Brevet FR2274084A1 — publié le 19760102

LBinvention concerne un dispositif de commutation pouvant fonctionner avec une source de tension continue, en particulier pour les réveils fonctionnant sur pile, où un signal est émis au bout d'un temps prédéterminé par la charge dlun condensateur. Un tel montage peut être utilisé par exemple dans des réveils fonctionnant sur pile, où un signal de réveil ne se déclenche qu'au bout de cinq minutes environ lorsque le condensateur est chargé. On se rend compte maintenant, particulièrement à la vente, qu'au moment de la présentation d'appareils munis d'un tel dispositif de commutation, il se présente un désagrément important. On décrit celui-ci en prenant comme exemple un réveil fonctionnant sur pile. Si Iton doit présenter un réveil qui, initialement ntest pas en fonctionnement, il faut d'abord introduire une pile entre les bornes de raccordement prévues à cet effet. Le mécanisme d'horlogerie démarre alors. Si ensuite on veut montrer le fonctionnement du signal de réveil, on règle en conséquence l'heure de déclenchement. Comme cependant le condensateur qui provoque le déclenchement du signal de réveil est déchargé après une interruption, le signal -de réveil ne se déclenche, au plus tôt, qu'au bout de cinq minutes environ. Ce temps d'attente relativement long est indésirable. On pourrait évidemment obtenir un fonctionnement immédiat du signal de réveil en réalisant la charge nécessaire du condensateur au moyen dtun interrupteur mécanique supplémentaire. Cette solution n'est cependant pas à considérer, car elle exige une structure mécanique supplémentaire donc une repense, et complique par ailleurs les possibilités d'utilisation. L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de commutation du genre indiqué, avec lequel on peut éviter en cas de besoin, par exemple pour une présentation, le retard du déclenchement d'un signal, désiré en fonctionnement normal, sans qu'il soit prévu de contact de commande mécanique supplémentaire. Selon la présente invention ce problème se trouve résolu par le fait que sur chacune des bornes de raccordement du condensateur le montage comporte une branche reliée à la source de tension continue, et que ces branches du montage ne sont pas conductrices lorsque la source de tension continue a la polarité convenable pour l'émission du signal, et qu'avec une polarité inverse de la source de tension continue un courant de charge circule vers le condensateur à travers ces branches du montage pour préparer un ----------- déclenchement du signal avant l'instant prédéterminé. Si pour commencer, on raccorde la source de tension continue pendant un court instant à l'envers, on impose la charge du condensateur par l'intermédiaire de ces branches du montage. On raccorde ensuite la source de tension correctement, avec la polarité prévue pour le fonctionnement.Les branches précitées du montage ne sont alors pas conductrices. Du fait de la charge imposée du condensateur, celui-ci se trouve alors dans un état de charge qui, autrement, ne serait atteint qu'auprès une longue temporisation. De préférence, dans chacune des branches du montage, on prévoit une diode, les deux diodes étant orientées dans le même sens l'une par rapport à l'autre, lorsqu'elles sont vues de la source de tension continue. Une résistance est insérée de préférence dans l'une des branches du montage. Cette résistance limite le courant de charge qui circule lorsque le condensateur est soumis à la charge forcée, c'est-à-dire lorsque la polarité de la source de tension continue est inversée. Une utilisation préférée de l'invention a lieu avec un réveil fonctionnant sur pile où le condensateur est connecté en parallèle sur la jonction base-collecteur d'un transistor, dont l'émetteur est relié à l'une des bornes de raccordement de la pile, et dont le collecteur est relié par l'intermédiaire d'une résistance de charge à l'autre borne de raccordement de la pile.La diode de l'une des branches du montage est raccordée ici à la base du transistor, orientée en opposition avec le sens de conduction de la jonction base-émetteur du transistor, et l'aux tre branche du montage est disposée en parallèle avec la jonction collecteur-émetteur du transistor, cette deuxième branche du montage comportant une diode orientée en sens inverse du sens de conduction de la jonction collecteur-émetteur du transistor, et une résistance on série, dont la valeur ohmique est faible, comparativement à colle de la résistance de charge. Habituellement, dans les réveils fonctionnant sur pile, pour la mise en service du montage générateur du signal de réveil, il est prévu un contact de réveil actionné par le mouvement d'horlogerie qui se ferme à l'heure choisie pour le réveil. Dans une autre réalisation, les branches du montage selon l'invention, sont reliées directement aux bornes de raccordement de la source de tension en contournant le contact de réveil. On obtient ainsi que la charge forcée du condensateur par introduction de la pile à l'envers, peut morne se produire lorsque le contact de réveil n'est pas fermé. Ceci simplifie la présentation du fait que le présentateur nta pas à se préoccuper de la position du contact de réveil à 1 'instant considéré. Dans un réveil fonctionnant sur pile avec un montage basculeur pour le déclenchement du signal de réveil, dont la sortie est appliquée à la base d'un transistor de commutation, la jonction collecteur-émetteur de ce transistor étant branchée en parallèle avec le condensateur, il est intéressant pour empêcher la décharge du condensateur lorsque la pile du réveil n'est pas en place, d'insé- rer dans le circuit compris entre le collecteur et la base du transistor de commutation un élément qui maintient le transistor de commutation bloqué lorsque le condensateur est chargé et que la pile n'est pas en place. On peut utiliser pour cela en tant qu'élément du montage, une diode avec une chute de tension directe d'environ 0,5 V. Des exemples de réalisation sont décrits ci-dessous à l'aide du dessin dont les figures représentent respectivement - Figure 1, un plan schématique du montage selon l'invention, et - Figure 2, un plan plus détaillé du montage selon la figure 1. Dans la figure 1 on a représenté schématiquement le montage de réveil d'un réveil fonctionnant sur pile. On connecte une pile entre les bornes de raccordement I et 2. Un contact de réveil 3 peut être actionné par le mouvement d'horlogerie du réveil. il se ferme à l'heure de réveil qui a été réglée et il s'ouvre de nouveau après environ 1/2 heure. Le montage de réveil se compose de plusieurs sousensembles à savoir, d'un intégrateur de Miller avec un transistor T1 un condensateur C1 et une résistance de charge RI, d'un interrupteur à seuil 4, d'un générateur d'impulsions astable 5, et dlun ronfleur 6 avec un étage de puissance. Lorsque le contact de réveil 3 est fermé et que la pile est en place avec le pôle + relié à la borne de raccordement 1, et le pôle - relié à la borne de raccordement 2, ce montage fonctionne de la manière suivante Le condensateur C7 se charge à travers la résistance de charge R1. il se passe environ 4 à 5 minutes avant que la tension sur le collecteur du transistor T1 atteigne la valeur pour laquelle l'interrupteur à seuil fonctionne. Lorsque l'interrupteur à seuil ferme le circuit, le générateur d'impulsions astable 5 se met en route. Celui-ci commande l'étage de puissance du ronfleur 6. On obtient ainsi une tonalité à la cadence du générateur d'impulsions. Le condensateur C1 et le transistor T1 fonctionnent à la manière d'un intégrateur de Tiller. Le courant de charge qui circule lorsque le condensateur se charge constitue pour le transistor T1 un courant de base qui rend ce transistor conducteur. Si l'on veut présenter ce montage de réveil après la mise en place de la pile, on se heurte aux difficultés exposées dans le préambule, à savoir qu'il s'écoule un temps relativement long avant que le condensateur C1 soit suffisamment chargé pour que l'interrupteur à seuil 4 fonctionne. Afin de raccourcir ce temps, il est prévu deux branches du montage 7 et 8. La branche du montage 7 est disposée entre la borne de raccordement 1 et la base du transistor T1, arrivant ainsi à ltune des armatures du condensateur C1. Dans la branche 7 du montage, est disposée une diode D1 qui est orientée en sens inverse du sens de conduction de la jonction base-émetteur du transistor Ti. La branche 8 du montage est disposée entre la borne de raccordement 2 et le col-lecteur du transistor T1, elle arrive ainsi sur l'autre armature du condensateur C1. Dans cette branche 8 du montage, il est prévu une diode D2 et une résistance série R2. Cette branche du montage est disposée en parallèle avec la jonction collecteur-émetteur du transistor T1. La diode D2 est orientée en sens inverse du sens de conduction de la Jonction collecteurémetteur du transistor T1. Si maintenant on veut présenter le montage de réveil décrit, après que le réveil a été entreposé pendant longtemps sans sa pile, et que par conséquent le condensateur C1 est déchargé, on insère pour commencer la pile, pendant un court instant, de manière que ce soit le pôle - qui vienne sur la borne de raccordement 1 et le pôle + sur la borne de raccordement 2. Pour ce sens de branchement de la pile1 les diodes sont conductrices de sorte que le condensateur C1 se charge par les branches 8 et 7 du montage. La résistance R2 a une valeur ohmique très basse par rapport à celle de la résistance R1. Elle sert uniquement à limiter le courant de charge. On peut pratiquement enlever immédiatement la pile des bornes 1 et 2, et la remettre avec l'autre polarité, celle qui convient pour le fonctionnement du montage de réveil. Si maintenant on ferme le contact de réveil, le signal de réveil retentit immédiatement. Dans la figure 2 on a représenté les schémas spéciaux des éléments 4, 5 et 6 du montage. Selon cette figure, l'interrupteur à seuil 4 se compose d'un transistor T2, dont l'émetteur est connecté à un diviseur de tension constitué par les résistances R3 et R4. Une résistance R5 reliée au collecteur du transistor T1 est montée en série avec la base du transistor T2. Le collecteur du transistor T2 est relié à l'émetteur d'un transistor T3 du générateur d'impulsions astable 5. Le collecteur du transistor T3 est relié à la base d'un transistor T4 à travers une résistance R6. Cette base est couplée au collecteur dtun autre transistor T5 à travers un condensateur C2 et une résistance R7. La base du transistor T3 est reliée à ce collecteur à travers une diode D3 Cette diode sert à réaliser un décalage du potentiel. La base du transistor T5 est reliée au collecteur du transistor T4 à travers une résistance R8. Une résistance R9 est montée en parallèle avec la jonction base-émetteur de ce transistor. L'émetteur du transistor T4 est relié au contact de réveil 3. Le collecteur du transistor T5 est également relié au contact de réveil à travers une résistance R10 et à travers une résistance R11 il est réuni à la base d'un transistor de commande T6 du montage ronfleur 6. Outre le transistor de commande T6, le montage ronfleur comporte un transistor de commutation T7 et un circuit oscillant LC qui engendrent la tonalité de réveil. Par l'une de ses extrémités le circuit oscillant est relié à travers une résistance R12 à la base du transistor T7, et à travers une autre résistance R12' au collecteur du transistor T6. Les éléments 4 et 5 du montage selon la figure 2 fonctionnent comme suit Si la tension sur le condensateur C1 dépasse un seuil déterminé, le transistor T2 devient conducteur. Ce transistor travaille comme une résistance réglable et il commande le transistor T3 par l'émetteur de celui-ci. Le transistor T3 peut conduire, lorsque le transistor T5 est bloqué. Le transistor T7 étant commandé, le transistor T4 devient conducteur lorsque le condensateur C2 est chargé. Lorsque le transistor T4 conduit, le transistor T5 devient également conducteur. Il s'ensuit que le transistor T3 se bloque et que le condensateur C2 se décharge de sorte que le transistor T4 se bloque également. Le transistor de commande T6 devient conducteur lorsque les transistors T4 et T5 sont débloqués. Les impulsions qui débloquent le transistor de commande T6 durent quelques secondes. Les pauses entre les impulsions se mesurent également en secondes. Pendant la charge du condensateur C1, du fait de la décroissance du courant de charge, le transistor T1 devient de moins en moins conducteur. L'accroissement de la tension sur le condensateur C1 qui en résulte entraine l'accroissement du courant de base qui, à travers la résistance R5, s'écoule vers le transistor T2, de sorte que la valeur ohmique équivalente du transistor T2 fonctionnant en résistance réglable devient plus petite. il en résulte que les pauses entre les impulsions du générateur astable 5 deviennent de plus en plus petites. Le fonctionnement des branches 7 et 8 du montage correspond à celui qui a déjà été décrit. En plus, le montage selon la figure 2 comprend un montage basculeur 9. Ce montage basculeur se compose de 2 transistors T8 et T9, le collecteur de chacun de ces transistors étant couplé respectivement à travers une résistance R13 ou R14 à la base de l'autre transistor. Les collecteurs des transistors T8 et T9 sont reliés respectivement à travers les résistances R15 et R16, au contact de réveil 3. De plus, la base du transistor T8 est couplée avec le contact de réveil 3 à travers un condensateur C3. Le collecteur du transistor T8 est relié à travers un condensateur C4 à la base du transistor T4 de ltélément 5 du montage. D'autre part, le collecteur du transistor T8 est relié à la base d'un transistor de commutation T10 à travers une résistance R17. Le collecteur de ce transistor T10 est réuni au collecteur du transistor T1. Son émetteur est relié à la base de celuici. De plus, sur le collecteur du transistor T8 est connectée une résistance R18 que l'on peut relier au contact de réveil 3 au moyen d'un interrupteur de commande 10. Entre la résistance R1 et la résistance R15, est disposée une diode D4. Le montage basculeur 9 fonctionne comme suit Si lton ferme le contact de réveil 3, à travers le condensateur C3 on rend le transistor T8 conducteur. Les transistors T9 et T10 sont bloqués. Le montage est prêt N fonctionner et le signal de réveil retentit. Si lton veut interrompre le signal de réveil, on manoeuvre l'interrupteur de commande 10. Le transistor 9 devient ainsi conducteur et le transistor T8 se bloque. Le transistor T10 conduit également, de sorte que le condensateur C1 se décharge par sa jonction collecteur-émetteur et l'interrupteur > seuil 4 se bloque. Si avec ce montage pour procéder à une démonstration, on donne au condensateur C1 une charge préalable en montant la pile à l'envers, il peut arriver que lorsque lton retire la pile le condensateur C1 se décharge, et ceci du fait qu'à partir du condensateur C1 chargé il s'écoule à travers les résistances R1, R15, R17, un courant qui rend le transistor T10 conducteur, ce qui provoquerait alors la décharge du condensateur par la jonction collecteurémetteur du transistor T10. La diode D4 empêche que le transistor T10 ne devienne conducteur lorsque la pile ntest pas en place, car sa chute de tension dans le sens direct d'environ 0,5 V suffit pour maintenir le transistor T10 bloqué. Le condensateur C4 joue le rôle suivant Aussitôt que le transistor T8 devient conducteur, une impulsion arrive sur le transistor T4 à travers le condensateur C4. Il en résulte qu'un signal de réveil retentit immédiatement. Cependant avant que ne retentisse maintenant la tonalité de réveil suivante, après la charge convenable du condensateur C1, il s'écoule quelques minutes. Cette temporisation est voulue pour le fonctionnement normal du réveil, mais elle n'est pas pratique pour la démonstration. Si l'on impose une charge forcée au condensateur C1 en connectant la pile à l'envers pendant un court instant, cette temporisation est supprimée et la première impulsion de réveil déclenchée à travers le condensateur C4 est suivie pratiquement sans retard des impulsions de réveil suivantes qui sont déclenchées à travers le transistor T2. Le montage selon la figure 2 convient particulièrement pour une réalisation selon la technique des circuits intégrés. REVENDICATIONS 1.- Montage électronique pouvant fonctionner avec une source de tension continue, en particulier pour les réveils fonc tonnant sur pile, où un signal est émis a un instant prédéterminé par la charge d'un condensateur, caractérisé par le fait que le montage comporte sur chacune des bornes de raccordement du condensateur (C1) une branche de circuit (7, 8) réunie avec l'une des bornes de raccordement (1, 2) prévues pour la source de tension continue, et que ces branches (7, 8) du circuit ne sont pas conductrices pour la polarité de la source de tension continue qui convient pour ltémission du signal et qu'avec la polarité inverse de la source de tension continue, un courant de charge s'écoule vers le condensateur (C1) à travers les branches (8, 7) du circuit pour préparer une émission de signal avant l'instant prédéterminé. 2.- Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans chacune des branches (7, 8) du circuit, est disposée une diode (D1, D2), les deux diodes (D1, D2) vues de la source de tension continue étant orientées dans le même sens l'une par rapport à l'autre. 3.- Montage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que dans l'une des branches du circuit (8) est insérée une résistance (R2). 4.- Montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où le condensateur est monté en parallèle avec la jonction base-collecteur d'un transistor, dont l'émetteur est relié à l'une des bornes de raccordement de pile et dont le collecteur est relié à travers une résistance de charge à l'autre borne de raccordement de la pile, caractérisé par le fait, qu'en série avec la base du transistor (T1) est insérée la diode (D1) de l'une des branches du circuit (7) orientée en sens inverse du sens de conduction de la jonction base-émetteur du transistor (T1), et que l'autre branche du circuit (8) se trouve en parallèle avec la jonction collecteurémetteur du transistor (T1), cette branche (8) du circuit comportant une diode orientée en sens inverse du sens de conduction de la jonction collecteur-émetteur du transistor (T1), et une résistance série (R2) dont la valeur ohmique est faible comparativement à celle de la résistance de charge (R1). 5.- Montage selon la revendication 4 avec un montage basculeur pour l'interruption du signal de réveil, dont la sortie est reliée à la base d'un transistor de commutation, la jonction collecteur-émetteur de ce transistor de commutation étant branchée en parallèle avec le condensateur, caractérisé par le fait que pour empêcher la décharge du condensateur (C1) lorsque la pile est retirée du montage, il est prévu dans le circuit (R1, R15, R17) entre le collecteur et la base du transistor de commutation (T10) un élément (D4) qui maintient le transistor de commutation (T10) bloqué lorsque la pile n'est pas en place et que le condensateur (C1) est chargé. 6.- Montage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'élément est une diode (D4). 7.- Montage selon ltune quelconque des revendications 1 à 6, avec un contact de réveil commandé par un mécanisme dthorlo- gerie, qui relie le montage réveil à la pile, caractérisé par le fait que les branches (7, 8) du circuit sont reliées directement aux bornes de raccordement (1, 2) prévues pour la pile.