Brevet FR2269256A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne un dispositif de protection du circuit de balayage horizontal d'un récepteur de télévision, compo tant au moins un transistor de puissance alimenté a partir de deux bornes de sortie d'une source de tension à courant continu régulée, et un transformateur de lignes couplé audit transistor de puissance et muni d'enroulements auxiliaires. Les transistors utilisés en étage final de puissance de balayage horizontal fonctionnent normalement avec une tension inverse collecteur-émetteur peu inférieure à la tension inverse de crête 'maximale admissible au-dell de laquelle peut se produire la destruction par claquage de la jonction base-colleeteur; cette faible marge de sécurité impose de prendre des précautions afin d'éviter un dépassement accidentel de la tension inverse VCE admissible dont les causes possibles sont multiples; parmi celles-ci on peut citer, en amont du circuit, l'accroissement accidentel de la tensiond'alim entation dû par exemple a la défaillance d'un transistor "ballast" de régulation série.En aval du circuit, une surtension peut être due > soit à un amorçage dans le tube image, soit à la coupure d'une bobine de déviation ou d'un condensateur d'accord de cette dernière, ou encore pour un téléviseur bi-définition à un défaut de com mutation laissant subsister ia tension d'alimentation la plus élevée pour la fréquence de balayage la plus basez Les conséquences de telles surtensions peuvent ne pas se limiter au claquage du composant coûteux qu'est le transistor de puissance, mais entraîner également la destruction des redresseurs du circuit à très haute~tension, voir celle du transformateur de lignes. La demande de brevet français 2.188.377 décrit un dispositif protégeant efficaqement le circuit de balayage contre les causes de surtensions se produisant en amont de celui-ci, c'est- à- dire essentiellement contre un accroissement accidentel de la tension d'alimentation du transistor; par contre, la protection est inexistante contre les surtensions se produisant en aval du circuit. Un des buts de l'invention est de réaliser un dispositif de protection interrompant quasi instantanément le fonctionnement du circuit de balayage lorsque la tension inverse VGE du transistor de puissance atteint un valeur déterminée. Un autre but de l'invention est de permettre de réduire even tueAlement l'écart entre la tension inverse VCE en régime normal de fonctionnement du transistor de puissance et la tension inverse VCE maximale admissible. L'invention est basée sur la considération que le marché actuel des composants permet d'envisager l'emploi de thyristors miniatures de prix modique possédant une grande rapidité de commutation. Selon l'invention, le dispositif de protection du circuit de balayage horizontal d'un récepteur de télévision, comportant au moins un transistor de puissance alimenté à partir de deux bornes de sortie dune source de tension à courant continue régulée, et un transformateur de lignes couplé audit transistor de puissance et muni d'enroulements auxiliaires, est notamment remarquable en ce que l'une des extremités d'un des enroulements auxiliaires est reliée par un élément à effet de seuil de tension, suivi d'un pont de résistances, à la gâchette d'un thyristor dont les électrodes d'anode et de cathode sont disposées entre les bornes de sortie de la source de tension précitée, l'autre extrémité de l'enroulement auxiliaire étant reliée à l'une des bornes de sortie de ladite source. Avantageusement, l'élément à effet de seuil de tension est une diode Zener. Lors de l'apparition d'une surtension accidentelle, la tension fournie par l'enroulement auxiliaire dépasse la valeur de seuil de l'élément, ce qui entraîne la conduction du thyristor et courtcircuite la source d'alimentation du transistor de puissance; dans le cas où ladite alimentation est du type non court-circuitable, ceci entraîne la fusion d'un coupe-circuit thermique disposé en amont ou en aval de celle-ci. Par contre, si l'alimentation est du type court-circuitable, la présence du coupe-circuit est inutile, et il suffit alors d'ouvrir pendant-un court instant l'interrupteur général du téléviseur afin de désamorcer le thyristor pour permettre au circuit de balayage d'être de nouveau alimenté. A condition que la fréquence d'apparition des surtensions accidentelles soit suffisamment basse, la présence d'une alimentation court- circuitab le permet de fixer la tension inverse VCE en régime normal de fonctionnement très près de la valeur maximale admissible, ce qui peut présenter un certain nombre d'avantages techniques. La description qui va suivre fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente le schéma de principe partiellement synoptique du dispositif selon l'invention appliqué à la protection d'un circuit de balayage alimenté à partir d'une source de tension à courant continu du type non court-eircuitable. Sur la figure unique, une borne positive 1 d'une source de tension Vb non régulée, dont la borne négative 2 est réunie à un conducteur 3 aboutissant à une masse commune 4, est reliée à l'entrée d'un circuit régulateur 5 dont la borne de sortie 6 est réunie par un coupe-circuit thermique 7 à un conducteur positif 8. La base d'un transistor de commande 9 (ou driver) de type NPN, est couplée par un condensateur 10 à la sortie d'un générateur Il à la fréquence du balayage horizontal d'une part, et reliée par une résistance de polarisation 12 au point commun à deux résistances 13 et 14 disposées entre les conducteurs positif 8 et négatif 3 d'autre part, ledit point commun étant découplé au conducteur 3 par un condensateur 15. L'émetteur du transistor 9 est directement relié au conducteur négatif 3, tandis que le collecteur est réuni au conducteur positif 8 à travers l'enroulement primaire- 16 d'un transformateur de couplage 17. La base d'un transistor de puissance 18, de type NPN, est reliée à une extrémité de l'enroulement secondaire 19 du transfo mateur 17, l'autre extrémité étant directement reliée au conducteur négatif 3, tandis qu'une diode de récupération 20 est disposée en parallèle sur ledit enroulement secondaire, la cathode coté base de transistor 18. L'émetteur du transistor 18 est directement relié au conducteur négatif 3, tandis que le collecteur est réuni au conducteur positif 8 par l'enroulement primaire 21-d'un transformateur de lignes 22 dont l'ùn des enroulements secondaires 23 fournit après redressement, la très haute tension du tube image. Entre le collecteur du transistor 18 et le conducteur négatif 3 sont disposés en série une bobine de déviation 24 et un condensateur réservoir 25, un condensateur d'accord 26 étant directement connecté entre le collecteur et le conducteur négatif 3. Le dispositif de protection 27 selon l'invention ést raccordé à un autre enroulement secondaire 28 du transformateur 22, une extrémité dudit enroulement étant reliée au conducteur négatif 3, l'autre extrémité 29 étant connectée, de façon non représentée, à un circuit de redressement fournissant une tension d'alimentation auxiliaire du téléviseur.L'anode et la cathode d'un thyristor 30 sont respectivement raccordées aux conducteurs positif 8 et négatif 3, tandis que la gâchette est reliée au point commun de deux résistances 31 et 32 respectivement réunies au conducteur négatif 3 et à l'anode d'une diode Zener 33 dont la cathode est reliée à l'extrémité 29 de l'enroulement 28 du transformateur 22; Le fonctionnement du circuit de balayage de la figure unique, dit à conduction alternée" des transistors de commande et de puissance, s'explique de la façon suivante Le transistor 9, normalement saturé en raison de la tension positive appliquée à sa base, est bloqué périodiquement par le générateur 11.L'énergie emmagasinée dans le circuit magnétique du transformateur 17 pendant les périodes de conduction est restituée pendant les périodes de blocage au circuit de base du transistor de puissance 18; ce dernier devient conducteur et la tension aux bornes du condensateur réservoir 25 fait croître linéairement un courant dans la bobine de déviation 24. Au moment où intervient la coupure du transistor 18, l'énergie emmagasinée dans la bobine 24 est maximale et la tension aux bornes du condensateur d'accord 26 est sensiblement égale à celle du condensateur réservoir 25; une demi-période d'oscillation libre s'amorce à la fin de laquelle le courant se referme par la diode de récupération 20 et la jonction base-émetteur du transistor 18.Le circuit est alors replacé dans les conditions initiales avec récupération de l'énergie, aux pertes-près, sous forme d'une tension aux bornes du condensateur réservoir 25, et le cycle recommence. Le fonctionnement du dispositif de protection 27 selon l'invention s'explique de la façon suivante : en raison du couplage serré des différents enroulements du transformateur 22, un accroissement de tension dû à une surtension accidentelle se manifeste de façon proportionnelle aux bornes de l'enroulement auxiliaire 28, que ladite surtension résulte, soit d'une avarie du circuit régulateur 5, soit encore d'un amorçage au niveau des circuits THT ou du tube image. En fonctionnement normal, la tension de seuil de la diode Zener 33 est choisie, en accord avec la tension de crête positive fournie par l'enroulement 28, de façon à ce que la gâchette du thyristor 30 ne soit pas alimentée; ainsi ce dernier est bloqué et-le dispositif de protection est inerte. Si une surtension se manifeste, la diode Zener 33 devient passante et le thyristor 30 est immédiatement rendu conducteur, ce qui entraîne la fusion du coupe-circuit 7. Il est à noter que la conduction du thyristor 30 est irréver- sible tant que ce dernier est alimenté, c'est-à-dire jusqu'à la fusion du coupe-circuit 7; cela signifie qu'une surtension de très courte durée, mais toutefois supérieure au temps de commutation du thyristor, déclenche le dispositif. L'expérience a montré que dans tous les cas, le temps de commutation du type de thyristor choisi 'est suffisamment bref pour que le déclenchement intervienne avant que la tension inverse VCE du transistor 18 n'ait pu atteindre le seuil critique. Ainsi qu'ii a été indiqué plus haut, la présence du coupecircuit 7 est superflue si le circuit régulateur 5 est du type court- circuitab le; dans ce cas, pour rétablir le fonctionnement du circuit de balayage, il est nécessaire de couper pendant un instant la tension Vb afin de desamorcer le thyristor 30. L'exemple d'application choisi se rapporte à un circuit de balayage ne comportant qu'un seul transistor de puissance; or, certains récepteurs de télévision en couleurs sont équipés de deux générateurs -de balayage horizontal, dont l'un est dit "principal", et I1 autre "auxiliairett, munis chaeun d'un transistor de puissance; dans ce casa le dispositif selon l'invention doit être mis en oeuvre au niveau du générateur principal dont le transistor de puissance est soumis à une tension inverse VCE tres proche de la tension maximale admissible. En tout état de cause, l'interruption de fonctionnement du générateur principal consécutive à un déclenchement du dispositif entraîne ipso-facto celle du générateur auxiliaire. Dans une forme de réalisation du circuit selon l'invention, le thyristor 30 est du type BT 100A, la diode Zener 33 du type BZX 79 C 68, tandis que les résistances 31 et 32- ont respectivement pour valeurs 10 K Q et 2,2 K Q , ltenroulement 28 fournissant une tension de crête d'environ 60 Volts en régime normal de fonctionnement. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de protection du circuit de balayage -horizontal d'un récepteur de télévision, comportant au moins un transistor de puissance alimenté à partir de deux bornes de sortie d'une source de tension à courant continu régulée, et un transformateur de lignes couplé audit transistor de puissance et muni d'enroulements auxiliaires, caractérisé en ce que l'une des extrémités d'un des enroulements auxiliaires est reliée par un élément à effet de seuil de tension, suivi d'un pont de résistance, à la gâchette d'un thyristor dont les électrodes d'anode et de cathode sont disposées entre les bornes de sortie de la source de tension précitée, l'autre extrémité de l'enroulement auxiliaire étant reliée à l'une des bornes de sortie de ladite source. 2.- Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément à effet de seuil de tension est une diode Zener.