Brevet FR2556542A1 — publié le 19850614

La présente invention se rapporte à la régulation de la dimension de la trame d'un système de balayage de télévision o le potentiel d'accélération dans un téléviseur varie. Le potentiel d'accélération, ou la tension finale pour les faisceaux d'électrons d'un tube à rayons cathodi- ques d'un téléviseur, est usuellement obtenu du circuit à haute tension du transformateur de sortie horizontale. La largeur de chaque ligne horizontale de la trame variera avec les variations du potentiel d'accélération, la largeur augmentant avec la diminution de la tension finale. Cet effet est couramment appelé respiration. Une diminution de la tension finale peut être provoquée par des charges importantes de courant desfaisceaux du circuit à haute tension du transformateur de sortie, par suite d'une forte luminosité de la visualisation. La largeur d'une ligne de trame est également déterminée par la grandeur de la tension appliquée à l'enroulement de déviation horizontale pendant l'intervalle d'aller du cycle de déviation, la largeur de la ligne de trame diminuant avec la diminution de la tension appliquée à l'enroulement. La tension aux bornes de l'enroulement est fréquemment dérivée d'une tension régulée couplée au circuit de déviation horizontale. Une charge vidéo impor- tante aura pour résultat une augmentation du courant de charge tiré de la source de tension régulée par le circuit haute tension. Pour compenser les effets de la respiration, des circuits selon l'art antérieur comme celui révélé dans le brevet US N 3 444 426, au nom de M. E. Buechel, ont placé une résistance en série avec la charge comprenant l'étage de sortie horizontale. La chute accrue de tension à travers la résistance, alors qu'une charge vidéo impor- tante se produit, diminue la tension dans l'enroulement déflecteur, diminuant ainsi la largeur d'une ligne de la treme. Une telle tentative de régulation de la largeur d'une ligne de la trame augmente cependant de manière non souhaitable la dissipation de puissance. Dans d'autres circuits selon l'art antérieur, comme cela est révélé dans le brevet US N 4 104 567 au nom de Peer et autres, le courant de charge est détecté par un amplificateur d'erreur qui commande le temps de passage à la fermeture d'un thyristor. Le temps de conduction du thyristor est contrôlé en réponse à des variations du courant de charge pour contrôler la grandeur de la tension d'excitation du circuit déflecteur, afin de maintenir une largeur sensible- ment constante de la trame. Selon un aspect de l'invention, un système de déviation comprend un enroulement déflecteur couplé à un générateur de déviation qui produit des courants de balayage d'aller et de retour dans l'enroulement déflecteur. Un transformateur qui contient des premier et second enroulements de transformateur, o est développée une tension en courant alternatif à la fréquence de déviation, est couplé au générateur de déviation. Un circuit final tire son courant de charge du second enroulement du trans- formateur. Une inductance, à travers laquelle est développée une tension qui correspond au courant de charge, est couplée au transformateur. Une première tension est développée à partir de la tension à travers l'inductance à une borne du premier enroulement du transformateur pour contrôler l'amplitude du courant de balayage d'aller, o des valeurs différentes du courant de charge produisent des valeurs différentes de la tension dans l'inductance pour stabiliser la largeur de la trame. Des variations de la charge de courant des faisceaux appliquées par le circuit final peuvent provoquer des variations correspondantes de l'intervalle de retour. Par exemple, une augmentation du courant de faisceau, qui peut provoquer une diminution de la tension finale, peut provoquer une augmentation de l'intervalle de retour et une augmentation correspondante de la largeur de la trame. Il est souhaitable de maintenir un intervalle constant de retour lorsque la grandeur du courant des faisceauxchange. En conséquence, la présente invention a pour caractéristique que des variations de l'intervalle de retour, pouvant être provoquées par les variations correspondantes du courant de faisceausont réduites. La réduction des variations de l'intervalle de retour est accomplie en modulant l'inductance qui est couplée aux bornes de l'enroulement déflecteur. Ainsi, le circuit de l'invention maintient une largeur de trame et un intervalle de retour sensiblement constants. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appara tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 illustre un circuit de déviation selon l'invention; - les figures 2a et 2b illustrent, respectivement, des formes d'onde utiles pour expliquer le circuit de déviation de la figure 1; - la figure 3 illustre un second mode de réalisa- tion d'un circuit de déviation selon l'invention; et - la figure 4 illustre un troisième mode de réalisation d'un circuit de déviation selon l'invention. Dans un circuit de déviation 200, illustré sur la figure 1, une tension continue et filtrée VB est développée à une borne 48. La tension VB est appliquée par une source d'alimentation en courant 45 qui peut être du type enmode commuté. Un circuit 70 de réglage de la largeur de la trame, selon un aspect de l'invention, est couplé entre la borne 48 et des bornes 50a et 50b respec- tivement d'un circuit de déviation horizontale 200 pour développer une surtension B+ à la borne d'entrée 50C. La borne d'entrée 50a est couplée par des enroulements primaires 53b et 53a en série d'un transformateur de retour de sortie horizontale 53 à un générateur de déviation horizontale 86 du circuit de déviation horizon- tale 200. A titre d'exemple, le rapport des enroulements 53b et 53a est de 15:85 et l'inductance combinée est de mH. La borne 50b est couplée à la jonction entre les - enroulements primaires 53b et 53a du transformateur de retour 53. Un enroulement de déviation horizontale 81 est couplé au générateur de déviation horizontale 86. Le générateur 86 comprend une bobine d'inductance de linéarité 83 et un condensateur d'aller 62 qui sont couplés en série à l'enroulement de déviation 81, un condensateur de retour 80 et un commutateur d'aller 87 comprenant un transistor de sortie horizontale 88 et une diode d'amortis- sement 89, pour produire un courant de balayage dans l'enroulement de déviation 81 à chaque cycle de déviation horizontale. Le générateur de déviation horizontale 86 est couplé à une borne 90 de l'enroulement primaire 53a du transformateur de retour 53. Un circuit conventionnel formant oscillateur horizontal synchronisé et d'attaque 85 applique des signaux de commande de commutation à l'élec- trode de commande ou base du transistor de sortie horizon- tale 88 pour mettre le transistor en circuit pendant l'intervalle d'aller horizontal et pour mettre le transistor hors circuit pour amorcer l'intervalle de retour horizontal. Un enroulement haute tension 53c du transformateur de retour 53 est couplé à un circuit conventionnel à haute tension 63 pour développer un potentiel final d'accéléra- tion pour le courant des faisceaux du tube-image. Le circuit 70 de réglage de la largeur de la trame comprend une bobine d'inductance 51 et une diode de redressement 52 couplées en série entre la borne 48 et la borne 50b, une prise entre les enroulements primaires 53a et 53b du transformateur de retour 53. Le circuit 70 de réglage de la largeur de la trame comprend également un condensateur 49 couplé entre la borne 48, la borne de sortie de la source de tension 45 et la borne 50a. En fonctionnement, le commutateur de déviation 87 est conducteur pendant l'intervalle d'aller. Lorsque le commutateur de déviation 87 est conducteur, il isole le transformateur 53 du circuit de déviation 86. Un courant primaire i2 en rampe vers le haut dans les enroulements primaires 53a et 53b augmente l'énergie stockée dans le transformateur de retour 53 pendant l'intervalle d'aller. Cette énergie stockée compense les pertes dans le circuit de déviation 86 et excite le circuit haute tension 63 pendant l'intervalle de retour, lorsque le commutateur 87 est ouvert. Le générateur de déviation 86 forme, avec le transformateur 53, un circuit résonant de retour. L'énergie stockée dans le transformateur 53 et l'enroulement de déviation 81, pendant l'intervalle d'aller, est transférée au condensateur de retour 80 pour produire une tension de retour VR aux bornes du condensateur 80, pendant l'inter- valle de retour. La figure 2a illustre la forme d'onde de la tension V2 dans l'enroulement primaire 53b. La tension V2 forme une impulsion de retour pendant l'intervalle de retour ta à t5. La figure 2b illustre un premier exemple de la forme d'onde de courant i la dans la bobine d'inductance 51 et le courant i2a dans l'enroule- ment 53a du transformateur pendant des conditions de courant final relativement faible des faisceaux. La figure 2b illustre également un second exemple de la forme d'onde de courant ilb dans la bobine d'inductance 51 et le courant associé i2a dans l'enroulement 53a du transformateur pendant des conditions d'un courant final des faisceaux qui est supérieur à celui du premier exemple. On suppose, par hypothèse, que la bobine d'inductance 51 a une inductance nulle. Dans un tel cas hypothétique, le condensateur 49 est chargé à peu près au niveau de tension V2 pendant l'intervalle d'aller. Comme cela est illustré par l'exemple de la figure 2a, la tension d'aller V2 est à peu près égale à 1/8 la valeur crête à crOte de la tension V2 pendant l'intervalle de retour. La borne 50a est à un potentiel plus élevé que la borne 50b et la tension aux bornes du condensateur 49 s'ajoute en série à la tension VB pour produire la sur- tension B+. Dans le circuit de déviation 200 de la figure 1, la bobine d'inductance 51 a en fait une inductance non nulle. Par conséquent, la tension aux bornes du condensa- teur 49 devient fonction du courant de charge dans le circuit haute tension 63. De même, pendant l'intervalle de retour, le circuit 70 de largeur de la trame sert d'inductance dont la valeur est modulée par le courant de charge dans le circuit haute tension 63, comme on le décrira en détail ci-après. Pendant l'intervalle de retour, la polarité de la tension de retour V2 est telle que le courant i1 devienne progressivement de plus en plus faible. Lorsque la tension dans la diode 52 change de polarité, en un certain point pendant l'intervalle de retour, le courant i1 arrête de s'écouler. L'allure du changement di2/dt du courant primaire i2 du transformateur, est par exemple contrôlée par la tension B+ pendant l'intervalle d'aller tl à t2 de la figure 2b; il est contrôlé par la tension VR de la figure 1, pendant l'intervalle de retour. Le taux de changement di2/dt n'est pas sensiblement affecté par le courant des:faisceaux à haute tension. Une augmentation du courant des faisceaux à haute tension dans le circuit 63 de la figure 1 provoque une augmentation correspondante du courant i1. Comme le courant i1 commence sous forme de courant nul, au début de 1 'intervalle d'aller tl de la figure 2b, son taux de changement di1/dt est fonction du courant des faisceaux. Comme cela est illustré par les premier et second exemples de la figure 2b, la valeur de dila/dt pendant l'intervalle d'aller est plus faible que celle de dilbdt. Le taux de changement di1/dt, pendant l'intervalle d'aller tl à t2, est contrôlé par la tension dans la bobine d'inductance 51 de la figure 1. Comme la tension d'aller V2 est relativement indépendante du courant des faisceaux, la tension aux bornes du condensateur 49 diminue lorsque le courant des faisceaux augmente donc la tension aux bornes de la bobine d'inductance 51 peut augmenter. Inversement, lorsque le courant des faisceaux diminue, la tension aux bornes de la bobine d'inductance 51 diminue et la tension aux bornes du condensateur 49 augmente. La tension aux bornes du condensateur 49 est ajoutée en série à la tension VB pour produire une sur- tension B+. Sans aucune perte de charge et du circuit, le courant i1 est sensiblement zéro et le condensateur 49 se charge à la tension d'aller V2. A un niveau haut de courant i1, toute la tension d'aller V2 est développée dans la bobine d'inductance 51 et la tension dans le condensateur 49 est nulle. Par conséquent, la surtension B+ varie entre la tension VB, correspondant au niveau haut du courant des faisceaux et la tension VB plus la tension d'aller V2 correspondant au courant nul des faisceaux. Un déplacement de la patte 50b du transformateur 53 vers la borne 90 provoque une augmentation de la tension d'aller V2, forme une plus large plage de variation de la tension B+ et provoque une augmentation de la contribu- tion de la bobine d'inductance 51 à l'inductance du transformateur 53 qui est couplé pendant l'intervalle de retour, comme on le décrira ci-après. Lorsque le courant final augmente, avec pour résultat une diminution de la tension finale, la tension B+ diminue. La tension B+ règle l'amplitude du courant d'aller iy dans l'enroulement déflecteur 81. Cela est ainsi parce que la tension dans le condensateur d'aller 62 qui produit le courant d'aller iy est à peu près égale à la tension B+. En conséquence, une augmentation du courant final, qui provoque une augmentation correspondante du courant i1 et qui est accompagnée d'une diminution de la tension finale, provoque une diminution correspondante de la tension B+ . La diminution de la tension B+ a tendance à stabiliser la largeur de la trame, comme on l'a précédemment expliqué. A la fin de l'intervalle d'aller, au temps t2 de la figure 2b, l'énergie stockée dansla bobine d'induc- tance 51 de la figure 1 dépend du courant des faisceaux. Par conséquent, la diode 52 reste conductrice pendant un certain temps, pendant l'intervalle de retour qui dépend également du courant des faisceaux: au premier exemple d'une faible charge de courant des faisceaux, jusqu'au temps t3 de la figure 2b, et dans le second exemple de forte charge de courant des faisceaux, jusqu'au temps t4 ultérieur. Pendant la période o la diode 52 de la figure 1 est conductrice, pendant l'intervalle de retour, la bobine d'inductance 51 est couplée en parallèle à l'enrou- lement 53_ du transformateur 53, forçant l'inductance de l'enroulement primaire 53a couplé à la borne 90 à être plus faible. Cet abaissement de l'inductance de l'enroule- ment primaire a pour résultat une plus forte fréquence de résonance de retour, et un raccourcissement correspondant de l'intervalle de retour. Plus la diode est longtemps conductrice pendant l'intervalle de retour, plus élevée est la fréquence de résonance de retour. Ainsi, la charge de courant des faisceaux a tendance à provoquer une modulation de l'intervalle de retour. Cette modulation compense la tendance de l'inter- valle de retour à augmenter avec l'augmentation du courant des faisceaux lorsqu'aucun schéma de compensation, comme un circuit de réglage de la largeur de la trame 70,n'est employé. Une telle augmentation de l'intervalle de retour se produit parce que la charge capacitive du tubeimage qui est couplé au circuit à haute tension 63 charge le circuit résonant de retour du circuit de déviation 86. De manière avantageuse, la compensation de la trame est obtenue en utilisant des composants réactifs, plutôt que des charges résistives. Par conséquent, la perte correspondante d'énergie dans le circuit 200 de la figure 1 est faible. Le réglage passif de la tension B+ et de l'inductance modulée du circuit 70 a pour résultat une largeur de trame sensiblement constante sur toute la gamme du courant des faisceaux. Le temps rapide de réponse du circuit 70 présente l'avantage supplémentaire d'une meilleure performance de barres blanches de la visualisation de l'écran. Au premier exemple d'une charge de courant faible des faisceaux, o l'on a i1 = ila, avec la tension VB de 111 volts, on peut donner comme exemple les valeurs qui suivent du circuit de la figure I: tension B+ = 118 volts, tension VR = 1.040 volts, intervalle de retour tR = 11,8 millisecondes, courant de déviation crête à crête iy = 3,15 ampères et tension finale = 24,4 kV. Au second exemple de la charge élevée de courant des faisceaux, o le courant i1 = ilb, avec la tension VB qui est la même, de 111 volts, les valeurs qui suivent illustrent le circuit de la figure I: tension B+ = 111 volts, tension VR = 920 volts, intervalle de retour tR= 12 microsecondes, courant de déviation crête à crête iy = 2,9 ampères et tension finale = 21,7 kV. Les figures 3 et 4 montrent d'autres modes de réalisation respectivement du circuit de déviation 200 de la figure 1. Des chiffres identiques sur les figures 1, 3 et 4 indiquent des articles ou fonctions semblables. Le principe du fonctionnement du circuit de déviation 200' ou 200" des figures 3 et 4 respectivement o le circuit 70 de réglage de la trame et le transformateur de retour 53 de la figure 1 sont modifiés par rapport à la figure 1, est semblable à celui du circuit de déviation 200 de la figure 1. Dans le circuit de déviation 200' de la figure 3 par exemple, le condensateur de filtrage 49 est couplé entre la borne 50a et la masse. Le condensateur 49 de la figure 3 est calibré à une plus haute tension que le condensateur 49 de la figure 1. Dans le circuit de déviation 200" de la figure 4 par exemple, l'enroulement 53b qui remplace la bobine d'inductance 51 de la figure I est couplé par inductance mutuelle au transformateur de retour 53. L'enroulement 53b de la figure 4 est couplé à une armature du condensateur 49. La jonction entre le condensateur 49 et l'enroulement 53b de la figure 4 est couplée à la borne 50a de l'enroulement primaire du transformateur de retour 53. L'enroulement primaire 53a du transformateur 53 de la figure 4nécessite le même nombre de spires que la combinaison des enroulements 53a et b du circuit 200 de la figure 1. De manière avanta- geuse, dans le circuit 200" de la figure 4, la bobine d'inductance 51 de la figure 1 est inutile parce que l'inductance de fuite est utilisée à sa place. REVENDI C AT I 0 N S 1.- Système de déviation avec stabilisation de la largeur de la trame, du type comprenant: un enroulement déflecteur; un générateur de déviation couplé audit enroulement déflecteur pour produire un courant de balayage d'aller et un courant de balayage de retour dans ledit enroulement déflecteur qui définit des intervalles'correspondants d'aller et de retour dans chaque période de déviation; un transformateur couplé audit générateur de déviation et comprenant des premier et second enroulements de transformateur o est développée une tension en courant alternatif à la fréquence de déviation; un circuit final couplé audit second enroulement du transformateur pour produire une tension finale qui tire un courant de charge dudit second enroulement du transformateur; une source de tension d'excitation couplée audit transformateur; une inductance couplée audit transformateur; caractérisé par un premier moyen (49 ou 52) couplé audit trans- formateur (53) pour développer, dans ladite inductance (51), une tension qui correspond audit courant de charge; et un moyen (52 ou 49) qui est sensiblement commandé par ladite tension dans ladite inductance pour développer à une borne (50a) dudit premier enroulement (53b) du transformateur, une première tension qui contrôle l'ampli- tude du courant de balayage d'aller, o des valeurs diffé- rentes du courant de charge produisent des valeurs diffé- rentes de la tension dans ladite inductance (51) pour stabiliser la largeur de la trame. 2.- Système de déviation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen comprend un redresseur (52) couplé au transformateur (53) qui redresse une tension d'une première polarité de ladite tension à la fréquence de déviation d'une quantité qui est contrOlée par la tension dans ladite inductance (51)-pour produire la variation de ladite tension d'aller. 3.- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le redresseur précité comprend une diode (52). 4.- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première polarité de la tension à la fréquence de déviation dans le transformateur de déviation (53) polarise le redresseur (52) en direct pour développer un courant d'entrée dans l'inductance (51) qui compense les pertes d'énergie dans l'enroulement déflecteur (81), et une seconde polarité de la tension à la fréquence de déviation dans ledit transformateur de déviation diminue suffisamment le courant d'entrée pour décommuter le redresseur (52). 5.- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le redresseur (52) est polarisé en direct pendant une partie de l'intervalle de retour qui varie en durée selon le courant de charge. 6.- Système de déviation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen développant une tension comprend un premier condensateur (49) qui est couplé à la borne (50a) du premier enroulement (53E) du transformateur pour y développer une tension continue. 7.- Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier condensateur (49) est couplé en série à la source (45) de tension d'excitation pour produire la première tension qui est la somme de la tension dans le condensateur (49) et de la tension (VB) de la source (45) de tension d'excitation. 8.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de déviation (86) comprend un condensateur d'aller (62) qui fournit le courant de balayage d'aller, et en ce que la première tension est couplée à une armature du condensateur d'aller (62) pour contrôler la tension dans ledit condensateur d'aller (62). 9.- Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite première tension (B+) est appliquée à l'armature du condensateur d'aller (62) pour charger sensiblement ledit condensateur d'aller à la valeur de ladite première tension. 10.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de déviation (86), l'inductance (51) et l'enroulement déflecteur (81) forment un circuit résonant de retour pendant l'intervalle de retour, et sont couplés de manière à réduire des variations du temps de retour alors que ledit courant de charge varie. 11.- Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier moyen précité comprend un redresseur (52) couplé à l'inductance (51), ledit redresseur étant polarisé en direct pendant une partie de l'intervalle de retour qui varie en durée selon le courant de charge, et en ce que le redresseur (52) couple l'induc- tance (51) dans le circuit résonant de retour de manière à stabiliser sa fréquence de résonance tandis que le courant de charge varie. 12.- Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'inductance (51) a tendance à augmenter la fréquence de résonance du circuit résonant de retour (86, 51, 81) lorsque le redresseur (52) est polarisé en direct et à diminuer la fréquence résonante de retour lorsque ledit redresseur (52) est déconnecté. 13.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier enroulement (53a, 53b) du transformateur comprend une prise intermédiaire (50b) pour coupler le courant à travers l'inductance (51) au générateur de déviation (86). 14.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inductance (53b) est magnétiquement couplée au transformateur de déviation. 15.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inductance (53b) est incorporée dans le premier enroulement du transformateur. 16.- Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'inductance (53b) est couplée entre une borne extrême (en 52) du premier enroulement (53a) du transformateur et sa prise intermédiaire (50a). 17.- Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que le premier moyen de développement de tension comprend un condensateur (49) couplé entre la prise intermédiaire (50a) et un conducteur commun (masse) du système de déviation pour développer la première tension entre la prise intermédiaire et le conducteur commun du système de déviation. 18.- Système selon la revendication 1, - caractérisé en ce que l'amplitude de la première polarité de la tension à la fréquence de déviation détermine la gamme des variations du courant de balayage d'aller que peut produire le premier moyen de développement de tension précité (49 ou 51). 19.- Système de déviation avec stabilisation de l'intervalle de retour, du type comprenant: un enroulement déflecteur; un générateur de déviation couplé audit enroulement déflecteur pour produire un courant de balayage d'aller et de balayage de retour dans ledit enroulement déflecteur qui définit des intervalles correspondants d'aller et de retour dans chaque période de déviation, ledit générateur de déviation comprenant un condensateur de retour qui forme un circuit résonant de retour avec ledit enroulement de déviation, et un condensateur d'aller qui forme un circuit résonant d'aller avec ledit enroulement de déviation; un transformateur couplé audit générateur de déviation et comprenant des premier et second enroulements de transformateur o une tension alternative à la fréquence de déviation est développée; une source de tension d'excitation couplée audit transformateur; un circuit de charge couplé audit second enroulement du transformateur pour produire une tension de charge qui tire un courant de charge dudit second enroulement du transformateur; caractérisé par une inductance (51) couplée au circuit résonant de retour (80, 62, 83, 81) pendant l'intervalle de retour, ladite inductance étant couplée de manière conductrice au condensateur d'aller (62); et une diode (52) pour coupler ladite inductance (51) audit circuit résonant de retour pendant l'intervalle de retour, ladite diode développant un courant d'entrée dans ladite inductance qui est en rapport avec le courant de charge, ledit redresseur se trouvant polarisé en direct pour être conducteur du courant d'entrée lorsque la tension à la fréquence de déviation change de polarité pour une première polarité et en ce qu'une seconde polarité de la tension à la fréquence de déviation dans le trans- formateur de déviation (53) diminue suffisamment le courant d'entrée pour déconnecter la diode (52) pendant une partie de l'intervalle de retour afin de faire varier, selon la durée de ladite partie de l'intervalle de retour, la fréquence de résonance du circuit résonant de retour pour stabiliser l'intervalle de retour lorsque le courant de charge varie.