Brevet FR2620291A1 — publié le 19890310

Système et dispositif de protection et de téléalimentation pour équipement connecté par deux transformateurs à une liaison de transmis- sion à quatre fils. L'invention concerne un système de protection et de téléalimen- tation et un dispositif de protection extracteur de téléalimentation pour équipement connecté par deux transformateurs à une liaison de transmission à quatre fils assurant la téléalimentation. - Elle concerne particulièrement les équipements téléalimentés dotés d'un transformateur d'émission d'impulsions et d'un transforma- teur de réception d'impulsions qui sont respectivement connectés chacun à une des deux paires de fils d'une liaison de transmission à quatre fils par laquelle l'équipement considéré est aussi partiel- lement ou totalement téléalimenté en courant continu. Ceci est par exemple le cas des équipements de liaison entre terminaux- ou adapteurs de terminaux- et autocommutateurs privés- ou réseaux locaux- qui sont définis en tant qu'équipements d'interface S dans les réseaux intégrant la téléphonie et les données actuellement désignés par le sigle RNIS. Il est classique en téléphonie de doter les équipements de ligne des réseaux électroniques, tant spatiaux que temporels, de translateurs permettant d'interrompre la continuité de la liaison, entre une ligne à deux fils de transmission et d'alimentation et le réseau de connexion, pour les courants continus tout en assurant le passage des courants à fréquences vocales. Classiquement de tels translateurs comportent un transformateur à deux enroulements, dits primaires, et un enroulement, dit secondaire, auquel on associe un condensateur inséré entre les deux enroulements primaires. Le condensateur constitue un court-circuit pour les fréquences vocales transmises soit des deux enroulements primaires en série, vers l'enroulement secondaire soit inversement. Ce condensateur interdit par contre la circulation du courant continu d'alimentation que fournit la ligne, dans les deux enroule- ments primaires. Un agencement d'extraction de téléalimentation permet de capter sélectivement le courant continu que fournit la ligne pour les besoins de l'équipement desservi par cette ligne. Le condensateur et les deux enroulements primaires du transfor- mateur travaillent avec des polarisations continues largement supérieu- res aux amplitudes des signaux à fréquences vocales ce qui ne favorise pas la transmission de ces derniers. Le volume des enroulements primaires est nécessairement grand en raison de la faible résistance admissible pour ces enroulements et de la forte polarisation continue du circuit magnétique. Classiquement on place sur la ligne des résistances de limitation de courant auxquelles on associe souvent des résistances à coefficient de température positif pour limiter les courants continus à des valeurs raisonables. De telles dispositions prévues pour des signaux à fréquences vocales ne sont plus acceptables pour la transmission de données sous forme impulsionnelle avec des débits pouvant atteindre par exemple 96 Kbit/s. Il est alors indispensable d'éliminer les résistances en ligne. Pour compenser l'élimination de ces résistances il est alors nécessaire de disposer d'un dispositif de protection permettant d'éviter l'échauffement des transformateurs et de limiter les perturbations pour l'équipement desservi par ce transformateur, en cas de court- circuit ou d'interversion des fils ou encore s'yl y a injection de tensions industrielles de la gamme basse. De plus, on cherche à réaliser des liaisons permettant des transmissions bi-directionnelles simultanées impliquant de fait une paire de fils par voie de transmission et un transformateur par paire de fils dans l'équipement considéré. En conséquence la présente invention propose un système de protection et de téléalimentation pour équipement raccordé par deux transformateurs à une extrémité, dite alimentée, d'une liaison de transmission à deux paires de fils assurant aussi la téléalimenta- tion de l'équipement à partir de son autre extrémité, dite alimentante. Chaque transformateur est individuellement raccordé, d'une part aux deux fils d'une paire par deux enroulements identiques connectés en série entre ces deux fils au travers d'un condensateur, dit intermédiaire, situé entre ces deux enroulements à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part par au moins un enroulement à l'équipement desservi. Selon une caractéristique de l'invention, le système comporte une source de tension continue de téléalimentation dont les deux bornes sont individuellement reliées chacune aux deux fils de l'une des paires, à l'extrémité alimentante de la liaison, et un dispositif de protection extracteur de téléalimentation, composé de deux ponts redresseurs reliés d'une part, individuellement chacun par deux entrées, aux bornes d'un des deux condensateurs intermédiaires, entre les enroulements connectés à ce condensateur à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part, en parallèle par leurs sorties o la téléalimentation est récupérée. La présente invention propose également un dispositif de protection extracteur de téléalimentation pour équipement raccordé par deux transformateurs à une extrémité, dite alimentée, d'une liaison de transmission à deux paires de fils assurant aussi la téléalimentation de l'équipement à partir de son autre extrémité, dite alimentante, par une tension continue appliquée entre les deux paires de fils, chaque transformateur étant individuellement raccordé d'une part au deux fils d'une paire par deux enroulements identiques connectés en série entre ces deux fils au travers d'un condensateur, dit intermédiaire, situé entre ces deux enroulements à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part, par au moins un enroulement à l'équipement desservi. Selon une caractéristique de l'invention ce dispositif de protection extracteur de téléalimentation comporte deux ponts redres- seurs reliés chacun individuellement par deux entrées aux bornes d'un des deux condensateurs intermédiaires, entre les enroulements connectés à ce condensateur à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part en parallèle par leurs sorties ou la téléalimentation de l'équipement est récupérée. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit, en liaison avec la figure unique définie ci-dessous. -4- Cette figure 1 propose un schéma d'un système de protection et de téléalimentation comprenant le dispositif de protection extrac- teur de téléalimentation selon l'invention. Le système de protection et de téléalimentation proposé sur la figure évoquée ci-dessus est destiné à être associé à une liaison de transmission 1- à deux paires 2, 3 de fils 4, 5 et 6, 7- prévue pour permettre une transmission bi-directionnelle de signaux de données et/ou de parole notamment lorsque ces signaux sont constitués sous forme de suites d'impulsions codées. La liaison de transmission 1 dessert classiquement un équipe- ment utilisateur 8 non développé ici, tel que par exemple un terminal de réseau RNIS, ou un adaptateur pour un tel terminal doté d'un circuit d'interface S selon les normes du Comité Consultatif International pour le Télégraphe et le Téléphone (CCITT). Cet équipement utilisateur 8 est connecté par deux transformateurs 9 et 10 à la liaison de transmission 1. Les deux transformateurs 9 et 10 assurent le plus souvent des transmissions de sens inverse et fonctionnent donc usuellement l'un, par exemple 9, en émetteur et l'autre en récepteur. A cet effet, ils comportent chacun un enroulement connecté dans l'équipement, d'un manière ici non représentée, tel l'enroule- ment 11 pour le transformateur 9 et l'enroulement 12 pour le transfor- mateur 10. Chacun des transformateurs 9 ou 10 est individuellement connecté à une paire de fils de la liaison 1 par deux enroulements identiques reliées en série au travers d'un condensateur, dit intermédiaire, tels les enroulements identiques 13 et 14 connectés en série entre les fils 4 et 5 de la paire 2 au travers du condensateur intermédiaire 15 inséré entre ces enroulements 13, 14 ou encore tels les enroulements 16, 17 connectés en série entre les fils 6 et 7 de la paire 3 au travers du condensateur intermédiaire 18. Les transformateurs 9 et 10 sont ici des transformateurs aptes à transmettre des impulsions dans le cadre d'une transmission bidirectionnelle à fort débit dans les deux sens de transmission, ils sont donc reliés par la liaison 1 à des agencements qui leurs sont respectivement complémentaires et que l'on a ici représenté -5- sous la forme de deux transformateurs 19 et 20. L'un des enroulements de chacun des transformateurs 19 et est relié d'une manière non représentée aux organes d'un agencement qui dans le cas d'un réseau RNIS appartient par exemple à un autocommu- tateur, tel l'enroulement 21 pour le transformateur 19 et l'enroule- ment 22 pour le transformateur 20. Dans la forme de réalisation proposée chacun des transforma- teurs 19, 20 comporte aussi deux enroulements identiques connectés en série entre les fils d'une des deux paires de la liaison 1 tels les enroulements 23 et 24 entre les fils 4 et 5 et les enroule- ments 25 et 26 entre les fils 6 et 7. Un générateur de courant continu 27 permet de téléalimenter l'équipement 8 situé à une des extrémités, dite alimentée, de la liaison 1, à partir de l'autre extrémité dite alimentante, de cette liaison 1. Selon une forme préférée de réalisation, l'équipement 8 est téléalimenté par un circuit fantôme associant les deux paires de fils de la liaison 1 et le générateur de courant continu 27 applique une polarité positive aux deux fils d'une paire, ici la paire 2, et une polarité négative aux deux fils de l'autre paire, ici la paire 3. Une telle solution présente l'avantage de ne pas créer une circulation de courant continu en boucle au travers des enroule- ments de transformateur reliés aux fils d'une même paire et de diviser par deux l'intensité du courant continu passant dans chacun des deux fils exploités en parallèle de chaque paire. Un dispositif de protection extracteur de téléalimentation 0 est placé à l'extrémité alimentée de la liaison 1, il comporte essentiellement deux ponts redresseurs 28, 29. Les deux ponts redresseurs 28 et 29 ont leurs entrées A, B ou C, D respectivement reliées pour l'un aux bornes du condensa- teur 15 et pour l'autre aux bornes du condensateur 18, alors que leurs sorties E, F ou G, H sont reliées en parallèle aux fils 38, 39 de téléalimentation desservant l'équipement. Les ponts redresseurs 28 et 29 sont ici de classique ponts - 6 - à quatre diodes 30, 31, 32, 33 pour l'un et 34, 35, 36, 37 pour l'autre. Les points A et B, communs l'un à la cathode de la diode 30 et à l'anode de la diode 31, l'autre à la cathode de la diode 32 et à l'anode de la diode 33, sont reliés à la borne positive du générateur de courant continu 27 par les fils 4, 5 en parallèle. De manière identique les points C et D commun à la cathode de la diode 34 et à l'anode de la diode 35, l'autre à la cathode de la diode 36 et à l'anode de la diode 37 sont reliés à la borne négative du générateur de courant continu 27 par les fils 6, 7 en parallèle. La tension de téléalimentation est recueillie par les fils 38, 39 reliés l'un au bornes E et F respectivement communes aux cathodes des diodes 30, 32 et 34, 36 et l'autre aux bornes G et H respectivement communes aux anodes des diodes 31, 33 et 35, 37. t5 Le système de protection et de téléalimentation proposé a pour avantage de permettre l'utilisation de transformateurs 9, réduits en taille et/ou fonctionnant à des températures plus basses que ceux utilisés avec les techniques antérieures en raison de la réalisation du circuit d'alimentation en fantôme, de la manière évoquée plus haut. Le montage en double pont permet d'inverser les polarités d'alimentation du générateur de courant continu 27, sans influencer le fonctionnement du système. Il permet également au système de supporter sans inconvénient les éventuels court-ciruits et mélanges accidentels entre les fils de la liaison 1, les conséquences au niveau des transformateurs 9 et 12 étant négligeables dans la mesure o les tensions continues appliquées restent inférieures aux limites acceptées par les condensateurs intermédiaires qui protègent alors les enroulements de transformateur reliés à eux. De même l'application de tension alternatives industrielles de la gamme basse restent sans influence notable à partir du moment o les condensateurs intermédiaires sont choisis de capacité élevée et de tenue diélectrique suffisante, par exemple 2,2 microfarads et cent volts en alternatif. - 7 - REVENDICATIONS: 1/ Système de protection et de téléalimentation pour équipement (8) raccordé par deux transformateurs (9, 10) à une extrémité, dite alimentée, d'une liaison de transmission (1) à deux paires (2, 3) de fils (4, 5, 6, 7) assurant aussi la téléalimentation de l'équi- pement à partir de son autre extrémité, dite alimentante, chaque transformateur étant individuellement raccordé d'une part aux deux fils d'une paire par deux enroulements identiques (13, 14 ou 16, 17), connectés en série entre ces deux fils au travers d'un condensa- teur, dit intermédiaire, (15 ou 18) situé entre ces deux enroulements à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part, par au moins un enroulement (11 ou 12) à l'équipement desservi, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de courant continu de téléalimentation (27) dont les deux bornes sont individuel- lement reliées chacune aux deux fils (4 et 5 ou 6 et 7) de l'une des deux paires (2, 3) à l'extrémité alimentante de la liaison, et un dispositif de protection (0) extracteur de téléalimentation doté de deux ponts redresseurs (28, 29) reliés d'une part, chacun par deux entrées aux bornes d'un des deux condensateurs intermédiaires (15 ou 18), entre les enroulements connectés à ce condensateur à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part, en parallèle par leurs bornes de sorties (E et G ou F et H) o la téléalimentation pour l'équipement est récupérée. 2/ Dispositif de protection extracteur de téléalimentation pour équipement (8) raccordé par deux transformateurs (9, 10) à une extrémité, dite alimentée, d'une liaison de transmission (1) à deux paires (2, 3) de fils (4, 5, 6, 7) assurant aussi la téléali- mentation de l'équipement (8) à partir de son autre extrémité, dite alimentante par une tension continue appliquée entre les deux paires de fils, chaque transformateur étant individuellement raccordé d'une part aux deux fils d'une paire (2, 3) par deux enroulements identiques (13, 14 ou 16, 17) connectés en série, entre ces deux fils au travers d'un condensateur, dit intermédiaire (15 ou 18), situé entre ces deux enroulements à l'extrémité alimentée de la _ 8 - liaison, d'autre part par au moins un enroulement à l'équipement desservi, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte deux ponts redresseurs (28, 29) reliés d'une part chacun par deux bornes d'entrée (A, B ou C, D) aux bornes d'un des deux condensateurs intermédiaires, entre les enroulements connectés à ce condensateur à l'extrémité alimentée de la liaison, d'autre part en parallèle par leurs bornes de (E, G ou F, H) o la téléalimentation de l'équipe- ment est récupérée. 3/ Dispositif de protection extracteur de téléalimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ponts redresseurs (28, 29) qui sont des ponts identiques à quatre diodes, sont identiquement connectés chacun aux bornes d'un condensateur (15 ou 18) de forte capacité selon leur diagonale d'entrée dont les bornes sont respec- tivement formées chacune par le point commun (A, B, C ou D) entre la cathode d'une diode et l'anode d'une autre diode (31, 33, 35 ou 37), lesdits ponts étant connectés en parallèle selon leur diagonale de sortie dont les bornes (E, F ou G, H) sont respectivement formées l'une par le point commun aux anodes de deux diodes (30, 32 ou 34, 36) et l'autre par le point commun entre les cathodes des deux autres diodes (31, 33 ou 35, 37) du pomt considéré.