Brevet FR2103421A1 — publié le 19720414

La présente invention concerne un dispositif commutateur temporisé utilisable pour commander des équipements montés sur un véhicule à moteur. Dans les véhicules à moteur, un commutateur ou relais temporisé est très utile pour maintenir les essuie -glaces en fonctionnement pendant un certainintervalle de temps après,que le-pare-bri?eait-éte aspergé d'eau, pour assurer la sécurité d'une personneou de plusieurs personnes quittant le véhicule pendant la nuit en maintenant le circuit d'éclairage alimenté après que le commutateur à clé principal est été ouvert etc.Un type classique de commutateur ou de relais temporisé utilise un courant électrique de décharge d'un condensateur relié en parallèle audit commutateur ou relais.-On a- utilisé également des-thermostats Pour ce dernier cas le problème soulevé es-t celui de la réponse de tension du commutateur ou relais et il s'est avéré impossible de réguler de façon précise le temps de fonctionnement. La difficulté a été également d'obtenir une temporisatio de longue durée. Avec les thermostats utilisés les commutateurs ou relais obtenus se sont révélés présenter des inconvénients en ce sens que leur durée de service est iimitée-, que la temporisation ne peut avoir une longue durée et qu'ils sont très affectés par la température ambiante. Ainsi on n'a. pu obtenir de dispositifs ayant un fonctionnement précis et une durée de service importante. La présente invention a en conséquence pour objet un commutateur temporisé nouveau et amélioré pouvant être utilisé dans un véhicule à moteur, pouvant être commande pendant un-intervalle de temps au bout duquel le eircuit électrique qui lui-est-relié cesse d'ere-aîimenté après l'ouverture du commutateur principal associé et qui ait une longue durée de service. La présente invention atteint ce but en prévoyant un commutateur temporisé comportant une source d'énergie à courant continu, un commutateur manuel, normalement ouvert, un relais auto-maintenu à un état excité qui, lorsqu'il est alimenté, délivre l'énergie électrique de la source précitée à un circuit de charge et un- condensateur, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor rendu conducteur par la fermeture du commutateur manuel, une énergie élect-riqu,e lui étant déliverée par ladite source par l'intermédiaire dudit commutate'ur.fermé,- le- relais étant alimenté-par, ledit transistor à l'état condueteur et le condensateur, relié fonctionnellement au transistor, délivrant un courant de base à ce dernier pour maintenir le relais à l'état excité pendant un intervalle de temps déterminé après l'ouverture du commutateur manuel. le condensateur peut, de préférence,eAtre relié au relais de telle façon que pendant un intervalle prédéterminé de temps après l'ouverture du commutateur manue-l,ledit condensateur soit chargé-par la source tandis que le courant de charge est appliqué austransistor comme courant de base. Le -condensateur peut également être relié au commutateur manuel de -telle façon que le condensateur soit chargé par la source. pendant- la fermeture dudit interrupteur manuel et déchargé lors de l'ouverture de ce drnier,tandi.s que le courant de décharge est appliqué au transistor comme courant de base. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la- description qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple - la figure l représente le schéma de montage d'un commutateur temporisé selon l'invention dans lequel on utilise-un courant-de charge- pour un condensateur. - la figure 2 représente le schéma de montage d'une variante de réalisation de l'invention dans laquelle on utilise un courant de décharge,prqvenant. du condensateur. En se référant à la figure -1 on voit que le montage représenté comporte une source d'énergie 1 à courant continu, par exemple une batterie. montée sur un véhlcule- à moteur (non représenté ) et un commutateur ou interrupteur 2, actionné manuellement et normalement avec qui comporte un contact mobile 2a relié à une borne, dans ce cas la borne positive de la source i et un contact fixe 2b relié à un circuit de charge 4 prévu pour être commandépar le commutateur ou analogue 2. La source 1 a son autre borne reliée à la masse. La source 1 est reliée également à sa borne positive, à un commutateur temporisé, désigné d'une façon générale par 3 qui-, à son tour, est relié à un autre circuit de charge 5 pour commander ledit circuit de charge. le commutateur manuel 2 peut, par exemple, etre constitué par-un commutateur à clé principal prévu sur le véhicule. te circuit de charge 4 comporte des circuits électriques reliés fonetionnellement au moteur à conbustion interne associé (non représenté) et le circuit de charge 5 peut comporter, par exemple, un circuit de lampes ou analogue. -Le commutateur tempo-risé 3 comporte une diode semiconductrice 31 dont l'ano-de est reliée au contact -'fixe 2b du commutateur manuel 2 2-- èt- dont' la cathode-est- reliée à la masse par l'intermédiaire d-'un résistance 32 e-t d'une résistance de base 33 monté'e en série. La Jonction entre les résistances 32 et 33 est reliée à la base d'un transistor à émetteur commun 34-. La cathode de la diode 32 est reliée également au collecteur du transistor 34' par l'intermédiaire d'une paire de diodes semi-conduetrices 35 et 36 montéesen série et en opposition. Dans ce cas les deux diodes 35 et 36 ont leurs cathodes reliées l'une à l'autre. La cathode de la diode 31 est reliée en outre, par l'intermédiaire d'un condensateur 37, un -enroulement d'actionnement d'un relais - désigné d'une façon générale par le -référence 38. le relais 38 comporte un contact mobile 38a relié à un conducteur reliant la source 1 au commutateur 2 et un contact fixe 38b relié au circuit de charge 5. Le contact fixe 38b est relié également à une an-ode d'une ~diode semi-conductrice 39 dont la cathode -est' reliée àla jonction entre le condensateur 37- et l'enroulement du repais 38 puis à la jonction entre les deux-diodes 35 e't--56. Le montage représenté fonetionne de la façon suivante: On actionne manuellement le commutateur 2 pour amener le contact mobile 2a en engagement électrique avec le contact fixe 2b. Ceci a pour effet que le source I délivre une énergie électrique au circuit de charge 4 par l'intermédiaire du commutateur 2 maintenant fermé. Simultanément la source 1 délivre une énergie électrique au commutateur temporisé 3 par l'intermédiaire du commutateur manuel fermé 2. le courant qui traverse la diode 31 est appliqué, par la résistance 32, à la base du transistor 34 ce qui rend ce dernier conducteur et permetàl'enroulement du-' relais d'être alimenté par la source 1 par l'intermédiaire du commutateur 2 maintenant fermé, de la diode 31, de la diode 35 et du transistor 34 qui est maintenant conducteur. Dans ce cas la totalité du courant électrique passant dans l'enroulement du relais passe dans le circuit collecteurémetteur du transistor 34 car la diode 36 est reliée au collecteur du transistor avec une polarité inverse par rapport à ce courant. Lorsqu'il est alimenté le relais 38 ferme les contacts 38a et 38b. La fermeture de ces contacts à pour conséquence que la source 1 délivre une énergie électrique au circuit de charge 5 et également à l'enroulement du relais 38 par l'intermédiaire de ses contacts fermés 38a - 38b et la diode 39 a pour effet qu'il se maintient à l'état excité. En d'autres termes la diode 39 forme avec les contacts 38a - 38b et le transistor 34 un circuit pour. l'auto-maintient du relais 38. Dans ces circonstances lorsque l'on ouvre le commutateur manuel on interromptl'alimentation du circuit de charge 4 et en même temps le courant de base venant de la source 1 n'est plus appliqué à la base du transistor 34 par l'intermédiaire de la diode 31 et de la résistance 32. A cet instant cependant le condensateur 37 commence à se charger avec un courant traversant un circuit à constante de temps constitué par les constacts de relais 38a - 38, la diode 39, le condensateur 37 et les résistances 32 et 33. Le circuit à constantede temps a une constante de temps qui est déterminée principalement par les valeurs du condensateur 37, de la résistance 32 et de la résistance 33 reliée au circuit Dase-émetteur du transistor 34.Ce courant de charge est appliqué également, comme courant de base, à la base du transistor 34 de sorte que ce transistor est encore maintenu à l'état conducteur et maintient le relais 38 à l'état excité. Par conséquent les contacts de relais 38a - 38b sont en position fermée de sorte que la source 1 continue à délivrer une énergie électrique au circuit de charge 5 par l'intermédiaire desdits contacts. Etant donné que le condensateur 37 délivre le courant de base au transistor, il peut être considéré comme inclus dans les circuits de base du transistor 34. Cependant le courant de charge qui commence avecl'ouverture du commutateur 2 diminue progressivement lorsque Le condensateur 3 se charge. La valeur du courant de charge peut ne pas etre suffisante pour maintenir le transistor 34 à lu'état conducteur. A cet instant le transistor 34 devient non conducteur ce qui entraîne la desexcitation du relais 38. Lorsqu 'il est déexcité le relais 38 ouvre ses contacts 38a - 38b ce qui interromptl'a,limentation en énergie du circuit de charge 5 et empêche la source 1'd'alimenter en énergie électrique le commutateur temporisé 3. L'intervalle de temps entre l'ouverture du commutateur manuel 2 et l'interruption de l'alimentation du circuit de charge 5 dépend de la constante de temps du circuit àco"sta'fte- de temps comme il a été décrit ci-dessus, dans ce cas, le circuit de charge du condensateur 37. On peut faire varier facilement cet intervalle de temps en commandant la vaîsurouclicondensateur 37 ou de l'une des résistances 32 et 33.Par exemple si'la valeur de la résistance 32 augmente ce qui entraîne une diminution du courant de charge appliqué , comme courant de base, au transistor, l'intervalle de temps décrit ci-dessus augmente de façon correspondante et par conséquent le circuit de charge 5 est désexcité avec un retard plus important après l'ouverture du commutateur manuel 2. On comprend facilement que lorsque lton ferme ensuite le commutateur manuel 2, le transistor 34 est à nouveau conducteur et permet à la charge accumulée dans le condensateur 37 de se décharger par l'enroulement du relais 38 et le trausister 34 maintenant condueteur. Bien que l'inventicyi est éte; décrite en se référant à îa charge du condensateur 37 on comprend que et--se inventioe-q peut être applicable également à la décharge d'ur condensateur cormzie cela est représenté à la figure 2. A la figure 2,o-ùles mêmes chiffres de référence désignent des composants identiques ou correspondants à ceux représentés à la figure 1, le condensateur 37 est représenté comme étant monté entre la jonction des diodes 31 et 35 et la masse et non entre les diodes 31 et 39 à leurs cathodes. te condensateur 37 est donc relié au commutateur manuel 2 du coté de la charge par l'intermédiaire de la diode 31. Pour le reste le montage est identique à celui représenté à la figure 1. Dans le montage de la figure 2 le condensateur 37 est p'révu pour être -chargé par la source 31 pendant lys fermeture du commutateur 'manuel 2 et-pour se décharger dans le circuit à constante de temps comportant le condensateur 37, la résistance 32 et la résistance 33, après que le commutateur 2 ait été actionné. On voit de la description qui précède faite en référence à la figure 1 que le montage de la figure 2 fonctionne de façon sensiblement identique à celui de la figure 1 sauf que le courant de décharge du condensateur 37 maintient encore le transistor 34 à l'état conducteur comme dans le montage de la figure 1. On voit, à partir de ce qui précède, que le commutateur manuel lorsqu'il est fermé délivre des énergies électriques séparées de la source auxcircuits de charge et que l'interruption de l'alimentation de l'un des circuitsde charge est réaliséesimultanément à 11 ouverture du commutateur manuel tandis que l'alimentation en énergie de l'autre circuit de charge peut cesser après que le commutateur manuel ait été ouvert et ceci à la fin d'un intervalle de temps prédéterminé qui dépend de la constante de temps du circuit de charge ou de décharge du condensateur selon le cas et à la suite duquel l'alimentation en énergie du commutateur temporisé est également interrompue. l'invention présente plusieurs avantages. C'est ainsi par exemple que le courant de charge ou de décharge du condensateur n'a besoin que d'être très faible comparativement auxdispositifsde l'art antérieur car la temporisation ou retard donné par le commutateur temporisé dépend du courant de charge ou de décharge du condensateur appliqué également, comme courant de base, au transistor. le temps de chargeou 4 écharge du condensateur peut être réglé d'une façon très facile et ceci à volonté etchoisissant simplement la valeur soit du condensateur soit des résistances associées De plus la commande de l'autre circuit de charge est réalisée en mettant le transistor à l'état conducteur ou à l'état non conducteur sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un élément mécanique quelconque tel qu'un thermostat antérieurement utilisé. il nty a donc pas de défaillances dues à une usure d'un tel élément mécanique ce qui permet d'obtenir des dispositifs ayant une longue durée de service. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnes qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les-moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. -Dispositif commutateur tamporisé caractérisé en ce qu'il comporte, ,en,combinaison,une source d'énergie électrique, un commutateur manuel; un transistor rendu conducteur par la fermeture du commutateur manu,el, une énergie électrique lui étant délivrée par ladite source par l'intermédiaire dudit commutateur fermé, un relais alimenté par ledit transistor à l'état conducteur et délivrant l'énergie électrique-venant de la source précitée à un circuit de charge, ce relais étant auto-maintenu à l'état excité et un condensateur relié fonctionnellement audit transistor et délivrant un courant de base à ce dernier pour maintenir le transistor à l'état excité pendant un intervalle de temps prédéterminé après l'ouverture du commutateur manuel. 2.-Dispositif ' selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condensateur précité est relié audit relais pour être chargé par ladite source pendant l'intervalle de temps prédéterminé après l'ouverture du commutateur manuel, le courant décharge dudit condensateur étant délivré, comme courant de base, audit transistor, 3.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condensateur précité est relié audit commutateur manuel pour être chargé par ladite source pendant la fermeture du commutateur et être déchargé lors de l'ouverture dudit commutateur, le courant de décharge dudit condensateur étant appliqué, comme courant de base, audit transistor.