Brevet FR2685587A1 — publié le 19930625

Modem destiné à équiper un dispositif automatique de commande des appareils électriques d'une habitation L'invention concerne les dispositifs automatiques de commande des appareils électriques d'une habitation connectés à un réseau alternatif de distribution électrique et dans lesquels on utilise la technique des courants porteurs pour la transmission d'informations.Lesdits dispositifs automatiques comprennent des émetteurs-récepteurs sur lesquels sont connectés les appareils électriques et comporte chacun un micro-contrôleur de gestion d'informations ainsi qu'une mémoire EEPROM destinée à contenir différentes informations concernant les émetteurs récepteurs et l'habitation, et au moins une régie-maître comportant, d'une part, également un micro-contrôleur de gestion des informations qui est relié à un clavier de programmation et qui contient dans sa mémoire des programmes utilisateurs et différentes adresses relatives notamment aux émetteurs-récepteurs et à l'habitation, et, d'autre part, un moyen d'affichage permettant la visualisation notamment des différentes informations transmises, par exemple, le numéro de l'émetteur-récepteur. L'invention concerne plus particulièrement un modem destiné à équiper les dispositifs automatiques de commande des appareils électriques d'une habitation pour faciliter 1'émission-réception des informations qui transitent sur le réseau de distribution électrique. Un modem de ce type comprend généralement un transformateur de couplage comportant un enroulement primaire connecté, par l'intermédiaire, d'un condensateur à un réseau alternatif de distribution électrique et un enroulement secondaire comprenant un premier enroulement accouplé à l'enroulement primaire et un deuxième enroulement monté en série avec ledit premier enroulement, le premier enroulement et le deuxième enroulement possédant, d'une part, une première connexion commune qui est reliée à chacune des extrémités des deux enroulements et qui est connectée à une ligne reliée à un dispositif de traitement des signaux, en réception provenant du réseau alternatif, et en émission provenant du microcontrôleur dudit modem, et, d'autre part une deuxième connexion commune qui est reliée à l'autre extrémité du premier enroulement et à la première borne d'un condensateur dont la deuxième borne est reliée à l'extrémité du deuxième enroulement et qui est connectée à une source de tension continue. Malheureusement les modems existants réagissent trop fréquemment aux parasites et aux fréquences voisines présents sur le réseau de distribution électrique même si le signal émis sur le réseau électrique, est constitué d'une porteuse modulée en fréquence par le signal contenant les informations à transmettre, la fréquence de la porteuse étant comprise entre 90 et 150 Khz. D'autre part, la longueur des lignes du réseau de distribution électrique atténue le signal présent sur le réseau de distribution électrique rendant ainsi ce dernier difficilement détectable et exploitable. Enfin, les impédances des enroulements du transformateur de couplage ne sont pas suffisamment adaptées pour limiter les fluctuations de courant engendrant ainsi de grandes perturbations. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en mettant en oeuvre un modem garantissant la bonne exploitation des signaux tant à l'émission qu'à la réception. Selon l'invention, le transformateur de couplage comporte un enroulement primaire dont l'inductance L1 est inférieure à l'inductance L2 de l'enroulement secondaire. Grâce au modem selon l'invention, le signal présent sur le réseau de distribution électrique peut-être restitué dans le dispositif automatique de contrôle d'une habitation en minimisant les différentes perturbations parasites. D'autre part, le réglage du rapport de transformation du transformateur de couplage augmente la sélectivité dudit transformateur améliorant ainsi ses capacités de discrimination des fréquences pour reconstituer l'ensemble des informations à émettre ou à transmette et limite les fluctuations de courant dans le modem. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ciaprès qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué en référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est un schéma électrique d'un modem selon l'invention. Le transformateur de couplage représenté à la figure 1 comporte un enroulement primaire d'induction 1 alimenté par une source de tension alternative V, par exemple, le secteur 220V - 50 Hz, appliquée entre deux bornes repérées P et N. Une première extrémité de l'enroulement primaire 1, est connectée à l'une des bornes P de la source de tension alternative par l'intermédiaire d'un condensateur 2. Une deuxième extrémité de l'enroulement primaire est connectée directement à la borne d'entrée N. L'enroulement primaire 1 comporte, par exemple, 10 spires. Le transformateur de couplage comporte un enroulement secondaire comprenant un premier enroulement 3 accouplé à l'enroulement primaire 1 et un deuxième enroulement 4 monté en série avec le premier enroulement 3. Le premier enroulement 3 comporte, par exemple, 60 spires et le deuxième enroulement 4 comporte également, par exemple, 60 spires. Le premier enroulement 3 et le deuxième enroulement 4 possèdent, d'une part, une première connexion commune 5 qui est reliée à chacune des extrémités 6 et 7 des deux enroulements 3 et 4 et qui est connectée à une ligne 8 qui assure la transmission ou l'émission des signaux contenant des informations nécessaires au contrôle des appareils électriques, et, d'autre part, une deuxième connexion commune 9 qui est reliée à l'autre extrémité 10 du premier enroulement 3 et à la première borne 11 d'un condensateur 12 dont la deuxième borne 13 est reliée à l'extrémité 14 du deuxième enroulement 4, et qui est connectée à une source de tension continue VM, sensiblement égale à 12,6 V et nécessaire au fonctionnement du modem.En effet, sans application d'une source de tension continue, le signal qui apparat sur la première extrémité commune 5, étant de quelques millivolts, serait difficilement détectable et analysable. C'est pourquoi, une tension continue délivrée par la source de tension VM est superposée au signal sinusoïdal présent sur ladite extrémité commune 5. Comme représenté, l'extrémité 10 du premier enroulement 3 de l'enroulement secondaire est reliée également à la masse M. Le condensateur 12 a, par exemple, pour valeur 6,8nF. Au cours d'une première phase correspondant à la réception d'un signal émis sur le secteur, l'enroulement primaire 1 est alimenté par un circuit à résonance comportant le condensateur 2 et l'enroulement 1. L'enroulement primaire est parcouru par un courant sinusoïdal de fréquence égale à la fréquence de résonance déterminée par les éléments 1 et 2. Dans notre exemple particulier, la fréquence de résonance est égale à la fréquence du signal porteur haute fréquence qui est compris entre 90 et 150 kilohertz et qui est modulé par des informations à transmettre sur le réseau. La fréquence de la porteuse est, de préférence égale à 132,5 Khz. Le condensateur 2 a par exemple, pour valeur 0,22 P F. Ainsi, le signal présent sur la première extrémité commune 5 est un signal de fréquence comprise entre 90 et 150 kilohertz contenant un certain nombre d'harmoniques et superposé à la tension de la source de tension continue VM. Dans cette première phase, le transformateur de couplage se comporte, comme un abaisseur de tension dont le rapport de transformation est de l'ordre de 1/6. Le signal présent sur la ligne 8 est envoyé sur un premier module 15 d'un dispositif de traitement 16 du signal qui élimine les différentes composantes parasites du signal avant de le démoduler, la fréquence du signal devant être égale à la fréquence du signal porteur. Le dispositif de traitement 16 comprend, par exemple, un circuit intégré I, NE5050 de chez Philips Composants. Ledit signal ainsi démodulé contient les informations nécessaires au contrôle automatique d'une habitation. Ces informations sont adressées sur un micro-contrôleur 17 chargé de les analyser. Afin d'améliorer la sélectivité du transformateur de couplage, le rapport de transformation doit être ajusté. Le réglage est fait, d'une part, en choisissant un diamètre de fil particulier pour les enroulement 1, 3 et 4 et, d'autre part, en ajustant les valeurs des inductances L1, L3 et L4 des enroulements 1, 3 et 4. La valeur de l'inductance L1 de ltenroulement primaire 1 doit être inférieure à la valeur de l'inductance L3 de l'enroulement secondaire 3 pour augmenter la sélectivité du transformateur. La valeur de l'inductance L4 de l'enroulement secondaire 4 favorise la stabilité du circuit résonant améliorant également la sélectivité du transformateur. De cette manière, le transformateur sépare plus facilement le signal porteur haute fréquence de tous les autres signaux parasites présents sur le réseau électrique de distribution. Au cours d'une deuxième phase correspondant, par exemple, à l'émission d'un s signal sur le secteur, un oscillateur 18 fournissant un signal porteur haute fréquence compris entre 90 et 150 kilohertz est connecté au dispositif de traitement 16 du signal. Ce signal porteur est modulé par les informations à transmettre issues du micro-contrôleur 17 placé dans un émetteur-récepteur ou une régie-maître. Puis, le signal modulé est amplifié et filtré par un deuxième module 19 du dispositif de traitement 16 et apparaît sur la première extrémité commune 5 pour être transmis sur le secteur. Au cours de cette deuxième phase, le transformateur de couplage se comporte, comme un élévateur de tension dont le rapport de transformation est de l'ordre de 6/1. Ledit signal est ensuite capté soit par un émetteur-récepteur ou une régie-maître et démodulé pour récupérer les informations émises nécessaires au fonctionnement du dispositif automatique de contrôle de l'appareil d'une habitation. Revendications 1. Modem destiné à équiper respectivement des émetteursrécepteurs et au moins une régie-maître qui sont montés dans un réseau alternatif de distribution électrique et qui sont adaptés à commander des appareils électriques d'une habitation, ledit modem comprenant un micro-contrôleur (17) et un transformateur de couplage comportant un enroulement primaire (1) connecté par l'intermédiaire d'un condensateur (2) au réseau alternatif, et un enroulement secondaire comprenant un premier enroulement (3) accouplé à l'enroulement primaire (1) et un deuxième enroulement (4) monté en série avec ledit premier enroulement (3), le premier enroulement (3) et le deuxième enroulement (4) possédant, d'une part, une première connexion commune (5) qui est reliée à chacune des extrémités (6) et (7) des deux enroulements (3) et (4) et qui est connectée à une ligne (8) reliée à un dispositif de traitement (16) des signaux, en réception provenant du réseau alternatif, et en émission provenant du micro-contrôleur (17) du modem, et, d'autre part, une deuxième connexion commune (9) qui est reliée à l'autre extrémité (10) du premier enroulement (3) et à la première borne (11) d'un condensateur (12) dont la deuxième borne (13) est reliée à l'extrémité (14) du deuxième enroulement (4), et qui est connectée à une source de tension continue VM, caractérisé en ce que, l'enroulement primaire (1) a une inductance L1 inférieure à l'inductance L3 du premier enroulement secondaire (3). 2. Modem selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'enroulement primaire (1) comporte 10 spires, tandis que les premier et deuxième enroulements comportent 60 spires. 3. Modem selon la revendication 2, caractérisé en ce que, le transformateur de couplage constitue, d'une part, un transformateur de couplage abaisseur de tension au cours d'une première phase correspondant à la réception d'un signal émis sur le secteur et, d'autre part, un transformateur de couplage élévateur de tension au cours d'une deuxième phase correspondant à l'émission d'un signal contenant des informations sur le secteur, la fréquence du signal porteur sur lequel les informations sont émises étant de 132,5 Khz. 4. Modem selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rapport de transformation du transformateur de couplage est de l'ordre de 1/6 lorsque ledit transformateur est le transformateur de couplage abaisseur de tension. 5. Modem selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rapport de transformation du transformateur de couplage est de l'ordre de 6/1 lorsque ledit transformateur est le transformateur de couplage élévateur de tension.