Brevet FR2501940A1 — publié le 19820917

DETECTEUR DE BOUCLE PEU SENSIBLE AUX TENSIONS LONGITUDINALES. L'invention concerne un détecteur de boucle utilisé dans un équipement de ligne d'abonné muni d'un pont d'alimentation dans l'une des branches duquel une dissymétrie peut être ou ne pas être introduite selon la valeur d'un signal de commande, ledit détecteur de boucle com- portant un détecteur différentiel dont les entrées sont connectées aux deux bornes du pont à partir desquelles lesdites branches sont reliées à la batterie centrale et dont la sortie fournit un signal logique dont les états indiquent l'ouverture ou la fermeture de la boucle. Le détecteur de boucle est un organe qui détecte l'éta- blissement ou l'interruption du courant continu de ligne ou courant transversal. Ce courant transversal peut être perturbé par les courants parasites longitudinaux induits sur la ligne aux fréquences industriel- les et qui sont de même sens à un instant donné dans les deux fils de li- gne. En traversant le pont d'alimentation, les courants longitudinaux s'ajoutent ainsi au courant transversal dans l'une de ses branches et s'en retranchent dans l'autre. Il s'ensuit que si le pont est symétrique, c'est-à-dire si les deux branches ont la même résistance, les effets de ces courants s'annulent, et un détecteur différentiel connecté aux bor- nes du pont fournit alors une indication correcte de l'état de la boucle; ce mode de détection est d'un emploi courant dans les centraux électroni- ques. Mais si une dissymétrie est introduite dans le pont, les courants longitudinaux font apparaître à ses bornes, superposée à la tension con- tinue appliquée, une tension alternative égale. au produit de. leur inten- sité par la différence des résistances des deux branches du pont. Avec un pont fortement dissymétrique, la valeur de cette tension alternative 250 19 4 0 atteint et surpasse même la valeur de tension continue aux bornes du pont soit par exemple 30 volts pour une valeur de la tension de batterie centrale égale à 48 volts, provoquant ainsi le déclenchement intempestif du détecteur différentiel qui risque alors de donner une indication er- ronée de l'état de la boucle. L'introduction d.'une dissymétrie dans le pont d'alimentation pourrait se produire par exemple si la valeur résis- tive d'une seule branche était augmentée afin de réduire la consommation du courant dans la ligne en cas de "faux appel" c'est-à-dire lorsqu'un abonné conserve son combiné trop longtemps décroché avant de composer le numéro d'appel ou lorsqu'il oublie de le raccrocher lorsque la communi- cation est terminée; il suffirait alors que le central envoie, à partir d'un intervalle de temps spécifié un signal de commande provoquant l'ou- verture d'un dispositif-interrupteur électromécanique ou électronique connecté aux bornes d'une résistance additionnelle de forte valeur dans l'une des branches du pont. Mais la détection correcte de l'état de la boucle par la méthode connue de la détection différentielle nécessite d'introduire de la même façon dans l'autre branche une résistance addi- tionnelle de même valeur, solution particulièrement onéreuse. Le but de l'invention est de proposer un détecteur de boucle peu sensible aux courants longitudinaux, lorsqu'une dissymétrie est introduite dans-le pont d'alimentation et qui permet ainsi de réali- ser l'économie résultant de la modification du circuit résistif d'une seule branche du pont, par exemple en cas de "faux appel" sans pour au- tant abandonner la détection différentielle sur un pont symétrique de faible valeur ohmique. Conformément à l'invention un tel dispositif est carac- térisé en ce que la première entrée d'un comparateur est reliée à tra- vers un filtre passe-bas déterminé pour supprimer pratiquement l'influ- ence des courants longitudinaux induits sur la ligne aux fréquences in- dustrielles à ladite borne du pont. appartenant à ladite branche dans la- quelle une dissymétrie peut être ou ne pas être introduite, la deuxième entrée dudit comparateur étant portée à un seuil de tension et sa sortie fournissant un signal logique dont les états indiquent l'ouverture ou la fermeture de la boucle, le signal de boucle de la ligne d'abonné étant soit le signal de sortie du détecteur différentiel, soit le signal de sortie du comparateur selon que ledit signal de commande met le pont d'alimentation dans son état symétrique ou dans son état dissymétrique. 2 50 1 9 4 0 La description suivante en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente le schéma du détecteur de boucle conforme à l'invention. Sur cette figure, les fils 1 et 1' d'une ligne d'abonné aboutissent respectivement aux bornes 2 et 2' du pont d'alimentation à travers les demi-enroulements 3 et 3' du transformateur dont l'enroule- ment 4 transmet au central les courants de conversation. Les bornes 2 et 2' sont d'une part interconnectées par le condensateur 5 dont la valeur C doit être suffisante pour établir un quasi court-circuit aux fréquen- ces vocales et d'autre part reliées à travers l'une et l'autre branche du pont d'alimentation aux bornes positive 6 et négative 6' de la batte- rie centrale, la borne positive 6 étant reliée à la masse et la borne négative 6' étant au potentiel - E. La branche connectée entre les bor- nes 2 et 6 et la branche connectée entre les bornes 2' et 6' comportent respectivement des circuits résistifs identiques 7 et. 7' dé valeur R1, une résistance additionnelle 8 de valeur R2 se trouvant montée en série avec-le circuit résistif 7' dans la branche 2'-6'. Un dispositif inter- rupteur électromécanique ou électronique 9 commandé par le signal logi- que F transmis par le central est connecté aux bornes de la résistance 8 afin de rendre le pont symétrique ou dissymétrique. Le détecteur de bou- cle connu formé par le détecteur différentiel 10 dont les entrées sont connectées aux bornes 2 et 2' du pont fournit en sortie le signal logi- que Bi. Pour la valeur du signal de commande F qui provoque la fermeture de l'interrupteur 9, le pont est symétrique et la différence de potentiel à ses bornes est pratiquement insensible aux effets des cou- rants longitudinaux qui s'annulent dans ses deux branches. Les états du signal de sortie B du détecteur différentiel indiquent correctement l'ouverture ou la fermeture de la boucle. Si la valeur du signal de com- mande F produit l'ouverture de l'interrupteur 9, la résistance 8 est in- troduite dans le pont qui devient dissymétrique. Si l'on désigne par V et V' les potentiels aux bornes 2 et 2' du pont respectivement, par I le courant continu de ligne et par ij,'le courant longitudinal de valeur ma- ximum If induit dans la ligne à une fréquence industrielle de pulsation w, la différence de potentiel aux bornes du pont résultant de la chute 250 1 9 4 0 ohmique dans ses branches s'écrit à l'instant t V - V' = E -(2R1 + R2)I - R2IP eût. On observe que la composante alter- native est importante si la valeur de R2 doit être grande. Mais l'expres- sion ci-dessus ne tient pas compte de la présence du condensateur 5 de valeur C qui du point de vue alternatif se trouve disposé en parallèle sur la résistance 8 de sorte que l'expression de la différence de poten-- tiel. alternative aux bornes du pont est en réalité R2 ejwt W c22 e. Cette expression montre que la dissymétrie du pont est partiellement atténuée par l'influence du condensateur de liaison des demi-enroulements du transformateur mais insuffisamment pour rendre la détection différentielle de la boucle pratiquement insensible aux cou- rants longitudinaux. Afin de pouvoir adopter la solution économique du pont dissymétrique lorsque par exemple en cas de "faux appel" la résis- tance 8 est introduite dans la branche 2'-6', la présente invention as- socie au détecteur différentiel 10 un comparateur 11 dont une entrée est reliée à la borne 2' du pont d'alimentation à travers un filtre passe- bas 12 et dont l'autre entrée est portée à un seuil de tension - kE pro- portionnel à la tension de batterie, le coefficient de proportionnalité k dépendant de la chute ohmique dans la branche 2'-6' du pont. La sortie du comparateur 11 fournit le signal logique B2. Les signaux logiques F, B1, B2 sont transmis à un dispositif logique 13 qui réalise la fonction logique B = FB1 + FB2. De cette manière, la boucle est correctement dé- tectée par le signal de sortie du détecteur différentiel lorsque le pont est symétrique et par le signal de sortie du comparateur lorsque le pont devient dissymétrique; la détection est pratiquement insensible à l'in- fluence des courants longitudinaux dans le premier cas en raison de la symétrie du pont et dans le second cas grâce à l'efficacité du filtre passe-bas 12 dont la fréquence de coupure est de quelques Hertz. Il faut noter que le détecteur différentiel 10 qui est actif dans le cas du. fonctionnement normal d'une ligne d'abonné doit avoir un temps de retard suffisamment faible, de l'ordre de quelques mil- lisecondes, afin de pouvoir détecter les ruptures de boucles dues à la numérotation. Par contre le comparateur 11 qui entre en action lors d'une situation anormale risquant de se prolonger un certain temps, par exemple en cas de "faux appel" peut admettre un temps de réponse élevé. 250 1 9 4 0 REVENDICATION 1. Détecteur de boucle utilisé dans un équipement de ligne d'abonné muni d'un pont d'alimentation dans l'une des branches duquel une dissymétrie peut être ou ne pas être introduite selon la valeur d'un signal de commande, ledit détecteur de boucle comportant. un détecteur différentiel dont les entrées sont connectées aux deux bornes du pont à partir desquelles lesdites branches sont reliées à la batterie centrale et dont la sortie fournit un signal logique dont les états indiquent l'ouverture ou la fermeture de la boucle, caractérisé en ce que la pre- mière entrée d'un comparateur est reliée, à travers un filtre passe-bas déterminé pour supprimer pratiquement l'influence des courants longitudi- naux induits sur la ligne aux fréquences industrielles, à ladite borne du pont appartenant à ladite branche dans laquelle une dissymétrie peut être ou ne pas être introduite, la deuxième entrée dudit comparateur étant portée à un seuil de tension et sa sortie fournissant un signal logique dont les états indiquent l'ouverture ou la fermeture de la bou- cle, le signal de boucle de la ligne d'abonné étant soit le signal de sortie du détecteur différentiel, soit le signal de sortie du compara- teur selon que ledit signal de commande met le pont d'alimentation dans son état symétrique ou dans son état dissymétrique.