Brevet FR2301141A1 — publié le 19760910

La présente invention concerne un circuit combiné d'alimentation à découpage et de balayage horizontal pour récepteur de télévision, ledit circuit comportant entre autres une source de tension à courant alternatif redressé et sommairement filtré, un transistor dé coupeur dont la base est connectée par un circuit modulateur de durée d'impulsions à un circuit relaxateur opérant à la fréquence de récurrence du balayage horizontal, une inductance d'emmagasinage d'énergie, un interrupteur électronique de puissance et un transformateur fonctionnant à la fréquence de récurrence du balayage horizontal et fournissant entre autres la t-rès haute tension du tube image. Ce type de circuit combiné, très compact et de rendement excellent, est maintenant largement utilisé; il se compose d'une partie "alimentation régulée proprement dite suivie dtune partie balayage dont 11 interrupteur électronique de puissance est constitué soit par un transistor, soit par un thyristor; entre ltalimen- tation et le balayage est intercalé un filtre passe-bas comportant généralement une résistance afin de limiter le courant de crête de décharge du condensateur de tete du filtre en cas de court-circuit accidentel au niveau de la partie balayage. Afin de réduire encore le nombre de composants et dtéviter les inconvénients résultant de la présence dune forte énergie potentielle stockée au niveau du filtre passe-bas, on a combiné plus étroitement les parties alimentation et balayage en supprimant ledit filtre et en utilisant l t inductance d'emmagasinage d'énergie pour des fonctions annexes. Un tel montage, décrit dans la demande de brevet français nO 2 167 549, utilise comme inductance dtemmagasinage dténergie le primaire dtun transformateur dont les secondaires fournissent différentes tensions d'alimentation du téléviseur. Ce système, stil permet une certaine simplification du circuit, ne supprime pas la nécessité de mettre en oeuvre un transformateur très haute tension (THT), non représente sur le schéma. Un des buts de la présente invention est de permettre la réalisation dtun circuit combiné simplifié au maximum afin dten améliorer le rendement et la fiabilité. Un autre but de l t invention est de rendre inutile la commutation du circuit de balayage sur deux tensions d'alimentation différentes lorsque le téléviseur est du type bi-définition. Selon l'invention, le circuit combiné d'alimentation à découpage et~de balayage horizontal pour récepteur de télévision, ledit circuit comportant entre autres une source de tension à courant continu redressé et sommairement filtré, un transformateur découpeur dont la base est connectée par un circuit modulateur de durée d'impulsions à un circuit relaxateur opérant à la fréquence de récurrence du balayage horizontal, une inductance d'emmagasinage d'énergie, un interrupteur électronique de puissance et un transformateur fonctionnant à la fréquence de récurrence du balayage horizontal et fournissant entre autres la très haute tension du tube image, est notamment remarquable en ce que ltinductance d'emmagasinage d'énergie est constituée par l'enroulement primaire du transformateur fournissant la très haute tension et, en ce que l'entrée du circuit modulateur de durée d'impulsions est couplée par un circuit redresseur à l'une des extrémités d'un enroulement secondaire dudit transformateur, l'autre extrémité dudit enroulement étant reliée à l-'un des pâles de la source de tension à courant alternatif redressé. L'utilisation de l'enroulement primaire du transformateur de THT comme inductance d'emmagasinage d'énergie entraîne une substentielle simplification du circuit. En outre, le fait de réguler l'alimentation à partir d'une tension de consigne proportionnelle à la tension de retour lignes permet d'une part de maintenir constante la valeur de la très haute tension et de réduire la résistance interne apparente de celle;ci, et d'autre part de rendre inutile la commutation de l'alimentation dans le cas ou le téléviseur est du type bi-définition. De plus, les valeurs des tensions auxiliaires fournies à partir du transformateur de THT sont indépendantes du lignage de l'émission reçue. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un schéma de principe partiellement synoptique d'une première forme de réalisation du circuit combiné selon l'invention. La figure 2 représente un oscillogramme de la tension aux bornes de l'enroulement primaire du transfermateur de THT du circuit de la figure 1. La figure 3 représente, avec la même échelle de temps que la figure 2, un oscillogramme du courant circulant dans l'enroulement primaire précité. La figure 4 représente un schéma de principe dîune seconde forme préférentielle de réalisation du circuit selon l'invention. La figure 5 représente un oscillogramme de la tension aux bornes de l'enroulement primaire du transformateur de THT du circuit de la figure 4. La figure 6 représente un oscillogramme du courant circulant dans ledit enroulement primaire. La figure 7 représente un schéma fonctionnel de la seconde forme préférentielle de réalisation du circuit selon l'invention. Sur la figure 1, l'anode d'un dispositif redresseur I à conductibilité dissymétrique est reliée à une première borne 2 du secteur alternatif dont une seconde borne 3 est réunie à- un conducteur commun 4. La cathode du dispositif 1 est connectée, d'une part à l'une des armatures d'un condensateur électrochimique de filtrage 5 dont l'autre armature est reliée au conducteur 4 et, d'autre part, au collecteur d'un transistor découpeur 6, de type NPN, dont la base est couplée à la sortie d'un circuit 7 modulateur de durée d' impulsions. L'émetteur du transistor 6 est relié tout à la fois à la cathode d'une diode récupératrice d'énergie 8 dont l'anode est con nectée au conducteur 4, et à une extrémité d'un enrouaement primaire 9 d'un transformateur de THT 10. L'autre extrémité de l'enroulement 9 est reliée a collecteur drun transistor interrupteur 11, de type NPN, dont l'émetteur est réuni au conducteur 4. La sortie d'un relaxateur 12 fonctionnant à la fréquence de récurrence du balayage horizontal est couplée à l'une des entrées du circuit 7 d'une part, et à l'enroulement primaire 13 d'un transformateur 14 dont une extrémité de l'enroulement secondaire 15 est reliée à la base du transistor interrupteur 11, l'autre extrémité étant réunie au conducteur 4. Entre le collecteur du transistor Il et le conducteur 4 sont disposés, d'une part un condensateur d'accord 16, et d'autre part une bobine de déflexion horizontale 17 en série avec un condensateur réservoir 18. L'une des extrémités de quatre enroulements secondaires- 19, 20, 21 et 22 du transformateur 10 est reliée au conducteur 4, l'autre extrémité des enroulements 19 et 20 étant raccordée respectivement aux anodes de deux diodes de redressement 23 et 24 dont les cathodes sont reliées à deux bornes de sorties 25 et 26 de tensions positives d'alimentation de circuits annexes du téléviseur. L'autre extrémité de l'enroulement secondaire 21 est reliée à un circuir 27 de redressement très haute tension dont la sortie est réunie à une borne 28 d'alimentation du tube image en THT. L'autre extrémité de l'enroulement secondaire 22 est reliée à l'anode d'une diode de redressement 29 dont la cathode est raccordée à l'une des armatures d'un condensateur électrochimque 30, l'autre armature de ce dernier étant reliée au conducteur 4. La connexion commune à la diode 29 et au condensateur 30 est raccordée à la seconde entrée du circuit 7 modulateur de durée d'impulsions. Sur la figure 4, dont les références sont communes avec celles de la figure 1, les différences de struetures avec le schéma précédent consistent en ce que l'entrée du circuit 7 reliée au circuit relaxateur 12 est complémentée, tandis que l'extrémité de l'enroulement 22, -précédemment reliée au conducteur 4, est couplée audit conducteur par un condensateur électrochimique 31, l'extré- mité connectée à l'anode de la diode 29 étant également réunie à la eathode d'une diode redresseuse 32 dont l'anode est raccordée au condueteur 4 Le montage de la figure í fonctionne en "mode simultané", ce qui signifie çue le transistors 6 et Il sont simultanément blo--- qués pendant le temps de retour du balayage. k l'instant "tn" (fig- 2 et 3), les transistors 6 et Il sont simultanément conducteurs et la diode 8 est bloquée; en prenant comme point de référence l'extrémité de l'enroulement primaire 9 reliée à l'émetteur du transistor 6, la tension aux bornes dudit enroulement a pour valeur -V (fig. 2), , tandis que le courant, ayant pour valeur i2 (fig. 3), est en régime de croissance. A l'instant "t1", le transistor 6 se bloque, la diode 8 conduit, tandis que le transistor 11 reste conducteur; à ce moment, la tension aux bornes du primaire 9 s'annule (fig. 2) et le courant, ayant atteint une valeur maximale i3 (fig. 3), cesse de croître. A l'instant "t2", le transistor 11 se bloque également et la tension croît jusqu a une valeur V (fig. 2) tandis que le courant décroît (fig. 3). A l'instant "t3", le transistor 11 revient en régime de conduction de la jonction collecteur-base, ce qui ramène la tension à zéro (fig. 2), et le courant à une valeur minimale i1 (fig. 3). A l'instant "t4", le transistor 6 redevient conducteur à son tour jusqu'à 11t5,,, ce qui ramène la tension à -V (fig. 2) et fait croître linéairement le courant de la valeur i1 à la valeur i3 (fig. 3), puis le processus précédemment décrit se répète de "t5" à "t8" Les laps de temps 'tt2-t3" et "t6-t7" " correspondent au retour du balayage lignes (t.rB) "t3-t6" à l'aller du balayage lignes (t.aB), "t4-t5" au temps d'accumulation d'énergie dans ltenroule- ment 9 (t.aE) > et "t1-t4", "t5-t8" au temps de conduction de la diode 8 (t.cD). Les lignes en traits interrompus des figure-s 2 et 3 représentent de façon exagérée, le résultat des variations du temps de conduction du transistor 6 consécutives à l'action de la régula- tion; la tension fournie par l'enroulement 22 étant l'image de celle de la figure 2, la modification du temps de conduction du transistor 6 est commandé à partir de la valeur de crête de la tension de retour lignes, c'est-à-dire entre zéro et 4V; eeci est réalisé au moyen du détecteur de tension de crête const-itué par la diode 29 et le condensateur 30. La tension de consigne ainsi obtenue agit par l'intermédiaire du circuit 7 sur le rapport cyclique conduction/coupure du transistor 6 de façon à maintenir constante l'amplitude de la tension de retour lignes. On démontre que le fonctionnement en "mode simultané" du montage de la figure 1 entraîne le stockage permanent d'une énergie résiduelle par l'enroulement 9, ce qui peut compliquer le calcul du transformateur de lignes. La mise en oeuvre de la forme préférentielle du circuit selon l'invention représenté à la figure 4, et qui fonctionne en mode "non-simultané", permet de s'affranchir de cette servitude. Ce mode de fonctionnement impliquant que les transistors 6 et Il soient attaqués en opposition de phase depuis le circuit oscillateur 12, l'entrée du circuit 7 est complémentée; dans ces conditions, à l'instant "t011 (fig. 5 et 6), le transistor 6 est bloqué, la diode 8 et le transistor 1î sont conducteurs; la tension aux bornes de l'enroulement primaire 9 est nulle (fig. 5), et le courant a une valeur stationnaire i2 (fig. 6). A l'instant "t1" le transistor 6 devient conducteur à son tour tandis que la diode 8 se bloque, et la tension prend une valeur -V (fig. 5) tandis que le courant amorce une croissance (fig. 6). A l'instant "t2", le transistor Il se bloque. et la tension croît jusqutà une valeur iV (-fig. 5) tandis que le courant décroît à partir d'une valeur de crête i3 (fig. 6). A l'instant "t", le transistor Il revient en régime de conduction de la jonction eollecteur-base, ce qui ramène la tension à la valeur -T (fig. 5), et le courant à une valeur de creux i1 (fig. 6). A l'instant "t4", le transistor 6 se bloque de nouveau jus qu'à "t5" ce qui ramène la tension à zéro (fig. 5) et le courant à la valeur stationnaire i2 (fig. 6), puis le processus précédemment décrit se répète de "t5" à "t8". Sur l'oscillogramme. de la figure 5, de la même façon que pour celui de la figure 2, les laps de temps "t2-t3,, et "t6-t7" correspondent au retour du balayage lignes (t.rB) et "t3-t6" à l'aller du balayage lignes (t.aB); par contre, sur l'oscillogramme de la figure 6, les laps de temps "t1-t4" et "t5-t8" correspondent au temps d'accumulation d'énergie dans l'enroulement 9, (t.-aE) et le laps de temps "t4-t5" au temps de conduction de la diode 8 (t.cD). De la même façon que pour les oscillogrammes des figures 2 et 3 > les lignes en traits interrompus des-figures 5 et 6 représentent les variations du temps de conduction du transistor 6 consé- cutives à l'action de la régulation. En examinant les oscillogrammes de la figure 5, on peut voir que l'amplitude des impulsions de retours de lignes ont pour valeurs extrêmes -V et +V; l'obtention d'une tension de consigne réflétant fidèlement cette amplitude nécessite par conséquent la mlseen oeuvre d'un détecteur de la tension de crête-à-crête fournie par l'enroulement 22 > détecteur constitué par les diodes 29 et 32 > et par les condensateurs 30 et 31. On démontre que pour le fonctionnement en mode "non-simultané" du montage de la figure 4, la quantité d'énergie accumulée dans l'enroulement 9 lors de la conduction du transistor 6 est minimale ce qui autorise une plus grande souplesse dans la conception de l'ensemble du circuit et dans le choix de ses composants. Sur la figure 7, dont les références sont communes avec celles de la figure 4, le dispositif 1 à conductibilité dissymétrique est constitué par quatre diodes 35, 36 > 37 et 38 montées en pont de redressement, les anodes et cathodes réunies des diodes 7, 37 et 36, 38 étant respectivement raccordées aux bornes 2 et 3 du secteur, tandis que les cathodes réunies des diodes 35,- 36 et les anodes réunies des diodes 37, 38 sont respectivement connectées au collecteur du transistor 6 et au conducteur commun 45 une diode 39 limiteuse de tension étant par ailleurs disposée entre émetteur et collecteur du transistor 6, l'anode côté émetteur. Le modulateur 7 de durée d'impulsions comporte un premier transistor 40 inverseur, de type NPNj dont la base, reliée par une résistance 41 au conducteur 4 > est couplée par un condensateur électrochimique 42 au relaxateur 12. L'émetteur du transistor 40 est directement connecté au conducteur 4, tandis que le collecteury chargé par une résistance 43, est relié par une résistance 44 au collecteur du transistor 6. La connexion commune aux résistances 43 et 44 est branchée à la cathode d'une diode zéner 45 dont l'anode est réunie au conducteur 4 > la diode précitée étant par ailleurs shuntée par un condensateur de découplage 46.La connexion commune aux résistances 43 et 44 est également reliée au relaxateur 12 par un conducteur positif d'alimentation, le conducteur négatif (non représenté) étant commun au conducteur 4 La base d'un second transistor 47 amplifleateur de type NPN est reliée au conducteur 4 par un réseau constitué par un premier condensateur 48, une résistance 49 et un second condensateur 50 montés en série, la connexion commune à la résistance 49 et au condensateur 50 étant reliée par une résistance 51 au collecteur du transistor 40. La base du transistor 47 est également connectée à la cathode d'une diode 52 dont l'anode est reliée au point commun d'un pont de résistance 53 et 54 disposé entre la cathode de la diode 29 et le conducteur 4. Une résistance 55 est disposée entre la base et l'émetteur du transistor 47 > ledit émetteur étant par ailleurs connecté à la cathode d'une diode zéner 56 dont l'anode est reliée au conducteur 4, la diode zéner précitée étant shuntée par un condensateur 57 de découplage. Le collecteur du transistor 47 est raccordé par l'enroulement primaire 58 d'un transformateur de liaison 59 à la connexion commune à une résistance 60 et à un condensateur 61 disposés en série entre le collecteur du transistor 6 et le conducteur 4, ledit enroulement primaire 58 étant shunté par un réseau constitué par une résistance 62 et un condensateur 63. Une extrémité de l'enroulement secondaire 64 du transformateur 59 est directement reliée à ltémet- teur du transistor 6, autre extrémité etant reliée à la base dudit transistor par une résistance 65 shuntée par un condensateur 66, une autre résistance 67 étant par ailleurs disposée entre base et émetteur du transistor 6. Le circuit de commande du transistor interrupteur 11 comporte un transistor d'attaque (ou driver) 68 dont l'émetteur et la base sont reliés au conducteur 4, le premier directement, et la seconde par une résistance 69. La brise du transistor 68 est couplée an relaxateur 12 par un réseau constitué dtune résistance 70- shuntée par un condensateur 71 et une résistance 72 en séries ledit réseau étant par ailleurs couplé à la sortie du relaxateur 12 par un condensateur électrochimique 73. Le collecteur du transistor 68 est raccordé par l'enroulement primaire 13 du transformateur 14 et par une résistance 74 au collec- teur du transistor 6, ledit enroulement 13 étant shunté par une résistance 75 et un condensateur 76 en série. L'extrémité de l'enroulement secondaire 15 opposée à celle qui est réunie au conducteur 4 est reliée 9 la base du transistor 11 par une résistance 77 et une inductance 78 montées en série. Le point commun a 1 l'enroulement 13 et à la résistance 74 est découplé au conducteur négatif 4 par un cendensateur électrochimique 79. Le schéma fonctionnel de la figure 7 correspond à la forme de réalisation préférentielle du schéma de principe de la figure 4 L'entrée complémentée du circuit 7 est constituée par un étage inverseur 40 qui est suivi d'un étage de commande 47 couplé par le transformateur 59 au transistor découpeur 6; la variation-du temps de conduction du transistor 6 est commandée par la modification de la polarisation continue de la base du transistor de commande 47 au moyen de la tension de consigne appliquée à celle-ci à travers la diode 52, ladite base recevant par ailleurs le signal à la fréquence du balayage horizontal. La partie balayage proprement dite est elassique et comprend un étage de commande 68 couplé par le transformateur 14 au transistor interrupteur 11. Le circuit 7, le relaxateur 12 et l'étage de commande 68 sont alimentés en amont du transistor découpeur 6 afin de permettre le démarrage de l'ensemble du circuit lors de sa mise sous tension. - REVENDICATIONS 1. - Circuit combiné d'alimentatin à découpage et de balayage horizontal pour récepteur de télévision, ledit circuit comportant entre autres une source de tension a courant alternatif redressé et sommairement filtré, Un transistor découpeur dont la base est connectée par un circuit modulateur de durée d'impulsions a un circuit relaxateur opérant a la fréquence de récurrence du balaya- ge horizontal, une inductance d'emmagasinage d'énergie, un interrupteur électyronique de puissance et un transformateur fonctionnant à la fréquence de récurrnce du balayage horizontal et fournissant entre autres la très haute tension du tube image, caractérisé en ce que l'inductance d'emmagasinage d'énergie est constituée par l'enroulement primaire du transformateur fournissant la très haut tension, et en ce que l'entrée du circuit modulateur de du d'impulisions est couplée par un circuit redresseur à l'une des extrémités d'un autre enroulement secondaire dudit transformateur, l'autre extrémité dudit enroulement étant reliée à l'un des pôles de la source de tension courant alternatif redressé 2.- Circuit combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transistor découpeur et et l'interrupteur électromïque de puissance étant commandés par des signaux en phase, le circuit redresseur disposé entre l'enroulement secondaire et le circuit modulateur de durée d'impulsions est du type dit "rednesseur de tension de crête". 3.- Circuit combiné selon la revendication 1, ce que lie transistor découpeur et 11 interrupteur électronïque de puissance étant commadés par des signaux en opposition de le circuit redresseur est du type dît "redresseur de crête-à-crête