Brevet FR2118894A1 — publié le 19720804

! - 1 - La présente invention concerne des circuits déflecteurs pour les tubes cathodiques et, plus particulièrement, des perfectionnements pour l'accouplement de l'énergie d'une source d'énergie basse tension dans un circuit déflecteur à résonance et rëcupéra-5 tio^ d'énergie pour un tube cathodique et la stabilisation de ce circuit contre des variations da.is la source d'énergie ou des variations des composants. Le circuit déflecteur à résonance etrécupération d'énergie est un des circuits les mieux connus pour produire une grille 10 de télévision au moyen d'un système déflecteur à joug magnétique. Les principaux éléments du circuit déflecteur sont un joug connecté ei. série avec un grand condensateur, désigné ici comme condensateur de joug. Le condensateur ûe joug fournit une tension substantiellement constante (égale à la tension de la source d'alimen-15 tation) aux bornes du joug, produisant ainsi ni courant dans le joug qui augmente de façon linéaire dans le temps. Le condensateur de joug est suffisamment grand, de sorte que sa tension reste substantiellement constante durant le temps de balayage. Un petit condensateur de retour de balayage est connecté en parallèle à ces 20 deux éléments. Pendant le temps de balayage le condensateur de re tour de balayage est court-circuité par un commutateur, mais durant le temps de retour de balayage le commutateur est ouvert et le condensateur de retour de balayage et le joug forment un cir -cuit de résonance. Le condensateur de joug est suffisamment grand, 25 de sorte qu'il n'influence pas la fréquence de résonance. La fré quence de résonance est suffisamment élevée, de sorte que le courant dans le joug peut changer d'une valeur maximale dans une direction à une valeur maximale dans une direction opposée pendant le temps de retour de balayage. 30 Tous les éléments décrits sont des éléments idéaux, nOxi-dissipateurs d'énergie. La seule énergie, qui doit être fournie aux circuits, est pour compenser les pertes d1 énergie dans les composants Ju circuit dues à la dissipation d'énergie des composai, ts réels. L'énergie est alimentée dans le circuit à partir 35 d'une source d'énergie par une bobine de self d'entrée. Pendant la partie de balayage du cycle, la bobine de self d'entrée est connectée aux bornes o.e la source d'alimentation (par un commutateur fermé) , permettant d'accumuler de l'énergie dans la bobine de self. 71 38322 2118894 i - 2 - tendant la partie de retour du balayage du cycle, une partie de l'énergie accumulée dans la bobine de self est utilisée pour compenser les pertes dans le reste du système de déflection. Pour des circuits typiques de déflection à résonance et récupération d'énergie, l'interrupteur comprend un transistor et une diode. Quand l'interrupteur est fermé, les courants de peinte sont normalement de plusieurs ampères; quand l'interrupteur est ouvert, les tensions de pointe sont de l'ordre de grandeur de plusieurs centaines de volts. Les limitations de courant et de tens ion de 1'interrupteur déterminent 1'inductance du j oug et la grandeur de la tension de la source d'alimentation. L'amplitude du courant de balayage est déterminée par la tension de la source d'alimentation et de l'inductance du joug. Afin d'emmagasiner dans les circuits connus suffisamment d'énergie dans le joug pour la déflection maximale, la tension de la source d'alimentation, qui doit être égale à la tension aux bornes du condensateur de joug, doit être relativement élevée comparée aux tensions employées généralement pour d'autres circuits semi-conducteurs. Si au contraire une tension plus basse était utilisée en combinaison avec un joug à faible inductance le courant deviendrait très élevé. L'objet de l'invention est de fournir un circuit de déflection à résonance et récupération d'énergie pour un tube cathodique pouvant fonctionner survne source d'alimentation telle que utilisée dans les circuitssemi-conducteurs, tout en stabilisant le circuit de résonance contre les variations de la aaurce d'alimentation et des composants. Conformément à l'invention, la bobine de self d'entrée d'un circuit de déflection à résonance et récupération d'énergie comprend un second enroulement couplé à celle-ci, cet enroulement couplant une haute tension dans la bobine, permettant ainsi l'utilisation d'une source d'alimentation de faible tension. Encore en accord avec l'invention, le second enroulement est mis en service au moyen d'un interrupteur en synchronisme avec le fonctionnement du circuit de déflection. Toujours en accord avec l'invention, la régulation de la tension aux bornes d'un condensateur de joug en série avec le joug stabilisera le circuit de déflectioncontre les changements dans la source d'alimentation et les variations des composants. 71 38322 2118894' - 3 - L'invention rend possible l'emploi d'une source de tension unique pour le circuit de déflection et les circuits semi-conducteurs dans d'autres parties du dispositif à tube cathodique. Lîin-vention évitera que la grille de télévision produite varie en gran-5 deur, dû à des variations de la source d'alimentation ou des compo sants. Puisque le circuit amélioré est simple, il est capable d'être réalisé à de petits frais et avec une sécurité de service élevée en utilisant principalement des composants non-consommateurs d'énergie. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un diagramme schématique d'un mode de 15 réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une illustration des différentes relations entre tension et courant dans le circuit illustré dans la figure 1, pendant des intervalles de temps différents,pour un cycle de fonctionnement; et 2o la figure 3 est un diagramme schématique d'un second mode de réalisation de l'invention. i.ous référant à la figure 1, un circuit 10 converiionnel de déflection à résonance pour un tube cathodique d'un type connu dans l'art comprend un joug de déflection 12 et un condensateur 25 de joug 14, qui fournit le courant pour exciter le joug 12. En paral lèle au joug 12 et au condensateur 14 se trouve un condensateur 16 de retour de balayage, qui est périodiquement court-circuité par un interrupteur électronique approprié, tel que illustré par un interrupteur 13, qui peut être actionné d'une manière bien connue 30 en réponse à un dispositif temporisateur 16 approprié. Dans les circuits de déflection connus, la puissance est appliquée à partir d'une source 20 de courant continu s potentiel positif par une bobine de self d'entrée 22. Le condensateur de joug 14 est très grand et, puiscu'aucune tension moyenne continue peut être mainte-35 nue entre les bornes de la bobine de self 22 ou du joug 12,1e con densateur 14 de joug présentera à ces bornes une tension substantiellement égale à la tension de la source 20. Durant le retour de balayage l'interrupteur 18 est 71 38322 2118894 _ 4 - fermé et l'énergie dans le joug 12 est transférée dans le condensateur de retour de balayage 16. Au milieu du retour de balayage toute l'énergie du joug se trouve dans le condensateur 16, qui se trouve donc à sa tension de pointe (graphique f, figure 2). Durant la seconde moitié du retour de balayage l'énergie du condensateur 16 est retransférée dans le joug 12. A ce moment, l'interrupteur 13 est fermé (commencement du balayage en avant), et l'énergie du joug est retournée dans le condensateur 14 comme courant négatif diminuant de façon linéaire. Au milieu du balayage le courant est zéro et l'énergie dans le joug 12 est zéro. Mais la tension aux bornes du condensateur 16 de joug est toujours présente aux bornes du joug 12, de sorte qu'un courant positif s'établie et augmente linéairement pendant la secondemoitié du balayage jusqu'à ce que l'interrupteur 18 est ouvert. Le condensateur 16 peut être choisi par rapport à l'inductance du joug 12 de façon à donner une fréquence de résonance pour les deux composants pour laquelle la demie période est substantiellement égale à la période du retour de balayage; ceci fournit une tension aux bornes du condensateur 16 substantiellement égale a zéro au moment où 1'interrupteur 18 est fermé, de sorte qu'il n'y a pas d'effets transitoires. Un perfectionnement en accord avec l'invention comprend l'incorporation de la bobine de self 22 d'entrée dans un transformateur 24 comprenant une seconde bobine 26 connectée en série avec un second interrupteur 26 entre les bornes de la source de tension 20. En plus, une diode 30 est connectée entre la source de tension 20 et la bobine 22. L'interrupteur 28 fonctionne en synchronisme avec l'interrupteur 18, de sorte que les deux interrupteurs sont ouverts ou fermés en même temps. La bobine 26 a un nombre de spires plus petit que la bobine 22 de sorte que, si l'interrupteur 28 est fermé, une haute tension est couplée dans la bobine de self 22 (graphique q, figure 2), qui bloque la diode 30 et isole la source de tension 20 de la tension élevée dans la bobine de self 22. La tension à la jonction 32 à la diode 30 avec la bobine de self 22 est un multiple de la tension de la source de tension 20 et dépend du rapport des spires de la bobine de self 22 et du nombre de spires de la bobine 26. Ceci applique un potentiel beaucoup plus élevé à la combinaison du joug 12 et du condensateur 71 38322 2118894 ' - 5 - 14 de joug connecté en série, de sorte que le condensateur 14 de joug peut fonctionner à un potentiel plus élevé queœlui de la source de tension 20. Donc, on obtient une haute tension pour exciter le joug 12 sans employer une source de tension 20 de poten-5 tiel égal; la source de tension 20 peut donc fournir une tension beaucoup moins élevée, qui est en accord avec les demandes de tension des autres composants de circuits associés. Quand les interrupteurs 18, 28 sont ouverts, aucun courant ne peut circuler par la bobine 26 (graphique e, figure 2) 10 et le courant dans la bobine de self 22 (graphique d, figure 2) se ra un sous-multiple du courant, qui a circulé dans la bobine 26 juste avant l'ouverture de l'interrupteur 28. Ce courant dépend du rapport du nombre de spires de la bobine 26 au nombre de spires de la bobine de self 22. 15 Une caractéristique essentielle de l'invention est que la source de tension positive continue peut être plus petite que dans les circuits connus dans l'art. La valeur moyenne de la tension au condensateur 14 détermine l'amplitude du courant et la grandeur de la grille de télévision. Cette tension est égale au 20 potentiel continu moyen à la jonction 32; c'est-à-dire la valeur moyenne du potentielle continu V pendant le temps de retour de balayage et le potentiel continu V multiplié par le rapport des nombres de spires de la bobine se self d'entrée 22 et de la bobine 26 pendant le balayage de la grille. 25 î^ous référant à la figure 3 montrant un mode de réali sation différent de l'invention, un régulateur de tension compare une fraction de la tension aux bornes du condensateur de joug 14 avec une tension de référence fixe fournie par une diode 34Zener. Le courant à travers la diode Zener est développé par la source de 30 tension 20 par l'intermédiaire d'une résistance 34. Un potentio mètre 35, mis en parallèle au condensateur 14 de joug, fournit une fraction de la tension aux bornes du condensateur 14 de joug pour la comparaison avec la tension de référence. Deux transistors 36, 33 sont connectés comme amplificateurs différentiels à une résis-35 tance 40, connectée aux deux émetteurs des transistors 36, 38 pour fournir un chemir. pour un courant de polarisation. Quand la tension à la base du transistor 36 (qui est connecté au potentiomètre 35) tend à augmenter, l'amplificateur différentiel réduira le 71 38322 - 6 - 2118894 courant dans l'enroulement de contrôle et causera ainsi une chute de tension plus grande aux bornes du transducteur 32 (ou transformateur saturable) fournissant ainsi moins de tension à la bobine 26.Ceci réduira la tension aux bornes du condensateur 14 de joug jusqu'à ce que la fraction réglée est substantiellement identique à la tension aux bornes de la diode Zener 34. Une diode 44 est prévue parallèlement au transducteur 42 pour éviter une grande impulsion de retour quand l'interrupteur 28 est ouvert. Ainsi une autre caractéristique de l'invention est de régler la tension aux bornes du condensateur de joug (qui détermine le courant maximal circulant dans le joug 12) à une valeur moyenne substantiellement constante pour stabiliser ainsi le système de déflection entier contre les changements dans la source d'alimentation de tension et contre toutesles autres variations des composants à l'exception de la distance du joug. Une caractéristique additionnelle de l'invention est que la tension aux bornes du condensateur 14 de joug est réglée d'une manière évitant la consommation d'énergie. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 71 38322 2118894 ' - 7 - REVEKDICATI01, S 1. Générateur pour le courant déflecteur d'un joug alimenté par une source de tension continue et répondant à un dispositif temporisateur définissant des périodes de balayage et de retour de 5 balayage d'une grille de télévision, caractérisé par ur; circuit de déflection à résonance et récupération d'énergie comprenant une bobine de self d'entrée connectée à la source de tension continue, une bobine couplée par inductivité à ladite bobine de self d'entrée a un interrupteur répondant au dispositif temporisateur pour connee-ÎO ter ladite bobine à la source de tension continue durant le balay age de la grille de tension, ladite bobine développant par induc-tio., une tension dans ladite bobine de self d'entrée, et un dispositif d'isolation répondant à2a tension induite dans la bobine de self d'entrée par ladite bobine pour disconnecter ladite bobine de 15 self d'entrée de la source de tension continue pendant le balayage de la grille de télévision. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'isolation comprend une diode ;-connectée entre la source de tension continue et ladite bobine ue self d'en— 20 trée. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de déflection à résonance et récupération d'énergie comprend le joug et un condensateur de joug connecté en série, et par un dispositif connecté en série à ladite bobine et 25 répondant à la tension entre les bornes du condensateur de joug pour régler la tension à cette bobine par rapport à la tension de la source de tension continue pour maintenir la grandeur de la grille de télévision substantiellement constante. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en 30 ce que le uispositif de régulation de tension à la bobine comprend un transducteur connecté en série avec ladite bobine, ur. amplificateur différentiel, comprenant une entrée pour un potentiel de référence, excitant 11 enroulement d'entrée du transducteur, et un dispositif connectant une fraction de la tension au condensateur 35 de joug audit amplificateur différentiel, de sorte que le courant d'attaque du transducteur est une fonction de la différence entre cette fraction de tension au condensateur de joug et la tension de référence. 71 38322 2118894 1 - 8 - 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de régulation de tension à la bobine comprend un transducteur connecté en série avec la bobine, une source de tension de référence, des moyens fournissant une tensionproportion-5 nelle à la tension au condensateur de joug, et un amplificateur différentiel pour exciter le transducteur, une entrée dudit amplificateur différentiel étant connectée à ladite source de tension de référence et l'autre entrée dudit amplificateur différentiel étant connectée audit dispositif fournissant une tension propor-10 tionnelle a la tension au condensateur de joug, de sorte que le courant d'attaque du transducteur est une fonction de la différence entre la tension de référence et la tension proportionnelle de la tension au condensateur de joug.