Brevet FR2417908A1 — publié le 19790914

L'invention concerne une matrice de points de croisement pour systeme de commutation dans un central téléphonique spatial. Cette matrice comporte des points de croisement bistables du type a tiges de contact insérées dans une enveloppe étanche et a deux enroulements de commande indépendants, disposés selon un arrangement en coordonnées. Le procédé de commande décrit par la présente invention utilise le procédé de magnétisation en opposition des tiges de contact pour relâcher les points de croisement. Selon une caractéristique de l'invention, la matrice de points de croisement comporte, dans chaque colonne un relais de sélection. Selon une autre caractéristique-de l'invention, le bobinage des enroulements décrit permet de supprimer toute piece métallique d'isolation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agencement de la matrice entraîne d'une part le relâchement automatique de tous les points de croisement dans la colonne ou un point de croisement est excité et d'autre part l'isolation galvanique des enroulements de commande de ligne et de colonne. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de commande est très simple, car un premier générateur fournit une seule impulsion de commande de colonne et un second générateur fournit une seule impulsion de commande de ligne, pour mettre au travail un point de croisement. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les figures ci-annexées dans lesquelles la figure la représente un point de croisement, conforme a l'invention, dont seul l'enroulement de commande de colonne est representé la figure lb représente un point de croisement, conforme a l'invention, dont seul l'enroulement de commande de ligne est représenté la figure 2 représente schématiquement une matrice conforme a l'invention la figure 3a représente l'allure de l'impulsion de commande de colonne Vc la figure 3b représente l'allure de l'impulsion de commande de ligne V1 ;; la figure 4 représente un point de croisement de type "soft reed", conforme a l'invention. Les figures la etlb représentent un point de croisement bistable du type a tiges de contact I et 1' en matériau rémanent insérées dans une enveloppe étanche 2 et a enroulements 3 et 4 coaxiaux bobinés autour de ltenveloppe, l'un au dessus de l'autre. A la figure la, l'enroulement 3 affecté a la commande de colonne a été représenté seul ; la moitié des spires est bobinée dans un premier sens au niveau de la tige I, l'autre moitié est bobinée en sens inverse au niveau de la tige 1'. Cet enroulement 3 (entrée en Ec, sortie en Sc) est parcouru par un courant unidirectionnel qui entre par Ec et sort par Sc. A la figure lb, l'enroulement 4 affecté a la commande de ligne a été repré senté seul ; il comporte le même nombre de spires que ltenroulement 3, mais celle ci sont toutes bobinés autour de la tige 1' et dans le sens contraire du bobinage de l'enroulement 3 autour de 1'. Cet enroulement 4 (entrée enEl, sortie en S1) est parcouru par un courant unidirectionnel qui entre par El et sort par SI. Une matrice de points de croisement selon l'invention est représentée à la figure 2 ; pour simplifier l'exposé elle ne comporte que six lignes de transmission, formées chacune d'un fil. Les fils AXI, aux2, AX3 ont des directions parallèles entre elles et les fils AYI, AY2, AY3, placés parallèlement entre eux sont disposés perpendiculairement aux fils AXI, AX2, AX3. Les neuf points de croisement sont disposés selon un arrangement en deux coordonnées pour pouvoir relier l'un des fils AX avec l'un des fils AY. Par exemple, le point de croisement 5 peut relier AXI avec AYI. On appelle matrice de connexion l'ensemble des contacts des points de croisement destinés à relier deux fils et on appelle matrice de commande l'ensemble de tous les enroulements des points de croisement. Cette matrice de commande comprend une nappe "colonne" regroupant les enroulements 3 affectés à la commande de colonne. Dans chaque colonne, ces enroulements 3 sont bobinés en série formant une chaîne terminée par une diode. Ainsi, la chaîne des enroulements 3 de la premiere colonne est terminée par la diode 6. Le rôle de ces diodes est d'éviter la circulation de courants parasites. Les extrémités Xl, X2 et X3 de ces chaînes de colonne sont reliées à une unité de sélection de colonne USC munie d'un générateur d'impulsions de commande GC. Cette unité de sélection est du type, bien connu de l'homme de l'art, comprenant des interrupteurs à commande par tension. En outre, l'entrée de chaque chaîne d'enroulements 3 est connectée au premier des enroulements du relais de sélection, à maintien électrique, de la colonne correspondante ; ainsi l'entrée de la chaîne d 'enroulement de la premiere colonne est connectée à l'enroulement 8 du relais de sélection 7. Les extrémités opposées de ces enroulements ont un point commun CX qui est branché à la masse. La matrice de commande comporte également une nappe "ligne" regroupant les enroulements 4 affectés à la commande de ligne. Ces enroulements 4 sont bobinés individuellement. Dans chaque colonne les entrées El des enroulements de commande de ligne sont reliées entre elles et leur point commun est connecte au second enroulement{9 dans la premiere colonne relais de sélection(7 dans la premiere colonne); l'autre extrémité de cet enroulement est reliée a l'une des tiges de contact du relais de sélection. Les autres tiges de contact des relais de sélection ont un point commun CY branché à la masse. La sortie S1 de- chacun des enroulements 4. est reliée à l'anode d'une- diode et les cathodes de ces diodes sont reliées entre elles dans chaque ligne en Yl, Y2, Y3 ; ainsi l'enroulement 4 du point de croisement 5 est relié à la diode 10 qui est connectée à Y1. Le rôle de ces diodes est d'éviter que le courant circule dans une autre branche que celle voulue. Les points communs des diodes de ligne Yl, Y2, Y3 sont connectés à une unité de sélection de ligne USL munie d'un générateur d'impulsions de commande de ligne GL. Cette unité de sélection de ligne USL est du même type que l'unité de sélection de colonne USC. Le principe de la commande est décrit.ci-dessous. Pour relâcher un point de croisement, il faut magnétiser en opposition les tiges de contact en créant des champs d'excitation antagonistes autour des deux tiges à l'aide d'un courant suffisant pour séparer les tiges et mettre le point de croisement à l'état repos Pour fermer un point de croisement, il faut magnétiser de la même façon les tiges de contact à l'aide d'un courant suffisant pour que les tiges de contact 1 et 1' soient attirées l'une vers l'autre et mettent le point de croisement à l'état " travail". Le procédé de commande de la matrice est détaillé à l'aide d'un exemple. On veut mettre au travail le point de croisement 5 qui se trouve au croisement du fil Ail et du fil AYI à la figure 2. Pour cela on applique entre CX et XI, par l'intermédiaire de l'unité de sélection de colonne USC, l'impulsion Vc de commande d'amplitude V fournie par le générateur GC et représentée à la figure 3a et on applique entre CY et Yl, par l'intermédiaire de l'unité de sélection de ligne VSL, l'impulsion V1 de commande d'amplitude V' fournie par le générateur GL et représentée à la figure 3b. Les relais de sélection étant tous relâchés, on applique à l'instant TO, l'impulsion Vc (voir fig. 3a) entre CX et Xl ce qui a pour effet de faire circuler un courant dans les enroulements 3 de la premiere colonne et dans l'enroulement 8 du relais de sélection 7 de cette premiere colonne. Les enroulements 3 étant bobinés en sens contraires autour des tiges I et 1', le courant qui circule dans ces enroulements 3 crée des champs d'excitation antagonistes autour de ces tiges I- et 1' et les magnétise en opposition. Donc, dans la premiere colonne tous les points de croisement viennent au repos, ou restent au repos s'ils étaient déjà dans cet état. D'autre part, le courant circulant dans l'enroulement 8 du relais de sélection 7 de la premiere colonne a pour effet de fermer ce relais. A l'instant TI, l'impulsion V1 est appliquée entre CY et Y1 ce qui a pour effet de faire circuler un courant uniquement dans l'enroulement 4 du point de croisement 5 et dans l'enroulement 9 du relais de sélection 7. Le champ d'excitation créé autour de la tige 1' par le courant qui circule dans l'enroulement 4, qui comprend 2n spires, s'oppose au champ créé autour de 1' par l'autre courant qui circule dans l'enroulement 3 de n spires bobinées en sens inverse au niveau de la tige 1'. Le champ résultant est de même sens que celui qui existe au niveau de la tige 1, les deux tiges sont magnétisées de la même façon et s'attirent : le point de croisement est fermé. D'autre part, le courant qui circule dans l'enroulement 9 du relais de sélection assure l"'auto-maintien" de la fermeture de ce relais, on peut donc supprimer le potentiel Vc, par exemple à l'instant T2 (fig. 3a). Lorsque le potentiel V1 disparait a l'instant T3 le relais de sélection 7 se relâche, mais le point de croisement 5 reste fermé grâce à la rémanence des tiges de contact 1 et 1'. Les fils AXI et AYl sont alors connectés. On a décrit un exemple de sequentitcl particulier, mais on peut en utiliser d'autres. En effet, on peut annuler l'intervalle de temps entre T2 et T3 à condition que la tension V' soit suffisante et à condition que les fronts de descente des impulsions Vc et Yl soient rigoureusement confondus. pour éviter tout problème de synchronisation, il est préférable d'utiliser le séquentiel décrit au figures 3a et 3b. Pour réaliser la matrice on peut utiliser comme pointsde croisement n'importe quel relais bistable à deux enroulements de commande indépendants. En particulier, les points de croisement peuvent être des relais bis tables à tiges de contact en matériau non rémanent et comportant un aimant semi-permanent dont les pâles sont alignés suivant une direction parallèle à celle des tiges de contact, les enroulements étant bobinés autour de l'aimant. Un exemple de- ce type de point de croisement est représenté à la figure 4, ou des tiges de contact li et 11' en matériau non rémanent sont scellées dans une enveloppe étanche 12 et o8-des enroulements 13 et 14 sont bobinésautour d'un aimant 15 en forme de manchon. Ce dispositif peut s'appliquer à toute matrice de taille usuelle, le nombre de contacts de chaque relais pouvant être quelconque. ta réalisation de matrices, selon l'invention, est simplifiée étant donné l'équilibre des champs autour de chaque tige de contact, ce qui permet de supprimer toute pièce d'isolation des enroulements. L'agencement proposé assure également l'isolation galvanique des nappes de commande; en effet les deux nappes n'ont aucun point commun. En outre le procédé de commande est très simple, il n'utilise qu'une seule impulsion pour la commande de colonne et une seule impulsion pour la commande de ligne. On peut tolérer d'importantes fluctuations des tensions de commande sans que le bon fonctionnement en soit affecté. Enfin, il est possible de réaliser des doubles connexions de deux colonnes avec une ligne ou de deux lignes avec une colonne. Bien que le principe de la présente invention ait eté décrit ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Matrice de points de croisement disposés selon un arrangement en coordonnées dans laquelle les points de croisement bistables du type à tiges de contact scellées dans une enveloppe étanche et a deux enroulements de commande, un premier affecté à la commande de colonne et un second affecté à la commande de ligne, sont destinés à connecter entre elles des lignes formées d'au moins un fil, caractérisée en ce qu'elle comporte dans chaque colonne un relais de sélection. 2. Matrice de points de croisement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges de contacts des points de croisement sont faites en matériau rémanent et en ce que les enroulements sont bobinés autour de l'enveloppe. 3. Matrice de points de croisement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges de contacts des points de croisement sont faites en matériau non rémanent, en ce qu'il est prévu un aimant semi-permanent dont les pôles sont alignés suivant une direction parallèle à celle des tiges et en ce que les enroulements sont bobinés autour de l'aimant. 4. Matrice depointsde croisement selon les revendications 1 et 2 ou 1 et 3, caractérisée ence que les points de croisement comportent un premier enroulement de 2n spires, dont n spires, agissant sur la première tige de contact, sont bobinées dans un premier sens et dont n spires, agissant sur la seconde tige de contact, sont bobinées dans un second sens opposé au premier, et un second enroulement dont les 2n spires, agissant sur la seconde tige de contact, sont bobinées dans le premier sens. 5. Matrice de points de croisement selon les revendications 1 et 2 ou 1 et 3 ou 4, comportant deux matrices superposées, une matrice de connexion regroupant les contacts des points de croisement et une matrice de commande regroupant les enroulements de commande,caractérisée en ce que la matrice de commande comprend deux nappes d'enroulements, isolées galvaniquement - une nappe "colonnei' qui comprend les premiers enroulements bobinés en série dans chaque colonne, constituant une chaîne terminée par une diode et connectée, à 1 'entrée, au premier des enroulements du relais de sélection de la colonne, l'autre extrémité de ce premier enroulement ayant un point commun avec les extrémités analogues des autres relais de sélection. - une nappe "ligne" qui comprend les seconds enroulements, dont les sorties sont reliées à une diode, les diodes étant reliées entre elles dans chaque ligne, et dont les entrées sont, dans chaque colonne, reliees entre elles en un point commun connecté au second enroulement du relais de sélection, l'autre extrémité de ce second enroulement est relié à l'une des tiges de contact du relais de sélection, 1 'autre tige ayant un point commun avec les tiges analogues des autres relais de s élection. 6. Procédé de commande d'une matrice selon la revendication 5, dont les chaînes de commande de colonne sont connectées à une unité de sélection de colonne munie d'un premier générateur d'impulsions et dont les points communs des diodes de ligne sont connectés à une unité de sélection de ligne munie d'un second générateur d'impulsions, caractérisé en ce que, pour chaque commutation, le premier générateur fournit une seule impulsion de commande de colonne, qui a pour effet d'une part de relâcher tous les points de croisement de la colonne correspondante, d'autre part de fermer le contact du relais de sélection de cette même colonne, et le second générateur fournit une seule impulsion de commande de ligne qui apparaît lorsque l'impulsion de commande de colonne est présente et qui a pour effet d'une part d'assurer le maintien de la fermeture du relais de sélection, d'autre part de mettre au travail le point de croisement où les deux impulsions agissent.