Brevet FR2135064A1 — publié le 19721215

La présente invention concerne un procédé de stabilisation de la largeur du balayage horizontal d'un tube image produit par un courant sensiblement en forme de dents de scie circulant dans une bobine de déviation montée en série avec un condensateur réservoir, ledit courant étant fourni au moyen d'un circuit dans lequel les transferts d'énergie entre une source de tension continue principale non régulée et le condensateur réservoir, et entre ce dernier et la bobine de déviation, s'effectuent au moyen d'un dispositif de commutation "amont" et d'un dispositif de eommutation "aval" par l'intermédiaire dtune inductance d'emmagasinage d'énergie et d'un circuit résonnant série. L'invention concerne également un dispositif de stabilisation pour la mise en oeuvre du procédé précité, associé à un-montage comportant notamment une source de tenson continue principale, un sous-ensemble constitué par des moyens de déviation associés à un condensateur réservoir monté en série, des moyens de liaison dudit sous-ensemble avec la source de tension continue principale pré ci- tée, et des moyens de commutation "amont" et "aval" permettant de commander les échanges d'énergie entre les différents éléments du montage. Les variations de l'amplitude du balayage horizontal d'un tube image ont deux causes principales, à savoir, d'une part, les variations de la tension d'alimentation du circuit générateur en fonction des variations de tension du secteur qui agisxent directement sur l'amplitude du courant de déviation et, d'autre part, les fluctuations de la très haute tension appliquéeau tube image, résultant des variations de la tension du sec-teur et du courant moyen de faisceau du tube. I1 est possible de supprimer la première de ces causes de variation en régulant la tension d'alimentation du circuit générateur de courant de balayage; cette solution est coûteuse eu égard à la puissance importante mise en oeuvre, et en outre elle laisse subsister entièrement les variations de largeur de balayage dues aux variations du courant moyen de faisceau. D'autres circuits de régulation, tenant compte des deux causes de variation, ont été développés et donnent généralement toute satisfaction pour les montages de balayage horizontal équipés de tubes ou de- transistors. La récente mise en oeuvre de générateurs de balayage horizontal utilisant des thyristors comme moyens de commutation en lieu et place de transistors présente un certain nombre d'avantages techniques et économiques; toutefois, les procédés éprouvés de régulation de l'amplitude du balayage sont difficilement transposables à ces nouveaux montages et d'autres solutions ont dû etre développées. La demande de brevet français n02.009.090 décrit un de ces montages dans lequel la valeur de l'inductance d'emmagasinage d'énergie est asservie tout à la fois à la valeur de la tension d'alimentation du circuit et à l'amplitude du balayage horizontal. L'asservissement est réalisé au moyen d'un transducteur commandé par un montage amplificateur à transistor alimenté à partir d'une source de tension régulée. Dans le montage précité, le but recherché est atteint au prix d'une relative complexité et de l'utilisation de composants coûteux, en particulier le transducteur. Un des buts de l'invention est de réaliser, avec un minimum de moyens, un dispositif stabilisateur de la largeur balayage horizontal d'un tube image sans modification de la structure d'ensemble du montage qui fait l'objet de la demande de brevet français, déposée simultanément avec la présente demande et au nom de la même Demanderesse, intitulée "Procédé de génération d'un courant en dents de scie dans une bobine de déviation de faisceau électronique et dispositif de mise en oeuvre". Selon l'invention, le procédé de stabilisation de la largeur du balayage horizontal d'un tube image produit par un courant sensiblement en forme de dents de scie circulant dans une bobine de déviation montée en série avec un condensateur réservoir, ledit courant étant fourni au moyen d'un circuit dans lequel les transferts d'énergie entre une source de tension continue principale non régulée et le condensateur réservoir, et entre ce dernier et la bobine de déviation, s'effectuent au moyen d'un dispositif de commutation "amont" et d'un dispositif de commutation "aval" par l'ï- termédiaire d'une inductance d'emmagasinage d'énergie et d'un circuit résonnant série, est notamment remarquable en ce que la tension continue moyenne aux bornes du condensateur réservoir est asservie, au moins partiellement, à la tension d'une source de tension continue auxiliaire régulée. Avantageusement, la tension de la source de tension continue auxiliaire régulée est ajustée,à courant de faisceau négligeable, de façon à être sensiblement egale à la tension continue moyenne qui existe aux bornes du condensateur réservoir lorsque la tension de la source de tension continue principale non régulée est à la limite supérieure admise de variation. Egalement selon l'invention, le dispositif de stabilisation pour la mise en oeuvre du procédé précité, associé à un montage com portant notamment une source de tension continue principale, un sous-ensemble constitué par des moyens de déviation associés à un condensateur réservoir monté en série, des moyens de liaison dudit sous-ensemble avec la source de tension continue principale précitée, et des moyens de commutation "amont" et "aval" permettant de commander les échanges d'énergie entre les différents éléments du montage, est notamment remarquable en ce que les bornes négative et positive du condensateur réservoir sont reliées aux bornes respectivement négative et positive d'une source de tension continue auxiliaire régulée. Avantageusement une résistance est insérée dans l'une des connexions reliant le condensateur réservoir à la source de tension continue auxiliaire régulée. La source de tension continue auxiliaire régulée disposée aux bornes du condensateur réservoir fournit au circuit la puissance nécessaire requise par le courant de faisceau ainsi qu'une fraction variable de la puissance de balayage lorsque la tension de la source de tension principale non régulée est comprise entre les limites supérieure et inférieure admissibles de variation résultant des fluctuations de la tension du secteur alimentant l'appareil. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente le schéma de principe du disposée tif pour l'application du procédé selon l'invention. Sur la figure unique, la borne positive 1 d'une source de tension d'alimentation Vbl est reliée par une connexion 2 à l'une des extrémités d'une inductance 3 d'emmagasinage d'énergie; la borne négative 4 de la source Vbl est reliée à une connexion 5 aboutissant à une masse commune 6 et à une borne 10 du sous-ensemble de déviation. L'autre extrémité de l'inductance 3 est reliée à un condensateur 7 en série avec une inductance auxiliaire 8, cette dernière étant elle-meme connectée à une première borne 9 de branchement du sous-ensemble de déviation, la seconde borne 10 recevant la connexion 5. Le point commun 11 à l'inductance 3 et au condensateur 7 est réuni à l'anode d'un thyristor "amont" 12 dont la cathode est reliée à la connexion 5. Un ensemble de commutation bidirectionnellement conducteur 15, composé d'un thyristor 13 monté tête-bêche avec une diode 14 est relié par l'intermédiaire de deux connexions 15a et 15b respectivement aux bornes 9 et 10 du sous-ensemble de déviation entre lesquelles est disposé également un condensateur d'accord 16. Le sous-ensemble de déviation et de production de très haute tension branché entre les bornes 9 et 10 comprend un transformateur 17 dont l'enroulement primaire 18 a l'une de ses extrémités reliée directement à la borne 9, l'autre extrémité etant reliée à la borne 10 par un condensateur réservoir 19. Un enroulement secondaire 20 du transformateur 17 comporte une prise médiane reliée à la masse 6 et ses extrémités sont réunies par un condensateur 21 à une bobine de déviation 22. Le transformateur 17 comporte également un enroulement 23 de très haute tension dont une extrémité est commune avec l'enroule- ment primaire 18, et dont l'autre extrémité est reliée à l'anode d'une diode redresseuse 24 dont la cathode est réunie à une borne 25 correspondant à l'anode accélératrice du tube image. La gâchette du thyristor "amont" 12 est commandée par un montage comportant un premier transistor 26 de type NPN dont le collecteur est relié à la connexion positive 2, un deuxième transistor 27, de type PNP, a son collecteur réuni à la connexion négative 5, tandis que les bases réunies des transistors 26 et 27, reliées à la connexion 5 par une résistance 28 sont connectées à la borne de sortie d'un générateur d'impulsions 29 délivrant des impulsions de synchronisation du balayage horizontal. Un troisième transistor 30 de type NPN, dont le collecteur est relié à la connexion positive 2, a sa base réunie directement à l'émetteur du transistor 26. L'émetteur du transistor 30 est directement relié à l'émetteur du transistor 27. La gâchette du thyristor "amont" 12 est reliée à la connexion négative 5 par une résistance de fuite 31 et elle est couplée avec les émetteurs réunis des transistors 27 et 30 par un condensateur 32 d'autre part. La gâchette du thyristor "aval" 13 est commandée par un montage comportant un enroulement 33 couplé magnétiquement avec l'inductance 3 d'emmagasinage d'énergie, une des extrémités dudit enroulement étant directement reliée à la connexion négative 5, et l'autre extrémité par l'intermédiaire d'un condensateur 34 en série avec une résistance 35; la gâchette du thyristor "aval" 13 est reliée au point commun au condensateur 34 et à la résistance 35 par une diode semi-conductrice 36 shuntée par une résistance 37, la cathode de la diode 36 étant connectée à la gâchette du thyristor 13. Une troisième borne 38 de raccordement du sous-ensemble de déviation est reliée par une résistance 39 au pôle positif 40 d'une source de tension Vb2 dont le pâle négatif 41 est relié par la connexion 5 à la masse 6. Le fonctionnement du générateur de balayage peut être succinctement expliqué de la façon suivante : le dispositif de commutation 15 est destiné à connecter une source à tension constante, en ltoe currence le condensateur 19 de forte valeur, à une inductance équivalente à celle du transformateur 17 et de la bobine de déviation 22 qu'il alimente, vues des bornes de l'enroulement primaire 18. Afin de simplifier, on supposera par la suite que ladite inductance équivalente est représentée par l'enroulement 18. Pendant la partie "aller" du balayage, le courant dans l'en- roulement 18 varie linéairement d'une valeur négative (-i) à une valeur positive (+i) en circulant dans la diode 14 pendant environ la première moitié du temps "Eler'i, dans le thyristor 13 pendant environ les trois quart du reste du temps de la partie "aller", puis de nouveau dans la diode 14 jusqu'au début de la partie "retour". Pendant cette deuxième moitié de la partie "aller" du balayage, la gâchette du thyristor 12 a reçu une impulsion d'amorçage ce qui amorce une demi-oscillation du circuit composé du condensateur 7 et de l'inductance 8, la fin de ladite oscillation provoquant le blocage complet du dispositif de commutation 15. A ce moment le circuit oscillant constitué par l'inductance équivalente du sous-ensemble de déviation représentée par l'enroulement 18 et par le condensateur 16, effectue une demi-période d'oscillation libre qui ramène le courant de la valeur (+i) à la valeur (-i) pendant un laps de temps correspondant à la partie "retour" du balayage. Une analyse détaillée du processus de fonctionnement du circuit est donnée dans la demande de brevet français déposée conjointement avec la présente demande et intitulée : "Procédé de génération d'un courant en dents de scie dans une bobine de déviation de faisceau électronique et dispositif de mise en oeuvre. Dans le circuit de balayage qui vient d'être décrit, l'énergie fournie au sous-ensemble de déviation (en l'absence de la source Vb2) dépend essentiellement de la valeur de tension de la source Vbl et de la valeur de l'inductance 3. Dans lthypothèse où la source Vbl est régulée, l'énergie constante fournie a-: bornes 9 et 10 est utilisée pour le balayage du tube d'une part, et pour fournir la très haute tension à la borne 25 d'autre part; comme le débit de la THT est essentiellement variable en fonction du contenu de l'image, du réglage du contraste et du réglage de la luminosité, l'énergie variable prélevée ainsi à la borne 25 vient en déduction de l'énergie totale fournie aux bornes 9 et 10, ce qui entraîne ipso-facto des fluctuations de l'amplitude du balayage. Dans l'autre hypothèse où l'énergie prélevée à la borne THT 25 est constante et où la source Vbl n'est pas régulée, la tension aux bornes du condensateur réservoir 19 suit sensiblement les variations de tension de la source Vbl ce qui entraîne également des fluctuations de l'amplitude du courant de balayage circulant dans l'enroulement 18. Une autre cause d'instabilité provient du fait que la source THT possède une certaine résistance interne, ce qui entraîne des variations indirectes de l'amplitude du balayage dues aux variations correspondantes de la valeur de la très haute tension. Dans la pratique, l'existence simultanée de ces trois causes de variation impose la-mise en oeuvre d'un dispositif de stabilisation. Dans le circuit connu par la demande 2.009.090, la valeur de l'inductance 3 est asservie tout à la fois aux variations de tension de la source d'alimentation et à l'amplitude du balayage horizontal au moyen d'un transducteur à réactance saturable. Par contrè, dans le montage selon l'invention, la stabilisation est assurée par la présence de la source de tension régulée Vb2 de faible puissance disposée en parallèle sur le condensateur réservoir 19. Le rôle de la résistance 39, qui donne une valeur déterminée à la résistance interne de la source Vb2.est de compenser la variation indirecte d'amplitude du balayage due à la diminution de la très haute tension lorsque le débit de cette dernière augmente; il suffit de calculer la valeur de ladite résistance de façon à ce que la diminution de puissance de balayage qu'elle introduit compense exactement l'augmentation d'amplitude due à l'affaiblissement de la THT. Il est avantageux de régler la tension de la source Vb2 de fa çon à ce que son débit soit négligeable lorsque la tension de la source Vbl est supérieure de 10 % à sa valeur nominale, et que le courant de faisceau est nul, la majoration de tension de 10 % représentant la valeur très généralement admise comme limite supérieure admissible de variation. Ainsi, le débit de la source Vb2 est maximal lorsque la tension du secteur alimentant l'appareil est inférieure de 10 % à la valeur nominale, et que le courant de faisceau est maximal; à la limite, ceci représente une puissance maximale relativement modérée égale grosso-modo au 1/5 de la puissance totale de balayage, puissance que la source Vb2 peut fournir aisément au moyen d'un unique transistor régulateur de faible dissipation. A titre indicatif, les variations de la largeur d'image pour un montage conforme à l'invention sont de + 0,8 % lorsque la tension de la source continue principale non régulée Vbl varie de + 10 % par rapport à sa valeur nominale. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de stabilisation de la largeur du balayage horizon tal d'un tube image produit par un courant sensiblement en forme de dents de scie circulant dans une bobine de déviation montée en série avec un condensateur réservoir, ledit courant étant fourni au moyen d'un circuit dans lequel les transferts d'énergie entre une source de tension continue principale non régulée et le condensateur réservoir, et entre ce dernier et la bobine de déviation, s'effectuent au moyen d'un dispositif de commutation "amont" et d'un dispositif de commutation "aval" par l'intermédiaire d'une inductance de d'emmagasinage d'énergie et d'un circuit résonnant série, caractérisé en ce que la tension continue moyenne aux bornes du condensa teur réservoir est asservie, au moins partiellement, à la tension d'une source de tension continue auxiliaire régulée. 2.- Procédé de stabilisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tension de la source de tension continue régulée auxiliaire est ajustée de façon à être sensiblement égale à la ten sion continue moyenne qui existe aux bornes du condensateur réservoir lorsque la tension de la source de tension principale non régulée est à la limite supérieure admissible de variation et que le (les) courant de faisceau du tube image est (sont) nul. 3.- Procédé de stabilisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la source de tension régulée auxiliaire possède une résistance interne telle qu'à courant de faisceau maximal, I'accrois sement de largeur de balayage qui résulte de la diminution de la très haute tension soit compensée par une diminution correspondante de l'amplitude du courant de balayage en dents de scie. 4.- Dispositif de stabilisation pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, associé à un montage comportant notamment une source de tension continue principale, un sousensemble constitué par des moyens de déviation associés à un condensateur réservoir monté en série, des moyens de liaison dudit sousensemble avec la source de tension continue principale précitée, et des moyens de commutation "amont" et "aval" permettant de commander les échanges d'énergie entre les différents éléments du montage, caractérisé en ce que les bornes négative et positive du condensateur réservoir sont reliées aux bornes respectivement négative et positive d'une source de tension continue auxiliaire régulée. 5.- Dispositif de stabilisation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une résistance est insérée dans l'une des connexions reliant la source de tension auxiliaire au sous-ensemble de déviation.