Brevet FR2504719A1 — publié le 19821029

TRANSFORMATEUR D'IMPULSIONS, NOTAMMENT POUR GENERATEUR DE TRES HAUTES TENSIONS La présente invention concerne un transformateur d'impulsions, notamment pour un générateur de très hautes tensions destinées à polariser des électrodes d'un tube à rayons cathodiques, appelé généralement transformateur-ligne parce que son enroulement primaire est relié à l'interrupteur électronique équipant l'étage de sortie du circuit de balayage-ligne qui fournit, au cours des intervalles de retour-ligne, des impulsions de tension sensiblement demi-sinusoYdales. Un tel transformateur-ligne est un transformateur élévateur dont l'un des enroulements secondaires fournit périodiquement ces impulsions, dites de retour-ligne, avec des amplitudes très élevées, qui redressées, permettent d'engendrer une ou plusieurs très hautes tensions. Dans les transformateurs-ligne connus de ce genre, on utilise des circuits (noyaux) magnétiques fermés, généralement réalisés au moyen de deux pièces de ferrite en forme de "U" comprenant chacun deux bras parallèles et un bras de liaison perpendiculaires aux précédents. Lors du montage du noyau, ces deux pièces de ferrite en forme de "U" comprenant chacun deux bras parallèles et un bras de liaison perpendiculaires aux précédents. Lors du montage du noyau, ces deux pièces en "U" sont assemblées avec les deux bras parallèles respectivement axialement alignés et leurs bouts disposés en regard avec éventuellement, des cales d'épaisseur calibrée interposées pour obtenir un entrefer de dimension désirée, qui détermine l'inductance, notamment de l'enroulement primaire.Le maintien solidaire des deux pièces en "U" est généralement effectuer à l'aide d'un étrier ou collier de serrage ou d'au moins une vis métallique (voir FR-A-2 284 172), qui non seulement assure une liaison électrique entre les deux pièces en "U" qui sont faiblement conducteurs, mais permet également de les relier à la masse du récepteur de télévision, afin d'empêcher des décharges électriques dûtes à l'accumulation de charges statiques dans les deux pièces du noyau. Dans une demande de brevet d'invention français No EN. 81 03 401, déposée le 20 février 1981 au nom de la demanderesse, intitulée "Procédé de Fabrication d'un Transformateur d'impulsions et Dispositif de Réglage de son Entrefer", on a décrit un noyau magnétique dont les deux pièces constitutives en "U" sont mécaniquement réunies ensemble au moyen d'une colle durcissable (en une résine polymérisante) sans aucune pièce métallique de serrage. Un tel noyau comprend donc deux pièces en ferrite électriquement isolées l'une de l'autre et il n'est muni d'aucun moyen spécifique pour permettre de relier ces deux pièces à la masse (ou au châssis) du récepteur. Par conséquent, des charges électriques peuvent s'accumuler par effet capacitif dans les volumes respectifs des deux pièces du noyau qui peuvent entraîner des décharges nuisibles à la fiabilité du transformateur et de son environnement. La présente invention permet de remédier à l'inconvénient susmentionné du transformateur d'impulsions dont les pièces constitutifs en ferrite sont réunies ensemble par de la colle isolante. Suivant l'invention, un transformateur d'impulsions, notamment pour générateur de très hautes tensions, du type comportant un noyau magnétique composé de deux pièces en ferrite réunies au moyen d'une colle isolante et des carcasses coaxiales destinées à porter respectivement des enroulements primaires et secondaires, dont la carcasse intérieur est enfilée sur l'un des bras de l'une au moins des pièces en ferrite est principalement caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une languette métallique, conductrice dont une partie est introduite entre la paroi intérieure de la carcasse intérieure et la face extérieur du bras de la pièce en ferrite qui est enfilée et dont l'autre partie qui en émerge, peut être galvaniquement reliée à point de masse. L'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractèristiques et avantages ressortiront de la description qui suit et des dessins annexés s'y rapportant, donnés à titre d'exemple, sur lesquels: -la figure 1 est une vue latérale en élévation, partiellement en coupe du type suivant l'axe des bras du noyau magnétique, d'un transformateur d'impulsions du type élévateur, suivant l'invention; -la figure 2 est une coupe latérale d'une languette métallique de mise à la masse du noyau en ferrite, avant sa mise en place sur le transformateur de la figure 1; et -la figure 3 est une vue en plan partielle du dessous du transformateur de la figure 1. Sur toutes ces figures, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes nombres de repère. Sur la figure 1, on a représenté un transformateur d'impulsions destiné, notamment, à un générateur très haute tension pour alimenter un tube à rayons cathodiques qui équipe un récepteur de télévision. I1 comprend un noyau magnétique I composé de deux pièces en ferrite en forme de "U" 2 et 3, dont l'assemblage est effectué de telle sorte que les bras parallèles sont axialement alignés et mis bout à bout en insérant entre les bouts en regard une faible- quantité de colle polymérisante 4. Comme une telle colle 4 est généralement un bon isolant électrique, les deux pièces 2, 3 en "U" ainsi solidarisées, sont galvaniquement isolées l'une de l'autre. Avant l'assemblage du noyau 1, les enroulements primaires et secondaires (non représentés) sont bobinés de manière séparée sur leurs carcasses respectives, 5 et 6, qui sont respectivement destinées à être insérés l'une 5 dans l'autre 6 de manière sensiblement coaxiale. Ces carcasses 5, 6 qui sont généralement réalisées par moulage en une résine thermoplastique isolante, comprennent respectivement des corps cylindriques creux 7, 8 portant respectivement sur leurs parois extérieures des saillies radiales 9, 10 en forme d'ailettes ou de rondelles (normales à l'axe de révolution) permettant de subdiviser les enroulements en des sections distinctes, logées chacune entre deux saillies voisines.La carcasse 5 destinée à l'enroulement primaire comporte, en outre, sur sa partie inférieure un compartiment supplémentaire 1 1 délimité par en haut en partie par des premiers bras radiaux en forme de rayons 12 et en partie par une plateforme 13 en section de rondelle, sur lesquels repose la carcasse 6 du secondaire. Ce compartiment Il est délimité par en bas par une plateforme rectangulaire 14 (située à droite) et, sur la majeure partie de son pourtour, par des seconds bras radiaux 15 en forme de rayons, angulairement espacés de façon régulière et portant respectivement à leurs extrémités des membres cylindriques 16 orientés parallèlement à l'axe de la carcasse 5. Des picots ou broches conducteurs étamés 17 sont enfoncés dans les trous axiaux respectifs de ces membres 16 pour les en rendre solidaires.Ces picots ou broches 17 sont destinés à être respectivement soudés d'une part, à des extrémités de divers enroulements ou sections d'enroulement et, d'autre part aux circuits environnant le transformateur monté, par exemple, sur un circuit imprimé (non représenté). Deux des premiers bras radiaux 12 (dont l'un est illustré du côté gauche de la figure 1) servent à positionner la carcasse du secondaire 6 à l'aide d'un ergot 18 (vertical) solidaire de celui-ci. La carcasse 6 destinée à l'enroulement secondaire élévateur fournissant les très hautes tensions, comporte trois séries de saillies radiales 10 espacés, entre lesquelles on peut disposer des diodes de redressement (non représentées) maintenues en place par des pattes de fixation 19 en saillie, disposées dans l'espace entre les séries d'ailettes 10 définissant les diverses sections de l'enroulement secondaires (de la manière décrite dans les publications US-A-3 562 623 et 3 947 749, par exemple). Les cathodes des divers diodes peuvent alors être réunies au moyen de potentiomtres, de résistance et de condensateurs de filtrage, par exemple, aux divers électrodes d'un tube à rayons cathodique (grille d'accélération, électrode de focalisation et anode). La diode maintenue dans les pattes de fixation 19 supérieures fournissant la tension continue la plus élevée, est réliée à un cable à haut isolement dont l'extrémité reliée au transformateur est maintenue en place par une autre patte de fixation 20. Lorsque les deux carcasses 5, 6 ont été munies de leurs bobinages respectifs, la carcasse du primaire 5 est insérée à fond dans le creux 21 formé par la paroi intérieure du corps cylindrique 8 de la carcasse du secondaire 6 et les extrémités des divers enroulements peuvent être soudées sur les picots 17 à proximité des membres 16. Cet assemblage d'enroulements et de carcasses coaxiales 5, 6 est ensuite inséré dans une enveloppe 22 moulée en une résine thermoplastique, qui forme avec la carcasse du primaire 5 un corps creux, fermé de manière sensiblement étanche, afin de permettre son remplissage par une résine durcissante (polymérisante, du type époxyde), lorsque celle-ci est à l'état liquide. Sur la figure 3, on a représenté en 23 cette résine durcissante qui forme ensuite un corps solide assurant un bon isolement entre les divers enroulements, dont ne dépassent que les broches ou picots métalliques 17 de connexion. L'étanchéité du moule constitué par l'enveloppe 22 et la carcasse du primaire 5 (inversées par rapport à la figure 1) peut être obtenue en pressant ce dernier, parallèlement à l'axe de sa partie cylindrique 7, contre le premier pendant le remplissage et en donnant à leurs surfaces et extrémités contigües des formes enveloppantes. I1 est à remarquer également que l'enve- loppe 22 comporte d'un côté de son extrémité supérieure une saillie tubulaire 23 permettant le passage du câble d'alimentation très haute tension retenu par la patte 20 et soudé à la cathode de la diode du haut.L'étanchéité de ce passage 23 peut être obtenue au moyen de pinces chauffées qui produisent par serrage une déformation permanente du matériau thermoplastique, par exemple. On peut également assurer cette étanchéité par des collages préalables au remplissage. I1 est à remarquer que la face avant plane (située à Extrême gauche des figures 1 et 3) de l'enveloppe 22, peut comporter une partie amovible de forme rectangulaire (non représentée) qui contient des résistances et des potentiomètres permettant le réglage des tensions d'accélération et de focalisation fournies par les diverses sections de l'enroulement secondaire en série avec les deux premières diodes de redressement. Cette partie amovible doit également être réunie de manière étanche à l'enveloppe 22. Après durcissement de la résine polymérisante (23, figure 3) dont l'écoulement à l'état liquide entre les deux carcasses 5 et 6 est facilité par les seconds bras radiaux 12 et des gorges 24 verticales pratiquées entre ceux-ci au fond du compartiment 11, l'un des bras parallèles de chaque pièce en "U" 2, 3 est enfilé, par les extrémités opposées, dans l'espace défini par la paroi intérieure 25 de la partie cylindrique 7 de la carcasse du primaire 5 en ayant préalablement déposé sur l'un des bouts de bras, quelques gouttes de colle poly mérisante 4. Lorsque les deux bouts de ces bras insérés arrivent en contact par l'intermédiaire de la colle 4, les deux autres bras parallèles des pièces 2, 3 sont axialement alignés et mis bout à bout avec de la colle 4 disposée entre eux.On peut ensuite procéder, soit avant ou après le réglage de l'entrefer suivant la demande de brevet précitée de la demanderesse, à l'une des opérations permettant la mise à la masse du noyau 1. Sur la figure 2, on a représenté en coupe suivant ses deux axes longitudinaux, orthogonaux, une mince languette métallique conductrice 30 repliée en équerre (en forme de "L") de façon à présenter une branche verticale 31 et une branche horizontale 32, destinée à assurer la mise à la masse de la pièce inférieure 3 du noyau 1. La branche horizontale 32 de la languette 30 est percée (par poinçonnage, par exemple) au voisinage de son extrémité, d'un trou 33 en forme d'entonnoir (en partie sensiblement tronçonique) ou de "crevé" qui est destiné à être enfilé sur l'un des picots 17 qui servira de picot de masse.La branche verticale 31 de la languette 30 est insérée entre le prolongement intérieur semin-cylindrique 26 de la carcasse du primaire 5 et la pièce en "U" inférieure 3 qui, aux jonctions de ses bras parallèles de section circulaire avec son bras de liaison perpendiculaire, de section rectangulaire, présente des formes analogues. Le trou 33 de la branche horizontale 32 est enfilé sur l'un des picots 17 et repoussé jusqu'au voisinage de la surface de résine durcie 23. L'extrémité libre de la branche horizontale 32 de la languette 30 est ensuite soudée au picot 17 par une goutte de soudure 34. Pour la réalisation de la languette 30 on utilisera, de préférence, des alliages de cuivre et d'étain (avec éventuellement du plomb) appelés bronze - phosphore, ou des alliages de cuivre, de beryllium (et éventuellement de nickel) appelés bronze-beryllium, qui sont élastiques (utilisables pour la réalisation de ressorts conducteurs dans les instruments à bobine mobile) pour assurer un bon contact avec la surface de pièce inférieure 3 du noyau 1. La seconde opération destinée à la mise à la masse du noyau 1 consiste à créer, après le durcissement de la colle 4, une liaison galvanique entre les deux pièces 2, 3 du noyau 1. Cette liaison galvanique est obtenue par le badigeonage de leurs deux bouts de bras parallèles respectifs, accessibles de l'extérieur, par un gel graphité conducteur pour obtenir une couche conductrice 35 recouvrant de l'extérieur les deux bouts et la colle 4 qui les réunit. On remarquera ici que d'autres solutions liquides ou épaisses de matériaux conducteurs, dont le solvant s'évapore et qui laissent en place une couche conductrice, telle que, par exemple, une encre d'argent conductrice ou un vernis métallique. L'invention est applicable non seulement à des transformateurs du type décrit, mais également à d'autres modes de réalisation de transformateurs d'impulsions à noyau magnétique I composé de deux pièces en ferrite, réunies ensemble par collage et sans pièce métallique, dont elle doit assurer la mise à la masse. I1 est à noter que ce noyau 1 peut également être composé d'une pièce en "U" et d'une pièce en "I". REVENDICATIONS 1. Transformateur d'impulsions, notamment pour générateur de très hautes tensions, du type comportant un noyau magnétique (1) composé de deux pièces en ferrite (2,3) réunies au moyen d'un colle (4) isolante et des carcasses (5,6) coaxiales destinées à porter respectivement des enroulements primaires et secondaires, dont la carcasse intérieure (5) est enfilée sur- l'un des bras de l'une (3) au moins des pièces en ferrite (2,3), caractérisé en ce qu'il comporte en outre, une languette métallique conductrice (30) dont une partie (31) est introduite entre la paroi intérieure (25) de la carcasse intérieure (5) et la face extérieure du bras de la pièce (3) en ferrite qui y est enfilée et dont l'autre partie (32) qui en émerge, peut être galvaniquement reliée à un point de masse. 2. Transformateur suivant la revendication 1, du type comportant des picots ou broches métalliques (17) régulièrement espacés sur un arc de cercle, destinés à être reliés par soudure aux extrémités de quelques uns des enroulements, caractérisé en ce que l'autre partie (32) émergeante de la languette (30) comporte un trou (33) dans lequel est enfilé l'un des picots (17) auquel elle est reliée par soudure (34). 3. Transformateur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la languette est réalisée en un alliage de cuivre ayant des propriétés élastiques, telles que le bronze-phosphore ou le bronze-beryllium. 4. Transformateur suivant l'une des revendications précédentes, du type dans lequel l'un au moins des joints collés (4) entre les deux pièces en ferrite (2, 3) est accessible de l'extérieur, caractérisé en ce que les deux bouts respectifs de deux pièces (2,3) ainsi que le joint en colle (4) sont recouverts d'une couche conductrice (35) continue établissant une liaison galvanique entre elles. 5. Tranformateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche conductrice (35) est obtenue à partir d'un gel graphité. 6. Application d'un transformateur suivant l'une des revendications précédentes à un générateur de très hautes tensions, notamment destiné à polariser des électrodes d'un tube à rayons cathodiques.