FR2515895A1 - Circuit et procede d'alimentation en energie de modules d'un systeme electronique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE SOURCE D'ALIMENTATION DESTINEE A UN SYSTEME ELECTRONIQUE. CETTE SOURCE COMPREND UN REDRESSEUR COMMANDE AU SILICIUM 20 DONT LES PERIODES DE CONDUCTION ET DE BLOCAGE ASSURENT LA REGULATION DE LA TENSION DE LA SOURCE EN UTILISANT UN EVENEMENT SE REPETANT CYCLIQUEMENT DANS L'UN DES DISPOSITIFS ALIMENTES PAR CETTE SOURCE. CET EVENEMENT PEUT ETRE LE CYCLE DE BALAYAGE OU DE RETOUR DU SPOT D'UN TUBE A RAYON CATHODIQUE. LE REDRESSEUR 20 EST COMMANDE PAR UN TRANSFORMATEUR DE RETOUR DU SPOT COMPRENANT DES ENROULEMENTS PRIMAIRE ET SECONDAIRE 16, 18 ET UN ENROULEMENT 14 DE COMMUTATION ET FAISANT PARTIE DU CIRCUIT DE DEVIATION HORIZONTALE DU TUBE. DOMAINE D'APPLICATION : ALIMENTATION DE SYSTEMES ELECTRONIQUES MULTIPLES TELS QUE DES VISUELS, DES JEUX ELECTRONIQUES, DES RADARS ET D'AUTRES EQUIPEMENTS A TUBE A RAYON CATHODIQUE.

Description

L'invention concerne les dispositifs d'ali-

mentation en énergie, et plus particulièrement, bien que non exclusivement, des dispositifs d'alimentation commandés par des dispositifs d'analyse pour terminaux d'ordinateur, écrans de visualisation de données, jeux électroniques, radars et autres systèmes basés sur des tubes à rayon cathodique. Des terminaux d'ordinateur, des écrans de

visualisation de données et autres sont généralement cons-

titués de modules séparés (tels que des claviers, des visuels à tube à rayon cathodique, des unités à disques souples et des unités logiques) Tous ces constituants

électroniques exigent habituellement des sources d'alimen-

tation de haute qualité, bien régulées Par conséquent, le visuel ou le terminal comporte également, d'une manière générale, un châssis d'alimentation en énergie indépendant

qui alimente les autres modules.

Les alimentations classiques en énergie pour

ordinateurs sont constituées d'unités de conception rela-

tivement perfectionnée, de coût élevé et totalement indé-

pendantes Avec la baisse continuelle du coût et de la taille des ordinateurs, le coût et la taille de ce type classique d'alimentation ressortent dans une proportion injustifiée de l'encombrement et du coût de l'ensemble

du système Il est donc nécessaire de réduire l'encombre-

ment et le coût des dispositifs d'alimentation sans affecter, en aucune manière, la qualité, le rendement élevé, la large plage dynamique, la régulation en fonction de la charge et le bon filtrage demandés par les dispositifs

électroniques sophistiqués.

L'invention a donc pour objet une source d'ali-

mentation perfectionnée, et notamment une source \d'alimen-

tation d'encombrement et de coût réduits L'invention a

également pour objet de réduire le coût des sources d'ali-

mentation en réutilisant des éléments existants, employés

par ailleurs dans le système L'invention a plus particu-

lièrement pour objet une source d'alimentation qui ré-utilise le transformateur commandant le retour du spot et employé dans une partie à haute tension d'un tube à rayon cathodique

comme élément principal du régulateur de la source.

Conformément à l'invention, ces objets, ainsi que d'autres objets, sont obtenus par l'utilisation d'une partie d'un circuit à haute tension d'un visuel à tube

à rayon cathodique comme partie d'une source d'alimentation.

En particulier, pendant le cycle de balayage du tube à rayon cathodique, un transformateur de retour de spot à haute tension, faisant partie du visuel, produit une commande

de phase synchrone qui rend conducteur un redresseur com-

mandé au silicium afin de réaliser à la fois l'alimentation classique en haute tension du tube à rayon cathodique et l'alimentation en un courant fort interrompu, qui est d'une fréquence aisément redressée et filtrée, pour produire un signal de sortie lisse et bien régulé A la fin du cycle de balayage et pendant la période de retour du spot, une impulsion négative apparait dans l'enroulement du transformateur de retour pour bloquer le redresseur commandé au silicium et interrompre le courant fort Le signal de sortie de la source d'alimentation est bien régulé et la fréquence du cycle de balayage est dans la

bande de 10-35 k Hz, avec une bande préférée d'environ 15-

k Hz Les fréquences particulières: 15,750 k Hz, 18,3 k Hz.

19,2 k Hz et 20,5 k Hz sont fréquemment utilisées commercia-

lement à l'heure actuelle Ces fréquences sont aisées à

filtrer pour satisfaire aux exigences d'un circuit électro-

nique La haute tension et la source d'alimentation peuvent être obtenues dans un dispositif intégré unique, demandant

un incombrement réduit et un faible nombre d'éléments.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un schéma simplifié d'une première forme préférée de réalisation de la source

d'alimentation selon l'invention, utilisant un transfor-

mateur de retour de spot et un redresseur commandé au

silicium assumant la fonction d'un dispositif de commuta-

tion;

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la figure 2 est un schéma simplifié d'une deuxième forme de réalisation de l'invention utilisant un transformateur à impulsions et un redresseur commandé au silicium; la figure 3 est un schéma simplifié d'une troisième forme de réalisation de l'invention utilisant un transformateur et un commutateur à transistor; la figure 4 est un schéma simplifié d'un

exemple du circuit d'alimentation selon l'invention, utili-

sant un transformateur de retour du spot pour la commande d'un redresseur commandé au silicium la figure 5 est un schéma simplifié d'une variante de l'invention utilisant un coupleur optique; la figure 6 est un schéma simplifié d'une autre variante de l'invention utilisant un transformateur de retour du spot de conception spéciale; la figure 7 est un schéma simplifié d'une autre forme de réalisation de l'invention danslaquelle un commutateur électronique est commandé de façon logique; et la figure 8 est un diagramme des temps

montrant des courbes de tension pour expliquer le fonction-

nement du circuit représenté sur la figure 7.

La figure 1 représente un filtre anti-parasites

(comprenant un redresseur et des condensateurs de fil-

trage) qui maintient une tension d'entrée redressée à

une borne 12 sous l'action d'un courant alternatif classi-

que et commercial (ou équivalent) appliqué à des bornes d'entrée 13 Le transformateur de retour du spot (équipant déjà le visuel à tube à rayon cathodique) comporte un enroulement 14 de commutation, un enroulement primaire 16

et un ou plusieurs enroulements secondaires 18 Le trans-

formateur de retour du spot est utilisé à la manière

d'un commutateur à grande vitesse pour ouvrir un commuta-

teur électrique La synchronisation avec le transformateur de retour du spot peut être établie par tout composant

convenable, par exemple un oscillateur de ligne, un trans-

formateur de commande de ligne, un enroulement séparé du transformateur de retour du spot, un condensateur en

série avec la carcasse ou autre.

La borne 12 est connectée à l'enroulement pri-

maire 16 au moyen de l'enroulement 14 de commutation et d'un commutateur électronique ayant la forme d'un thyristor ou de tout autre élément de la famille des thyristors, dans ce cas un redresseur commandé au silicium 20 La gâchette du redresseur est connectée par l'intermédiaire d'un transformateur 22 d'impulsions à un régulateur 24 de balayage horizontal Ainsi, le redresseur commandé au silicium devient conducteur à la fréquence du dispositif de balayage horizontal, établie par un régulateur 28 Le redresseur commandé au silicium se bloque lorsqu'une impulsion négative est induite dans l'enroulement 14 de

commutation, pendant la période de retour du spot.

Lorsque le redresseur commandé au silicium 20 conduit, l'enroulement primaire 16 du transformateur de retour du spot est excité afin d'induire une tension dans

l'enroulement secondaire 18 L'impulsion induite dans l'en-

roulement secondaire 18 est renvoyée à travers une diode 26 à un régulateur 28 qui fournit une tension de référence maintenant les caractéristiques souhaitées de la source d'alimentation La tension présente à la borne inférieure de l'enroulement primaire 16 {dans l'orientation de la figure 1) constitue un signal principal et utile qui alimente un circuit 30 de sortie de commande de déviation horizontale et une bobine de déviation 32 L'enroulement secondaire 18 alimente une ou plusieurs autres charges

convenables 36 du système à ordinateur.

A la place ou en plus du régulateur 24 de balayage horizontal, un transistor unijonction programmable peut être utilisé pour rendre périodiquement conducteur

le redresseur commandé au silicium 20.

Le redresseur commandé au silicium 20 devient conducteur au passage par zéro, ou à proximité du passage par zéro du signal de sortie du régulateur 24, afin d'appliquer une tension continue redressée qui est une fréquence bien régulée de mise en conduction Un redresseur 26 assure alors une réaction d'une impulsion induite dans l'enroulement secondaire 18 pendant le balayage horizontal, la réaction s'effectuant vers le régulateur 28 qui commande le régulateur 24, déclenchant le redresseur commandé au

silicium Un condensateur 34 de filtrage maintient une ten-

sion continue constante de référence qui dépend de la tension redressée provenant de la tension induite dans l'enroulement secondaire 18 En variante, le condensateur 34 peut être remplacé par une batterie rechargeable (par exemple une batterie au nickel-cadmium) qui maintient une tension constante Pour bloquer le redresseur commandé au silicium, le circuit utilise les effets de commutation

d'une impulsion négative de haute amplitude dans l'enrou-

lement 14 du transformateur de retour du spot, l'impulsion

négative apparaissant pendant la période de retour du spot.

Le cycle de travail du transformateur de retour du spot, commandé par la diode 26, comprend une période d'environ 85 % "en ligne" pendant le balayage horizontal et d'environ 15 % "hors ligne" pendant le retour du spot,

ce qui donne un signal de sortie efficace aisé à filtrer.

La conception et la capacité du transformateur de retour du spot sont déterminées de manière que ce dernier fournisse à la fois la haute tension classique au tube à rayon

cathodique et l'alimentation en courant continu redressée.

Ceci réduit à la fois le nombre de composants et l'en-

combrement total demandés.

La forme de réalisation de la figure 2 comporte un transformateur 38 à impulsions qui rend conducteur et bloque un commutateur électronique se présentant sous la forme d'un redresseur commandé au silicium 40 Le signal de sortie du redresseur 40 est filtré en 42 et appliqué à la borne B+ d'alimentation du circuit 44 de déviation horizontale Le signal de sortie du circuit 44 de déviation horizontale est appliqué à une horloge 46 qui commande périodiquement et alternativement le circuit 48 de déclenchement et un circuit 50 de commutation qui commandent, eux-mêmes, les impulsions de tension réduites dans le transformateur 38 pour rendre conducteur et bloquer le redresseur commandé au silicium 40 suivant tout

coefficient d'utilisation souhaité.

La forme de réalisation de la figure 3 comporte

une bobine d'arrêt 52 en série avec le circuit collecteur-

émetteur d'un commutateur électronique constitué d'un tran-

sistor 54 La sortie du transistor est reliée à un circuit 56 de déviation horizontale Un condensateur 58 filtre et lisse la tension de sortie Un circuit 60 de réaction applique la tension de sortie à un modulateur 62 de largeur

d'impulsion qui produit des impulsions à récurrence pério-

dique, de toute largeur souhaitée, établissant ainsi le

coefficient d'utilisation du transistor.

Dans chacun de ces dispositifs, il est prévu que la commutation périodique soit synchronisée sur la

période de balayage horizontal Cependant, l'invention pré-

voit également un fonctionnement en commutation d'énergie sur toute base de temps convenable et indépendante Chaque forme de réalisation comporte une commande de réaction partant d'un enroulement secondaire d'un transformateur; cependant, il est également possible de faire fonctionner

la réaction à partir de l'enroulement primaire.

On parvient à une plage fonctionnelle large

et dynamique de tensions et de courants grâce à l'utilisa-

tion de dispositifs de commutation à haute fréquence tels

qu'un redresseur commandé au silicium, un transistor uni-

jonction programmable et un transformateur de retour de spot dont la qualité résulte de sa conception L'utilisation de dispositifs à haute fréquence permet au système de réagir rapidement et avec précision à des variations finies

de la commande de réaction.

Le schéma de la figure 4 représente le circuit d'une forme pratique de réalisation de l'invention Une ligne d'alimentation commerciale en courant alternatif est reliée à des bornes d'entrée 64 qui sont connectées, par l'intermédiaire d'un fusible 65, d'une bobine d'arrêt 68 et d'une résistance chutrice 79, à une diode redresseuse 72 Un condensateur électrolytique 74 lisse et filtre la

tension redressée.

La tension redressée est appliquée de la diode 72 à la masse à travers un diviseur de tension 76, 78 et par l'intermédiaire d'un filtre parallèle 80 et d'une diode de Zéner 82 Ce montage maintient une tension de référence stable et bien régulée au centre du diviseur

de tension (point Pl) qui applique une tension différen-

tielle par l'intermédiaire de résistances 112, 144, 118

et 116 de manière que des variations apparaissant à l'en-

trée 64 à courant alternatif puissent être corrigées par

un ensemble simple de tensions de réaction.

La plus grande partie du courant provenant

de la diode redresseuse 72 est appliquée par l'intermé-

diaire de l'enroulement 14 de commutation à l'anode d'un redresseur commandé au silicium 84 L'enroulement 14 de commutation fait partie d'un transformateur de retour du spot ayant un enroulement primaire 16 et un enroulement

secondaire 18 Par conséquent, lorsque le redresseur com-

mandé au silicium 84 devient conducteur pour appeler un

courant important, une tension est induite dans les enrou-

lements primaire et secondaire Il est évident à l'homme

de l'art qu'une tension négative est induite dans l'enrou-

lement 14 de commutation pendant la période de retour du spot. La tension induite dans l'enroulement primaire 16 alimente le circuit 30 de commande des déviations horizontales, qui constitue une partie classique du visuel à tube à rayon cathodique Ce circuit 30 de déviation

horizcntale comprend un transistor 86 de commande, un tran-

sistor 88 de sortie et une diode 90 d'amortissement Etant donné que la réalisation et le fonctionnement d'un circuit de déviation horizontale tel que celui décrit sont bien connus, ils ne seront pas décrits plus en détail Une

caractéristique de l'invention est que ce circuit 30-

est alimenté à partir de l'enroulement primaire 16 du

transformateur de retour du spot.

La régulation du courant traversant le redres-

seur commandé au silicium 84 (qui, par suite, est une régulation du courant passant dans l'enroulement primaire 16) dépend d'un cycle commandé par des impulsions appliquées à la gâchette du redresseur commandé au silicium, le départ

du cycle étant commandé par un dispositif 92 de déclenche-

ment Ce dispositif 92 est un transistor unijonction pro-

grammable, parfois appelé "TUP" La fin de la période de conduction du cycle est établie par l'enroulement 14 de commutation qui induit une impulsion négative afin

de provoquer le blocage du redresseur commandé au silicium.

La commutation cyclique du transistor unijonction programmable 92 est commandée par le courant passant dans l'enroulement primaire 16 En particulier, au début de chaque cycle de balayage du tube à rayon cathodique, le

courant redressé commence à circuler de la diode redres-

seuse 72 à travers l'enroulement 14, un condensateur d'arrêt 94, une résistance 96, un condensateur 98 assumant la fonction d'un filtre de découplage, vers la masse, et une tension est induite dans l'enroulement primaire 16 En réponse à cette tension, un courant circule de l'enroulement primaire 16 à travers une résistance 100, un condensateur 102, une résistance 104 et une diode 106 d'isolement vers la grille du transistor unijonction programmable 92 Dans ce circuit, deux condensateurs 108 et 110 sont montés en

parallèle entre les bornes opposées de la diode 106 d'iso-

lement et la masse Les temps de charge et de décharge de ces deux condensateurs commandent les temps du cycle de fonctionnement du transistor unijonction programmable 92. Le fonctionnement repose sur l'amplitude du

courant continu appliqué à l'anode du transistor uni-

jonction programmable 92 Cette amplitude du courant conti-

nu est établie par la tension régulée apparaissant au point Pl et appliquée à la masse par l'intermédiaire d'un diviseur de tension comprenant une résistance 112, un potentiomètre 114 et une résistance 118 Le point milieu de ce diviseur de tension est relié par une résistance

116 à l'anode du transistor unijonction programmable 92.

Le cycle de fonctionnement du transistor unijonction pro-

grammable 92 peut être réglé par le potentiomètre 114.

Deux condensateurs de découplage 120, 122 maintiennent

une tension stable à l'anode.

Pour réaliser la synchronisation et maintenir la régulation, la résistance 100 et le condensateur 102 reçoivent une impulsion positive de l'enroulement 16 du

transformateur de retour du spot L'amplit ude de l'impul-

sion est réglée par une diode de Zéner 124 et elle est ajoutée à la tension de grille du transistor unijonction programmable 92, par l'intermédiaire de la résistance 104 et de la diode 106, de façon que le point de déclenchement soit tout à fait synchronisé avec la phase de sortie horizontale. Le transistor unijonction programmable 92 conduit pendant une période de temps prédéterminée après

l'apparition du courant dans l'enroulement 14 de commuta-

tion du transformateur de retour du spot, cette période de temps étant réglée par le potentiomètre 114 Lorsque le transistor unijonction programmable 92 devient conducteur, les charges emmagasinées dans les condensateurs 108 et 110 s'écoulent à travers le transistor 92, une bobine d'arrêt 132 et un condensateur 134 vers la gâchette du redresseur commandé au silicium 84 Cette décharge

est une impulsion de commande qui rend conducteur le re-

dresseur commandé au silicium 84 Un circuit 136 comprend une résistance et une diode montés en parallèle et constituant, ensemble,un trajet de décharge unidirectionnel

pour la bobine d'arrêt 132 et le condensateur 134.

Le redresseur commandé au silicium 84 reste conducteur pendant la partie nécessaire de la période de balayage du tube à rayon cathodique, tandis qu'une tension positive est présente aux bornes de l'enroulement 14 du transformateur de retour du spot Cependant, lorsque le circuit 30 de déviation horizontale arrive à la fin du balayage et au commencement de son cycle de retour du spot, une impulsion négative de grande amplitude apparaît dans l'enroulement 14 de commutation qui est relié à l'anode du redresseur commandé au silicium 84 Lorsque son anode devient plus négative que sa cathode, le redresseur commandé au silicium se bloque Au cours du cycle de balayage suivant, le processus se répète et le transistor unijonction programmable 92 rend conducteur le redresseur commandé au silicium 84 jusqu'au début du cycle de retour du spot Par conséquent, le signal de sortie du redresseur commandé au silicium 84 est constitué

d'une série périodique d'impulsions d'une polarité.

La résistance 140, la diode 126, la charge 136 et le condensateur 34 chargent l'enroulement secondaire 18 du transformateur de retour du spot Les diodes 26 se redressent et le condensateur 34 lisse la tension induite dans l'enroulement secondaire 18 La charge 36 peut être tout circuit auxiliaire convenable alimenté par le circuit

de la figure 4.

La tension présente sur la ligne 27 est détectée

à travers la résistance 140 comme signal de commande des-

tiné à maintenir une régulation de charge durant toutes

variations que la charge peut présenter dans son fonctionne-

ment normal Le signal détecté à travers la résistance 140 affecte la tension d'anode du transistor unijonction programmable 92 et règle le temps d'allumage du transistor unijonction programmable durant une période de balayage afin de donner un facteur de conversion en fonction des variations de la demande de la charge Si une fluctuation apparait dans le courant alternatif d'entrée appliqué aux bornes 64, elle se reflète à la fois au point Pl et sur la ligne 27 de manière qu'ils commandent ensemble la tension d'anode du transistor unijonction programmable

92 pour fournir un facteur de correction.

En fonctionnement, le courant alternatif commercial d'alimentation provenant de la ligne 64 est redressé en 72 et appliqué comme pôle de batterie B+ à l'enroulement 14 de commutation Un courant initial

passe dans l'enroulement 14, le condensateur 94, la résis-

tance 96 et le condensateur 98, vers la masse Le signal de sortie redressé de la diode 72 s'applique également au diviseur de tension 76, 78 pour établir une tension régulée par les diodes de Zéner 82 et 124, cette tension

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étant appliquée à la grille et à l'anode du transistor

unijonction programmable 92.

Une tension est induite dans l'enroulement primaire 16 et appliquée à travers la résistance 100, le condensateur 102, la résistance 104 et la diode 106 à la grille du transistor unijonction 92 Ce dernier devient conducteur et transmet les impulsions à la gâchette du redresseur commandé au silicium 84 qui, lui-même, devient conducteur et fournit un courant puissant pour alimenter le circuit 30 de déviation horizontale pendant la période

de balayage du tube à rayon cathodique.

A la fin de la période de balayage, le tran-

sistor 88 se bloque et une impulsion positive apparaît dans l'enroulement primaire 16 sous l'action normale et bien connue du transformateur Une tension négative est induite dans l'enroulement 14 de commutation afin de bloquer le redresseur commandé au silicium 84 pendant la période

de retour du spot du tube à rayon cathodique.

Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'uti-

liser une source d'alimentation totalement séparée, car l'enroulement primaire 16 du transformateur de retour du spot est excité et à demirégulé par le redresseur commandé au silicium 84 La tension induite dans l'enroulement

secondaire 18 constitue une source d'alimentation auxi-

liaire pour toute charge ou toutes charges convenables

36, durant l'intervalle de balayage horizontal, qui corres-

pond à environ 85 % de la période de conduction du redres-

seur 26 La fréquence de balayage horizontal est de

k Hz ou plus et elle est donc aisée à filtrer et à lisser.

Par conséquent, le transformateur de retour du spot, qui est déjà présent dans pratiquement tous les circuits de commande de tubes à rayon cathodique, est réutilisé comme source d'alimentation et dispositif de commande

pour produire une tension aisément filtrée et bien régulée.

La figure 5 représente une variante qui est sensiblement analogue à la forme de réalisation de la

figure 1 Les éléments communs aux deux formes de réalisa-

tion portent les mêmes références numériques Le principe

de la forme de réalisation de la figure 5 est que l'enrou-

lement secondaire 18 et les composants et les charges qui lui sont associés sont isolés électriquement de la ligne 13 d'alimentation en courant alternatif Dans ce cas, un coupleur optique 200 (habituellement une diode électroluminescente et un phototransistor ou autre) est monté dans le circuit pour assurer l'isolation entre la ligne 12 d'alimentation en courant alternatif et la charge

36 Ainsi, la charge 36 peut être constituée de tout équi-

pement alimenté à distance, pouvant être raccordé à un

coupleur par des contacts Cl, C 2, sans risque pour l'uti-

lisateur de toucher un point alimenté directement à partir de la ligne 13 Plusieurs de ces enroulements secondaires 18 peuvent constituer simultanément plusieurs sources d'alimentation isolées Etant donné que le coupleur optique isole effectivement les enroulements secondaires les uns des autres, des charges séparées peuvent être connectées à des enroulements secondaires distincts afin que les charges

ne soient pas affectées les unes par les autres.

La figure 6 représente à titre d'exemple deux

enroulements secondaires 18 A et 18 B Ces enroulements peu-

vent être complètement indépendants et totalement isolés l'un de l'autre Chacun d'eux peut être commandé par son propre circuit de réaction En variante, en utilisant diverses techniques de bobinage, plusieurs enroulements secondaires indépendants peuvent être formés à l'intérieur

d'un transformateur unique Dans ce transformateur à bobi-

nages multiples, un enroulement détecte le courant passant

dans tous les enroulements et transmet les signaux résul-

tants pour la régulation par réaction Les charges sont indiquées en CA et CB.

La figure 7 représente un circuit analogue aux circuits des figures 1 et 4 Les éléments ayant déjà été décrits portent les mêmes références numériques et

ils ne seront pas de nouveau décrits.

La charge 36 est alimentée par le dispositif

selon l'invention dans lequel la tension de sortie appa-

ratt entre des conducteurs 300 et 302 Cette tension de sortie est sujette à des variations analogiques qui dépendent des fluctuations affectant soit l'entrée de l'alimentation, aux bornes 64, soit la charge 36 La fonction du circuit est de fournir des signaux corrigés de commande pour s'opposer immédiatement aux variations analogiques et rétablir la stabilité de la tension. Un convertisseur analogique/numérique 304 est constitué d'un oscillateur à commande par tension qui génère un train continu d'impulsions ayant une fréquence

qui est une fonction de l'amplitude de la tension d'entrée.

Si la tension analogique présente entre les lignes 300 et 302 s'élève, la fréquence diminue et si la tension analogique descend, la fréquence augmente Ces impulsions

sont comptées par un compteur régressif 306 qui est pro-

grammé à l'avance pour compter un certain nombre d'impul-

sions et produire alors un signal de sortie La fréquence

de l'oscillateur commandé par tension et le compte program-

mé à l'avance dépendent de la résolution que l'on souhaite.

En même temps que le compteur 36 effectue un décomptage, un oscillateurpilote repositionnable 308 est mis en oeuvre pour détecter le commencement et la fin de chaque cycle de balayage horizontal A la fin de chaque cycle, l'oscillateur-pilote 308 produit une impulsion

qui repositionne et ramène à l'état normal tous les cir-

cuits. Une porte 310 est essentiellement une porte ET qui produit une impulsion lorsque le compteur régressif

306 atteint son compte programmé à l'avance.

Le fonctionnement du circuit de la figure 7 peut être expliqué au moyen du diagramme de tensions de la figure 8 Trois impulsions de balayage horizontal 312,

314 et 316 définissent deux cycles de balayage horizontal.

La courbe de la tension de sortie indique la tension appliquée entre les conducteurs 300 et 302 Arbitrairement, on peut supposer que l'amplitude pendant une période Vl est de 90 volts, par exemple Dans la période V 2, la charge commence à appeler un courant important et la tension tombe à, par exemple, 89 volts Pendant la période V 3, la tension est de nouveau de90 volts Dans la période V 4, la charge cesse d'appeler un courant important et la

tension s'élève à 91 volts, par exemple.

Durant la période de temps Vl, le signal de

sortie de l'oscillateur commandé par tension du conver-

tisseur 304 présente une fréquence stable fl Lorsque la tension entre les conducteurs 300 et 302 commence à tomber

durant l'intervalle de temps V 2, la fréquence de l'oscilla-

teur s'élève à f 2 Ainsi, le compteur 306 atteint rapide-

ment son compte préprogrammé "N' pour transmettre une im-

pulsion 318 de déclenchement, par l'intermédiaire de la porte 310, au redresseur commandé au silicium 84 afin de le rendre conducteur A la fin de la période de ligne,

l'oscillateur-pilote 308 produit une impulsion de repo-

sitionnement 320 qui bloque le redresseur commandé au sili-

cium 84 Ainsi, le redresseur commandé au silicium conduit pendant la période de temps relativement long comprise entre les impulsions 318 et 320 pour ramener la tension

de sortie au niveau initial de 90 volts.

Lors du cycle suivant, l'oscillateur 304 commandé par tension travaille de nouveau à la fréquence fi Cependant, dans cet intervalle de temps, la tension appliquée entre les conducteurs 300 et 302 s'élève et la fréquence de l'oscillateur descend à f 3 Ceci signifie qu'il faut plus de temps au compteur 306 pour atteindre son compte préprogrammé "N" et pour générer une impulsion 322 de déclenchement rendant conducteur le redresseur commandé au silicium 84 L'oscillateur-pilote 308 génère une impulsion 324 pour bloquer le redresseur commandé au silicium à la fin du cycle de balayage horizontal Cette fois, le redresseur commandé au silicium 84 a conduit pendant la période relativement courte comprise entre les impulsions 322 et 324 Par conséquent, la tension de

sortie revient à 90 volts pendant la période de temps V 4.

Un avantage de la source d'alimentation selon l'invention est qu'elle fonctionne à un rendement très supérieur au rendement normalement attendu de sources d'alimentation comparables, actuellement utilisées Ce rendement est dû au fait que des composants existants sont réutilisés Ainsi, toutes pertes, toute dissipation

de chaleur ou toutes autres fonctions consommant de l'éner-

gie existent déjà dans le système et ne se répètent donc pas dans la source d'alimentation De plus, le dispositif préféré fournit normalement la puissance totale nécessaire au tube à rayon cathodique et aux équipements associés, y compris les écrans de contrôle asservis, des systèmes

logiques et d'autres équipements périphériques.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit d'alimentation décrit

et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Circuit d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commutation électronique ( 20) destiné à produire une série redressée d'impulsions de tension continue, des moyens reliés à la sortie du

dispositif de commutation électronique et destinés à fil-

trer et lisser la tension redressée pour produire une ten-

sion continue stable et bien régulée, des moyens qui, sous l'effet de la tension lissée, ali mentent un dispositif de travail ayant son propre cycle de conduction et de blocage, un dispositif de commande qui, sous l'action dudit cycle, rend conducteur et bloque le dispositif de commutation électronique afin de régler la fréquence de la série d'impulsions de courant continu, afin que le cycle soit réutilisé comme dispositif de régulation de tension pour commander le dispositif de commutation électronique, et des moyens qui, en réponse au signal de sortie du dispositif de commutation électronique,

alimentent divers dispositifs.

2 Circuit selon la revendication 1, caractériséen ce que les impulsions de tension continue forment une

série d'impulsions de déviation horizontale.

3 Circuit selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le dispositif de commande comprend un transfor-

mateur ( 14, 16, 18) de retour de spot, ou bien un trans-

formateur d'impulsions ( 38) commandé par une horloge ( 46),

ou encore un modulateur ( 62) de largeur d'impulsions.

4 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un circuit logique ( 306) destiné à compter les impulsions de sortie d'un oscillateur ( 304) commandé par tension qui génère des impulsions à une fréquence dépendant du signal de sortie

de la source d'alimentation.

Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de commutation électronique est un thyristor ( 20 >, des moyens

réagissant au dispositif de commande, en un point déter-

miae de chaque période de conduction desdits cycles, de manière à appliquer un signal de conduction au thyristor, et des moyens réagissant au dispositif de commande, au commencement de chaque période de conduction dudit cycle,

de manière à appliquer un signal de blocage au thyristor.

6 Circuit selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le thyristor est un redresseur commandé

au silicium.

7 Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de travail est un visuel à tube à rayon cathodique et en ce que ledit cycle de conduction et de non-conduction est un cycle de balayage de déviation

horizontale et de retour du spot d'un tube à rayon catho-

dique. 8 Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor unijonction programmable ( 92) commandé, au commencement de chacune desdites périodes

de conduction, de manière à rendre conducteur le commuta-

teur électronique une période prédéterminée après le

commencement dudit cycle de conduction.

9 Procédé d'alimentation de modules d'un système électronique, caractérisé en ce qu'il consiste (a) à faire passer un commutateur électronique ( 20) par un cycle de conduction et de blocage sous l'action d'un événement se répétant cycliquement dans l'un des modules; (b) à filtrer et lisser le signal de sortie du commutateur pour produire une tension continue lisse et bien régulée; et (c) à appliquer ladite tension continue pour l'alimentation d'un autre desdits modules afin qu'un cycle apparaissant naturellement dans le premier module cité à l'étape (a)

soit réutilisé pour commander l'établisse-

ment et le maintien d'un signal constitué

d'impulsions de tension continue à fré-

quence stable, ce signal étant filtré

et lissé dans l'étape (c).

Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le module de l'étape (a) comprend un circuit de déviation horizontale de tube à rayon cathodique et en ce que l'événement se répétant cycliquement est un cycle

de balayage et de retour du spot se produisant dans le cir-

cuit de déviation, ledit circuit de déviation pouvant notam-

ment comprendre un transformateur ( 14, 16, 18) de retour

du spot connecté de manière à commander le cycle de con-

duction et de blocage du commutateur électronique.

11 Procédé selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que le module de l'étape (a) comprend un trans-

formateur d'impulsions ( 38) commandé par une horloge ( 46)

ayant un cycle de conduction/blocage qui dépend de la ten-

sion, ou bien un modulateur ( 62) de largeur d'impulsions

ayant un cycle synchrone de conduction/blocage.

12 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 9 à 11, caractérisé en ce que le commutateur électronique est un redresseur commandé au silicium ( 84),

un transistor unijonction programmable ( 92) pouvant no-

tamment être utilisé pour rendre conducteur le redresseur

commandé au silicium ( 84)en une période de temps prédé-

terminée après le commencement de chaque cycle dudit

événement se répétant cycliquement.

13 Circuit selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif de commutation électronique produit un signal de sortie transformé, avec un cycle dont environ 85 % sont constitués d'une période de

conduction et 15 % d'une période de blocage.

14 Procédé selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que le commutateur électronique produit un signal de sortie transformé avec un cycle dont environ % sont constitués d'une période de conduction et 15 %

d'une période de blocage.

15 Circuit d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comporte un transformateur de retour de spot comprenant des enroulements primaire ( 16), secondaire ( 18) et de commutation ( 14), un filtre de ligne comprenant

un redresseur ( 72) destiné à relier une source ( 64 > d'ali-

mentation en courant alternatif à l'enroulement de commu-

tation, des moyens comprenant un transistor unijonction programmable ( 92) destiné à générer une impulsion sous l'effet d'une tension redressée provenant de la source

d'alimentation en courant alternatif et appliquée à l'en-

roulement de commutation, et sous l'effet d'une tension présente sur les enroulements primaire et secondaire, un redresseur commandé au silicium ( 84) dont l'anode est connectée de manière à recevoir la tension redressée par l'intermédiaire de l'enroulement de commutation, des moyens

( 132, 134) destinés à transmettre ladite impulsion du transis-

tor unijonction à la gâchette du redresseur commandé au silicium, un circuit relié à la cathode du redresseur commandé au silicium afin d'être parcouru par un courant provenant de la source d'alimentation en courant alternatif et transmis, à travers le filtre de ligne, l'enroulement de commutation et le redresseur commandé au silicium, audit circuit pendant des périodes au cours desquelles le redresseur commandé au silicium conduit, et des moyens qui, sous l'action dudit circuit, établissent un cycle

de conduction/blocage dans les enroulements du transforma-

teur de retour de spot afin de faire commuter le redresseur commandé au silicium à une fréquence prédéterminée, de

l'ordre de 15 à 25 k Hz, et avec un cycle de sortie prédé-

terminé dont environ 85 % comprennent une période de

conduction et 15 % une période de blocage.

16 Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte un élément destiné à commander un circuit ( 30) de déviation horizontale de tube à rayon cathodique, lesdits 85 % étant constitués

par la période de balayage et lesdits 15 % étant consti-

tués par la période de retour du spot, le circuit pouvant

également comporter une charge ( 36) connectée à l'enrou-

lement secondaire.

17 Circuit selon l'une des revendications 5

et 15, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'isolation g O ) destiné à coupler les sorties de plusieurs circuits d'alimentation afin que chacun de ces circuits puisse fonctionner d'une façon tout à fait indépendante des autres circuits pour participer à l'alimentation d'un

dispositif commun.

18 Circuit selon l'une des revendications 5

et 15, caractérisé en ce qu'il comporte un transformateur ( 18 A, 18 B) à enroulements multiples destiné à alimenter

plusieurs circuits séparés connectés chacun à l'un des-

dits enroulements.