Brevet FR2500956A2 — publié le 19820903

FR 2500956 A2 19820903 FR 8103921 A 19810227 - 1 - DISPOSITIF ELECTRONIQUE DE TEMPORISATION DE SECURITE Dans le brevet principal on a décrit un dispositif électro- nique de temporisation, de sécurité de la réponse donnée à un signal de commande. La sécurité étant définie par l'impossibilité d'avoir une réponse à la sortie du dispositif avant la temporisation, définie à partir de l'instant d'application du signal de commande, et ceci quels que soient les incidents des composants constituant l'appareil. Le dispositif suivant le brevet principal est caractérisé en ce que, le signal de commande est appliqué à un dispositif tempori- sateur constitué par une cellule à constante de temps RC qui alimente un générateur de signaux périodiques commandant un amplifi- cateur dont la sortie est rebouclée en réaction positive pour la recharge du condensateur C de la cellule à constante de temps RC d'entrée. Cependant diverses irrégularités peuvent se présenter dans les éléments de ce dispositif par exemple au point de vue de sécurité. L'utilisation, dans le brevet principal, d'un transistor unijonction en tant que générateur de signaux périodiques n'est pas d'une fiabilité absolue et son emploi va à l'encontre des règles de sécurité. En effet une panne du transistor unijonction peut se traduire par une fuite entre l'une des baseset l'émetteur et par conséquent un accroissement du courant de fuite ayant tendance à accélérer la charge du condensateur C. Ceci a pour résultat de réduire la durée de la temporisation ce qui au point de vue de sécurité est à prohiber car il peut survenir des risques d'accident. L'invention concerne un dispositif qui permet d'éviter cet inconvénient. La présente invention a pour objet un dispositif électronique de temporisation de sécurité de la réponse donnée à un signal de commande, selon la revendication 1 du brevet principal, ledit signal de commande étant appliqué à un dispositif temporisateur constitué par une cellule à constante de temps RC qui alimente un générateur de signaux périodiques commandant un amplificateur dont la sortie est rebouclée en réaction positive pour la recharge du condensateur C de - 2 - ladite cellule de temps RC d'entrée, caractérisé en ce que ledit générateur de signaux périodiques est constitué par un transistor dont le collecteur est relié à un enroulement primaire d'un trans- formateur, dont l'émetteur est relié à un point commun du condensateur C et de la résistance R de la cellule à constante de temps RC et dont la base est reliée à une extrémité d'un enroulement secondaire dudit transformateur, l'autre extrémité de l'enroulement secondaire étant reliée à une pluralité de diodes en série dont la cathode de la dernière diode est réunie à l'extrémité de la résistance R de ladite cellule à constante de temps RC. Suivant une autre particularité de l'invention, ledit transistor en l'absence du signal de commande, est saturé et se transforme en circuit de décharge rapide du condensateur C de la cellule à constante de temps RC. Suivant une autre particularité de l'invention, ledit transistor est polarisé par la tension de la résistance R de la cellule de charge RC, l'alimentation dudit transistor étant fournie par la tension du signal de commande. Dans la figure 1, le signal de commande, appliqué lorsque l'interrupteur 1 est fermé est envoyé vers une cellule à constante de temps RC 2 comprenant une résistance R et un condensateur C qui délivre un signal polarisant un amplificateur oscillateur a seuil 3 qui est alimenté, par la tension de commande elle-même. Lorsque au bout de la temporisation, la tension aux bornes de la résistance R a atteint le seuil de l'amplificateur 3,, celui-ci oscille fugitivement, car le condensateur C se décharge dans l'impédance de l'amplificateur 3. Le signal issu de l'amplificateur 3 este calibré selon des impulsions rectangulaires dans un amplificateur de mise en forme 4 puis amplifié dans un amplificateur de puissance 5. La tension de sortie excite un relais-7 dont le rôle est de se déclencher un certain temps RC après la fermeture de l'interrupteur 1. Une partie de la tension de sortie est renvoyée par une boucle de réaction positive 6 sur le condensateur C pour maintenir sa charge. Aussi longtemps que la commande est maintenue, l'ampli- ficateur oscillateur 3 délivre un signal assurant l'excitation du - 3 - relais 7. Dans la figure 2 qui représente un schéma plus complet du temporisateur suivant l'invention, la tension de commande +, 0 volts alimente simultanément: la cellule à constante de temps RC et qui comprend une résistance R et un condensateur C, le circuit émetteur-collecteur d'un transistor oscillateur 9 avec un transformateur accordé 8 dont l'enroulement secondaire 8b est relié d'une part à la base du transistor 9 et d'autre part à une pluralité de diodes 12 en série dont la cathode de la dernière diode est reliée à O volts; une résistance d'émetteur 10 reliée au point commun du condensateur C et de la résistance R, une résistance 11 reliée entre la base du transistor 9 et le + de la tension de commande un étage amplificateur de mise en forme du signal 4 recevant les signaux d'un enroulement secondaire 8a du transformateur 8. Lorsque la tension de commande est appliquée, le condensateur C se charge à travers la résistance R, puis au bout de la temporisation la tension aux bornes de la résistance R prend une valeur assurant la polarisation nécessaire au transistor 9, un signal apparaît sur le collecteur dudit transistor. Ce signal tend a disparaître car la résistance R est très grande devant l'impédance du circuit oscillateur et le condensateur C commence à se décharger. Le signal recueilli sur le secondaire 8a est mis en forme dans l'étage amplificateur 4, amplifié dans l'amplificateur de puissance 5 et appliqué au primaire du transformateur 15. Le secondaire 15b alimente après redressement 16 et filtrage 17 le relais 7. Un autre enroulement 15a placé dans une boucle de réaction positive, réalimente, au travers d'une diode 14 et d'une résistance 13, le condensateur C afin de lui maintenir sa charge et d'éviter l'annulation du signal collecteur du transistor 9. En régime de fontionnement normal si l'interrupteur de commande 1 est fermé la tension de la base du transistor 9 est supérieure à celle du point commun entre C et R et le courant de repos du transistor permet l'oscillation de ce dernier. Si l'interrupteur de commande 1 est ouvert avant la temporisation, le 4 - transistor 9 se trouve saturé car la résistance 10 est très faible devant la résistance 11 qui elle même est très faible devant la résistance R. Le transistor reste saturé jusqu'à décharge complète du condensateur C au travers du primaire du transformateur 8, la résistance 10 limitant le courant de décharge dans le transistor 9. La constante de décharge formée par le condensateur C et l'ensemble résistance 10 plus impédance collecteur-émetteur du transistor 9 saturé, est beaucoup plus faible que la constante de charge formée par le condensateur C et la résistance R. Pendant la décharge du condensateur C aucun signal n'est amplifié puisque l'amplificateur de mise en forme n'est plus alimenté. Si la durée d'ouverture de l'interrupteur 1 est supérieure à deux fois la constante de décharge, le système est ramené à son état de repos et ceci quel que soit l'instant d'ouverture. Si le condensateur C se débranche, le relais 7 ne peut être excité et S'il était précédemment en position haute, il chute. En effet, l'impédance de source pour l'alimentation du transistor 9 est nulle en présence du condensateur C mais prend la valeur de la résis- tance R en l'absence dudit condensateur C; R ayant une grande résistance l'amplificateur ne peut osciller. Une fuite du conden- sateur C augmente la temporisation, ce qui est admis. Il en est de même des fuites des diodes 12 et de celle- du transistor 5. En effet, une fuite supposée entre le collecteur et la base du transistor 9 provoque une baisse de gain du transistor 9 par suite de l'augmen- tation de la résistance ce qui a pour effet en créant un courant de repos plus important d'empêcher les oscillations produites par le transistor et l'action sur le relais 7. Le temporisateur suivant l'invention est de "sécurité" car une panne quelconque sur l'un quelconque des éléments entraîne l'absence définitive du signal de réponse ou l'augmentation de la tempori- sation, à l'exception de court-circuit sur la résistance R mais on utilise des résistances à couches et on considère ainsi cet incident impossible de même, il ne doit pas y avoir de court-circuit entre primaire et secondaire du transformateur 15 mais il est technologiquement conçu de telle sorte que cela soit impossible. L'invention trouve une application particulière dans la signalisation ferroviaire. _ 5-_ REVENDICATIONS 1/Dispositif électronique de temporisation de sécurité de la réponse donnée à un signal de commande, selon la revendication 1 du brevet principal, ledit signal de commande étant appliqué à un dispositif temporisateur constitué par une cellule à constante de temps RC qui alimente un générateur de signaux périodiques (3) commandant un amplificateur (5) dont la sortie est rebouclée en réaction positive (6) pour la recharge du condensateur C de ladite cellule à constante de temps RC d'entrée, caractérisé en ce que ledit générateur de signaux (3) périodiques est constitué par un transistor (9) dont le collecteur est relié à un enroulement primaire d'un transformateur (8), dont l'émetteur est relié à un point commun du condensateur C et de la résistance R de la cellule à constante de temps RC et dont la base est reliée à une extrémité d'un enroulement secondaire (8b) dudit transformateur (8), l'autre extrémité de l'enroulement secondaire (8b) étant reliée à une pluralité de diodes (12) en série dont la cathode de la dernière diode est réunie à l'extrémité de la résistance R de ladite cellule à constante de temps RC. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit transistor (9) en l'absence du signal de commande est saturé et se transforme en circuit de décharge rapide du condensateur C de la cellule à constante de temps RC. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit transistor (9) est polarisé par la tension de la résistance R de la cellule de charge RC, l'alimentation dudit transistor étant fournie par la tension du signal de commande.