Brevet FR2330219A1 — publié le 19770527

La présente invention concerne un temporisateur électronique de sécu rité, destiné à être interposé entre une source d'alimentation continue et un organe à commander, afin d'engendrer un certain retard entre la mise sous tension et la commande proprement dite de cet organe. Les temporisateurs de sécurité sont notamment utilisés dans le domaine de l'exploitation ferroviaire, par exemple pour le contrôle des aiguillages, afin d'éliminer les phénomènes transitoires dûs au rebondissement des contacts. On sait en effet que dans le domaine de l'exploitation ferroviaire, le fonctionnement des divers équipements nécessaires doit être extrêmement sûr. I1 importe en particulier qu'en cas de défaillance de l'un quelconque des composants d'un bloc fonctionnel déterminé, le signal de sortie issu de ce bloc reste ou passe dans un état tel que l'information transmise soit plus restrictive, de façon à agir dans le sens de la sécurité. Or, les temporisateurs électroniques de sécurité que l'on connaît à l'heure actuelle sont souven*rès compliqués et donc peu fiables. De plus, ils ne permettent généralement pas d'obtenir une temporisation de longue durée et ont un temps de récupération relativement important. La présente invention a pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un temporisateur du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce qu'il est constitué par un transistor à effet de champ dont la source et le drain sont reliés respectivement à l'un des pôles de 17alimentation par un condensateur et par une charge appropriée, tandis que l'autre pôle est relié à la source de ce même transistor par une résistance et à sa grille par l'intermédiaire d'une source de signal alternatif, des moyens étant prévus pour prélever dans ladite charge le signal alternatif amplifié formant le signal de commande de ltorgane considéré. On obtent ainsi de façon particulièrement simple et peu coûteuse un temporisateur de sécurité, dont la durée de temporisation, déterminée par la charge du condensateur à travers la résistance, peut être assez importante. Le temps de récupération d'un tel temporisateur est également très bref, comme on le verra plus clairement par la suite. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, la résistance est connectée directement entre la source du transistor et ledit pôle d'alimentation, tandis que dans une variante, cette résistance est connectée entre la source et la grille du transistor. De préférence, la charge est constituée par un enroulement de transformateur, ce qui permet évidemment de prélever très facilement le signal alternatif amplifié devant constituer le signal de commande de l'organe considére. En outre, -le transistor pourra avantageusement être monté en oscillateur au moyen d'un enroulement auxiliaire dudit transformateur. I1 n'est ainsi plus nécessaire d' avoir recours à un générateur indépendant de signal alternatif. Plusieurs formes d'exécution de 1 invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure I est un schéma théorique d'une première forme de réalisation du temporisateur selon l'invention - la figure 2 est un schéma théorique d'une variante de réalisation de ce temporisateur ; et - la figure 3 est un schéma d'un exemple de réalisation pratique du temporisa teur selon l'invention. Le temporisateur représenté sur la figure I est essentiellement constitué par un transistor à effet de champ 1 de canal N, dont la source 2 est reliée, d'une part à la ligne positive d'alimentation 3 par un condensateur 4, et d'autre part à la ligne négative d'alimentation 5 par une résistance de forte valeur 6. Le condensateur 4 sert ainsi au découplage de la source du transistor et assure en meme temps avec la résistance 6 la constante de temps dont dépend la durée de la temporisation. Le drain 7 du transistor 1 est également relié à la ligne d'alimentation positive 3 par une charge appropriée 8, qui doit présenter une faible résistance vis-à-vis du courant continu et permettre de prélever un signal alternatif circulant dans le drain du transistor, afin de commander le fonctionnement d'un organe détermine non représenté. Cette charge pourra par exemple être constituée par une bobine, un enroulement de transformateur ou une jonction de transistor. Quant à la grille 9 du transistor 1, elle est reliée à la ligne d'alimentation nétative 5 par l'intermédiaire d'un générateur de signal alternatif 10, qui pourra également être avantageusement constitué par un enroulement de transformateur. La commande du temporisateur est constituée ici par un simple interrupteur 11, inséré sur la ligne d'alimentation positive 3 et dont le mode d'actionnement dépend de l'application envisagée. Le temporisateur ainsi réalisé fonctionne de la manière suivante Supposons qu'au départ l'interrupteur 11 soit ouvert et que le condensateur 4 soit complètement déchargé. Lorsque l'on ferme l'interrupteur 11, la tension entre la source 2 et la grille 9 du transistor 1 est égale à la tension d'alimentation, et celui-ci est donc bloqué. Le condensateur 4 se charge alors simplement à travers la résistance 6, jusqu'à ce que le transistor 1 commence à conduire. A partir de cet instant, le transistor peut fonctionner en amplificateur et il est ainsi possible de recueillir dans la charge 8 un signal alternatif amplifié, correspondant au signal engendré par le générateur 10 et qui servira de signal de commande retardé pour l'organe considéré. La durée de la temporisation est déterminée par la charge du condensateur 4 à travers la résistance 6. Or, cette charge s'effectue sous un courant très faible, en raison de la forte valeur donnée à la résistance 6. il est donc possible d'obtenir ainsi très facilement des temporisations de longue durée. Dès que l'interrupteur il s'ouvre, la tension moyenne entre la grille 9 et la source 2 du transistor 1 devient nulle, et celui-ci devient donc très conducteur. Le condensateur 4 se décharge alors rapidement dans la charge 8. Ainsi, même pour une coupure très brève de l'alimentation, la temporisation est reprise à l'origine. Le temporisateur selon l'invention a donc en définitive un temps de récupération extrêmement faible, puisque la décharge du condensateur s'effectue à travers le transistor à effet de champ dans son état de conduction maximale. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 2, le générateur de signal alternatif 10 est inséré directement dans la ligne d'alimentation négative 5 et se trouve ainsi connecté en série avec la résistance 6. Le fonctionnement de cette variante est identique à celui du mode de réalisation pré cédent. Dans l'exemple de réalisation pratique qui est illustré par la figure 3, le transistor à effet due champ 1 est monté en oscillateur, de sorte qu"il n'est plus nécessaire de disposer d'un générateur indépendant pour le signal alternatif.La charge 8 est ainsi constituée par l'enroulement 12 d'un transformateur 13, connecté en parallèle avec un condensateur d'accord 14, tandis que la grille 9 du transistor se trouve reliée à la ligne négative d'alimentation 5 par l'intermédiaire d'un autre enroulement 15 de ce transformateur Le signal de commande est également prélevé au moyen d'un enroulement 16 du transformateur et il est ensuite amplifié en 17 par des moyens appropriés, de façon à donner en 18 un signal utilisable pour l'application envisagée. I1 va de soi cependant que ce signal de commande pourrait être prélevé d'une autre façon, par exemple au moyen d'une simple prise sur les enroulements 12 ou 15, ou bien encore au moyen d'une liaison par condensateur. Le principe de fonctionnement d'un tel temporisateur est le même que précédemment, le transistor 1 ne pouvant fonctionner en oscillateur que lorsqu'il est susceptible de créer une amplification, c' est-à-dire seulement lorsque la charge du condensateur 4 est suffisante pour provoquer sa conduction. Les divers modes de réalisations du temporisateur selon l'invention qui viennent d'être décrits possèdent à l'évidence des caractéristiques de sécurité. En effet, on comprendra aisément qu'en cas de coupure d'une connexion, ou de court-circuit sur le transistor ou sur un condensateur, le signal de commande de l'organe considéré ne peut que disparaître. Enfin, il va de soi que l'on pourrait également réaliser des dispositifs de temporisation analogues à ceux décrits plus haut, avec des transistors à effet de champ de canal P, à condition bien entendu d'inverser les polarités de l'alimentation. REVENDICATIONS 1.- Temporisateur électronique de sécurité,destiné à être interposé entre une source d'alimentation continue et un organe à commander, afin d'engendrer un certain retard entre la mise sous tension et la commande proprement dite de cet organe, caractérisé en ce qu'il est constitué par un transistor à effet de champ dont la source et le drain sont reliés respectivement à l'un des pôles de l'alimentation par un condensateur et par une charge appropriée, tandis que l'autre pôle est relié à la source de ce même transistor par une résistance et à sa grille par l'intermédiaire d'une source de signal alternatif, des moyens étant prévus pour prélever dans ladite charge le signal alternatif amplifié formant le signal de commande de l'organe considéré. 2.- Temporisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance est connectée directement entre la source du transistor et ledit pôle d'alimentation. 3.- Temporisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance est connectée entre la source et la grille du transistor. 4.- Temporisateur selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que la charge est constituée par un enroulement de transformateur. 5.- Temporisateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le transistor est monté en oscillateur au moyen d'un enroulement auxiliaire dudit transformateur.