électronique entre le centre et une extrémité horizontale de l'écran du kinéscope : W = 2 à 2,5 mJ. b) Haute tension pour l'anode du kinéscope : Va = 15 à 18 kV. c) Courant du faisceau électronique : Ia = 200 à 500 A. d) maintien de la géométrie de 1 'image en cas de variation de la fréquence de service. e) Simplicité des opérations de commutation de fréquence. f) Faible coût du circuit. Les circuits adoptés ordinairement pour atteindre ces buts sont du type de celui qui est reproduitvians la--figure 1 des dessins ci-annexés, dont il convient d'expliquer- brièvement le principe de fonctionnement. A cette fin, si l'on suppose que le commutateur est dans la"position 625" on peut subdiviser, comme suit, les phases de- fonctionnement. a) Q bloqué. -Cf, Cs, Ca sont chargés à la tension d'alimentation VB. Q à l'état conducteur. - Ly est parcouru par un courant à variation linéaire i VB iy = 'B t Ly c) Q bloqué (t=0). -L'énergie 1/2 Lyîy2 emmagasinée dans l'inductance est transférée à Cf. Le système constitué par CfnLy et THT oscille à la fréquence f = la première demipériode de cette oscillation, de durée 2 (intervalle de retour de trace), est transformée par THT et fournit la tension anodique pour le kinéscope. i varie de + i à - I pour le kinéscope. Ty varie de + Iy à -Iy. d) Conduction de D1 (t=TR). -La seconde demi-période de l'oscillation de reteur de trace est amortie par ia.diode D1 (qui court-circuite Cf); Iy part de la valeur -Iy et augmente linéairement jusqu'à 0. e).Q à l'état conducteur. - Le courant dans t augmente linéai- rement de 0 à + Iy(t=TR + TT). En régime permanent, ne son présente que les phases correspondant aux paragraphes c), d) et e), cès phases se sucè- dent cycliquement dans le temps et, parmi elles, la phase c) est caractérisée par la présence de la valeur maximale de la tension aux bornes du transistor final de déflexion horizontale, valeur maximale liée à la tension d'alimentation VB et aux temps de balayage TT et de retour de trace TR par la relation Emax # 0,8 (1,79 + 1,57 TT/TR (1) VB (1) WHEATLEY. -- Design factors transistorised television deflection circuits - (facteurs-de calcul pour les circuits transistorisés de dé flexion en télévision) - R.C.A. international Division Repport ER - 59. Dans le cas d'un circuit qui doit fonctionner à deux fréquences différentes et présenter les mêmes caractéristiques de déflexion, il est nécessaire d'avoir, dans les deux conditions la meme valeur de Emax, puisque la haute tension du kinéscope et l'énergie fournie au bloc de déviation sont proportionnelles à cette valeur; en outre, étant donné que la valeur du temps de retour de trace TR ne peut varier que dans une -faible mesure sans modifier les conditions d'accord de THT (si l'on utilise l'accord de 3ème harmonique), on est contraint à appliquer, dans les deux conditions, des valeurs nettement différentes du rapport TT / TR. il en résulte qu'on devra adopter deux valeurs diffé- rentes de la tension d'alimentation Dans l'exemple pratique des transmissions françaises, on a T = Intervalle de déflexion horizontale = /49/US (819lignes) - 64 t st6251ignes) La valeur de E est imposée par les caractéristiques du max transistor de déflexion utilisé. Au cas oú l'on utilise comme transistor final de déflexion horizontale le AU 112 (Vmax = 320 V), en choisissant une valeur de Emax = 260 V, les deux valeurs de Edo sont Edo1(625) = 30 V a Edo2(819) = 38 V Ordinairement, on ne dispose que dtune seule tension d'alimentation alors que, comme on l'a vu, on doit fournir au circuit, aux deux fréquences de service, les tensions Edo1 et Edo2. Ce problême est en général résolu en choisissant la tension de batterie V3 égale à l'une des deux tensions requises et en élaborant l'autre selon l'un des modes suivants. 1. - V3 = Edo1. - ans ce cas, dans la position 625 (fig.1), le circuit fonctionne en connexion à récupération parallèle, tandis qu'en position 819, la tension de batterie est appliquée à l'anode de la diode "booster" D2; de cette manière, on obtient aux bornes de Ca qui j joute le rôle de source d'alimentation la tension requise Edo2. Cette solution fournit les mêmes caractéristiques de déviation dans les deux définitions; mais la commutation (notamment de 819 à 625) est très délicate et demande des soins particuliers dans sa réalisation. 2. - V3 = Edo2. - Le fonctionnement en 819 lignes s'effectue normalement en appliquant la tension de batterie VB aux bornes de C a tandis qu'en ce qui concerne le fonctionnement en 625 lignes, on abaisse la tension effective appliquée au circuit en intercalant une résistance de valeur appropriée en série sur l'alimentation. Lorsqu'on adopte cette solution, on a dans les deux définitions une loi différente de variation de l'amplitude du balayage aux variations du courant anodique du kinéscope, par suite de l'impédance interne différente du dispositif d'alimentation. Ces solutions connues présentent deux inconvénients majeurs, Le premier inconvénient réside dans la nécessité d'un transformateur d'alimentation. En effet, étant donné qu'un rapport TT/TR élevé est imposé par les caractéristiques des transmissions telévisées, le circuit dé déviation doit être alimenté avec une tension de batterie qui corresponde à un dixième environ de la tension de rupture du transjstor de sortie utilisé (Q dans la figure 1). Â moins d'utiliser des unités à BVCBV de 2500 V environ ntexistant pas actuellement sur le marché, il est nécessaire d'employer un transformateur d'alimentation qui adapte la tension du réseau (220 Veff) aux carac téristiquss du transistor utilisé. Cela introduit des difficultés évidentes d'ordre économique (coût élevé du transformateur) et pratique (encombrement). Le deuxième inconvénient réside dans la difficulté de la commutation de fréquence. En effet, à différentes fréquences de fonctionnement du circuit correspondent, comme on l'a vu, différentes tensions de batterie; en conséquence, la commutation doit porter sur des conducteurs parcourus par des courants de nivEau élevé, d'oû il résulte des étincelles qui limitent la durée utile des contacts et l'éventualité de surtensions qui peuvent porter atteinte au transistor final. Le circuit faisant l'objet de l'invention élimine ces deux inconvénients et représente par conséquent un avantage notable en ce qui concerne l'économie et la sécurité de fonctionnement des téléviseurs à transistors. Un exemple non limitatif de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 2 représente le schéma de principe. La figure n illustre la réalisation pratique de l'oscillateur et du circuit de commande de l'interrupteur. La figure 4 illustre la réalisation pratique de l'étage dss éflexion. te principe de fonctionnement du circuit est le suivant. Dans un circuit de déflexion horizontale, la puissance qui est délivrée par la batterie sert seulement à compenser les pertes (y compris la puissance utile qui est cédée à l'anode du kinéscope et aux circuits auxiliaires). Normalement, cette puissance est fournie à basse tension pendant la période de trace; le circuit qui va être décrit est basé par contre sur l'idée, déjà connue pour des circuits fonctionnant à une seule fréquence, de fournir ladite-puissance pendant le temps de retour de trace et, par suite, à haute tension. On supposera (figure 2) que l'interrupteur S est fermé pendant l'impulsion de retour de trace pendant un intervalle de temps to. Dans l'hypothèse où la tension au point À reste constante dans cet intervalle et égale à EmaX, l'énergie délivrée au circuit est donnée par l'expression W = E max . I. To = Emax Edo - Emax (#)to (2) R00 et la puissance correspondante par l'expression P = Emax Edo - Emax to (#) ## (3) R TT + TR L'expression (2) assure que l'énergie fournie au circuit pendant tout le cycle est indépendante de TT et, par suite, de la fréquence de fonctionnement, comme cela doit être pour Que la déviation se produise, dans les deux définitions, dans les mêmes conditions d'amplitude et de haute tension au kinéscope. En alimentant le circuit de cette manière, on impose dans les deux définitions la même amplitude de Em, et l'on obtient automatiquement les deux tensions Edol et Edo2 aux bornes de Ca, puisque la relation (1) doit être toujours vérifiée. D'un enroulement supplementaire du transformateur de déflexion horizontale, on peut en outre retirer la puissance nécessaire au fonctionnement des autres circuits. Etant donné que les caractéristiques du AU 112 permettent un fonctionnement avec une impulsion de retour de trace de 26G V, la tension d'alimentation du circuit peut être simplement obtenue à partir du réseau (220 Vèff) au moyen d'un redressement et d' un aplatissement des ondulations par un filtre RC. On peut ainsi éliminer le transformateur d'alimentation tandis que les circuits déjà connus qui utilisent le même transistor exigent des tensions d'alimentation qui ne dépassent pas 40 V. La commutation de la fréquence de fonctionnement s'effectue de la manière suivante. Comme on lra vu précédemment, dans ce nouveau circuit l'alimentation s'effectue sous tension constante, et, par conséquent, pour commuter la fréquence de fonctionnement, il suffit d'agir sur l'oscillateur de déflexion horizontale (fig.3) Etant donné qu'à une fréquence supérieure correspond aussi une tension supérieure aux bornes des condensateurs Ca et Cs de la figure 1, un passage brusque à une fréquence inférieure entraînerait une surtension (impliguée par la formule (1) au transistor final de déflexion horizontale.Pour éviter cela, on a recours à l"art'ifice consistant à suspendre la commande de l'interrupteur S de la figure 2 pendant la phase de commutation. Dans la réalisation pratique du circuit (fig.4), la fonction de l'interrupteur S de la figure 2 est remplie par deux transistors AU 111 montés en série, commandés par un signal pilote approprié en provenance de l'oscillateur bloqué monostable (Q2' T2) de la figure 3. Cette solution permet d'effectuer facilement la commutation de fréquence : en effet, l'oscillateur (Q2' T2) est synchronisé par le signal présent sur le collecteur de l'oscillateur de déflexion horizontale et, celui-ci étant monostable, l'interrupteur constitué par- Q5 et Q6 n'est pas fermé pendant la commutation de fréquence, ce qui permet au système de passer dans une condition énergétique compatïDle- avec la nouvelle condition de fonctionnement.Cela se produit en un temps inférieur à celui qui correspond u déplacement du curseur d'un commutateur mécanique ordinaire. il en résulte en outre l'avantage de devoir commuter des courants de faible intensité. Aux bornes de C13 et de C14 est disponible la puissance (ru 10 W) nécessaire à l'alimentation des autres circuits du téléviseur. il existe d'autres variantes possibles de la solution proposée ci-dessus. On peut citer notamment les possibilités suivantes a) prélèvement du signal de commande de l'interrupteur S de la figure 2à partir du transformateur de déflexion horizontale, du transformateur pilote ou de l'oscillateur. b) application du courant d'alimentation par l'intermédiaire d' un inducteur et non par l'intermédiaire de la résistance R de la figure 2. c) application du courant d'alimentation sur un enroulement (ou prise) supplémentaire du transformateur de déflexion horizon tale, et non au point À de la figure 2. Cela permettra d'ali menter le circuit avec plus d'une tension de réseau. d) variation progressive et continue de la fréquence de l'os- cillateur de déflexion horizontale en vue de la commutation entre une définition de balayage de l'écran et une autre, avec élimination consécutive de l'oscillateur bloqué mono stable : l'interrupteur est alors commandé selon l'un des modes précités pour la variante a). IIEVEM)IC?iIONS 1 - L'invention a pour objet un circuit de déflexion horizontale à plusieurs définitions à transistors, caractérisé par le fait qu'il est alimenté par la tension du secteur redressée par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique, lequel se ferme périodiquement pendant le tempgie retour de trace quelle que soit la définition de balayage de l'écran et applique ainsi une tension à impulsions d'amplitude constante entre le collecteur et l'émetteur du transistor pilote; tension à impulsions dont la valeur moyenne s'établit aux bornes d'un condensateur en série avec le primaire du transformateur hauté tension. 2 - Dans un circuit de déflexion horizontale à plusieurs définitions à transistors selon 1), l'interrupteur électronique est commandé par un oscillateur bloqué monostable, synchronisé par le signal à la sortie de l'oscillateur de déflexion horizontale, duquel il est découplé lors de la commutation de l'une à l'autre des définitions de balayage. 3 - Dans un circuit de déflexion horizontale à plusieurs définitions à transistors selon 1) l'interrupteur électronique est commandé par un signal prélevé sur le transformateur de déflexion horizontale et la commutation d'une définition à l'autre s'effectue par variation progressive et continue de la fréquence de l'oscillateur de déflexion horizontale. 4 - Dans un circuit de déflexion horizontale à plusieurs définitions à transistors selon 1), la tension à impulsions, à la sortie de l'interrupteur, est transmise à ce circuit par l'intermédiaire d'un enroulement supplémentaire ou d'une prise intermédiaire du transformateur de déflexion horizontale.