Brevet FR2254168A1 — publié le 19750704

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation pour ligne téléphonique. On sait qu'afin de pouvoir etre alimentée en courant continu à partir d'une source d'alimentation continue, une ligne téléphonique de raccordement d'abonné est raccordée à l'autocommutateur correspondant par l'intermédiaire d'un transformateur de ligne d'abonné comportant, du coté autocommutateur, au moins un primaire et, du côté poste d'abonné, au moins deux secondaires. Ces deux secondaires sont, par deux de leurs extrémités, réunis par un conden,ateur d'isolement en courant continu, tandis que leurs autres extrémités sont reliées respectivement aux fils de la ligne. Les palus positif et négatif de la source d'alimentation sont respectivement reliés aux extrémités des secondaires reliées par le condensateur d'isolement. Un tel dispositif d'alimentation présente un certain nombre d'inconvénients. Tout d1abord, le courant continu d'alimentation de la ligne passe à travers le transformateur de ligne d'abonné et il existe un risque de saturation-du noyau magnétique de ce transformateur. Aussi, pour éviter une telle saturation est-on obligé de surdimensionner celui-ci, ce qui entrain un accroissement de son coût. Par ailleurs, le transformateur comportant deux secondaires et, bien souvent, deux primaires, il est d'un équilibrage délicat. Tous ces éléments concourent pour rendre croûteux le transformateur de ligne d'abonné Afin d'éviter l'inconvénient dû à la saturation du noyau magnétique de ce transformateur, la Demanderesse a déjà proposé, notamment dans ses brevets français nO 1.52B.880 et nO 1.604.1B8, de prévoir, entre chaque pôle de la source d'alimentation et l'extrémité du secondaire correspondant du transformateur de ligne d'abonné, un circuit électroniqùe faisant office de générateur de courant continu et présentant une forte impédance interne tant en courant continu qu'en courant aIternatif, le courant d'alimentation de la ligne étant ainsi indépendant de la résistance de cette dernière.Ces dispositifs permettent d'abaisser le coût du transformateur de ligne d'abonné, mais n'éliminent pas les inconvénients dus à l'équilibrage mutuel des différents primaires et secondaires. Par ailleurs, lesdits circuits ne peuvent, à cause des courants de fuite de ligne, tre réglés en usine et ils doivent être ajustés sur place dans les conditions finales d'utilisation. La présente invention remédie à ces inconvénients. Selon l'invention, le dispositif d'alimentation, à partir d'une source de tension continue, d'une ligne téléphonique raccordée aux circuits téléphoniques de commutation par un transformateur, est remarquable en ce qu'il comporte,entre chaque pôle de la source d'alimentation et le fil de la ligne associé a ce pole, un circuit électronique actif se comportant comme une résistance pour le courant continu et présentant une impédance élevée vis-à-vis des courants alternatifs de ligne. Ainsi. il est possible de simplifier le transformateur de ligne d'abonné et de ne lui prévoir qu'un seul secondaire dont les extrémités sont relie os respectivement aux fils de ligne. Bien entendu, un condensateur d'isolement en continu est prévu entre le secondaire du transformateur et au moins l'un des circuits électroniques actifs afin d'éviter que le courant continu d'alimentation ne circule dans ledit transformateur. Pour des raisons d'équilibrage, les deux circuits électroniques actifs sont choisis identiques. On remarquera que chacun de ces circuits électroniques actifs se comporte comme une inductance. Toutefois, ceux-ci ne sauraient etre remplacés par des inductances, car il faudrait prévoir pour celles-ci des dimensions prohibitives afin de leur permettre de supporter le courant continu d'alimentation. Par ailleurs, les circuits électroniques actifs ne peuvent etre rapprochés des générateurs de courant constant décrits dans les brevets mentionnés ci-dessus, car, comme il ressortira par la suite. les courants qu'ils délivrent sont, volontairement, choisis non constants afin d'éliminer l'influence des courants de fuite. Avantageusepent, chaque circuit électronique comporte deux bornes dont l'une est destinée à être reliée à l'un des piles de la source d'alimentation et l'autre au fil de ligne correspondant, un premier et un second transistors montés suivant un schéma de Darlington, de façon que le trajet émetteur-collecteur du premier de ces transistors aille d'une desdites bornes à l'autre. un pont résistif réunissant l'une desdites bornes à l'autre et comportant plusieurs points intermédiaires reliés aux électrodes desdits transistors et un condensateur relié entre l'une desdites bornes et la base du second transistor. Une première résistance de protection peut être montée dans le trajet émetteur-collecteur du premier transistor. De préférence, chaque circuit comporte une première borne destinée à etre reliée au pôle positif de la source ou au fil négatif de la ligne et à laquelle sont réunis les collecteurs des deux transistors de type NPN, une seconde borne destinée à entre reliée au fil positif de la ligne ru au pôle négatif de la source et à laquelle est réuni, par une seconde résistånce, l'émetteur du premier transistor, une troisième résistance étant branchée entre la base et l'émetteur du premier transistor et une quatrième résistance étant montée, éventuellement par l'intermédiaire de la troisième résistance, entre la base et l'émetteur du second transistor, taudis qu'une cinquième et une sixième résistances sont montées en série entre la base du second transistor et ladite première borne, ledit condensateur reliant la seconde borne au point commun des cinquième et sixième résistances. Lorsque l'émetteur du second transistor est directement relié à la base du premier, la quatrième résistance est reliée à ces électrodes réunies, par l'intermédiaire de la troisième résistance. Une septième résistance peut être montée entre l'émetteur du second transistor et la base du premier. Dans ce cas, la quatrième résistance peut etre réunie à l'émetteur du second tran sister à travers la troisième et ladite septième résistances. Toutefois, il est également possible de monter en série les troisième,sseptième et quatrième résistances. Une diode de protection peut etre prévue entre l'émetteur du premier transistor et ladite première borne De préférence, une diode de Zener, branchée entre la base du second transistor et ladite première borne, protège ce transistor. En appelant Si et ss2 les gains des premier et second transistors, VBE Ia tension base-émetteur du premier transistor, R2, R3, R4, R5 et R a les valeurs respectives des seconde troi sième, quatrième, cinquième et sixièmes résistances et i le courant-traversant la seconde résistance, les divers éléments sont choisis pour que les inégalités suivantes soient satisfaites:: i 2 VBE Si ' 52 1 ~~~~~~ 62 R3 R4 R2.1.52 R6 et R5 Afin de pouvoir détecter le courant de boucle d'une ligne à laquelle est associé le dispositif d'alimentation selon l'invention, il est avantageux de disposer au moins un détecteur de courant en série avec au moins l'un desdits circuits électroniques, entre l'un des piles de la source d'alimentation et le fil de ligne correspondant. Cependant, il est avantageux d'incorporer un tel détecteur à au moins l'un des circuits électroniques. A cet effet, un tel détecteur peut etre un composant électroluminescent traversé par au moins une partie du courant de collecteur du premier transistor. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre un dispositif connu pour l'alimentation d'une ligne téléphonique. La figure 2 montre schématiquement un dispositif conforme à l'invention. La figure 3 est un schéma détaillé du dispositif de la figure 2. Les figures 4 et 5 montrent des variantes de réalisation des circuits électroniques actifs conformes à l'invention. La figure 6 illustre le principe de détection de boucle sur une ligne téléphonique alimentée par un dispositif selon 1 ''invention . La figure 7 donne le schéma détaillé d'un dispositif selon l'invention permettant la -détection de boucle. Le dispositif connu. montré par la figure 1, est destiné à alimenter la ligne téléphonique lia 12, reliée au poste téle- phonique P à l'une de ses extrémités. A son autre extrémité, la ligne 11, 12 est reliée à des extrémités de deux enroulements identiques du secondaire d'un transformateur d'abonné ou translateur T1. Les autres extrémités desdits enroulements sont reliées d'une'part entre elles au moyen d'un condensateur C et, d'autre part respectivement à des générateurs G1 et G2 de courant constant. Les générateurs G1 et G2 sont identiques et relies respectivement aux polos +U et -U d'une source d'alimentation. Le condensateur C permet d'éviter le court-circuit entre les polos +U et -U, tout en laissant passer les courants modulés circulant dans la ligne 1i, 12- Le translateur T1, comporte, par exemple, deux enroulements primaires dont l'un émet entre ses bornes a et b un signal d'émi-ssjon, tandis que l'autre reçoit entre ses bornes c et d un signal de réception. Comme il a été mentionné ci-dessus, un tel dispositif permet d'éviter le surdimensionnement du translateur T1, mais il n'évite pas l'équilibrage délicat de chaque enroulement primaire ou secondaire, par rapport à chacun Xes autres. Le dispositif conforme à lssinventionF montré schémati- quement par la figure 2, comporte deux circuits électroniques actifs identiques A et -B qui se comportent comme une résistance pour le courant continu et comme une impédance élevée pour les courants alternatifs. Le circuit A est disposé entre le pèle +U et le fil de ligne 11, tandis que le circuit B est disposé entre le pèle -U st le fil de ligne 12. Comme précédemment, à l'une de leurs extrémités les fils 11 et 12 sont reliés au poste P, tandis que par leurs extrémités apposées, ils sont respectivement réunis aux extrémités du secondaire unique d'un transformateur de ligne d'abonné T, le primaire de ce transformateur étant relié par ses bornes e et f aux circuits de commutation téléphoniques. Un condensateur C d'isolement en courant continu -est disposé dans l'un des fils 11 ou 12, entre ledit secondaire du transformateur T et le circuit A ou B correspondant. Le dispositif selon l'invention permet de ne prévoir qutun seul secondaire pour le transformateur T. Le circuit A-se comporte comme un injecteur de courant et le circuit B comme un récepteur. Le courant d'alimentation iAa fourni par le circuit A se répartit entre les courants de fuite il st il des fils 11 et 12 de ligne et le courant i p alimentant effectivement le poste téléphonique P. Aussi, le courant traver sant le circuit B est 1B, qui diffère de iA de la somme des cou rants de fuite i et i12. Pour équilibrer les impédances vues par chaque fil lî et 12, il est donc avantageux que les circuits A et B soient tels que si iA = ig, les chutes de tension qu'ils provoquent soient égales et que si iA w iB, leurs impédances soient très voisines. La figure 3 donne un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans cet exemple, chacun des circuits A ou B comporte deux transistors Q1 et Q2 de type NPN in-terconnectés selon le montage de Oarlington. Le transistor Q1 a son collecteur relié à un point M par une résistance R1 et son émetteur relié à un point N par une résistance R2. Une diode de protection D1 contre les surtensions de ligne est montée entre l'émetteur de Q1 et le point M. Le collecteur du transistor Q2 est réuni-directement au point M tandis que l'émetteur de ce transistor est relié à la base du transistor Q1 par une résistance R7. La base et l'émetteur de Q1 sont réunis par une résistance R3, tandis que la base de Q2 est relise à l'émetteur de D1 par une résistance R4. Entre les points M et N est montée une branche de circuit comportant (du côté du point M3 une résistance R6 et ddu cBté du point N) un condensateur C1. Une résistance R5 relie la base de D2 au point commun de R6 et C1, tandis qu'une diode de Zoner de protection D2 est disposée entre la base et le collecteur de Q2- Pour le circuit A, le point M est relis au pôle +U et le point N au fil de ligne 11. Pour le circuit B, point M est réuni au fil de ligne 12 et le point N au pôle -U. La figure 4, qui montre une variante de réalisation, voisine de celle de la figure 3 de laquelle a été supprimée la résistance R7, permet d'expliquer le fonctionnement du circuit A. A cet effet, on a respectivement schématisé par R t et E, l'impédance de ligne vue par ce circuit et la force électromotrice alternative en ligne.On montre facilement que si les deux relations i 2 VBE ss1-ss2 5182 R4 et 1 B2.R3 R4 (dans lesquelles i est le courant continu traversant R1, B1 le gain du transistor Q1, 52 le gain du transistor Q2 et V8E la tension base-émetteur du transistor Q11 sont satisfaitesa alors le courant i prend la valeur Le circuit A se comporte donc comme une résistance pure en courant continu.Pour ajuster l'intensité de ce courant continu i, il suffit alors d'ajuster soit la résistance R2, soit le terme 2 VBE 4 5 + R6 , > c'est-à-dire qu'il est possible d'agir sur l'un ou plusieurs des composants R2, R4, R5 et R. En courant alternatif, le fonctionnement du dispositif de la figure 4 est le suivant. Le signal alternatif E est transmis à la base du transistor 42 par l'intermédiaire du condensateur C1.La chute de tension aux bornes du condensateur C1 se retrouve donc aux bornes de la résistance R2. si l'on néglige les variations des tensions base-émetteur des transistors Q1 et Comme l'impédance de C diminue quand la fréquence du signal- E augmente, la chute de tension aux bornes due ce dernier diminue. ce qui fait décroître la composante alternative du courant traversant le circuit et augmente donc l'impédance équivalente de celui-ci quand la fréquence augmente. L'impédance équivalente en alternatif des résistances R3 et R4 est, de façon connue, supérieure à leur valeur en continu. En choisissant les gains ss1 et 52 de façon que R2 ss1-B2 > > R6 et si R5 ez R6, on montre facilement que l'impédance Z du circuit A croit depuis la valeur de la résistance équivalente en courant continu, jusqu'à la valeur R6, selon la relation approchés : z ~ 3 pR2 (R6 + R 7 C1 w étant la pulsation des signaux E. L'impédance Z peut donc etre ajustée par réglage d'au moins l'un des composants R2, R a ou C1. On remarquera que si le potentiel de ligne devient plus positif que +U, les diodes D1 et D2 du circuit A deviennent passantes dans le sens direct, ce qui protège les transistors Q1 et Q2 de ce circuit. Inversement, si le potentiel de ligne décroît beaucoup, la diode de Zener D2 devient conductrice, ce qui limite la tension collecteur-émetteur des transistors oi et Q2. Les courants parcourant les diodes D1 et D2 sont limités respectivement par les résistances R2 et R5, tandis que la résistance R1 limite le courant de collecteur du transistor Q1 Des raisonnements et cdnsidérations semblables à ceux qui procèdent pourraient entre appliqués au circuit B, qui est disposé entre le fil de ligne 12 et le pôle -U. La figure 5 montre une variante de réalisation du circuit A ou 8, Dans cette variante, on retrouve, comme sur la figure 3, la rési-stance R7 disposée entre la base du transistor Q1 et l'émetteur du transistor Q2. Toutefois, dans ce cas, la résistance R4 relie directement la base et l'émetteur du transistor Q > . La résistance R7 permet d'augmenter la protection des transistors Q1 et Q2, an limitant le courant d'émetteur de et le courant de base de Qt. On remarquera qu'en contrôlant la valeur du courant continu traversant le circuit +U, A, 11, P, 12, 8, -U, il est possible d'effectuer le "test de boucle" de la ligne lia 12, pour déterminer si celle-ci est bouclée, c'est-à-dire si le combiné du poste P est décroché. La détection du bouclage de la ligne peut être alors effectuée en disposant un ou plusieurs détecteurs n entre l'un des pôles +U ou -U et le fil de ligne 11 ou 12 cor-ras- pondant (voir figure 63. Un tel détecteur peut être magnétique, thermique ou photo-émissif. il peut être avantageux d'incorporer un tel détecteur à l'un ou l'autre des circuits A ou 8. La figure 7 montre un exemple dans lequel une diode photo-émissive DP a été incorporée au dispositif A. A cet effet, entre le point M et la résistance R1, on prévoit une pont résistif Rg, R9 shunté par des diodes Q3 et D4. L'anode de b diode DP est reliée au point M et sa cathode au point commun de R8 et Rg. On prévoit alors un photo-récepteur Ph relié optiquement à la diode DP. Ainsi, lorsque le courant traversant le circuit A dépasse un certain seuil, la diode DP devient luminescente. Le seuil de- détection est fixé par la résistance R8, tandis que la limitation du courant parcourant la diode DP est réalisée par la résistance R9 et les diodes 03 et D4. On remarquera que le dispositif de détection de boucle est compatible avec une logique TTL et qu'il peut délivrer aussi bien des impulsions brèves que des impulsions -longues. Par ailleurs, en choisissant correctement l'impédance du circuit A, on voit que le test de boucle peut être effectué pendant une phase de sonnerie sur la ligne. Afin d'empêcher d'éventuels changements de polarité des tensions d'alimentation des circuits A et B dus aux signaux de sonnerie, des diodes tenon représentées) peuvent être disposées entre chacun de ces circuits et le fil de ligne correspondant. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'alimentation, à partir d'une source de tension continue, d'une ligne téléphonique raccordée aux circuits de commutation téléphonique par un transformateur, caractérisé en ce qu'il comporte, entre chaque pôle de la source d'alimentation et le fil de la ligne associé à ce pôle, un circuit électronique actif se comportant comme une résistance pour le courant continu et présentant une impédance élevée vis-à-vis des courants alternatifs de ligne. 2.- Dispositif selon la revendization la caractérisé en ce que les deux circuits électroniques actifs sont identiques. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit électronique comporte deux bornes dont l'une est destinée à être reliée. à l'un des pôles de la source d'alimentatlon et l'autre au fil de ligne correspondant, un premier et un second transistors montés suivant un schéma de Darlingtonde façon que le trajet émetteur-collecteur du premier de ces transistors aille d'une desdites bornes à l'autre, un pont résistif r8unissant l'une desdites bornes à l'autre et comportant plusieurs points intsrmédiaires-reIiés aux électrodes desdits transistors et un condensateur relié entre l'une desdites bornes et la base du second transistor. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une première résistance est montée dans le trajet émetteur-collecteur du premier transistor. 5.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé an ce que chaque circuit comporte une première borne destinée S être reliée au pôle positif de la source ou au fil négatif de la ligne et à -laquelle sont réunis les collecteurs des deux transistors de type NPN, uns seconde borne destinée à être reliée au fil positif de la ligne ou au pôle négatif de la source et à laquelle est réuni, par une seconde résistance, l'émetteur du premier transistor, une troisième résistance étant branchée entre la base et l'émetteur du premier transistor et une quatrième résistance étant montée, éventuellement par l'intermédiaire de la troisième résistance, entre la base et l'émetteur du second transistor, tandis qu'une cinquième et une sixième résistances sont mohtees en série entre la base du second transistor et ladite première borne, ledit condensateur reliant la seconde borne au point commun des cinquième et sixième résistances. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'émetteur du second transistor est directement relié à la base du premier et en ce que la quatrième résistance est réunie au point commun de cet émetteur et de cette base par l'intermédiaire de la troisième résistance. 7.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une septième résistance est montée entre l'émetteur du second transistor et la base du premier. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quatrième résistance est réunie à l'émetteur du second transistor à travers la troisième et ladite septième résistances. 9.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les troisième, septième et quatrième résistances sont montées en série. 10.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en appelant Si et 52 les gains des premier et second transistors, BE la tension base-émetteur du premier transistor, R2, R3, R4, R5 et Rs les valeurs respectives des seconde, troi sième, quatrième, cinquième et sixième resistances. et i le courant traversant la seconde résistance, les divers éléments sont choisis pour que les inégalités suivantes soient satisfaites :: i ss1,ss2 R4 I 2 51.R3 R2.51.52 R6 et R5 R6 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réglé en usine, indépendamment des caractéristiques de l'environnement d'utilisa tiqn, en particulier de l'impédance de la ligne téléphonique. 12.- Installation téléphonique dans laquelle las lignes sont alimentées à l'aida d'un dispositif tel que spécifié sous l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le transformateur de raccordement associé à chaque ligne comporta, du coté de celle-ci, un seul enroulement dont les extrémités sont respectivement reliés aux fils de cette ligne. 13.- Installation téléphonique selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'un condensateur d'isolement en courant continu est placé dans au moins un des fils de la ligne télé- phonique, entre ledit transformateur et l'un desdits circuits électroniques actifs. 14.- Installation téléphonique selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'au moins un détecteur de courant continu est disposé en série avec au moins l'un desdits détecteurs electroniques, entre l'un des pôles de la source d'alimentation et le fil de ligne correspondant. 15.- Installation téléphonique selon la revendication 14, caractérisée en ce que le détecteur de courant continu est incorporé à au moins l'un desdits circuits électroniques actifs. 16.- Installation téléphonique selon la revendication 15. caractériséeen ce que ledit détecteur est un composant électro-luminescent traversé par au moins une partie du courant traversant le circuit électronique auquel i est incorporé.