Brevet FR2279287A1 — publié le 19760213

L'invention a pour objet une unité d'alimentation à intensité constante, utilisable dans les centraux téléphoniques, notamment dans les circuits d'alimen, tation des lignes'et des postes téléphoniques des usagers. Oa sait que, dans un réseau a batterie centrale, le courant d'alimentation du microphone des postes des usagers est fourni par une source de courant continu située au central de rattachement. Ce courant doit etre indépendant du nombre de coisunications établies et, par conséquent, du débit de la source d'alimentation du central. De plus il faut éviter que la tension de la source de courant soit le siège de variations sous l'effet des fréquences du courant de conversation, ce qui aurait pour effet de rendre les conversations bruyantes, Ces conditions sont satisfaites en utilisant une source de très faible impédance (batterie d'accuulateurs) et en plaçant sur les fils de ligne côté source des élements de filtrage constitués par des inductances et des condensateurs. Ces éléments associés a la source constituent, pour les liaisons entre usagers, des organes appelés pont d'alimentation ou pont de transmission. L'impédance du pont d'alimentation a une valeur invariable alors que la résistance de la ligne a une valeur qui est fonction de la situation géographique de l'usager par rapport au central de rattachement. Afin 55 d'assurer l'alimentation optimale du microphone du poste de l'usager, une résistance d'appoint réglable est insérée dans le poste en série avec la ligne, le réglage de la résistance totale de boucle de l'ensemble ligne-poste étant effectué a la mise en service en agissant sur cette résistance d'appoint. Lorsque sont apportées aux lignes d'usagers des modifications telles que mutations, transferts, changements de cables etcO.., cela implique a nouveau la nécessité d'effëctuer en corrélation le réglage des résistances d'appoint des postes des usagers concernés, ce qui implique une charge supplémentaire pour le Service de la maintenance des lignes du central. La présente invention a pour but de réaliser une alimentation équilibrée de la ligne, ce qui permet e supprimer la résistance d'appoint des postes d'usagers et par conséquent de s'affranchir de toutes opérations contraignantes de réglage tout en maintenant a une valeur constante optimale le courant de boucle de chaque ligne commutée dont la résistance peut varier d'une valeur nulle a une valeur maximale selon la position géographique du poste de l'usagers L'invention a pour objet une unité d'alimentation de ligne à intensité constante comportant un pont électronique qui se substitue au pont à inductances, ce qui permet de diminuer l'encombrement dans de notables proportions, le pont électronique comportant au mqins deux transistors respectivement connectés en dérivation entre une polarité de la source d'alimentarion du central et un fil de ligne alimenté a ladite polarité. Selon une caractéristique de l'invention, un troisième transistor relié en pont au premier et au second transistor permet d'introduire en ligne une intensité constante tout en obtenant une tension d'insertion équilibrée pour chaque fil de ligne quelle que soit la charge de la ligne. Les avantages et caractéristiques de l'invention vont apparattre au cours de la description du fonctionnement d'une forme de réalisation non limitative à l'aide des trois figures annexées, données à titre d'exemple, dans lesquelles - la figure I représente l'ensemble ligne poste alimenté au moyen d'un pont de type connu à inductances et condensateurs, qui nécessite le réglage du courant de ligne par une résistance d'appoint située dans le poste de l'usager, - la figure 2 représente un schéma de principe connu d'alimentation de ligne par insertion d'un transistor monté en charge d'émetteur en dérivation sur la ligne, 11 alimentation des fils de ligne étant dissymétriques, - la figure 3 représente une disposition à transistors selon l'invention permettant d'obtenir une tension d'alimentation symetrique sur les deux fils de ligne, - la figure 4 représente l'ensemble ligne poste doté d'un pont d'alimentation électronique selon l'invention. Dans la figure 1, le poste téléphonique P d'un abonné demandeur, par exemple, est alimenté au moyen d'un pont à inductances PI situé au central, le courant continu d'alimentation s'établissant, lors du décrochage du combiné, dans le circuit suivant polarité négative, inductance Irl, résistance RFI du fil de ligne Ll, résistance d'appoint RA, contact cc du crochet-comnutateur , résistance RP du poste, résistance RF2 du fil de ligne L2, inductance Ir2 et polarité positive. La transmission des courants de conversation est assurée par les deux condensateurs Cl et C20 Les inductances Iel et Ie2 permettent d'alimenter symétriquement le poste de l'autre correspondant0 La figure 2 représente une disposition électronique connue de système à intensité constante ayant pour inconvénient d'être dissymétrique et de nécessiter une dissipation importante dans le transistor de régulation. Soit U la tension de la source d'alimentation en courant continu (plusieurs dizaines de volts par exemple)0 Le transistor Tl est monté avec charge d'émetteur (résistance REI de faible valeur) ; une tension fixe u de quelques volts est appliquée sur sa base. Dans ces conditions la tension aux bornes de la résistance d'émetteur est sensiblement constante et de valeur égale a u diminuée de la chute de tension dans la diode base-émetteur (seuil s). L'intensité dans cette résistance REI est donc I = RE sO REl Si le transistor Tl n'est pas saturé le courant collecteur Il sera sensiblement de meme valeur (en réalité Il = I a , le gain a étant très légèrement inférieur à I tant que le transistor n'est pas saturé).C'est cette intensité Il qui alimente le poste de l'usager appelants Au cours de la conversation, si la variation d'intensité côté poste est. ss il, on retrouvera cette variation sur tout le circuit puisque, dans la dérivation d'alimentation (transistor Tl et résistance REI), 11 intensité reste constante. De cette façon l'impédance dérivation équiva- lente est importante et l'affaiblissement d'insertion en ligne très faible. Cependant ce montage a pour inconvénient de présenter un déséquilibre dans les valeurs de tension d'alimentation appliquées aux fils de ligne, le fil L2 étant directement connecté à la polarité positive. Le montage présenté par la figure 3 permet d'obtenir l'équilibrage de la tension d'alimentation sur chaque fil de la ligne. En effet le fil L2 est raccordé à la source par un transistor T2 d'une façon identique (aux polarités près) à celle exposée pour le fil LI raccordé àla source par le transistor Ti. Mais si les deux transistors Tl et T2 ne sont pas identiques, la conduction de l'un d'entre eux tend à devenir prépondérante sur celle de l'autre. Le transistor qui détermine la plus forte intensité (par exemple T2) va se saturer du fait qutil tente de faire circuler cette valeur d'intensité alors que celle-ci va être limitée a une valeur plus faible par l'autre transistor (Tl par exemple). Dans ces conditions les tensions et les impédances présentées entre la source et chacun des fils Li et L2 sont différentes. Le problème de l'équilibrage des tensions sur chacun des fils de ligne ainsi que celui de la réduction de la puissance dissipée par les transistors d'alimentation est résolu par le montage représenté figure 4 qui constitue une réalisation préférée de l'invention. Dans la figure 4, un pont électronique PE comprenant des transistors Tl, T2, T3 et leurs circuits, remplace les inductances Irl et Ir2, le poste téléphonique P ne comportant plus de résistance d'appoint. L'émetteur du transistor Tl est relié à la polarité négative de la source de courant continu par l'intermédiaire d'une résistance RFI ; la base dudit transistor est reliée d'une part à une résistance RBI dont l'extrémité est reliée à une polarité positive et, d'autre part, à la cathode d'une diode Zener ZN dont l'anode est reliée à la polarité négative. Le collecteur du transistor Tl est relié aux bornes C et E du pont d'alimentation électronique PE, la borne C étant reliée à la portion de fil de ligne Li de résistance RFI reliée à la borne A du poste téléphonique ; la borne E dudit pont est reliée à un condensateur Ci. Une résistance RSI relie l'émetteur et le collecteur du transistor TI. L'émetteur du transistor T2 est relié aux bornes D et F du pont d'alimentation, la borne D étant reliée à la portion de fil de ligne de résistance RF2 reliée a la borne B du poste ; la borne F dudit pont'est reliée a un condensateur C2. Une résistance RS2 relie l'émetteur et le collecteur du transistor T2, ledit collecteur étant connecté à la polarité positive d'alimentation. La base du transistor T2 est reliée d'une part à une résistance RB2 connectée a la polarité positive et, d'autre part, au collecteur du transistor T3. L'émetteur du transistor T3 est connecté a une polarité négative par l'intermédiaire d'une résistance RE3 et la base dudit transistorest reliée au collecteur du transistor TI. Lorsque le combiné du poste P est décroché, la résistance RP du poste est insérée entre les bornes A et B par le contact cc du crochet-commutateur. En outre, un élément permettant de détecter l'état bouclé de la ligne, relais ou photocoupleur, par exemple, peut être connecté a la place de la résistance REI du transistor Tlo La base du transistor Ti est portée a une tension de référence u par la diode Zener ZN. Soit Ul la tension mesurée aux bornes de la résistance RE3. Cette tension Ul est, au seuil près du transistor T3, celle existant entre la polarité négative et la base dudit transistor. Comme la base de T3 et le collecteur de Tl sont communs, la tension Ul est également présente entre la polarité négative et le collecteur du transistor TI. La tension Ul aux bornes de RE3 assure une intensité égale a . , Cette RE3 valeur détermine dans la résistance RB2 une chute de tension RE3 x RB2. Si RB2 = RE3, on trouve aux bornes de RB2 une tension égale a ul. Cette tension Ul appliquée sur la base du transistor T2 est reportée, au seuil près dudit transistor, entre la polarité positive et le point H. On a donc cette même tension Ul entre le collecteur et l'émetteur du transistor T2. Comme la chute de tension à travers la résistance REI et le transistor Tl est, elle aussi égale à Ui, on en conclu que l'équilibrage de l'alimentation de la ligne est réalisé. En pratique on constate une très légère distorsion de la tension d'insertion des transistors Tl et T2 due aux seuils et au fait que I'intensité base nécessaire au fonctionnement du transistor T2 crée une chute de tension supplémentaire dans la résistance RB2. Il est toutefois possible de jouer sur les valeurs des résistances RB2 et RE3 pour compenser cette légère dissymétrie. Les résistances RSI et RS2 dont les extrémités respectives relient l'émetteur et le collecteur des transistors Tl et T2 permettent de limiter la puissance dissipée par ces transistors et de s'affranchir de radiateurs encombrants et onéreux. Tant que le transistor Tl n'est ni bloqué, ni saturé il contribue à assurer dans la résistance REI une chute de tension constante égale à la tension u aux bornes de la diode Zener ZN diminuée de la tension de seuil du transistor. Le dispositif reste donc à intensité constante vis-à-vis du circuit d'usager dans la plage de fonctionnement comprise entre la saturation et le blocage. La puissance maximale Pmax dissipée par le transistor Tl ou T2 ne dépend pas de la tension d'alimentation mais uniquement de la valeur I fixée pour l'intensité et de la valeur de la résistance RS aux bornes du transistor. En calculant la dérivée de la puissance dissipée dans le transistor par rapport à la charge totale de la ligne, on aboutit à la formule : Rs.I P max = 4 qui montre que les valeurs des résistances de dissipation doivent Étre les plus faibles possibles compte tenu des limites imposées pour la résistance totale de boucle. Bien entendu, la tension de référence appliquée sur la base du transistor T1 peut être donnée par un dispositif quelconque à tension constante sans que les caractéristiques de l'invention en soient modifiées. REVENDICATIONS il Unité d'alimentation à intensité constante, d'organes électriques notamment de lignes et postes terminaux dans les telecommunications, utilisable dans les centraux teléphoniques, notamment dans le circuit d'alimentation des lignes et postes téléphoniques des usagers, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pont électronique (PE) d'alimentation à tension équilibrée sur chacun des fils de ligne, le pont d'alimentation comportant au moins deux transistors (Tl, T2) respectivement connectés en dérivation entre une polarité de la source d'alimentation et un fil de ligne alimenté à ladite polarité0 2/ Unité d'alimentation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le pont électronique (PE) comprend un troisième transistor (T3) relié en pont au premier et au second transistor de manière à introduire en ligne une intensité constante tout en obtenant une tension d'insertion équilibrée pour chaque fil de ligne quelle que soit la charge de la ligne 3/ Unité d'alimentation selon la revendication I ou 2, caractérisée par le fait que l'émetteur du premier transistor (Tl) est chargé à une polarité donnée de la source d'alimentation à travers une faible résistance (REl), une faible tension de référence (u) polarisant la base dudit transistor, ladite base étant reliée à un dispositif délivrant une tension constante, le collecteur dudit premier transistor étant relié au premier fil de ligne (lui) et l'émetteur du second transistor (T2) étant connecté au second fil de ligne (L2), le collecteur dudit second transistor étant connecté à une polarité contraire ainsi que son circuit de base constitué d'une résistance (RB2) de sorte que, dans la dérivation d'alimentation comportant le premier transistor, l'intensité restant constante, la variation d'intensité du courant de conversation émis côté poste est transmise sans affaiblissement sur le circuit de conversation 4/ Unité d'alimentation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que ledit troisième transistor (T3) est relié par sa base au collecteur du premier et par son collecteur à la base du second, ledit troisième transistor ayant son émetteur chargé à la polarité donnee à travers une résistance (RE3) dont la valeur est sensiblement égale à celle de la résistance (RB2) du circuit de base du second transistor, de sorte que la chute de tension (nul) dans la résistance de charge d'émetteur (RE3) du troisième transistor étant celle existant entre la polarité donnée et le premier fil de ligne côté central, (donc égale à la tension d'insertion de la dérivation comportant le premier transistor), ladite chute de tension (Ul) étant égale en valeur absolue à la chute de tension dans le circuit de base du second transistor (donc égale à la chute de tension entre la polarité contraire et le second fil de ligne côté central), et par conséquent, égale à la tension d'insertion de dérivation comportant le second transistor, l'équilibrage des tensions d'insertion d'alimentation est ainsi effectif sur les deux fils de ligne. 5/ Unité d'alimentation selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisée par le fait que les deux premiers transistors (T1, T2) connectés respectivement en dérivation sur les fils de ligne sont chacun pourvus d'une résistance (RS1, RS2) reliant l'émetteur au collecteur de manière à réduire l'intensité traversant lesdits transistors et, par conséquent, a limiter à une valeur convenable la puissance dissipée dans chacun d'eux. 6/ Unité d'alimentation selon l'une des revendications I à 5, caractérisée par le fait qu'un élément de supervision, relais ou photocoupleur par exemple, est inséré à la place de la résistance de charge (REI) d'émetteur du premier transistor (Tl) de façon à indiquer l'état du poste (au repos ou combiné décroché) et à détecter les signalisations (numérotation par exemple) selon les états de boucle et de coupure de ligne réalisés par le cadran du poste de l'usager. 7/ Unité d'alimentation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la base du premier transistor (T1) est polarisée à une faible tension (u) par une diode Zener (ZN).