Brevet FR2575011A1 — publié le 19860620

Circuit électronique de commande d'allumage La présente invention concerne un circuit électronique de commande d'allumage comportant un circuit logique alimenté à partir d'une source d'énergie, desti- né à obtenir un signal de validation d'allumage à partir d'une combinaison logique de signaux de capteurs d'allu- mage, ainsi qu'un dispositif électrique d'allumage pou- vant être déclenché au moyen d'un organe de commutation pouvant être commuté électroniquement par le signal de validation d'allumage. On connait, par exemple par la DE-AS 26 08 067, un montage de commande d'allumage de ce type, permettant d'obtenir, à partir d'un certain nombre de signaux de capteurs d'allumage et leur combinaison logique, un signal de validation d'allumage pour le circuit électrique passant par un dispositif électrique d'allumage. Il s'est avéré au cours d'essais, qu'en présence de conditions limites particulièrement défavorables, en particulier en ce qui concerne le début du fonctionnement de la source d'énergie alimentant le circuit logique, incorporée, par exemple dans un projectile et ne devant entrer en action qu'au moment du tir, le circuit logique peut prendre prématurément (donc sans la présence des critères logiques prédéterminés) des états passagers provoquant des signaux de sortie qui agissent sur l'organe de commutation comme des signaux de validation d'allumage. Ces états de départ non-reproductibles du circuit logique peuvent se présenter, tant que celui-ci n'est pas alimenté par une tension de fonctionnement minimale pour un fonc- tionnement de ses composants logiques. Compte tenu de ces données, l'invention a pour objet de doter un circuit de commande d'allumage du type précité, basé sur la combinaison logique de signaux d'entrée, d'un moyen de sécurité simple et fiable, facile à contrôler et pouvant être adapté de façon optimale à toutes les données de tension de fonctionnement du circuit logique, qui inhibe de façon sûre de tels signaux de validation d'allumage apparents, et empêche ainsi un déclenchement prématuré du circuit électrique passant par le dispositif d'allumage. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, l'entrée de commande de 'organe de commutation est précédée par un circuit bouchon piloté électroniquement, pouvant être coupé de la source de la source d'énergie par l'intermédiaire d'un circuit à valeur de seuil de la tension nominale. Par suite, du fait que l'organe de commutation est, dans le circuit du dispositif d'allumage, précédé par un circuit bouchon piloté électroniquement, pour verrouiller les signaux de validation d'allumage (effec- tifs et en particulier prématurés et apparents) prove- nant du circuit logique, ne pouvant passer à l'état inac- tif que par l'intermédiaire d'un circuit à valeur de seuil, cela garantit que toute commande de l'organe de commuta- tion à partir du circuit logique est empêchée, tant que la tension de sortie de la source d'énergie contrôlée au moyen du circuit à valeur de seuil est encore inférieu- re au seuil de tension qui doit être absolument garanti pour le fonctionnement correct du circuit logique, en tant que tension de fonctionnement minimale de celui-ci. Il suffit, pour cette mesure de sécurité conforme à l'invention, de deux circuits diviseurs non-linéaires comprenant un transistor complémentaire avec une résis- tance en série avant la base de l'organe de commutation, et un élément à seuil déclenché en fonction de la tension, avec une résistance en parallèle avant la base de ce transistor.de dérivation. Grâce à un circuit à retard supplémentaire placé à l'entrée de cet élément à. seuil, on obtient un amorçage retardé de l'organe de commutation pour le dispositif d'allumage et, par suite, une possibilité d'extension de la mesure de protection décrite, simple du point de vue de la technique des circuits, dans ce sens que des moyens de sécurité supplémentaires contre le déclenche- ment prématuré, par exemple pour une sécurité de tube ou de bouche dans le cas d'un projectile, peuvent être réalisés et dimensionnés dans de larges limites, d'autres perfectionnements, variantes, caractéristiques et avanta- ges de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre d'un exemple d'exécution non limitatif de l'invention, représenté de façon très simplifiée en se limitant à l'essentiel sur le dessin annexé. La figure unique du dessin annexé représente, sous forme d'un schéma de principe, un circuit électroni- que de commande d'allumage dans lequel sont prises en compte les mesures de protection selon l'invention, dans le cas d'une réalisation au moyen de transistors bipolaires. Le circuit électronique de commande d'allumage 1 comporte un circuit logique 2, dans lequel des signaux de capteurs d'allumage 3 obtenus, par exemple, au moyen de différents capteurs, sur la base d'effets physiques différents, sont combinés entre eux, pour obtenir, selon des critères déterminés relatifs à l'objectif, lors de l'approche correspondante d'un objectif, un signal de validation d'allumage 4 pour attaquer l'objectif, un organe de commutation 5, commuté électroniquement, mettant un dispositif d'allumage électrique 6 en état d'allumer une charge active. Le dispositif d'allumage 6 peut être alimenté à partir d'une source de courant ou de tension appropriée, par exemple à partir d'un générateur piézo-électrique 7 stimulé par l'impact sur la cible ou bien d'une source d'énergie 8 à fonctionnement stationnaire. Dans tous les cas, pour l'alimentation en cours de fonctionnement du circuit logique 2, on prévoit une source d'énergie 8 qui peut être, par exemple, une batterie pouvant être activée par le tir, un générateur piézo-électrique stimulé par l'accélération de tir d'un projectile, un thermo- générateur stimulé par la chaleur de frottement du mouvement du projectile ou un générateur à éolienne. Lorsqu'on utilise toutes les sources d'énergie 8 pratiquement envisagées, on constate toujours que la tension stationnaire n'est disponible, ni brusquement, ni à un instant reproductible à partir de l'entrée en fonctionnement, mais qu'elle s'établit plus ou moins lentement. Cela tient d'une part au fonctionnement physique d'une telle source d'énergie 8 et, d'autre part, à la présence permanente, à la sortie, de capacités parasites 9 qui ont, avec une résistance interne ou de cablage 10, l'effet d'un élément de retard à la montée de tension 11. En tous cas, on ne dispose pas instantanément, à partir de la source d'énergie 8, sur le circuit logique 2, d'une tension d'alimentation supérieure à la tension de fonctionnement minimale pour laquelle le fonctionne- ment des portes, couplées entre elles, du circuit logique 2 est défini (avec possibilité de prédétermination repro- ductible). Cela signifie, dans la pratique de mise en oeuvre de tels circuits logiques 2, que, par suite d'un comportement irrégulier en raison d'un fonctionnement transitoire à tension insuffisante, des états initiaux indéfinis du circuit logique 2 apparaissent et peuvent, par suite, déclencher des signaux de validation d'allu- mage 4 inopinés, pas du tout provoqués par les signaux d'entrée 3 provenant des capteurs d'allumage. Cela repré- sente cependant un risque pour la sécurité, lorsqu'on manie des munitions équipées d'un tel circuit de commande d'allumage 1, du fait que la mise en circuit du dispositif d'allumage 6 est ainsi produite prématurément par un régime transitoire. Pour bloquer à coup sûr la mise en circuit du dispositif d'allumage 6 par commutation de l'organe de conmmutation 5, tant que la tension nécessaire au moins pour un fonctionnement reproductible du circuit logique 2 n'est pas encore atteinte, l'entrée de commande 12 de l'organe de commutation 5 est précédée par un circuit bouchon 13 pilotable électroniquement, qui ne permet l'attaque de l'organe de commutation 5 à partir du cir- cuit logique 2 qu'en réaction à l'obtention de la ten- sion de fonctionnement du circuit logique 2 à partir de la source d'énergie 8. Par suite, le circuit d'allumage électrique passant par le dispositif d'allumage 6 est bloqué (et tout allumage prématuré en raison d'un signal de valida- tion 4 apparent, délivré prématurément par le circuit logique 2 ne fonctionnant pas encore régulièrement est inhibé à coup sûr), jusqu'à ce que le circuit logique 2 fonctionne de façon reproductible, en raison d'une ali- mentation avec une tension de fonctionnement suffisante à partir de la source d'énergie 8. Pour des raisons de sécurité de fonctionnement de cette mesure de protection, le circuit bouchon 13 est réalisé, de préférence, non sous la forme d'un interrup- teur, mais d'un diviseur de tension non linéaire avec un élément de dérivation 14 en parallèle avec l'entrée de commande 12 de l'organe de commutation, qui est auto- conducteur au repos. Cet élément de dérivation électronique 14 est commuté à partir de la source d'énergie 8 (qui alimente le circuit logique 2) par l'intermédiaire d'un circuit à valeur de seuil égale à la tension nominale, qui ne laisse passer le courant que lorsque la tension de fonc- tionnement nominale pour le fonctionnement correct du circuit logique 2 est atteinte ou dépassée. Ce circuit à valeur de seuil 15 peut être, encore une fois, simple- ment un diviseur de tension non-linéaire, qui comporte un composant à caractéristique de seuil (par exemple, une diode Zener) dans la branche directe et une résistance 17 dans la branche en dérivation, donc en parallèle avec la commande du circuit bouchon 13 monté à la suite. Ce n'est que lorsqu'en raison de la montée de tension corres- pondante due à la source d'énergie 8 (donc pour l'alimen- tation du circuit logique 2) la diode Zener 16 conduit, que l'effet a priori de dérivation du circuit bouchon 13 cesse et qu'ainsi l'entrée de commande de l'organe de commutation 12 peut être attaquée par-le circuit logique 2. Pour obtenir une sécurité supplémentaire contre la commande prématurée du dispositif d'allumage 6, par exemple une sécurité de bouche pour un projectile, il suffit de prévoir un élément retardateur 18 avant le circuit à valeur de seuil 15. Cela est réalisé, selon la figure, sous la forme d'un élément passe-bas comprenant un condensateur 19 en dérivation et d'une résistance série 20. On peut mettre en oeuvre la mesure de protection selon l'invention-dans un circuit de commande d'allumage 1 avec particulièrement peu de composants supplémentaires et avec une sécurité de fonctionnement accrue, lorsque l'organe de commutation 5 est en série avec le dispositif d'allumage 6 et que l'organe de commutation 5, ainsi que l'élément de dérivation 14, sont réalisés sous la forme de transistors complémentaires (représentés dans le cir- cuit à seuil de tension de fonctionnement positive à partir de la source d'énergie 8, par des transistors bipolaires). En effet, la base de l'élément de dérivation 14 est alors constamment (avant une tension suffisante pour la mise en circuit du circuit à seuil 15 dimensionné en fonction de la tension de fonctionnement minimale pour le circuit logique 2), connectée par l'intermédiaire de la résis- tance 17, au potentiel de son collecteur, l'élément de dérivation 14 conduit donc de façon certaine. Par suite, l'entrée de commande 12 est court-circuitée, l'organe de commutation 5 est donc bloqué de façon sûre et ne peut être attaqué par des signaux de sortie parasites éventuels provenant du circuit logique 2, par l'intermédiaire de la résistance protectrice 21. Ce n'est que lorsque le circuit collecteur-émetteur de l'élément de dérivation 14 a une forte impédance (parce que la diode Zener 16 conduit, du fait que la tension de fonctionnement provenant de la source d'énergie 8 a suffisamment augmenté, que le court- circuit de dérivation à l'entrée de commande 12 cesse et que l'organe de commutation 5 peut passer dans un état prêt à l'allumage (passage du courant par le dispositif d'allumage) sous l'action d'un signal de validation d'allu- mage 4 délivré alors par le circuit logique 2. REVENDICATIONS 1. Circuit de commande d'allumage électronique (1) comportant un circuit logique (2) alimenté à partir. d'une source d'énergie (8), destiné à obtenir un signal de validation d'allumage (4) à partir d'une combinaison logique de signaux de capteurs d'allumage (3), ainsi qu'un dispositif d'allumage électrique (6) pouvant être déclenché au moyen d'un organe de commutation (5) com- muté électroniquement, caractérisé en ce que l'entrée de commande (12) de l'organe de commutation (5) est précédé par un circuit bouchon (13) commandé électro- niquement, qui peut être bloqué au moyen d'un circuit (15) à valeur de seuil égale à la tension nominale de la source d'énergie (8). 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit bouchon (13) comporte un élément de dérivation (14) auto-conducteur, en parallèle avec l'entrée de commande (12) de l'organe de commutation (5). 3. Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un circuit-bouchon de dérivation (13) est monté en parallèle sur l'entrée de commande (12> d'un organe de commutation (5) en série avec le dispo- sitif d'allumage (6). 4. Circuit selon -l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit à valeur de seuil (15) pour le circuit bouchon monté à la suite de la source d'énergie (8), comporte un diviseur de tension comportant une résistance série en forme de diode Zener (18). 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commuta- - tion (5) et le circuit bouchon (13) comportent des tran- sistors complémentaires entre eux. 6. Circuit selon l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de sécurité supplémentaire à retard (18) est monté entre le circuit à valeur de seuil (15) et le circuit logique (2), après la source d'énergie (8).