Brevet FR2216585A1 — publié le 19740830

L'invention a pour objet un dispositif électronique de détection et de signalisation permettant la détection et la signalisation de l1état de charge d'un circuit, en particulier de l'alimentation par transformateur d'un ou plusieurs circuits. L'invention trouve une application particuliàrement intéressante dans la surveillance des transports d'énergie, réseaux de distribution, postes de télécommande, en particulier pour la détection des faux appels dans les centraux téléphoniques. Un moyen connu pour contrôler lTétat de charge d'un circuit alimenté par transformateur est d'insérer un relais dans le circuit de charge. Ceci n'est possible que lorsque l'énergie transmise au circuit de charge est suffisante pour assurer le fonctionnement du relais. De plus, lorsque le circuit alimenté est distant de la station surveillante où se trouve la source d'alimentation, la signalisation à partir de ladite station emprunte une liaison dont le coût augmente nécessairement avec la distance. Par ailleurs, lorsque le circuit de charge nécessite d'être alimenté en courant alternatif sous faible tension, le mode de signalisation par relais susmentionné n'est plus réalisable, soit à cause de la sensibilité insuffisante dudit relais, soit par le fait que l'insertion dudit relais dans le circuit de charge récepteur entraîne un déséquilibre dudit circuit provoquant une distorsion dans la réception des signaux. La présente invention supprime avantageusement les inconvénients mentionnés ci-dessus et se prête tout particulierement à une signalisation, à distance, de la transmission de signaux faibles. L'invention a pour objet un dispositif de détection et signalisation de l'état de charge du circuit à charge variable, caractérisé par le fait qutil comporte des moyens de prélévement d'une tension dans le circuit d'entrée dudit circuit à charge variable, des moyens d'amplification et de redressement de ladite tension et des moyens de signalisation à seuil de courant de l'état de charge dudit circuit à charge variable. Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif peut en outre présenter au moins une des particularités suivantes - Le dispositif électronique, comportant deux entrées et une sortie, est associé à un transformateur où à un translateur, ledit dispositif étant inséré par ses entrées dans le circuit de l'enroulement primaire dudit transformateur ou translateur, dont les circuits de charge peuvent etre connectés sur les enroulements secondaires correspondants;; - Le dispositif comporte un circuit de prélevement de la variation de tension de signaux alternatifs, ledit circuit étant constitué par trois éléments disposes en paralléle et comprenant deux diodes et une résistance, lesdites diodes etant de sens opposé, chaque extrémité correspondante desdits éléments étant commune, la paire desdites extrémités communes constituant les entrées du dispositif; - Une entrée du circuit de prélévement de tension est reliée à l'une des bornes de la source de courant alternatif, ladite borne étant connectée à la masse;; - Les signaux de tension alternative recueillis sur les deux entrées du circuit de prélévement de tension attaquent les deux circuits d'entrée en régime dynamique d'un amplificateur des signaux alternatifs, l'un desdits circuits d'entrée reliant l'entrée côté primaire du circuit de prélévement à la base du transistor d'entrée dudit amplificateur, l'autre circuit d'entrée reliant l'entrée côté source du circuit de prélévement à l'émetteur dudit transistor; - La sortie de l'amplificateur est reliée à un circuit de redressement et filtrage à diodes et condensateur, lequel est en liaison avec un circuit de commutation à seuil de courant continu, la fonction de redressement et filtrage étant assurée par deux diodes et un condensateur et la fonction de commutation étant assurée par un transistor associé à une diode Zener. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention pourront apparaître de la description qui va suivre d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple d'un dispositif selon l'invention représenté sur la figure unique annexée. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif selon l'invention est inséré par ses entrées El et E2 dans le circuit d'entrée bl b2 d'une charge représentée à titre d'exemple, par un transformateur dont l'enroulement primaire EP est connecté aux bornes bl b2 et dont les enroulements secondaires Esl, Es2,... Esn peuvent être connectés, indépendamment ou non, à des circuits de charge correspondants Chl, Ch2, ... Chn, par des interrupteurs Irl, Ir2,..Irn. Chaque enroulement secondaire tel que Esl peut être relié, par ses bornes bill, b12, à x circuits tels que Irl - Chai. L'alimentation en courant continu du dispositif est représentée par les po larités positive (+) et négative (-), la polarité positive étant connectée à la masse. La borne 1 d'une source de courant alternatif G est reliée à la polarité positive et à l'entrée El du dispositif. L'entrée E2 est reliée à la borne bl de l'enroulement primaire Ep dont la borne b2 est en liaison avec la borne 2 de la source par l'intermédiaire d'un interrupteur K. Ladite source débite une tension alternative de quelques volts à une fréquence de plusieurs centaines d'Hertz. Entre les borne El et E2 sont branchées en paralléle des diodes D1 et D2, montées tete-bêche, une résistance variable R1 et un condensateur C1. Les diodes D1, D2 et la résistance R1 constituent un circuit de prélévement de tension, le condensateur C1 permettant d'éliminer les signaux parasites. Les signaux de tension alternative recueillis sur les entrées El et E2 sont sont appliqués sur les entrées ea et eb d'un amplificateur Aa. Cet amplificateur est constitué par deux étages en cascade de type connu dont seul le premier étage a été représenté sur la figure. L'entrée ea est reliée à la base d'un transistor Ta par l'intermédiaire d'une résistance Ral et d'un condensateur Cal en série. La base du transistor Ta est aussi reliée, d'une part à une résistance Ra2 dont I'extremité est connectée à une polarité positive et, d'autre part, à une résistance Ra3 dont l'extrémité est connectée à une polarité négative. L'entrée eb est reliée à l'émetteur du transistor Ta par l'intermédiaire d'une résistance Ra4 et d'un condensateur Ca2 connectés en paralléle.. Le collecteur du transistor Ta est relié à une résistance Ra5 et à un condensateur Ca3, l'extrémité opposée de la résistance Ra5 étant alimentée à la polarité négative et l'armature opposée du condensateur Ca3 étant en liaison avec le second étage (non représenté) de l'amplificateur Aa. La cathode d'une diode D3 et l'anode d'une diode D4 sont reliées à la sortie Sa de l'amplificateur Aa. L'anode de la diode D3 est reliée à un condensateur C2 dont l'armature opposée ainsi que la cathode de la diode D4 sont reliées à une polarité positive. Les diodes D3, D4 et le condensateur C2 constituent un circuit de redressement et filtrage des signaux amplifiés en tension alternative délivrés en sortie Sa de l'amplificateur Aa. L'anode de la diode D3 est reliée à la base d'un transistor Ts à travers une résistance R3. Une résistance R4 relie la jonction emetteur-base dudit transistor dont l'émetteur est également relié à une diode Zener Zn connectée à la polarité positive. Une résistance R5 relie le collecteur du transistor Ts à la sortie S du dispositif. Le transistor Ts et la diode Zener Zn realisent un circuit de commutation à seuil de courant continu. Les interrupteurs Irl à Irn étant ouverts et l'interrupteur K fermé, le transformateur fonctionne à vide, les circuits de charge Chl à Chn étant déconnectés des enroulements secondaires Esl à Esn correspondants. Les signaux alternatifs de faible tension, 3 volts par exemple, délivrés par le generateur G empruntent à chaque alternance les circuits paralléles formés par la diode D1 ou D2 et par la résistance R1. La résistance équivalente desdits circuits étant inferieure à celle de la diode seule, une chute de tension de faible valeur est obtenue par le passage du courant dans ces circuits. Une tension efficace de 0,2 volts par exemple est prélevée ainsi du circuit primaire du transformateur et appliquée entre les entrées ea et eb de l'amplificateur Aa. Celui-ci délivre en sortie sa, apres amplification, des signaux de tension crête-à-crête de 1 volt par exemple, ladite tension étant insuffisante pour amener le transistor Ts à 1pétant saturé. Si un circuit de charge est connecté à un enroulement secondaire, le transformateur fonctionne en charge. Le courant débité dans ltenroulement primaire augmente ainsi que la tension alternative entre les entrées El et E2 du circuit de détection, ladite tension passant par exemple de 0,2 volt à 0,7 volt. Aprés amplification, la tension crête-à-crête des signaux en sortie sa de l'amplificateur passe par exemple de 1 à 6 volts. Les alternances positives des signaux sont bloquées par la diode D3 et écoulées à la masse par la diode D4. Les alternances négatives des signaux chargent le condensateur C2 à travers la diode D3. Le potentiel négatif ainsi accumulé au point P provoque le claquage de la diode Zener Zn et la conduction du transistor Ts qui délivre une polarité positive en sortie S du dispositif vers la signalisation. La mise en paralléle de la résistance R1 de faible valeur (quelques centaines d'ohms) et des diodes D1 et D2 largement dimmensionnées permet d'obtenir une tension constante de 0,7 volt par exemple entre les entrées El et E2 du dispositif quel que soit le nombre (1 S x La commande délivrée en sortie S dù dispositif signale que le transformateur fonctionne en charge, un circuit de charge au moins étant connecté sur au moins un enroulement secondaire du transformateur. Le dispositif peut aussi être utilisé pour des circuits de charge alimentés en courant continu et transmetteurs d'un courant alternatif superposé (circuits transmetteurs de tonalité par exemple). Dans ce cas une borne de l'enroulement secondaire est connectée à une polarité de courant continu et l'extrémité du circuit de charge est connectée à la polarité contraire, ledit circuit étant relié par une seule liaison à la borne de l'enroulement secondaire non connectée à la polarité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'est donné qu'à titre d'exemple. On peut notamment, sans sortir du cadre de l'invention, apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents permettant de remplir la même fonction technique. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de détection et de signalisation permettant la détection et la signalisation de l'état de charge d'un circuit à-charge variable, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de prélevement d'une tension dans le circuit d'entrée dudit circuit à charge variable, des moyens d'amplification et de redressement de ladite tension et des moyens de signalisation Ca seuil de courant continu de l'état de charge dudit circuit à charge variable. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif comporte deux entrées entre lesquelles sont connectés les moyens de prélèvement de tension, et une sortie fournissant un courant de signalisation indiquant l'état de charge du circuit. 3/ Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens de prélévement de tension sont constitués par un circuit comportant au moins trois éléments dont les extrémités sont reliées respectivement aux deux entrées (El, E2), lesdits éléments étant composés de deux diodes (D1, D2) orientées en sens inverse et d'une résistance variable (R1), lesdites entrées étant reliées respectivement, l'une à une borne (1) du générateur de signaux (G) connectée à la masse et l"autre à une entrée (bl) du circuit à charge variable. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'amplification de la tension prélevée comportent un amplificateur alternatif (Aa) à transistors, le circuit d'émetteur du transistor d'entrez étant relié à l'entrée (El) du circuit de prélévement côté générateur et le circuit de base dudit transistor étant relié à l'entrée (E2) coté entrée du circuit à charge variable, la sortie (sa) dudit amplifiquateur ayant accés aux moyens de redressement. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de redressement de la tension alternative prélevée et amplifiée comportent deux diodes (D3,D4) et un condensateur (C2), lesdites diodes étant reliées, selon une orientation inverse, d'une part à la sortie (sa) de I'ampli- ficateur et d'autre part aux armatures du condensateur (C2) dont l'une des armatures est connectée à une polarité de courant continu de manière que ledit condensateur se charge par les signaux de l'amplificateur alternatif à une tension continue de signe contraire à ladite polarité. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 comportant des moyens de signalisation à seuil de courant continu, caractérisé par le fait que lesdits moyens comprennent un transistor de sortie (Ts) associé à une diode Zener (Zn), le circuit de base dudit transistor étant relié au circuit redresseur par l'armature du condensateur non connectéà la polarité du courant continu, le circuit d'émetteur dudit transistor comportant la diode Zener connectée à ladite polarité et son circuit de collecteur étant relié à la sortie (S) du dispositif, de manière à signaler l'état du fonctionnement en charge du circuit à charge variable par la mise en conduction du transistor, la tension de charge dudit condensateur atteignant la tension de claquage de la diode Zener. 7/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, appliqué à la détection de l'alimentation de plusieurs circuits par un transformateur comportant plusieurs enroulements secondaires, caractérisé par le fait que les moyens de prélèvement sont branchés dans le circuit de l'enroulement primaire du transformateur, les moyens de signalisation indiquant l'état de charge des circuits secondaires du transformateur. 8/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de prélevement de tension comportent une résistance de faible valeur et des diodes largement dimensionnées de façon à maintenir une tension sensiblement constante à l'entrée du dispositif quel que soit le nombre de circuits de charge connectés.