Brevet FR2713570A1 — publié le 19950616

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'alimentation électrique de circuits électroniques, en particulier à bord de véhicules automobiles. On a déjà proposé différents dispositifs d'alimentation électrique à partir de la batterie d'accumulateurs de véhicules automobiles. On a notamment proposé un dispositif du type représenté sur la figure 1 annexée. Sur cette figure 1, la batterie d'accumulateurs est référencée 10. La borne négative de cette batterie 10 est reliée à la masse. Sa borne positive est reliée à un premier contact d'un interrupteur 20 commandé par la clé du véhicule. Le second contact de cet interrupteur 20 est relié à un port d'entrée 30 du dispositif d'alimentation. Ce port d'entrée 30 est relié d'une part à une ligne 32 sur laquelle est disponible un signal "INFO CLE" lors de l'ouverture de l'interrupteur 20, d'autre part, par l'intermédiaire d'une diode 40, à un module régulateur 42. La diode 40 a sa cathode connectée à l'entrée du module régulateur 42. Le régulateur 42 délivre à sa sortie 43, une tension positive régulée +Vcc, par exemple de +5V. La borne positive de la batterie 10 est par ailleurs reliée à une première borne du contact 52 d'un relais 50. La seconde borne de ce contact 52 est reliée à un second port d'entrée 34. Ce second port d'entrée 34 est reliée à une ligne 36 servant à l'alimentation des circuits électroniques. Cette ligne 36 est généralement dénommée "+V Bat Commuté". La ligne 36 est reliée à la borne d'entrée du régulateur 42 par l'intermédiaire d'une diode 44. Celleci a sa cathode côté régulateur 42 et son anode côté ligne 36. La ligne 36 est protégée par une diode Zener 46. La bobine 54 du relais 50 est reliée entre un port de sortie 38 et la borne d'alimentation positive de la batterie 10, par l'intermédiaire d'une diode 56. Celle-ci a sa cathode reliée à la bobine 54 et son anode reliée à la borne positive de la batterie 10. Une diode de protection 58 est reliée en parallèle de la bobine 54, cathode côté borne positive de la batterie 10. Le port de sortie 38 qui sert de port de commande du relais 50 est contrôlé par un circuit logique 60 par l'intermédiaire d'un transistor NPN 62. Le circuit logique 60 est alimenté par la tension +Vcc. Ce circuit logique 60 reçoit par ailleurs le signal "INFO CLE" issu de la ligne 32. La base du transistor 62 est reliée à la sortie du circuit logique 60. Son émetteur est relié à la masse. Son collecteur est relié au port de sortie 38. Lors de la fermeture de l'interrupteur 20 par la clé de contact, le régulateur 42 est alimenté. 1l en est alors de même du circuit logique 60. Celui-ci commande alors l'alimentation de la bobine 54 du relais 50, par l'intermédiaire de la diode 56, par saturation du transistor 62. L'alimentation de la bobine 54 assure la fermeture du contact 52 et par conséquent l'alimentation de la ligne 36. La diode 44 permet alors de garantir l'alimentation du régulateur 42 malgré l'ouverture de l'interrupteur 20. Lorsque la clé de contact est activée pour ouvrir l'interrupteur 20,1'information "INFO CLE" apparait sur la ligne 32. Le circuit logique 60 initie une temporisation après avoir détecté cette information INFO CLE". La temporisation est typiquement de l'ordre de 1 seconde. A la fin de cette temporisation, le circuit logique 60 commande le blocage du transistor 62. La bobine 54 est ainsi désalimentée et le contact 52 s'ouvre. L'alimentation de la ligne 36 est interrompue. La temporisation générée par le circuit logique 60 permet de maintenir momentanément l'alimentation de la ligne 36 et celle du régulateur 42, après l'ouverture de l'interrupteur 20. Cette temporisation est exploitée pour assurer des opérations devant être accomplies avant coupure de l'alimentation, par exemple pour sauvegarder des informations en mémoire ou opérer un repositionnement d'indicateurs électromagnétiques. Le dispositif connu représenté sur la figure 1 annexée donne satisfaction sur la plan fonctionnnel. Cependant ce dispositif présente l'inconvénient majeur de présenter au repos une consommation électrique non négligeable par l'intermédiaire du transistor 62, et ce d'autant plus que ce transistor 62 doit en pratique etre protégé pour pouvoir tolérer l'application accidentelle de la tension de batterie 10 directement sur le port de sortie 38. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs d'alimentation électrique connus. Plus précisément la présente invention a pour but principal de proposer un nouveau dispositif d'alimentation électrique qui ne présente pas de consommation électrique au repos. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif d'alimentation électrique, notamment à bord de véhicules automobiles, du type comprenant: - un interrupteur de commande, de préférence contrôlé par la clé de contact du véhicule, relié à une source d'alimentation électrique, - un relais dont le contact relie une ligne d'alimentation principale du dispositif à ladite source d'alimentation électrique, et dont la bobine est pilotée par un circuit logique sensible à l'ouverture de l'interrupteur de commande, caractérisé par le fait que la bobine du relais est reliée à un composant électronique à conduction unidirectionnelle connecté en aval de l'interrupteur de commande, pour être alimenté par l'intermédiaire de ce composant. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, ledit composant électronique à conduction unidirectionnelle, est composé d'un transistor principal dont la base est pilotée par le circuit logique. Selon une première variante avantageuse de la présente invention, le trajet de conduction émetteur/collecteur de ce transistor principal piloté par le circuit logique relie la borne aval de l'interrupteur de commande à la borne aval du contact du relais. Dans ce cas, de préférence, la bobine du relais est reliée à la masse du dispositif d'alimentation par l'intermédiaire d'un deuxième transistor contrôlé par le circuit logique. Selon une seconde variante avantageuse de la présente invention, le trajet de conduction émetteur/collecteur de ce transistor principal piloté par le circuit logique connecte la bobine du relais entre la masse du dispositif et la borne aval de l'interrupteur de commande. Dans ce cas, de préférence, la bobine du relais est également connectée entre la masse du dispositif et la borne aval du contact du relais par l'intermédiaire d'un deuxième transistor contrôlé par le circuit logique. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 précédemment décrite représente un dispositif d'alimentation électrique conforme à l'état de la technique, - la figure 2 représente un dispositif d'alimentation électrique conforme à une première variante de la présente invention et - la figure 3 représente un dispositif d'alimentation électrique conforme à une deuxième variante de la présente invention. On retrouve sur les figures 2 et 3, la batterie d'accumulateurs du véhicule automobile référencée 10, ainsi qu'un régulateur 42, un relais 50 et un circuit logique 60. La borne négative de cette batterie 10 est reliée à la masse. Sa borne positive est reliée à un premier contact d'un interrupteur de commande 20 contrôlé par la clé du véhicule. Le second contact de cet interrupteur de commande 20 est relié à un port d'entrée 30 du dispositif d'alimentation. Ce port d'entrée 30 est relié d'une part à une ligne 32 sur laquelle est disponible un signal "INFO CLE" lors de l'ouverture de l'interrupteur 20, d'autre part, par l'intermédiaire d'une diode 40, à un module régulateur 42. La diode 40 a sa cathode connectée à l'entrée du module régulateur 42. Le régulateur 42 délivre à sa sortie 43, une tension positive régulée +Vcc, par exemple de +5V. La structure de ce régulateur 42, classique en soi, ne sera pas décrite plus en détail par la suite. La borne positive de la batterie 10 est par ailleurs reliée à une première borne du contact 52 d'un relais 50. La seconde borne de ce contact 52 est reliée à un second port d'entrée 34. Ce second port d'entrée 34 est reliée à une ligne 36 servant de ligne d'alimentation principale pour les circuits électroniques. Cette ligne 36 est généralement dénommée "+V Bat Commuté". La ligne 36 est reliée à la borne d'entrée du régulateur 42 par l'intermédiaire d'une diode 44. Celle-ci a sa cathode côté régulateur 42 (et reliée à la cathode de la diode 40) et son anode côté ligne 36. La ligne 36 est protégée contre les surtensions positives par exemple par une diode Zener 46. Celle-ci a sa cathode reliée à la ligne 36 et son anode reliée à la masse du dispositif. La bobine 54 du relais 50 est contrôlée par un port de sortie 38. Elle est associée à deux diodes 56 et 58. La diode de protection 58 est reliée en parallèle de la bobine 54, cathode côté borne positive de la batterie 10. Cette diode de protection 58 a pour fonction essentielle d'absorber l'énergie électromagnétique du relais 50 lors de la coupure de l'alimentation de sa bobine 54. Le port de sortie 38 qui sert de port de commande du relais 50 est contrôlé par le circuit logique 60. Ce circuit logique 60 est alimenté par la tension +Vcc issue du régulateur 42. Ce circuit logique 60 reçoit par ailleurs le signal INFO CLE" issu de la ligne 32. On va maintenant décrire les modalités d'alimentation de la bobine 54 du relais 50 conformes à la figure 2. Selon cette figure 2, la bobine 54 du relais 50 est reliée à un composant électronique 70 à conduction unidirectionnelle connecté en aval de l'interrupteur de commande 20. Ainsi la bobine 54 est alimentée par l'intermédiaire de ce composant 70 lors de la mise en service du dispositif. Le cas échéant on peut envisager de réaliser ce composant électronique 70 sous forme d'une diode. Cependant dans le cadre de la présente invention, de préférence ledit composant électronique 70 à conduction unidirectionnelle, est composé d'un transistor principal PNP dont la base est pilotée par le circuit logique 60. Plus précisément, l'émetteur de ce transistor principal 70 piloté par le circuit logique 60 est relié au port d'entrée 30, soit à la borne aval de l'interrupteur de commande 20, tandis que le collecteur de ce transistor 70 est relié au port d'entrée 34, soit à la borne aval du contact 52 du relais 50. Et la bobine 54 du relais 50 a sa borne positive reliée à ce même port d'entrée 34 par l'intermédiaire de la diode 56. Celle-ci a son anode reliée au port d'entrée 34, soit à la borne aval du contact 52, et sa cathode reliée à la bobine 54. La borne négative de la bobine 54 du relais 50 est reliée à la masse du dispositif d'alimentation par l'intermédiaire d'un deuxième transistor 72 de type NPN contrôlé par le circuit logique 60. Plus précisément la borne négative de la bobine 54 est reliée au port de sortie 38. Celui-ci est relié au collecteur du transistor 72. L'émetteur de ce transistor 72 est relié à la masse. Sa base est reliée à une sortie de commande du circuit logique 60. Enfin le transistor 70 est protégé par un circuit de protection 71. Ce circuit de protection 71 a pour fonction de bloquer le transistor 70 en cas de liaison accidentelle du port d'entrée 34 à la masse, si simultanément la tension de la batterie d'accumulateurs 10 est appliquée au port d'entrée 3Q Ce circuit de protection 71 peut être formé par exemple d'un pont diviseur résistif connecté entre le port d'entrée 34 et la masse et dont le point intermédiaire est relié à une entrée de surveillance du circuit logique 60. Le fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 2 est essentiellement le suivant. Lors de la fermeture de l'interrupteur 20 par la clé de contact, le régulateur 42 est alimenté. Il en est de même du circuit logique 60 par la tension +Vcc. Celui-ci commande alors l'alimentation de la bobine 54 du relais 50, par l'intermédiaire de l'interrupteur 20, du transistor 70, de la diode 56 et du transistor 72, par saturation des transistors 70 et 72. L'alimentation de la bobine 54 assure la fermeture du contact 52 et par conséquent l'alimentation de la ligne principale 36. La diode 44 permet alors de garantir l'alimentation du régulateur 42 malgré l'ouverture de l'interrupteur 20. Le relais 50 est alors auto-alimenté par l'intermédiaire du contact 52, de la diode 56 et du transistor 72. Lorsque la clé de contact est activée pour ouvrir l'interrupteur 20, la tension sur le port d'entrée 30 s'annule et l'information INFO CLE" apparait sur la ligne 32. La diode 40 et le transistor 70 évite toute perturbation de cette information bien que la ligne principale d'alimentation 36 reste sous tension. Le circuit logique 60 initie une temporisation après avoir détecté cette information INFO CLE". La temporisation est typiquement de l'ordre de 1 seconde. A la fin de cette temporisation, le circuit logique 60 commande le blocage du transistor 72. La bobine 54 est ainsi désalimentée et le contact 52 s'ouvre. L'alimentation de la ligne principale 36 est interrompue. La temporisation générée par le circuit logique 60 permet de façon classique en soi de maintenir momentanément l'alimentation de la ligne principale 36 et celle du régulateur 42, après l'ouverture de l'interrupteur 20. Cette temporisation peut être exploitée par exemple pour assurer des opérations devant être accomplies avant coupure de l'alimentation, tel que sauvegarde d'informations en mémoire ou repositionnement d'indicateurs électromagnétiques. Comme indiqué précédemment le transistor 70 est protégé contre une mise à la masse accidentelle du port d'entrée 34, grâce à la surveillance opérée sur le circuit 71 par le circuit logique 60. On comprend que après ouverture de l'interrupteur de commande 20 et du contact 52 du relais 50, le dispositif d'alimentation électrique conforme à la présente invention ne consomme plus aucun courant électrique. On va maintenant décrire les modalités d'alimentation de la bobine 54 du relais 50 conformes à la figure 3. Selon cette figure 3 le trajet de conduction principale émetteur/collecteur du transistor PNP 70 piloté par le circuit logique 60 relie la bobine 54 du relais 50 entre la masse du dispositif et la borne aval de l'interrupteur de commande 20. Plus précisément l'émetteur du transistor 70 est relié au port d'entrée 30. Son collecteur est relié au port de sortie 38 et sa base est pilotée par le circuit logique 60. Et ce port de sortie 38 est relié à la borne positive de la bobine 54 par l'intermédiaire de la diode 56. Celle-ci a son anode reliée au port de sortie 38 et sa cathode reliée à la bobine 54. Par ailleurs la borne négative de la bobine 54 est reliée à la masse du dispositif. En outre la bobine 54 du relais 50 est également reliée entre la masse du dispositif et la borne aval du contact 52 du relais 50 par l'intermédiaire d'un deuxième transistor 74 de type PNP contrôlé par le circuit logique 60. Plus précisément l'émetteur du transistor 74 est relié au port d'entrée 34. Son collecteur est relié au port de sortie 38 et sa base est pilotée par le circuit logique 60. Enfin les transistors 70 et 74 sont protégés par un circuit de protection 71. Ce circuit de protection 71 a pour fonction de bloquer les transistors 70 et 74 en cas de liaison accidentelle du port de sortie 38 à la masse, si simultanément la tension de la batterie d'accumulateurs 10 est appliquée au port d'entrée 30 ou au port d'entrée 34. Ce circuit de protection 71 peut être formé par exemple d'un pont diviseur résistif connecté entre le port de sortie 38 (soit les collecteurs des transistors 70 et 74) et la masse. Le point intermédiaire de ce pont diviseur est relié à une entrée de surveillance du circuit logique 6Q Le fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 3 est essentiellement le suivant. Là encore lors de la fermeture de l'interrupteur 20 par la clé de contact, le régulateur 42 et le circuit logique 60 sont alimentés. Le circuit 60 commande l'alimentation de la bobine 54 du relais 50, par l'intermédiaire de l'interrupteur 20, du transistor 70 et de la diode 56, par saturation du transistor 70. L'alimentation de la bobine 54 assure la fermeture du contact 52 et par conséquent l'alimentation de la ligne principale 36. La diode 44 permet alors de garantir l'alimentation du régulateur 42 malgré l'ouverture de l'interrupteur 20. Le relais 50 est alors auto-alimenté par l'intermédiaire du contact 52, du transistor 74 et de la diode 56, le transistor 74 étant forcé à l'état passant par le circuit logique 60. Lorsque la clé de contact est activée pour ouvrir l'interrupteur 20, la tension sur le port d'entrée 30 sannule et l'information "INFO CLE" apparait sur la ligne 32. La diode 40 et le transistor 70 évite toute perturbation de cette information bien que la ligne principale d'alimentation 36 reste sous tension. Le circuit logique 60 initie la temporisation après avoir détecté cette information "INFO CLE". A la fin de cette temporisation, le circuit logique 60 commande le blocage du transistor 74. La bobine 54 est ainsi désalimentée et le contact 52 s'ouvre. L'alimentation de la ligne principale 36 est interrompue. Comme indiqué précédemment les transistors 70 et 74 sont protégés contre une mise à la masse accidentelle du port de sortie 38, grâce à la surveillance opérée sur le circuit 71 par le circuit logique 60. On comprend que là encore, de façon comparable à la figure 2, après ouverture de l'interrupteur de commande 20 et du contact 52 du relais 50, le dispositif d'alimentation électrique conforme à la figure 3 ne consomme plus aucun courant électrique. Par rapport au mode de réalisation représenté sur la figure 2, le circuit de la figure 3 offre l'avantage de ne jamais alimenter la bobine 54 du relais 50 par l'intermédiaire de deux transistors en série. On comprend en effet que selon la figure 2, lors de la phase initiale d'alimentation, la bobine 54 est reliée en série des deux transistors 70 et 72. Or la chute de tension émetteur-collecteur cumulée de ces deux transistors 70 et 72 peut atteindre 0,5 volts, ce qui peut être critique en cas de tension d'alimentation minimale par exemple lors de l'actionnement du démarreur du véhicule. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Par exemple les transistors 70, 72 et 74 peuvent être formés non pas de transistors bipolaires, mais de transistors MOS. On comprend que outre le but principal précité de non consommation électrique au repos, le dispositif conforme à la présente invention permet: 1) d'assurer l'alimentation d'un réseau électrique embarqué à partir de la batterie d'accumulateurs 10, après la fermeture de l'interrupteur de commande 20 par la clé de contact, à travers un relais 50 à fort pouvoir de coupure extérieur au coffret contenant le circuit électronique, 2) de maintenir cette alimentation tant que l'interrupteur de commande 20 n'est par ouvert par la clé de contact et ce pendant une temporisation prédéterminée après l'ouverture de cet interrupteur de commande 20, 3) d'assurer la non destruction des éléments du circuit en cas de mise accidentelle de certaines des bornes de raccordement 30, 34 ou 38 au pole positif ou négatif de la batterie 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation électrique, notamment pour l'alimentation du réseau de bord de véhicules automobiles, du type comprenant: - un interrupteur de commande (20), relié à une source d'alimentation électrique (10), - un relais (50) dont le contact (52) relie une ligne d'alimentation principale (36) du dispositif à ladite source d'alimentation électrique (10), et dont la bobine (54) est pilotée par un circuit logique (60) sensible à l'ouverture de l'interrupteur de commande (10), caractérisé par le fait que la bobine (54) du relais (50) est reliée à un composant électronique à conduction unidirectionnelle (70) connecté en aval de l'interrupteur de commande (20). 2. Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'interrupteur de commande (20) est contrôlé par la clé de contact d'un véhicule automobile et par le fait que la source d'alimentation électrique (10) est constituée par une batterie d'accumulateurs. 3. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit composant électronique à conduction unidirectionnelle (70), est constitué d'un transistor principal dont la base est pilotée par le circuit logique (60). 4. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le transistor principal (70) est un transistor bipolaire PNP. 5. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le transistor principal (70) est un transistor MOS. 6. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que le trajet de conduction principale du transistor principal (70) piloté par le circuit logique (60) relie la borne aval de l'interrupteur de commande (20) à la borne aval du contact (52) du relais (50). 7. Dispositif d'alimentation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la bobine (54) du relais (50) est reliée à la masse du dispositif d'alimentation par l'intermédiaire d'un deuxième transistor (72) contrôlé par le circuit logique (60). 8. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que le trajet de conduction principale du transistor principal (70) piloté par le circuit logique (60) relie la borne aval de l'interrupteur de commande (20) à la borne aval du contact (52) du relais (50) et par le fait que la bobine (54) du relais (50) est connectée entre la borne aval de ce contact (52) et la masse, par l'intermédiaire d'un deuxième transistor (72) contrôlé par le circuit logique (60). 9. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que le trajet de conduction principale du transistor principal (70) piloté par le circuit logique (60) connecte la bobine (54) du relais (50) entre la masse du dispositif et la borne aval de l'interrupteur de commande (20). 10. Dispositif d'alimentation selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la bobine (54) du relais (50) est également reliée entre la masse du dispositif et la borne aval du contact (52) du relais (50) par l'intermédiaire d'un deuxième transistor (74) contrôlé par le circuit logique (60). 11. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 7, 8 ou 10, caractérisé par le fait que le deuxième transistor (72) est un transistor bipolaire PNP. 12. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 7, 8 ou 10, caractérisé par le fait que le deuxième transistor (72) est un transistor MOS. 13. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend un circuit de protection (71) de transistors (70, 74). 14. Dispositif d'alimentation selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le dispositif de protection (71) de transistors (70, 74) comprend un pont diviseur résistif connecté entre le collecteur d'un transistor (70, 74) et la masse, un point intermédiaire de ce pont diviseur étant relié au circuit logique (60) de sorte que celuici bloque le transistor (70, 74) lorsque la tension de la source est appliquée directement aux bornes du transistor (70, 74). 15. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'une diode de protection (56) est connectée en série de la bobine (54) du relais (50). 16. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le circuit logique (60) est conçu pour assurer l'interruption de l'alimentation de la bobine (54) du relais (50) après une temporisation prédéterminée consécutive à l'ouverture de l'interrupteur de commande (20).