Brevet FR2655475A1 — publié le 19910607

La présente invention se rapporte à un dispositif de blindage électromagnétique pour transformateur d'alimentation à découpage. Les alimentations à découpage équipent actuellement la grande majorité des téléviseurs et des moniteurs pour installations informatiques Chacune de ces alimentations est pourvue d'un transformateur placé sur un chassis, qui est lui même positionné en dessous du tube cathodique du téléviseur ou du moniteur. Ces alimentations fonctionnent par hachage, ou découpage, du courant, et ce découpage a pour effet néfaste d'induire, au niveau du transformateur, des rayonnements électromagnétiques parasites qui viennent agir sur les récepteurs électromagnétiques que constituent en particulier les bobines déflectrices du tube cathodique Il en résulte des perturbations d'image qui sont plus ou moins importantes, c'est-à-dire plus ou moins visibles, selon la valeur de la fréquence de découpage, la position géographique du transformateur, et la sensibilité des bobines déflectrices. Dans le cas o il s'agit d'une fréquence de découpage synchronisée et de valeur fixe, ces perturbations électromagnétiques existent bien, mais elles ne se matérialisent fort heureusement pas sur l'écran car elles apparaissent pendant un laps de temps o le spot balayage est sur sa phase de retour. En revanche, certaines alimentations à découpage fonctionnent à une fréquence qui varie de manière importante en fonction de la puissance électrique demandée par le téléviseur ou le moniteur, en fonction de sa tension d'alimentation, et en fonction de ce qui va être demandé au transformateur Cette fréquence de découpage varie alors constamment, et il en résulte un phénomène de battement entre cette dernière et la fréquence, fixe, de balayage du spot du téléviseur ou du moniteur Ce battement de fréquences produit sur l'écran un phénomène de pollution d'image qui se traduit visuellement par un "moirage" horizontal plus ou moins sombre, c'est-à-dire par une bande grisâtre qui défile sur l'écran du tube cathodique, ce qui n'est bien entendu pas admissible dans la grande majorité des cas Comme il n'est généralement pas possible de déplacer géographiquement le transformateur de découpage d'une distance suffisante (il faudrait alors le sortir complètement du chassis du téléviseur ou du moniteur), il convient de trouver une autre solution pour remédier à ce phénomène de pollution d'image. Il serait pensable, en premier lieu, d'inverser le champ électromagnétique parasite émis par le transformateur de découpage, en inversant ses bobinages pour déplacer ce champ Un tel palliatif s'avère malheureusement insuffisant pour éviter efficacement la pollution d'image précitée, et il convient donc finalement de prévoir un dispositif de blindage de ce transformateur. Un premier dispositif de blindage, existant actuellement sur ces transformateurs, est constitué par un capot métallique qui enveloppe totalement le transformateur, ce qui donne bien entendu un excellent résultat du point de vue de la protection contre les pollutions d'image précitées Il s'agit cependant là d'une pièce de grand volume, onéreuse en coût de fabrication (ne serait-ce que par le prix de la matière première) En outre, ce capot très enveloppant tend à réduire les distances de sécurité entre les deux circuits primaire et secondaire du transformateur, car il passe à proximité de certaines sorties de câble ou de fils: pour respecter les normes obligatoires d'isolement galvanique, il est alors la plupart du temps nécessaire d'isoler l'intérieur de ce capot métallique par le dépôt d'une couche de matériau isolant Il est en outre généralement nécessaire d'isoler de la même façon sa partie extérieure, car ce capot arrive souvent à une distance des composants électroniques, situés sur la platine du téléviseur, qui est trop faible pour respecter les normes de sécurité Il en résulte une augmentation du prix de revient, déjà élevé, de cette pièce de blindage. Une autre solution de blindage consiste à prévoir une boucle magnétique, constituée par une bande annulaire en cuivre qui enserre la partie médiane du transformateur de manière parallèle à la platine sur laquelle ses broches de sortie sont soudées. S'agissant d'un transformateur en mode "couches", la mise en place de cet anneau dé blindage s'effectue directement par enroulement étroit et soudage de cette boucle autour du "ventre" du transformateur (c'est-àdire autour de la partie qui comporte son bobinage) Cette solution donne des résultats satisfaisants du point de vue de la protection électromagnétique, mais toutefois moins bons que celui obtenu par le blindage total précité Elle reste malgré tout onéreuse, car il s'agit d'une pièce rapportée qui doit être placée avec précision autour du transformateur, en l'enserrant étroitement pour éviter tout risque de déplacement (un tel risque serait contraire aux normes de sécurité), et sur laquelle on doit se livrer à une opération de soudure pour garantir sa mise en court- circuit. Par ailleurs, ces transformateurs en mode couches tendent de plus en plus à être remplacés par des transformateurs en mode "galettes", pour des raisons évidentes de facilité d'automatisation de leur mode de fabrication Un transformateur de ce type est représenté, sous référence générale 1 sur la figure 1 jointe. Sur cette figure, le noyau de ferrite du transformateur est désigné par la référence 2, les "galettes" par 3, les fils qu'elles guident et supportent par 4, et les broches d'entrées/sorties du transformateur par 5. Pour un tel transformateur, il n'est bien évidemment pas possible de prévoir un ruban métallique court-circuité lui enserrant le ventre, car les galettes 3 sont pourvues de parties saillantes de forme tourmentée. La solution qui est alors adoptée consiste à prévoir un capot 6 en matière plastique, qui enveloppe totalement le transformateur 1 comme représenté au dessin, et autour duquel a été préalablement fixée une boucle métallique de blindage 7, semblable en hauteur et épaisseur à elles prévues pour les transformateurs du type couche Cette pièce 6,7 vient se fixer par encliquetage sur le transformateur 1 Il s'agit encore là d'une pièce qui, comme la précédente, est onéreuse en coût de fabrication, et qui se prête mal à une mise en place automatique sur une chaîne de fabrication de ces transformateurs de découpage En outre, comme dans le cas précédent, les performances de protection électromagnétique obtenues ne sont pas absolument parfaites. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à un dispositif de blindage électromagnétique pour transformateur d'alimentation à découpage, destiné en particulier à équiper un téléviseur ou un moniteur, ce dispositif étant constitué par une petite pièce métallique en forme de cuvette ou coupelle, à fond plat et à bords évasés, le fond plat de cette cuvette étant conçu pour épouser la forme de la face supérieure du noyau de ferrite du transformateur, de telle sorte que cette pièce métallique puisse être aisément posée, et fixée par exemple par collage, sur ce noyau de ferrite avec ses bords évasés dirigés vers le bas à la manière d'un chapeau Ces bords évasés sont choisis de largeur suffisamment faible pour ne pas affecter l'isolement galvanique procuré par le transformateur, mais toutefois assez importante pour d'une part permettre la mise en place aisée (par exemple par robot) de cette coupelle sur le sommet du transformateur et pour d'autre part assurer la protection électromagnétique souhaitée Cette pièce est préférentiellement réalisée par emboutissage Elle se pose sur le noyau de ferrite après dépose préalable de colle sur celui-ci (un ou deux points de colle par exemple), cette colle étant avantageusement la même que celle utilisée pour coller entre eux les éléments de ce noyau de ferrite Ces opérations de collage et de mise en place s'effectuent aisément par une chaîne de robotisation automatique. De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence à la figure 2 jointe, qui représente, en perspective et à l'échelle 1, ce dispositif de blindage et son mode de mise en place sur un transformateur d'alimentation à découpage. En se référant à cette figure 2, le transformateur d'alimentation à découpage 1 de la figure 1 y est représenté en perspective, avec son noyau de ferrite 2, ses galettes 3, ses fils de connexions 4, et ses broches d'entrée/sortie 5. Le dispositif de blindage électromagnétique est constitué par une cuvette, ou coupelle, 7 en cuivre, réalisée par emboutissage Le fond plat 8 de cette coupelle est rectangulaire et a les mêmes dimensions extérieures que celles de la face rectangulaire supérieure 9 du noyau de ferrite 2 La coupelle 7 peut être en AI, laiton, etc Les bords 10 de la coupelle 7 sont évasés, avec un angle a par rapport à l'axe perpendiculaire au plan du fond 8 qui, étant de l'ordre de 15 à 20 degrés par exemple, est optimisée à la fois pour permettre la mise en place automatique aisée du chapeau 7 sur le dessus du transformateur 1 (comme indiqué en traits mixtes sur le dessin) avec les bords 10 orientés vers le bas, et pour assurer la protection électromagnétique souhaitée. La largeur L de ces bords 10 est choisie faible (de l'ordre de quelques millimètres par exemple): elle doit être suffisante pour faciliter au maximum la mise en place de la coupelle 7 sur la face supérieure 9 du noyau 2, mais pas trop importante pour, tout en assurant la protection électromagnétique souhaitée, respecter les normes de protection galvanique du transformateur. La forme simple, sans découpes ou aspérités risquant de provoquer des accrochages de pièces l'une à l'autre, de la coupelle de blindage 7, et sa petite taille permettent son alimentation aisée dans une chaîne automatique robotisée, avec bol vibrant, sans modification sensible des lignes de fabrication. Préalablement à la pose de la coupelle 7 par robot suivant la flèche F et avec les bords 10 orientés vers le bas sur le dessus 9 du transformateur 1, il est déposé, sur cette face supérieure 9 du noyau de ferrite 2, deux points de colle 11,12, cette colle étant avantageusement-la même que celle utilisée pour assembler en 13 les deux moitiés du noyau de ferrite 2 (ce qui est très avantageux du point de vue approvisionnement en colle, pour lequel aucun surcoit n'est de ce fait entraîné en pratique). Les performances de protection électromagnétique des bobines déflectrices des téléviseurs et moniteurs sont, avec ce dispositif de blindage, pratiquement parfaites. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, mais elle est, bien au contraire, susceptible d'être réalisée sous d'autres formes équivalentes. REVENDICATIONS 1 Dispositif de blindage électromagnétique pour transformateur d'alimentation à découpage, destiné en particulier à équiper un téléviseur ou un moniteur, caractérisé en ce qu'il est constitué par une petite pièce métallique ( 7) en forme de cuvette, ou coupelle, à fond plat ( 8) et à bords évasés ( 10), le fond plat ( 8) de cette cuvette ( 7) étant conçu pour épouser la forme de la face supérieure ( 9) du noyau de ferrite ( 2) du transformateur ( 1), de telle sorte que cette pièce métallique ( 7) puisse être aisément posée, et fixée par exemple par collage ( 11,12), sur ce noyau de ferrite ( 2) avec ses bords ( 10) orientés vers le bas à la manière d'un chapeau. 2 Dispositif de blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette petite pièce métallique ( 7) est réalisée par emboutissage. 3 Dispositif de blindage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les bords évasés ( 10) sont choisis de largeur (L) suffisamment faible pour ne pas affecter l'isolement galvanique procuré par le transformateur, mais toutefois assez importante pour d'une part permettre la mise en place aisée (F) de cette coupelle ( 7) sur le sommet ( 9) du transformateur ( 1) et pour d'autre part assurer la protection électromagnétique souhaitée. 4 Dispositif de blindage selon la revendication 3, caractérisé en ce que cette largeur est de l'ordre de quelques millimètres. Dispositif de blindage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle ( a) des bords ( 10) de la cuvette ( 7) par rapport à son fond ( 8) est optimisée à la fois pour permettre la mise en place automatique aisée du chapeau ( 7) sur le dessus du transformateur ( 1) et pour assurer la protection électromagnétique souhaitée. 6 Dispositif de blindage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle (ac) de ces bords ( 10) par rapport à l'axe perpendiculaire au fond plat ( 8) de la cuvette ( 7) est de l'ordre de 15 à 20 degrés. 7 Blindage électromagnétique pour transformateur d'alimentation à découpage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est apte à être fixé par collage ( 11,12) sur la face supérieure ( 9) du noyau de ferrite ( 2) du transformateur ( 1), au moyen de la même colle qui est utilisée pour réaliser la solidarisation ( 13) des éléments constitutifs de ce noyau de ferrite ( 2).