Brevet FR2257178A1 — publié le 19750801

Les commutateurs électromécaniques d'animation d'organes élec triques > en particulier lumineux, sont de plus en plus.avantageuse- ment remplacés par des commutateurs du type statique, de fonctionnement silencieux, ne nécessitant pas d'entretien et d'une grande durée de vie. Le problème d'une fabrication de série est de simplifier ces derniers autant que possible tout en pouvant obtenir au choix les animations désirables avec un meme circuit de base et le plus grand nombre d'éléments communs. La présente invention a pour objet une réalisation de commutateur d'animation d'organes électriques répondant avantageusement à ces conditions. Essentiellement, le commutateur selon l'invention comprenant des moyens d'activation périodique de voies de commande correspondant aux voies d'alimentation desdits organes électriques est caractérisé en ce que ces moyens d'activation comprennent une horloge électronique, un dispositif à signal de sortie décalé au rythme de l'horloge sur un certain nombre de canaux de sortie et une matrice à diodes ayant un faisceau de lignes d'entrée connectées aux canaux précités et un faisceau de lignes de sortie correspondant aux voies de commande précitées, l'implantation des diodes régissant le programme d'animation. L'invention concerne également des dispositions permettant d'obtenir sur une telle base et de façon avantageuse des séquences d'animation différentes du programme ordonné de la matrice, à changement automatique. Une forme de réalisation d'un commutateur d'animation selon l'invention est ci-après décrite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma électrique d'ensemble d'un commuta teur à six voies; - la figure 2 est un schéma d'une matrice à diodes pour une animation de type rideau à 6 voies; - la figure 3 est un schéma d'une autre matrice à diodes pour une animation du type empilage à 5 voies., plus une voie d'animation autre; - la figure 4 est un schéma électrique partiel d'un autre commutateur à six voies; - la figure 5 est un schéma partiel d'une autre variante. Le commutateur représenté à la figure 1 comprend un trans for- mateur d'entrée 21 dont les bornes 22 et 23 du primaire sont desti nées à être reliées au secteur et dont le secondaire abaisseur de tension est relié à un pont de diodes redresseur 24 à double alternance. Un condensateur de filtrage 25 est disposé entre les conducteurs 26, 27 à basse tension, qui sont reliés à une horloge électronique 28. Cette dernière attaque l'entrée d'un dispositif de comptage à remise à zéro périodique, ici un compteur binaire 29 à quatre sorties reliées aux entrées correspondantes d'un décodeur binaire décimal 30 ayant seize sorties numérotées de O à 15. Ces sorties sont reliées à un faisceau correspondant de lignes d'entrée d'une matrice à diodes 3layant un faisceau de lignes de sortie qui sont dans cet exemple au nombre de six, désignées par les chifres de référence S7 à 56. A chacune de ces sorties est relié un circuit déclencheur de triac comprenant un relais amplificateur 32 qui est connecté avec interposition d'une résistance 33, à la gâchette d'un triac constituant l'interrupteur de la voie d'alimentation correspondante de l'installation. Les six triacs utilisés sont désignés par les références TR1 à TR6, et les six voies de l'installation par les flèches I à VI.Les électrodes-des triacs côté gâchette sont reliées à un commun 34, lui-même relié par un a conducteur 35 à la foisaTprimaire du transformateur et au conducteur 26 de polarité positive du circuit à basse-tension redressée,-c'est- à-dire que les gâchettes des triacs sont ici prévues à attaque négative. Aux bornes des triacs, on a figuré des résistances 36 et condensateurs 37 de protection usuels. Un circuit modificateur du fonctionnement de l'horloge, d'emploi facultatif, ici constitué par un circuit inhibiteur 38, tel qu'une bascule monostable, est placé sous la dépendance du compteur 29 par un circuit ET à diodes 39 et résistance 40, qui peut lui être directement relié ou par l'intermédiaire d'un circuit dérivateur selon le type de bascule monostable utilisé: Un autre circuit ET à diodes 42 et résistance 43 gouverne ici la remise à zéro du compteur 29, dans le cas d'applications de ce commutateur avec une matrice à diodes 31 correspondant à celle représentée à la figure 2, destinée à assurer un programme d'animation. lumineuse du type rideau sur six voies. Les lignes de sortie S1 à S6 de la matrice ont une alimentation positive comme indiqué. et sont pourvues de résistances ri à r6, leurs liaisons avec les lignes d'entrée 1 à 11 étant celles établies par les diodes représentées, c'est-à-dire que dans cet exemple le cycle de comptage du compteur binaire 29 est fixé à douze. C'est ainsi qu' la figure. 1 les diodes 42 du circuit ET de remise à zéro sont branchées sur les sorties C et D du compteur où apparait i'é- tat 1 à chaque douzième impulsion de comptage. Sur les canaux de sortie 0 à 11 du décodeur 30-apparatt donc successivement un signal de sortie (ici l'état 0) décalé au rythme de l'horloge 28. Ainsi, lorsque l'état O apparat sur le canal 1, la sortie SI de la matrice passe de son état 1 de repos à l'état O qui, après amplification par le relais 32, entraîne l'apparition d'un courant de gâchette amorçant -le triac TR1 et l'allumage du ou des récepteurs lumineux de la voie I. Lorsqu'ensuite l'état O apparatt sur le canal 2 du décodeur, la sortie S1 demeure à O et la sortie S2 passe elle aussi à l'état O, du fait de la disposition d'une diode entre chacune de ces lignes de sortie et le canal 2, et les triacs TRI et TR2 conduisent, l'allumage du ou des récepteurs lumineux de la voie II s'ajoutant à celui de la voie I. Il en va ainsi jusqutà la sixième impulsion de comptage appliquée au compteur binaire 29,à laquelle correspond l'état 0 sur le canal- de sortie 6 du décodeur, qui a pour conséquence de faire conduire les six triacs TRI à TR6 et d'allumer ainsi les récepteurs lumineux des six voies T à VI.Il est ici prévu un maintien de cet état pendant un temps supérieur à la période de l'horloge, par activation du circuit inhibiteur 38, par Itînter médiaire du circuit ET à diodes 39, ces dernières étant à cet effet branchées sur les sorties B et C du compteur où apparat l'é- tat 1 à chaque sixième impulsion de comptage.Lorsque le circuit inhibiteur revient au repos, le compteur reprend son comptage à la septième impulsion; et l'on remarquera à la figure 2 qu'avec la disposition représentée des diodes,les voies I vont s'éteindre successivement, mais les diodes peuvent aussi être disposées pour obtenir par exemple l'extinction des voies dans l'ordre VI ài. La douzième impulsion entraîne comme il a été dit la remise à zéro du compteur 29 et le retour de l'état 0 sur le canal de sortie O du décodeur, avant que ne recommence un nouveau cycle, et ainsi de suite. On notera qu'avec un décodeur binaire décimal usuel à seize sorties on peut ainsi faire une animation de type-rideau jusqu'à huit voies. On a illustré à lafigure 3, une autre matrice à diodes des tinée-à assurer une animation du type empilage à -cinq voies, c'està-dire allumage successif des voies I à V, puis la voie V restant aimée, allumage successif des voies I à IV, puis maintient de cette dernière avec la voie V, et réallumage successif des voies I à III, un tel processus se terminan-t sur le canal de sortie 14 par l'allumage de l'ensemble des cinq voies I à V.On peut utiliser comme ici représenté l'apparition-de lsétat 0 sur le canal de sortie 15 du décodeur pour obtenir, parallèlement à la remise à zéro intrinsèque du compteur, tout phénomène d'animation désirable sur la sixième voie, tel qu'un flash inférieur à la période de l'horloge, ou au contraire une inhibition de l'horloge couvrant un programme particulier à cette sixième voie. Bien entendu, d'autres moyens qu'un compteur binaire et décodeur peuvent aussi être utilisés en tant que dispositif à signal de sortie décalé, par exemple un compteur décimal ou à décade, tout en restant dans le cadre de l'invention. Un tel commutateur se prête naturellement à toute possibilité de réglage de cadence, ou même de variation automatique programmée de la cadence de fonctionnement par activation de circuits auxiliairs agissant sur la base de temps de l'horloge. On a illustré à la figure 4 un agencement permettant d1accroî- tre les possibilités de programmation de façon intéressante, en prévoyant un dispositif de comptage à deux groupes de sorties successivement activées, les sorties de ces groupes étant différemment reliées aux lignes d1entrées de la matrice et par l'intermédiaire de circuits logiques répondant à une différence d'un signal d'entrée par rapport à l'autre ou aux autres. C'est ainsi que par rapport à l'exemple de la figure 1, dont les éléments semblables restent désignés par les mêmes chiffres de référence, il est adjoint en parallèle au décodeur 30, un décodeur 30a dont les entrées A, B, C, D sont également attaquées par les sorties A, B, C, D du compteur binaire 29.Une bascule bistable-44 a ses deux sorties respectivement reliées aux entrées de contrôle des décodeurs gouvernant leur mise en service ou leur blocage, c'est-à-dire qu'un seul des deco- deurs 30, 30a fonctionnera dans chaque état de la bascule. L'entrée de cette bascule est ici soumise au circuit ET à diodes42 de remise à zéro du compteur binaire 29. Les sorties 1 à il du décodeur 30 sont reliées dans l'ordre à l'une des entrées de onze circuits ET 45 dont les sorties sont reliées aux lignes d'entrée 1 à Il de la matrice 31. Les sorties 1 à 11 du décodeur 30a sont reliées aux secondes entrées des circuits ET 45 mais dans l'ordre décroissant des lignes d'entrée de la matrice 31. Ainsi, le fonctionnement de ce commutateur est le suivant. En supposant qu'initialement la bascule 44 autorise le fonctionnement du décodeur 30 et bloque le décodeur 30a dont les sorties restent alors toutes à l'état 1, le fonctionnement du compteur binaire 29 -va faire apparaître un état O qui va se décaler sur les sorties 1 à 12 du décodeur 30 et provoquera l'animation de type rideau précédemment décrite en référence à la matrice de la figure-2. En même temps que la remise à zéro du compteur binaire 29, le circuit ET à diodes 42 va provoquer le basculement de la bascule bistable 44 qui entraîne le blocage du décodeur 30 et autorise le fonctionnement du décodeur 30a.Ainsi, la nouvelle séquence de comptage de 1 à 12 du compteur binaire 29 fait alors apparaître un état 0 qui va se décaler sur les sorties 1 à 12 du décodeur 30a, et c'est cette fois dans l'ordre inverse de ses lignes d'entrée, c'est-à-dire de l'entrée Il vers l'entrée 1, queia matrice 31 va être activée par l'intermédiaire des circuits ET 45. Il va en résulter dans le cas présent une animation de type rideau inverse de la précédente, en particulier un allumage et une extinction dans l'ordre des voies de commande S6 à S1 au lieu de ltordre S1 à S6 initial. Avec un tel agencement, on peut donc obtenir si on le désire, une animation de type rideau sur autant de voies de sortie que la matrice 31 comporte de lignes d'entrée, puisque la présence du second décodeur permet avec des connexions telles que celles de la figure 4 d'obtenir une activation de sens inverse de la matrice, et donc notamment un allumage progressif suivi d'une extinction inverse progressive. Il est à voir cependant que cette variante peut bien entendu être mise à profit pour obtenir une seconde exploitation de la matrice autre que l'inversion assurée par des connexions telles que celles de la figure 4, car les connexions entre le second décodeur 30a et des circuits ET peuvent être établies au choix selon l'animation correspondante désirée, avec notamment des circuits ET à plus de deux entrées. C'est ainsi qu'avec une matrice telle que celle de la figure 3, produisant avec le décodeur 30 une animation du type empilage sur cinq voies précédemment décrite, on peut connecter les sorties du décodeur 30a dans l'ordre aux circuits ET des entrées 4 à O de la ma-trice puis de nouveau aux circuits ET des entrées 1 à 4 de la matrice (ces derniers ET étant alors à trois entrées) de façon à obtenir une excursion d'allumage sur les voi.es 4 à 0 puis 0 à 4, les sorties restantes du décodeur pouvant être connectées à raison d'une sur deux aux entrées de nombre égal d'un circuit ET dont la sortie attaque la ligne d'entrée 14 de la matrice correspondant à l'activation des cinq voies de commande, de sorte que l'on obtiendra alors un clignotement par extinction et allumage successifs des cinq voies considérées de l'installation, avant de repasser à la séquence empilage lorsque le décodeur 30a sera bloqué à son tour et le décodeur 30 remis en service. Suivant une autre variante illustrée à la figure 5, deux décodeurs 30, 30a du type binaire-décimal alternativement mis en service comme dans le cas. de la figure 4, ont leu sorties individuellement reliées aux entrées correspondantes de deux matrices 31,3ta pouvant comporter parexemple chacune dix lignes de sortie qui sont reliées deux à deux et dans l'ordre pour constituer dix voies de commande S1 à S10. Ceci permet, à partir d'un circuit ainsi préétabli, de pouvoir passer un programme d'animation plus développé que dans le cas de la figure 1oqui pourra être adapté au besoin par l'emploi de matrices 31, 31a appropriées, celles-ci pouvant être constituées sous forme d'organes enfichables sur une carte à circuits imprimés recevant les autres composants du commutateur. Suivant les principes des schémas des figures 4 et S, on peut bien entendu recourir aussi à plus de deux décodeurs, notamment en utilisant pour les mettre successivement en service, au lieu de la bascule bistable, un compteur décimal de sélection lui aussi actionné à chaque remise à zéro du compteur binaire et ayant un cycle de comptage correspondant au nombre de décodeurs utilisés, de même que les matrices à diodes peuvent alors comporter dans le cas de la figure 4 un nombre d'entrées approprié au besoin, ainsi qu'un nombre de sorties approprié dans les deux cas.. On peut aussi encore recourir pour le dispositif à signal de sortie décalé à d'autres compteurs ou composants que ceux décrits, tout en restant dans le cadre de l'invention, l'emploi d'un compteur binaire et d'un ou plusieurs décodeurs du type binaire-décimal étant ici préféré sous l'angle du rapport performances-prix. Bien qu'on ait décrit l'application la plus courante de l'invention à une installation alimentée par interrupteurs déclenchés, le commutateur selon l'invention est également applicable directement sans interrupteur déclenché à une installation dont les organes lumineux sont notamment constitués par des diodes électrolumi nescentes, auquel cas il suffit que les voies de commande dès exem- ples décrits délivrent lorsqu'-elles sont activées une tension adaptée à la tension d'allumage des dbdes REVENDICATIONS 1.Commutateur d'animation d'organes électriquesJen particulier lumineux, comprenant des moyens d'activation périodique de voies de commande correspondant aux voies d'alimentation desdits organes électriques, caractérisé en ce que ces moyens d'activation comprennent une horloge électronique, un dispositif à signal de sortie décalé au rythme de l'horloge sur un-certain nombre de canaux de sortie et une matrice à diodes ayant un faisceau de lignes d'entrée connectées aux canaux précités et un faisceau de lignes de sortie correspondant aux voies de commande précitées, l'implantation des diodes régissant le programme d'animation. 2. Commutateur d'animation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins du dispositif à signal de sortie~dé- calé ou de la matrice à diodes est connecté à un dispositif modificateur du fonctionnement de l'horloge. -3. Commutateur d'animation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif à signal de sortie déité est un dispositif de comptage à remise à zéro périodique. 4. Commutateur d'animation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de comptage comprend un compteur binaire qu'attaque l'horloge, suivi d'un décodeur binaire-décimal. 5. Commutateur d'animation selon la revendication 2, caracté-, risé en ce que le dispositif modificateur du fonctionnement de l'horloge est un dispositif d'inhibition temporaire dé cette dernière. 6. Commutateur d'animation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est à matrice à diodes enfichable, et comprend des matrices à programme prédéterminé. 7. Commutateur d'animation selon la revendication 1,- caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour faire apparaître ledit signal de sorte décalé successivement sur au moins deux groupes de canaux de sortie dudit dispositif, les sorties de ces groupes étant individuellement reliées aux lignes d'entrée de matrices différentes, dont les lignes de sortie sont reliées-entre elles. - 8. Commutateur d'animation selon la revendication 1, caracté-risé en ce qu'il est prévu des moyens pour-faire apparaître ledit signal de sortié décalé successivement sur au moins deux groupes de canaux de sortie, les sorties de ces groupes étant différemment reliées aux lignes d'entrée de la matrice, par l'intermédiaire de circuits logiques répondant à une différence d'un signal d'entrée par rapport à l'autre ou aux autres. 9. Commutateur d'animation selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que le dispositif à signal de sortie décalé comprend un compteur binaire qu'attaque horloge, et deux décodeurs de type binaire-décimal relies en parallèle aux sorties du compteur binaire, ce dernier ayant son circuit de remise à zéro relié à une bascule bistable dont les sorties sont reliées aux entrées de mise en service et blocage des décodeurs de façon à les activer successivement. 10. Commutateur d'animation selon la revendication 7 ou 8, ca racérisé en ce que le dispositif à signal de sortie décalé comprend un compteur binaire qu'-attaque l'horloge et plusieurs décodeurs du type binaire-décimal relié en parallèle aux sorties du compteur binaire, ce dernier ayant son circuit de remise-à zéro connecté à un compteur décimal de sélection de la mise en service des décodeurs ayant un cycle de comptage propre correspondant au nombre de décodeurs utilisés.