Brevet FR2336002A1 — publié le 19770715

L'invention concerne un circuit pour engendrer un courant de déviation en dents de scie dans une bobine de déviation, en particulier la bobine de déviation de lignes d'un dispositif de reproduction d'images, ledit circuit étant muni d'un premier commutateur com mandale pour brancher, durant l'aller du courant de déviation, la bobine de déviation sur une tension d'aller présente aux extrémités d'une capacité d'aller, ainsi que de moyens commutateurs pour bloquer ledit premier commutateur dans le retour du courant de déviation ces organes commutateurs comportant un deuxième commutateur commandable ainsi que le montage en série d'une inductance et d4un::premier condensateur, une armature de ce premier condensateur étant connectée a une armature d'un deuxième condensateur dont l'autre armature a un potentiel fixe, alors que les deuz c-itateurs commandables peuvent astre rondueteurs dans deux sens. Un tel circuit est connu de l'article de W.F. Dietz intitule n SCR Horizontal-Sawtooth-Current and Figh-Voltage Generator for Nagnetically Deflected Picture Tubes", paru dans la publication "IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers" Volume BTR-15, fé- varier 1969, pages 55 à 59. Dans cet article, on a décrit les avantages de l'élaboration du deuxième condensateur. De ce jait toutefois, le circuit acquiert une deuxième fréquence de résonance ce qui a comme conséquence que des effets indésirables sont possibles, à savoir que prématurément, le deuxième conducteur peut quitter son état de conduction, et que le retour ne se termine pas à l'instant exact.Ces effets peuvent être évités si on choisit soigneusement les valeurs électriques des divers composants qui doivent toutefois répondre à des exigences différentes et contradictoires, ce qui peut conduire à un compromis qui ne donne pas satisfaction. Le but de l'invention est de procurer un circuit dans lequel lesdits effets défaVorables sont exclus, de sorte que le choix des valeurs électriques des divers composants n'a pas besoin d'être critique. A cet effet, le circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que le coefficient de self de ladite inductance est fonction du sens de passage du courant, dans ce sens que dans le cas où le courant passe du deuxième commutateur commandable vers le premier, le coefficient de self de ladite inductance est plus élevé que dans le cas où le courant s'ecoule dans le sens opposé. Suivant un mode de réalisation, le circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que l'inductance comporte une bobine à noyau prémagnétise. La description suivante, en regard du dessin annelé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut titre réalisée. La figure 1 est un schéma de principe du circuit conforme à l'invention. La figure 2 illustre l'allure de quelques signaux qui se produisent dans le circuit représenté sur la figure 1. La figure 3 représente un circuit pouvant titre utilisé en remplacement d'une partie du circuit représenté sur la figure 1. La figure 1 représente le circuit de déviation de lignes d'un récepteur de télévision dont le reste n'est pas dessinés alDrs que les composants qui sont sans importance pour la présente invention n'ont pas eté représentés. Une extrémité d'une inductance L est raccordée à la borne positive d'une source de tension qui fournit une tension continue et dont la borne négative est à la masse. L'autre extrémité de l'inductance L est raccordée à l'anode d'un thyristor T11 à la cathode d'une diode D1 ainsi qu'à une extrémité dlune inductance L .Celle-ci est for 1 c mée par le montage en série de deux bobines L et L , l'autre extrémi c1 té de l'inductance L étant connectée au montage en serie de deux conden c sateurs C1 et C2* Le point qui est commun aux condensateurs C1 et C2 est à la masse à travers un condensateur C3, tandis que l'armature du condensateur C25 non connectée aux condensateurs C1 et C3, est raccordée à l'anode d'un thyristor T2, à la cathode d'une diode D2, ainsi qu'à une extrémité d'un enroulement Ly. L'autre extrémité de cet enroulement Ly est raccordée à une armature d'un condensateur C b dont l'autre armature est à la masse. Les anodes des diodes D1, D2 et les cathodes des thyristors T1 et T2 sont également à la masse.En différents endroits du circuit, par exemple, comme sur la figure 1, parallèlement au thyristor T1 et à la diode D1, on a élaboré des réseaux amortisseurs RC dont l'extrémité libre est à la masse et qui atténuent les variations abruptes de courant et/ou de tension. Sur la figure 1, on indique par l'enroulement Ly l'inductance qui correspond à l'inductance d'un transformateur de sortie de lignes, transformée vers le côté primaire de ce transformateur qui comporte plusieurs enroulements secondaires et auquel est raccordé la bobine de déviation de lignes. Pour simplifier les choses, l'enroulement Ly peut être considéré comme étant la bobine de déviation de lignes, cependant que le courant i qui passe par cette bobine peut être considéra, coisne le courant de y déviation. Durant l'aller du courant iy, le commutateur formé par le thyristor T2 et la diode D2 est conducteur, de sorte que l'enroulement Ly est branché sur la tension qui existe aux armatures du condensateur Cb. le courant i varie quasi linéairement, et passe d'abord par la diode D2, y le sens de passage de ce courant étant inversé environ au centra de l'aller, apres quoi le courant passe par le thyristor T2. Â cet effet, ltélectrode- porte du thyristor T2 reçoit une impulsion positive à un instant qui précède Instant auquel est inversé le sens de passage du courant. Le fonctionnement du circuit à la fin de L'aller et durant le retour est expliqué en référence à la figure 2a qui illustre la variation du courant i et du courant i passant par le condensateur C2. y c2 -Â un instant t1, le thyristor T1 est rendu conducteur à l'aide d'une impulsion positive appliquée à son électrode-porte. Le réseau Lc, C1 est parcouru par un courant i c dont la fréquence est supérieure à la fréquence de lignes. Le thyristor T2 et le condensateur C2 C2 sont parcourus par un courant i c2 = ic qui, à partir de la va C2 + C3 leur zéro augmente assez rapidement en intensité. Dans cette expression de ic2, la référence C2 indique la capacité du cDndensateur C3.Le sens de passage du courant ic2 dans le thyristor T2 est opposé à celui du courant c2 i . À un instant t2 suivant de près l'instant t, l'intensité du courant y t1, i devient supérieure à celle du courant i : l'état de conduction du C2 y thyristor T1 se termine, et les deux courants passent par la diode Di. Après avoir atteint une intensité maximale, le courant i diminue de c nouveau en intensité, et à un instant t3, l'intensité de 2 ce courant redevient égale à celle du courant iy. Par conséquent, la diode D1 se "bloque" audit instant cependant que le thyristor T1 reste bloqué étant donné que son électrode-porte n'est plus le siège d'une tension positive. Cela est régi par la condition que l'intervalle de temps séparant les instants t2 et t3 est plus long que la durée de déclenchement du thyristor T2. De cette façon, le retour du courant i commence à l'instant t3. y Durant ce retour, le commutateur formé par le thyristor T1 et la diode D1 est conducteur cependant que celui formé par le thyristor T2 et la diode D2 ne l'est pas. Le réseau à prendre en considération dès-å-présent, comporte deux mailles, à savoir une maille formée par les composants Cb > Ly, C2 et C3, et une autre maille formée par les composants C3, C1 et L , le condensateur Cb pouvant autre considéré comme source de tension constante. A l'aide des lois de Kirchhoff, on peut démontrer que les courants et les tensions existant dans les deux mailles ont deux fréquences f et f2 dont la fréquence la plus élevée f2 est environ égale au triple de la fréquence la plus faible f1.Dans la maille formée par les composants Cb Ly, C2 et C3, l'amplitude d'un courant à fréquence f1 I 'emporte, de sorte que le retour est défini principalement par cette fréquence f1. Dans la maille formée par les composants C3, C1 et L , c'est l'amplitude d'un courant à fréquence f qui l'emporte. Par conséquent, l'intensité du courant i diminue assez rapidement, et le c sens de passage de ce courant est inversé à un instant t4, après quoi le thyristor T1 est bloqué cependant que la diode D1 est conductrice. Sir la figure 2b, on a illustré la variation du courant i après l'instant t3. c 3 A un instant t5, le sens de passage du courant i c change de nouveau. Dans le cas où l'intervalle de temps séparant les instants t4 et t5 est plus long que la durée de déclenchement du thyristor T1, celui-ci reste bloqué également après l'instant t5. Le courant i c passe par le réseau R.C et provoque dans celui-ci une chute de tension positive de courte durée. Entre un instant t6 et un instant t7, le cou rant i passe de nouveau par la diode D1. Dans ce qui précède, on a né c I gligé le courant qui provient de la source d'alimentation et qui passe par l'inductance L, ce qui se justifie étant donné que le coefficient de self de l'inductance L est un grand nombre de fois supérieur à celui de l'inductance L .L'intensité de ce courant peut être égale à zéro au c moins durant une partie du retour, si de façon connue, un commutateur sup plémentaire, par exemple un thyristor, est branché en série ou non avec une inductance entre d'une part la borne de la source d'alimentation, et d'autre part le point qui est commun aux composants T1, D1 et Lc La durée de l'intervalle de temps qui sépare les instants t et t6 et dans lequel une impulsion de tension se produit sur 5 l'anode du thyristor T1, n'est pas constante mais varie, par exemple en fonction de la charge imposée, au transformateur de sortie de lignes, c'est-a~dire le courant de faisceau dans le tube de reproduction d'images II si la haute tension destinée à l'anode de sortie de ce tube est déduite dtimpulsions de retour. De ce fait varie également la durée du retour. Dans des conditions déterminées, l'impulsion considérée à l'anode du thyristor T1 peut meme disparaître complètement. Egalement l'amplitude de cette impulsion varie. La conséquence de ces variations est non seulement que l'élaboration du circuit pose plus de problèmes, mais également qu'un réglage de l'amplitude du courant iy dans le but de rendre ce courant indépendant des variations de la tension d'alimentation et/ou des varia tions du courant de faisceau devent plus difficile. En effets la tension moyenne aux armatures des divers condensateurs n'est pas dtfinissable avec certitude.Si la durée necessaire pour le déclenchement du thyristor T1 est courte, c'est-à-dire comprise entre environ 4 us et 5 us, une tension négative doit être appliquée à l'électrode-porte dc ce thyristor, ce qui garantit que celui-ci ne redevient pas conducteur. i'enendrement d'une telle tension négative à l'instant propice est ssez compliqué. Par contre, lorsque la durne pour le déclenchement du thyristor T1 est plus longue que l'intervall~ de temps séparant les instants t4 et t5, le courant ic passe par le thyristor entre les instants t5 et t6 et il ne se produit aucune impulsion. Cela se passe dans le cas d'un transistor à déclenchement "lent", la dardée de déclenchement d'un tel transistor étant environ 10/us. Un avantage de cela est le fait que l'élaboration du circuit peut avoir lieu avec une plus ronde certitude, et que le réglage de l'amplitude du courant iy pose moins de problèmes. Une telle situation peut s'obtenir également dans le cas l'un thyristor à déclenchement "rapide", et cela grâce à l'adaptation de la tension sur l'électrode-porte d'un tel thyristor, ce qu toutefois est compliqué. Il peut se produire des cas limites en présence desquels le thyristor n' est pas conducteur apres l'instant t5 dans des conditions déterminées mais n'est par contre pas conducteur dans d'autres conditions, par exemple par suite de tolérances de la durée de déclenchement et/ou de dispersions des capacités des condensateurs C1, C2 et C3. Après l'instant t3, le courant i est le te que le y courant i , et l'inversion du sens de passage dudit courant i n'a lieu c v qu'une seule fois durant le retour, et cela notamment X un Instant t8 suivant de près l'instant t5. Audit instant t8 la tension s'identifiant à l'impulsion de retour sur la cathode de la diode D2 devisent maximale. A un instant t9, la tension sur ladite cathode redevint égale à zéro, de Jorte que la diode est conductrice. Cela signifie le début d'un nouvel aller dans lequel la partie de déviation Ly, Cb du circuit est séparée du reste de ce circuit. Après l'instant t6, le courant ic2 continue toutefois à passer par le condensateur C2 et varie en fonction des capacités des condensateurs C1, C2 et C ainsi que du coefficient de self de llinduc- 3 tance Lc. Lorsque la diminution de l'intensité du curant ic2 n'a pas lieu de façon suffisamment rapide, l'instant tg auquel la diode t2 commence à autre conductrice est retardé. L'impulsion de retour dure donc plus longtemps, ce qui a comme conséquence la réduction de la largeur de l'image reproduite, ainsi qu'un déplacement horizontal de celle-ci. Les inconvénients qui ont été cités dans ce qui précède au sujet du circuit peuvent être évités par le choix judicieux des valeurs électriques des divers composants qui doivent titre assez précises, tandis qu'il est possible de donner à l'inductance L un coefficient de c self ajustable. Les diverses exigences qui doivent être respectées sont toutefois en contradiction1 ce qui peut conduire à un compromis qui ne donne pas satisfaction. La situation peut autre améliorée fortement si, conformément à l'invention , l'inductance L est réalisée en partie comme c inductance linéaire L , cependant que l'autre partie de l'inductance est c1 réalisée comme inductance saturable L .Dans ce cas, l'inductance L c2 c1 est une petite bobine à coefficient de self fixe, et est branchée en série avec l'inductance Lc2 qui est une bobine dont le noyau est prémagné tisé, par exemple à l'aide d'un aimant permanent déplaçable. La prémagnétisation est réglée de façon que la bobine Lc2 arrive à saturation si le courant i passe dans le sens indiqué par la flèche sous le condensateur c C1 sur la figure 1. Dans ce cas, le coefficient de self total des bobines Lc1 et Lc2 est pratiquement égal à celui de la bobine Lc1 . Dans le cas ou le couran i s'écoule dans le sens opposé, la bobine L est moins saturée, de sorte que le coefficient de self total des bobines L et L c1 c2 acquiert une valeur plus élevée. Les lignes en pointillé sur les figures respectives 2a et 2b illustrent l'allure des courants ic2 et ic dans le cas où le coefficient de self de l'inductance L est fonction du sans de passage du c courant. L'allure du courant i c2 après l'instant t3, et celle du courant i avant cet instant n'ont pas eté illustrées dans le but de ne pas compli c quer la figure. Après l'instant t1, le coefficient de self de l'inductance en question a sa valeur de self la plus faible. Le courant i acquiert intensité plus élevée que dans le cas où le coefficient de une intensité plus élevée que dans le cas où le coefficient de self de l'inductance a une valeur constante.La figure 2apermet de se rendre compte que l'intervalle de temps séparant les instants t2 et t3 est 'tallon- gé" : de ce fait, on a mieux assuré que le thyristor T2 n'est de nouveau pas conducteur à l'instant auquel les courants i et i ont la même in densité. Le sens de passage du courant i est inversé à un c instant t'4 précédant immédiatement l'instant t4. Après cet instant t'4, le coefficient de self de l'inductance L est le plus élevé. De ce fait, c le rapport entre les fréquences f2 et f1 diminue, et l'intensité du courant i aussi. Ces deux effets ont comme conséquence qu'une inversion du sens c de passage du courant i n'a plus lieu. La crête de tension environ au c centre du retour dispararatt de ce fait, tandis qu'en guise de thyristor T1, on peut utiliser un thyristor dont la durée de déclenchement est longue et comprise par exemple entre 10/us et 15/us, ce qui est moins comateux. A la fin du retour1 l'intensité du courant i a diminuée au point qulil c en résulte 1'état deconduction de la diode D2 à l'instant propice t9 Un autre avantage résultant de la mesure décrite ci dessus est le fait-que le coefficient de self de bobine L n'est pas c 2 critique à l'état non saturé de cette bobine, de sorte qu'on peut donner à celle-ci un coefficient de self réglable, par exemple par le coulissement d'un aimant permaSckhs De ce fait, la tension de retour aux armatures du condensateur Cb et, par conséquent, la.largeur de l'image reproduite ainsi que la haute tension sont réglables.Les capacités des condensateurs C1, C2 et C3 ne sont pas critiques non plus, ce qui signifie une plus grande liberté du choix des composants et une diminution des frais. On a meme pu constater qu'il est possible d'omettre soit le condensateur C1, soit le condensateur C2. La prémagnétisation de la bobine L peut être obtec2 nue à l'aide d'organes autres qu'un aimant permanent. La bobine Lc2 par exemple peut être réalisée sous la forme d'un enroulement qui est couplé à un deuxieme enroulement, parcouru par un courant continu dont llinten- sité est réglable. Une autre possibilité est de réaliser l'inductance 1 c sous la forme d'une seule bobine saturable dont le coefficient de self est par exemple égal à environ 100/uH si le courant i passe dans le sens indiqué, et dont le coefficient de self est par exemple égal à environ 450/uH si le courant i passe dans le sens opposé.Le réseau série L , L de c c1 c la figure 1 peut être remplacé aussi par le circuit répondant a la figure 3 dans lequel une bobine L1 shunte le montage en série comportant une bobine t2 et un transistor Tr. La base de ce dernier reçoit un signal de commande tel qu'il rend conducteur ce transistor dans l'intervalle de temps séparant les instants tl et t'4, intervalle dans lequel les bobines L1 et L2 se shuntent donc mutuellement. Dans le reste de la période, le transistor Tr est bloqué, de sorte que le passage d'un courant n'est possible que dans la bobine Ll. Les coefficients de self des deux bobines sont tels que le coefficient de self total du circuit répondant à la figure 3 est par exemple égal à environ lOO/uH dans le cas cité en premier lieu, et par exemple égal à environ 450/uH dans le deuxième cas. REVENDICATIONS : i. Circuit pour engendrer un courant de déviation en dents de scie dans une bobine de déviation, en particulier la bobine de déviation de lignes d'nn dispositif de reproduction d'images, ledit circuit étant muni d'un premier commutateur commandable pour brancher, durant l'aller du courant de déviation, la bobine de déviation sur une pension d'aller présente aux extrémités d'une capacité d'aller, ainsi que de moyens commutateurs pour bLoquer ledit premier commutateur dans le retour du courant de déviation ces organes commutateurs comportant un deuxième commutateur commandable ainsi que le montage en série d'une inductance et d'un premier condensateur, une armature de ce premier condensateur étant connectée à une armature d'un deuxième condensateur dont l'autre armature a un potentiel fixe, alors que les deux commutateurs commanda bles peuvent être conducteurs dans deux sens, caractérisé en ce que le coefficient de self de ladite inductance est fonction du sens de passage du courant, dans ce sens que dans le cas où le courant passe du deu xième commutateur commandable vers le premier, le coefficient de self de ladite inductance est plus élevée que dans le cas où le courant s'écoule dans le sens opposé. 2. Circuit selon la revendication l, caractérisé en ce que l'inductance comporte une bobine à noyau prémagnétisé. 3. Circuit selon la revendication 2; caractérisé en ce que ladite bobine est branchée en série avec une inductance linéaire. 4. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inductance est formée par la combinaison parallèle comportant d'une part une première bobine et d'autre part le montage en série formépar une deuxième bobine et un commutateur.