Brevet FR2598260A1 — publié le 19871106

La présente invention concerne des connecteursélectriques filtrés. I1 existe des exigences pour protéger les équipements électroniques des effets des signaux d'interférence de conduction, en particulier des signaux d'interférence à fréquences radio, qui se sont superposés sur les lignes de signaux ou de puissance reliées à cet équipement. De façon classique, la protection est assurée par des condensateurs et des filtres de fuite, qui sont capables d'une opération efficace depuis les basses fréquences (par exemple quelques kHz) jusqu'aux hautes fréquences (par exepe plupsieum GHz). Les éléments capacitifs peuvent être 15 formés par des éléments tubulaires ou discoldaux. Ces derniers peuvent être composés de multiples couches diélectrique/électrode assurant une capacité élevée par unité de volume. Il existe des possibilités variées de montage de tels filtres, bien que, pour une efficacité optimale, le montage est effectué habituellement sur une cloison étanche. Les éléments capacitifs peuvent être montés dans des corps filetés ou avec de simples fourrures pour faciliter le 25 montage direct par soudure. Une autre variante connue est de monter plusieurs éléments de filtre dans un corps commun et de prévoir un dispositif de connection électrique amovible. De tels connecteurs multivoies peuvent n'avoir qu'une seule connection électrique ou "voie", ou bien plus d'une centaine de voies. Ainsi, outre qu'il fournit les moyens nécessaires habituels de connection électrique à une pièce d'équipement, un connecteur électrique filtré assure un logement convenable 35 pour les filtres de supression d'interférence à fréquence radio (r.f.i.) qui sont aussi communément nécessaires pour protéger l'équipement. 15 20 30 Des exemples de tels connecteurs peuvent être trouvés dans plusieurs documents o des condensateurs tubulaires sont utilisés pour fournir les éléments de filtre, par exemple, dans GB 2 136 634B, GB 2 122 038A, US 3 435 387, US 4 519 665, US 4 507 630, GB 1 341 628, GB 1 218 951, GB i 207 396 et GB 1 207 395. Un autre exemple d'un tel connecteur utilisant un condensateur plan, qui consiste en un bloc céramique manolitique contenant un condensateur multiple, se trouve dans GB 1 385 377. Un des objets de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux moyens pour former et disposer de tels filtres de suppression d'interférence pour leur utilisation dans des connecteurs électriques filtrés. Selon la présente invention, il est prévu un sous-ensemble de condensateurs discoldaux montés au-dessus de trous correspondants dans une plaque métallique et agencés pour être disposés sur un réseau d'extrémités de fils de raccordement partant des contacts d'un connecteur multivoie. De préférence, les condensateurs discoldaux comportent chacun un corps diélectrique annulaire portant deux paires d'électrodes planes, imbriquées, connectées à des terminaisons tubulaires intérieures et extérieures, les terminaisons extérieures étant connectées électriquement à la plaque métallique et la terminaison intérieure étant connectée électriquement aux extrémités de fils de raccordement respectifs qui passent à travers. Avantageusement, la séparation centre-à-centre des condensateurs adjacents dont le réseau est plus grand que la séparation centre-A-centre des contacts correspondants du connecteur multivoie, l'augmentation étant compensée par la "mise en éventail" dans le réseau des extrémités de fils de raccordement s'étendant entre les contacts du connecteur et les condensateurs sur ladite plaque. Lorsqu'on assemble le dispositif précédent au connecteur, le réseau d'extrémités de fil partant de l'arrière du connecteur peut être ordonné et maintenu au pas correct en insérant dans le réseau de fils d'extrémité trois peignes ou davantage dont les dents ont une configuration telle que les intersections des peignes font que chaque extrémité 10 de fil de raccordement est retenue par rapport aux autres fils par une dent de chacun des trois peignes, chaque fil étant ainsi tenu par trois dents. Une fois que la séparation désirée des centres a été obtenue sur un premier ensemble de condensateurs, on peut former pluralité de filtres à section-pi en ajoutant un second ensemble de manière similaire au premier, séparé par un élément inductif entre chaque élément de condensateur correspondant d'une paire. L'invention est décrite plus avant ci-après, à titre d'exemple seulement, en se référant aux dessins annexes, dans lesquels: - la figure 1 est une vue frontale d'une forme de réalisation d'un connecteur filtré selon la présente invention, - la figure 2 est une vue schématique latérale en coupe selon la ligne A-A de la figure 1, 3o - la figure 3 est une vue frontale d'une partie d'une seconde réalisation selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe schématique selon la 35 ligne B-B de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe partielle d'une réalisation incorporant un filtre à section-pi, - la figure 6 illustre une méthode d'assemblage du présent dispositif, - la figure 7 est une vue frontale schématique d'une autre forme de réalisation selon la présente invention, et - la figure 8 est une coupe selon C-C de la figure 7. On préfère généralement que les filtres de supression rfi 10 pour connecteur multivoie aient des éléments capacitifs céramiques de forme discoldale plutôt que tubulaire. Les condensateurs discoldaux présentent plusieurs avantages sur les condensateurs tubulaires, à savoir: a) Une plus grande capacité par unité de volume, du fait de la construction multicouche. b) Une résistance mécanique supérieure du fait du rapport accru, diamètre extérieur/diamètre intérieur, et un rapport 20 accru, diamètre extérieur/longueur. Ceci conduit à une fiabilité accrue dans des contextes d'opération difficiles. c) Du fait du flux de courant radial, la self-inductance du condensateur est plus basse qu'avec des structures tubulaires et ceci augmente h performance à haute fréquence. Toutefois, deux facteurs doivent être pris en compte dans l'utilisation des condensateurs discoldaux. a) Les contraintes de fabrication pour les condensateurs multicouches discoldaux sont telles que, pour une opération fiable, il n'est pas possible de réduire le diamètre extérieur en dessous d'une dimension donnée (qui peut varier selon les exigences de capacité requises etc.). Dans certains cas, la distance entre les contacts adjacents dans un connecteur multivoie peut être inférieure au diamètre extérieur minimal désirable des éléments capacitifs. b) Il est souvent exigé que le filtre comporte un élément de filtre à section-pi qui combine deux condensateurs avec un inducteur. Des condensateurs tubulaires peuvent être métallisés de telle manière qu'ils fournissent deux groupes d'électrodes dans un seul tube, permettant la fabrication d'un filtre à section-pi avec seulement un élément céramique. Toutefois, en utilisant des condensateurs discoldaux, il faut deux condensateurs de ce type pour fabriquer un élément de filtrage à section-pi. La présente invention permet d'utiliser des condensateurs 15 discoldaux dans un connecteur multivoie haute densité, comme indiqué ci-après. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, il est prévu un souschassis métallique conducteur sous forme 20 d'une plaque métallique 10 munie d'une pluralité de trous 12, chacun de ces trous 12 recevant à travers lui, avec du jeu, un des multiples fils de raccordement 14 qui sont chacun à relier capacitivement individuellement à la terre. Monté sur chaque trou 12, se trouve un conden25 sateur discoldal 16 comprenant un corps diélectrique 17 portant deux groupes d'électrodes imbriquées parallèles 18, , connectées à des parties métalliques tubulaires extérieure et intérieure 22, 24, respectivement. Comme indiqué sur la figure 2, la portion tubulaire extérieure 30 de chaque condensateur 16 est connectée électriquement en 26, au sous-chassis métallique 10, par exemple, par une soudure ou un adhésif et la partie tubulaire intérieure de chaque condensateur est connectée électriquement au fil correspondant 14 par exemple en utilisant une soudure, un adhésif ou la pression mécanique ou analogue. On forme ainsi un sous-ensemble de condensateurs discoidaux Tb monté sur une plaque métallique 10. A l'utilisation, la plaque métallique 10 est agencéepour être connectée électriquement à la terre, habituellement par l'intermédiaire du chassis de la pièce d'équipement à protéger. Dans la réalisation des figures 3 et 4, la plaque métallique 10a est formée d'une pièce avec une partie de rebord annulaire 28 qui forme un logement cylindrique sur les condensateurs discoidaux 16a, logement qui peut être rempli avec une composition d'enrobage capsulée 30. A l'utilisation,le corps métallique 10a, 28 est agencé pour être connecté électriquement au chassis de la pièce d'équipement à protéger, par exemple, en l'engageant dans une ouverture convenable d'une cloison de l'équipement. Les figures 3 et 4 montrent aussi un connecteur multivoie 32 possédant un réseau d'éléments de douilles individuelles 34, montées dans une résine isolante 35 et destinées à recevoir des éléments correspondants d'une broche (non représentée). A l'utilisation, l'ensemble des condensateurs 16a sur la plaque 10a est monté sur le connecteur 32 en faisant passer par les trous 12a et les électrodes intérieures des condensateurs les extrémités fils conductrices 14a qui 25 partent de l'arrière des douilles de contact 34 du connecteur multivoie. Bien que, montrée séparée, dans un but de clarté, sur la figure 4, en pratique, la plaque 10a serait en butée contre une bride 36 du corps tubulaire 38 du connecteur 32. Comme indiqué sur la figure 4, la séparation centre-àcentre des condensateurs discoldaux adjacents 16a est plus grande que la séparation centre-à-centre des éléments de douille du connecteur correspondant 34. Cela signifie que le diamètre extérieur des condensateurs discoldaux 16a peut être supérieur à la distance entre les éléments de douille adjacents 34, ce qui satisfait ainsi aux exigences mentionnées plus haut. On notera que les fils individuels 14a, qui peuvent être des fils de cuivre, s'étalent en éventail dans une certaine mesure en passant entre les éléments de douille 34 et les trous 12a dans la plaque 10a. Une fois que la plaque métallique est mise en butée contre la bride 36, le contact électrique nécessaire doit être réalisé entre les fils conducteurs 14a et les terminaisons tubulaires intérieures des condensateurs 16a. Comme indiqué 10 ci-dessus, ceci peut être obtenu par soudure, adhésif, pression mécanique ou analogue. Finalement, le logement cylindrique défini par le rebord 28 est rempli avec une composition d'enrobage telle qu'une résine époxy convenable. Il est évident que, durant le montage de l'agencement décrit ci-dessus, le réseau de fils 14a partant de l'arrière du connecteur 32 doit être ordonné et maintenu au pas correct afin de faciliter le montage facile du réseau de condensateurs discoldaux sur lui. Ceci peut être difficile, 20 en particulier quand un connecteur multivoie peut comporter une centaine de telles extrémités de fils ou davantage. Comme indiqué sur la figure 6, une manière d'ordonner les fils et de les maintenir au pas voulu est d'insérer dans le réseau de fils trois peignes, ou davantage, Oa, 40bO, 40c, 25 dont les dents ont une configuration telle que les intersections des peignes obligent chaque fil a être retenu par rapport aux autres fils 14a par une dent de chacun des trois peignes, c'est-à-dire que trois dents retiennent chaque fil. En positionnant les fils de cette manière, l'ensemble des condensateurs peut être appliqué facilement sur les fils. Les peignes sont naturellement à enlever après la connection électrique des fils aux terminaisons intérieures des condensateurs. La figure 5 illustre comment la construction qui vient d'être décrite permet la formation facile d'une pluralité de filtres A section-pi. Sur cette figure, une première plaque métallique 10b porte une première pluralité de condensateurs discoidaux 16b dont les terL;inaisons intérieures sont connectées électriquement aux fils de raccordement 14b, à partir d'un connecteur multivoie non représenté. La périphérie extérieure de la plaque métallique est connectée électriquement par un moyen quelconque à un élément de boîtier métallique tubulaire 42. Afin de former des filtres 44 à section-pi, on applique des éléments inductifs tubulaires respectifs 46 à chaque fil 14b, suivis par une seconde plaque métallique 10c portant une seconde 10 pluralité de condensateurs discoldaux 16c, les inducteurs tubulaires 46 y étant disposés entre les deux groupes de condensateurs 16a, 16b. Il est clair que, si cela est nécessaire, d'autres configurations électriques comprenant des éléments multiples, condensateur/inducteur, peuvent être formés en incorporant un nombre convenable de tels ensembles de condensateurs discoldaux. Les figures 7 et 8 illustrent une autre forme de réalisation dans laquelle deux plaques métalliques 10d, 10e, portant chacune un réseau respectif de condensateurs discoldaux 16d, 16e d'une manière correspondant à la structure des figures 1 et 2, sont montées dos-à-dos pour former des plans de 25 terre respectfs. Les plaques 10d, 10e sont séparées par une cale 50 et sontconnectées à la terre par tout moyen convenable (non représenté). 35 Chaque filtre 16d, 16e est connecté à un fil de raccordement respectif 14a, 14b. On comprendra qu'en formant le réseau de filtrage sur deux ensembles séparés, supportés par les plaques métalliques 10d, 10e, un plus grand nombre de filtres peuvent être contenus dans une zone donnée que ce serait le cas si les filtres étaient montés sur une feuille métallique 10 unique. 2598260C Revendications 1.- Ensemble de filtrage caractérisé par une pluralité de condensateurs discoidaux (16) montés sur des trous res5 pectifs (12) dans une plaque métallique (10) et agencée pour être disposée sur un réseau d'extrémités de fils de raccordement (14) partant des contacts d'un connecteur multivoie (32). 2.- Ensemble de filtrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les condensateurs discoldaux (16) comprennent chacun un corps diélectrique annulaire (17) portant deux groupes d'électrodes planes imbriquées (18, 20), connectées à des terminaisons tubulaires intérieures et extérieures, respectivement, les terminaisons extérieures étant connectées électriquement à la plaque métallique (10) et les terminaisons intérieures étant connectées électriquement aux extrémités de fils de raccordement respectifs (14a) passant à travers. 3.- Ensemble de filtrage selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la séparation centre-à-centre de condensateurs adjacents (16) dans le réseau est supérieure A la séparation centre-A-centre des contacts correspondants (34) du connec25 teur multivoie (32), la différence étant ratrappée par un étalement en éventail dans le réseau des extrémités de fils de raccordement (14), en s'étendant entre des contacts du connecteur (34) et les condensateurs (16) sur la plaque (10). 4.- Ensemble de filtrage selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que deux plaques métalliques (1Oa, 0lob) sont montées dos-à-dos, chacune portant un réseau respectif de condensateurs discoldaux (16a, 16b) montés dans ou sur des trous respectifs (12a, 12b) dans ces plaques. 5.- Ensemble de connecteur multivoie caractérisé par une pluralité d'éléments de contact (34) à broche ou douille, connectés à des extrémités de fils de raccordement respectifs (14) et un sous-ensemble de condensateurs discoldaux (16) montés dans ou sur des trous respectifs (12) dans.une plaque métallique (10), chacun des condensateurs discoldaux (16) étant placés sur et accouplés à une desdites extrémités de fils de raccordement (14), partant deadits éléments de contact (34). 6.- Ensemble de connecteur multivoie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les condensateurs discoldaux (16) comprennent chacun un corps diélectrique annulaires (17) portant deux groupes d'électrodes planes imbriquées (18, 20) connectées à des terminaisons tubulaires extérieues et intérieures, respectivement, les terminaisons extérieures étant connectées électriquement à la plaque métallique (10) et les terminaisons intérieures étant connectées électriquement aux extrémités de fils de raccordement respectifs (14) qui les traversent. 30 7.- Ensemble de connecteur multivoie selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la séparation centreà-centre de condensateurs adjacents (16) dans le réseau est supérieure à la séparation centre-à- centre des contacts correspondants (34) du connecteur multivoie (32), la différence étant ratrappée par un étalement en éventail dans le réseau des extrémités de fils de raccordement (14) en s'étendant entre des contacts du connecteur (34) et les condensateurs (16) sur la plaque (10). 8.- Ensemble de connecteurs multivoie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit sous-ensemble comprend deux plaques métalliques (10d, 10e) montées dos-à-dos, chacune portant un réseau respectif de condensateurs discoldaux (16d, 16e) montés dans ou sur des trous respectifs (12d, 12e) dans ces plaques. 259826C 9.- Ensemble de connecteur multivoie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit ensemble comprend deux plaques métalliques (10b, 1Oc) portant chacune une pluralité des condensateurs discoldaux respectifs (16b, 5 16c) montés sur des trous respectifs desdites plaques, des paires de condensateurs desdites plaques étant placées en commun sur des extrémités de fils de raccordement respectifs, chacune de ces paires de condensateurs étant séparée par un élément inductif tubulaire (44) pour former un 10 filtre à sectionpi respectif. 10.- Procédé pour monter l'ensemble de connecteur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que le réseau de fils (14) partant de l'arrière du connec15 teur (32) est maintenu au pas correct en insérant dans le réseau de fils trois ou plusde trois peignes (40a, 40b, c) dont les dents sont d'une configuration telle que les intersections des peignes font que chaque extrémité de fils de raccordement est maintenue par rapport aux autres 20 fils par une dent de chacun de ces trois peignes, chaque fil étant ainsi retenu par trois dents. 11.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que, une fois la séparation centre-à-centre désirée 25 a été obtenue sur un premier ensemble de condensateurs, on forme une pluralité defiltres à section-pi en ajoutant un second ensemble de manière similaire au premier, séparé par un élément inductif entre chacun des éléments de condensateur d'une paire.