Brevet FR2718884A1 — publié le 19951020

Aaencement de commande de sécurité pour relais électromagnétique. L'invention concerne un agencement de commande de sécurité pour relais électromagnétique. Comme il est connu, dans certaines applications où sont prévus des relais électromagnétiques, il est particulièrement important d'éviter que les perturbations susceptibles de venir affecter les agencements de commande des relais ne soient pas susceptibles d'être prises en compte en tant que commandes réelles. I1 existe donc des agencements de commande pour relais électromagnétique où il est prévu de réaliser l'alimentation de commande en courant continu d'un relais par l'intermédiaire d'un montage redresseur, classiquement un pont à diodes, branché au secondaire d'un transformateur, agissant en tant qu'élément séparateur, dont le primaire est alimenté à partir d'une source continue dont la sortie est périodiquement commutée. Ceci permet notamment d'éviter qu'une tension continue perturbatrice appliquée en amont du transformateur puisse être considérée comme une commande du relais. Toutefois, il est nécessaire au moins pour certaines applications de tendre vers une sécurité de fonctionnement encore accrue. L'invention propose donc un agencement de commande de sécurité, pour au moins un relais électromagnétique dont l'alimentation de commande en courant continu est obtenue par l'intermédiaire d'un montage redresseur branché au secondaire d'un transformateur dont le primaire est alimenté à partir d'une source continue au travers d'un premier organe de commutation, de type transistor ou équivalent électronique, qui est périodiquement commuté passant, sous l'action d'une logique pilote, en phase de commande du relais. Selon une caractéristique de l'invention, l'agencement comporte de plus un second organe de commutation, de type transistor ou équivalent électronique, qui est monté en série dans le circuit d'alimentation du relais par le montage redresseur et qui est commandé par l'intermédiaire d'une unité auxiliaire de supervision lui permettant d'agir sur l'alimentation du relais à commander en tenant compte de la valeur de signaux, considérés comme caractéristiques, prélevés au niveau de divers éléments constitutifs de l'agencement et que ladite unité auxiliaire collecte, cette unité disposant de moyens pour communiquer avec la logique de commande afin de permettre & cette dernière de réagir en fonction des signaux collectés par l'auxiliaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agencement de commande de sécurité comporte un filtre, centré sur la fréquence du signal périodique fourni par la logique de commande pour commander l'activation du relais et disposé entre cette logique et l'entrée de commande du premier organe de commutation. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures évoquées ci-dessous. La figure unique présente un schéma de principe d'un agencement de commande de sécurité, pour relais, selon l'invention. L'agencement de commande de sécurité 1 pour relais présenté sur la figure unique jointe comporte une logique pilote 2, constituée par exemple par un microcontrôleur, notamment chargée d'assurer la commande d'un ou de plusieurs relais électromagnétiques ici symbolisé(s) par un relais 3 doté d'un ou de plusieurs éléments de contact et d'au moins une bobine de commande, seule figurée ici. La bobine de commande du relais 3 est destinée à être alimentée en courant continu par un pont redresseur 4, par exemple à diodes, au travers d'un organe de commutation 5 prévu pour permettre de contrôler cette alimentation. L'organe de commutation 5 est par exemple un transistor de type NPN en série avec la bobine de commande du relais par sa liaison émetteur-collecteur, comme montré sur la figure unique, il est commandé par une unité auxiliaire de supervision 6, agissant sur la base du transistor dans l'exemple ci-dessus choisi. Le pont redresseur 4 est branché au secondaire d'un transformateur 7 ayant d'une part une fonction d'isolement et servant d'autre part à l'alimenter. Le transformateur 7 a un primaire destiné à être monté en série avec un organe de commutation 8 permettant de contrôler son alimentation. Cet organe de commutation 8 est par exemple un transistor à effet de champ dont la source est à un potentiel de masse et dont le drain est relié à un potentiel positif, ici référencé wIVcc", par le primaire du transformateur 7 et via un fusible 9; il est lui-même destiné à être commandé par la logique 2, ici via un filtre passe-bande passif 10. La logique 2 est organisée, de manière connue en soi, pour produire à la demande un signal de commande périodique de fréquence F déterminée choisie pour être dans la bande passante du filtre 10, ce dernier étant destiné à éliminer tout signal hors bande et donc a priori parasite qu'il pourrait recevoir. Le signal de fréquence F est destiné à être produit par la logique 2 tant que le relais 3 doit être commandé, son application sur l'entrée de commande de l'organe de commutation 8, via le filtre 10 entrain une mise sous tension périodique du primaire du transformateur 7 avec une périodicité F. Le secondaire de ce transformateur 7 génère donc un signal périodique qui se retrouve aux bornes d'entrée du pont redresseur 4. L'isolement existant entre les conducteurs électriques formant respectivement le primaire et le secondaire du transformateur 7 permet, comme il est connu, d'éliminer les effets des éventuels signaux parasites continus susceptibles de survenir au niveau primaire, en aval du transformateur. La transformation au secondaire du transformateur 7 du signal périodique généré par l'organe de commutation 8 au niveau du primaire de ce transformateur est exploitée pour alimenter le pont redresseur 4 aux bornes de sortie "+" et "-" duquel apparat une tension continue. Un condensateur 11 est ici inséré entre ces bornes de sortie de pont, en parallèle avec l'ensemble série formé par la bobine de commande du relais 3 et par l'organe de commutation 5 et à des fins de filtrage. L unité auxiliaire 6 est chargée de vérifier que la commande du relais est susceptible de s'effectuer dans des conditions requises préétablies et d'informer la logique 2 en conséquence. Elle est par exemple réalisée sous forme d'un petit circuit de type logique câblez et permet d'agir sur l'alimentation du relais 3 en tenant compte des valeurs respectives de signaux considérés comme caractéristiques qui sont prélevés au niveau de divers éléments constitutifs de l'agencement 1 et collectés au niveau de cette unité auxiliaire. Ces valeurs doivent par exemple correspondre à des valeurs de référence prédéterminées afin qu'un bon fonctionnement de l'agencement de commande soit assuré et que les conditions nécessaires à un fonctionnement correct du relais lors d'une commande soient remplies. Dans l'exemple présenté, l'unité auxiliaire 6 est reliée pour supervision à divers points de test que constituent la borne positive de sortie "+" du pont redresseur 4, la borne d'alimentation positive de la bobine de commande du relais 3 qui est reliée à l'émetteur que comporte le transistor constituant ici l'organe de commutation 51, ainsi que la borne d'alimentation de primaire du transformateur 7 qui est reliée au potentiel positif "+Vcc" primaire par le fusible 9, éventuellement via un moyen de transmission, par exemple optoélectronique, assurant un isolement électrique. Les potentiels présents aux divers points de test sont par exemple comparés à des valeurs de référence correspondantes dans l'unité auxiliaire 6 de manière à lui faire déclencher, maintenir ou interrompre le fonctionnement du relais 3 en agissant sur son alimentation en courant continu par l'intermédiaire de l'organe de commutation 5. Une liaison 12 prévue entre l'unité auxiliaire 6 et la logique 2 permet par exemple à la première nommée de signaler à la seconde que les conditions requises pour une commande ne sont pas ou ne sont plus remplies afin de permettre à la logique 2 de prendre des décisions en conséquence et par exemple de stopper l'envoi du signal de fréquence F et par conséquent l'alimentation du relais par le pont redresseur, via le transformateur. Bien entendu, il est possible de modifier le nombre et le positionnement des points de test et de prévoir la commande de plusieurs relais, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Agencement de commande de sécurité, pour au moins un relais électromagnétique (3) dont l'alimentation de commande en courant continu est obtenue par l'intermédiaire d'un montage redresseur (4) branché au secondaire d'un transformateur (7) dont le primaire est alimenté à partir d'une source continue au travers d'un premier organe de commutation (8), de type transistor ou équivalent électronique, qui est périodiquement commuté passant, sous l'action d'une logique pilote (2), en phase de commande du relais, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un second organe de commutation (5), de type transistor ou équivalent électronique, qui est monté en série dans le circuit d'alimentation du relais (3) par le montage redresseur et qui est commandé par l'intermédiaire d'une unité auxiliaire de supervision (6) lui permettant d'agir sur l'alimentation du relais à commander en tenant compte de la valeur de signaux, considérés comme caractéristiques, prélevés au niveau de divers éléments constitutifs de l'agencement et que ladite unité auxiliaire collecte, cette unité disposant de moyens (12) pour communiquer avec la logique de commande afin de permettre à cette dernière de réagir en fonction des signaux collectés par l'auxiliaire. 2/ Agencement de commande de sécurité, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un filtre (10), centré sur la fréquence (F) du signal périodique fourni par la logique de commande (2) pour commander l'activation du relais (3) et disposé entre cette logique et l'entrée de commande du premier organe de commutation (8). 3/ Agencement de commande de sécurité, selon au moins l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'unité auxiliaire (6) est reliée à la borne positive de sortie du pont redresseur (4) et à la borne d'alimentation positive de la bobine de commande du relais (3) à des fins de prélèvements de valeurs de signaux caractéristiques. 4/ Agencement de commande de sécurité, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité auxiliaire (6) est aussi reliée à la borne d'alimentation de primaire du transformateur qui est raccordé au potentiel positif primaire (+Vcc), pour prélèvement d'un signal caractéristique.