Brevet FR2762181A1 — publié le 19981016

L'invention concerne des appareils à bus. ciie particulier des varnateL- s, des transfonnateurs électroniques ou des régulateurs de puissance, pour le réglage de la luminosité de luminaires, qui peuvent être raccordes à un système de bus. leurs données de réglage leur étant transmises par un système de bus et transmettant leurs données de fonctionnement au système de bus. Actuellement. on équipe les bâtiments de différents systèmes de bus. qui offrent un confort de réglage des luminaires. Les câbles des svstèmes de bus transportent des données qui peuvent modifier l'état du luminaire. On peut citer à titre d'exemple comme système de bus: Europiischer Installationsbus (EIB), Local Area Network (LAN), Feldbus Interbus S, European Home System (EHS). Actuellement, les luminaires sont raccordés via des relais ou des variata à:bis, qui ne sont en général pas intégrés aux luminaires. Ces relais ou variatis à,s set appelés acteurs et réalisent la connexion au système de bus utilisé. Les luminaires ont des niveaux de puissance très différents et il existe donc des acteurs de différentes puissances. Les fabricants qui produisent les appareils pour les différents systèmes de bus doivent donc produire des circuits imprimés équipés qui correspondent à toutes les combinaisons de puissances et de systèmes de bus. Pour cinq niveaux de puissance et cinq systèmes de bus. il faut développer, produire et stocker vingt cinq appareils et vingt cinq circuits imprimés correspondants. Ce nombre élevé de circuits imprimés représente un coût élevé de développement et de fabrication, surtout pour des appareils qui ne seront vendus qu'à quelques exemplaires. On atteint actuellement une réduction des circuits imprimés grâce à la mise au point circuits imprimés ou d'unités séparables. Dans le domaine de l'équipement technique de bâtiments, le système EIBA, on connaît le connecteur de bus, qui peut être utilisé sous forme d'unité identique dans plusieurs appareils. Il existe deux types de connecteurs de bus. qui doivent être connectés à un système de bus à paire torsadée (Twisted Pair) et un système de transmission par réseau (Powerline). Les circuits imprimés des modules d'utilisation sont connectés via une interface d'utilisation (Ast - Anwendungsschnittstelle) au connecteur du bus. Ces modules peuvent également être des pièces de puissance de transformateurs électroniques ou de régulateurs de puissance. On souhaite de plus en plus que ces transformateurs électroniques et régulateurs de puissance émettent également des données de fonctionnement. On peut mentionner comme données de fonctionnement: court-circuit de la lampe. fonctionnement en circuit ouvert de l'appareil, surcharge de l'appareil, nombre d'opérations, durée de vie. l'inierltàce d'utilisation du système}ISBA présente toutel0is cominc inconvnlienit que sa conception est tres complexe et qu'il faut prévoir des microprocesseurs supplémentaires dans la partie de puissance pour la transmission des données de fara-rrEnt cv rnaars, regulacteurs de puissance et transtormateurs électroniques afin d'assister l'interface d'utilisation. Un deuxieme inconvénient réside dans le fait que les connecteurs du bus du système EIBA comportent un microprocesseur ne disposant que d'un espace mémoire limité, de telle manière qu'il faut également prévoir les microprocesseurs supplémentaires mentionnés pour les fonctions de commande des variaaurs, transformateurs électroniques ou régulateurs de puissance. Les deux inconvénients mentionnés sont à la base d'une conception coûteuse et wlurioe des variata.s, transformateurs électroniques ou régulateurs de puissance. Si on souhaite alors également utiliser les pièces de puissance coûteuses pour d'autres systèmes de bus, l'interface d'utilisation doit également être soutenue par le connecteur de l'autre système de bus, et ce de manière coûteuse. Par conséquent, les variatairs, transformateurs électroniques et régulateurs de puissance des autres systèmes de bus deviennent également très coûteux. Face à cette problématique, l'objet de l'invention réside en la mise au point d'appareils à bus pour différents systèmes de bus, qui peuvent être conçus à partir d'un nombre total limité de circuits imprimés équipés, qui peuvent être connectés les uns aux autres à l'aide d'interfaces simples, chaque appareil ne nécessitant qu'un seul microprocesseur pour la commande des niveaux de puissance et la connexion au système de bus. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que chaque appareil à bus est constitué par deux circuits imprimés pouvant être connectés, chaque circuit imprimé du bus pouvant chaque fois être relié à un circuit imprime de puissance présentant des niveaux de puissance différents. Les varias, les tarEfonnatas éle-trriq..es cu les régulateurs de puissance, utilisés pour la commande de la luminosité de luminaires et qui sont des appareils à bus, sont conformes à l'invention. L'invention est explicitée et décrite à l'aide des exemples d'exécution en se rapportant aux dessins annexes. La fig. 1 représente le principe de conception des appareils comportant des circuits imprimés séparables: la fig. 2 représente la combinaison de circuits imprimés de puissance avec des circuits imprimés de bus; la fig. 3 représente le synoptique modulaire d'appareils à l'état monté. -- 2762181 -3 La fig. I rcprésente un appareil à bus qui peut ftre. selon l'invcntioi. un vriateur, un translormateur clcctronique ou ti régulateur de puissance. Comime on peut le voir dans la fig. 1, un tel appareil a bus est constitue par deux pièces de base, c est-à-dire un circuit imprime de puissance I et un circuit imprimé de bus 2. qui sont connectes l'un à l'autre à l'aide d'un connecteur 7. A cette fin. le circuit imprime de puissance 1 dispose d'éléments de connexion 5 et le circuit imprimé de bus 2 d'éléments de conmlexion 6 qui se connectent au connecteur 7. L'indice de référence 3 sur le circuit imprimé de puissance 1 est le point de connexion pour un consommateur 24. Le circuit imprimé de bus 2 présente un point de connexion 4 pour raccorder un système de bus. Dans la fig. 2. on peut voir que les circuits imprimés de puissance 8, 9. 10. 11 et 12 ont une taille différente par rapport au circuit imprimé de puissance 1 représenté dans la fig. 1, afin de réaliser les niveaux de puissance différents. Pour les transformateurs électroniques, on rencontre par exemple usuellement des niveaux de puissance de 20 W, 35 W, 50 W, 70 W, 105 W, etc. Le circuit imprimé 13 d'un système de bus, par exemple EIB avec une transmission à paire torsadée, peut être connecté, via l'élément de connexion 6 et le connecteur 7, à l'élément de connexion 5 d'un circuit imprimé de puissance 8 ou 9 ou 10 ou 11 ou 12. Selon l'invention, le circuit imprimé de bus 13 est en principe conçu de telle manière que son microprocesseur 22 peut commander sans problème ces différentes puissances et qu'il est également en mesure de traiter les données de fonctionnement des différents circuits imprimés de puissance 8 à 12. Le même principe vaut pour des niveaux de puissance non mentionnés ici de manière explicite. On mentionne encore que le circuit imprimé de bus caractérisé par 2 dans la fig. 1 est représentatif des formes d'exécution des circuits imprimés de bus 13 à 17. Les autres circuits imprimés de bus 14, 15, 16 et 17 peuvent par exemple également soutenir des svstèmes de bus EIB (Europâische Installationsbus) avec une transmission par réseau ou LAN (Local Area Network), Interbus 5 ou Electronic Home System (EHS). On peut également voir dans la fig. 2 qu'un seul circuit imprimé de bus, par exemple 13, et un système de bus au choix, par exemple du type susmentionné, peut commander cinq niveaux de puissance différents sur cinq circuits imprimés de puissance différents 8 à 12. Ces circuits imprimés de puissance 8 à 12, de niveaux de puissance différents, peuvent par conséquent être connectés à un des circuits imprimes de busl4 à 17, ceux-ci pouvant être équipés des svstèmes de bus mentionnés. L'exemple d'exécution montre qu'on ne doit disposer que de dix circuits imprimés de puissance pnir virgt cirM variaars à bus de différentes puissances et pour différents systèmes de bus, lesdits circuits imprimés étant constitués de circuits imprimés de puissance et de bus pouvant être connectés. Cette solution est également réalisable pour une utilisation avec des transformateurs électroniques ou des régulateurs de puissance. Dans la fig. 3, on a représenté la conception d'un appareil à bus présentant un circuit imprimé de puissance 8 et un circuit imprimé de bus13, avec son synoptique modulaire. La puissance du secteur est branchée a l'appareil au niveau du point de connexion 18. ILe svstème de bus est raccordé à l'appareil via les points de connexion 4 et le consommateur 24 via le point de connexion 3. 1.ne alimentation de puissance 20 Iburilt la puissance d'alimenitation nécessaire pour la commande de puissance 19. l'adaptation d'interface 25, l'adaptation d'interface 21. le microprocesseur 22 et l'adaptation de bus 23. La commande de la puissance 19 peut comporter un relais, un Triac, un transistor ou d'autres éléments électromécaniques ou électroniques. En outre, on peut y prévoir une isolation électrique. qui sépare de manière sûre la puissance de contact du consommateur de la puissance de réseau. Ceci est en particulier nécessaire pour des luminaires halogènes basse tension. L'information du bus pour la commande du consommateur est reçue par le microprocesseur 22 via l'adaptation de bus 23. L'adaptation de bus 23 transforme les signaux électriques provenant du svstème de bus en signaux qui peuvent être traités par le microprocesseur 22. L'adaptation de bus 23 peut également comporter une isolation électrique qui sépare de manière sûre le système de bus de la puissance du réseau, étant donné qu'un grand nombre de systèmes de bus sont prévus comme système de basse tension de protection. Certains systèmes de bus utilisent également des ASIC (Application Specific Integrated Circuits circuits intégrés spécifiques à l'application) dans l'adaptation de bus 23. L'information du bus est traitée dans le microprocesseur 22 de telle manière que la commande de puissance 19 obtient des données via les adaptations d'interface 25 et 21. Les données peuvent par exemple être: en marche, arrêt, valeur de luminosité, qui sont transformées en donnéees digitales ou analogiques dans les adaptations d'interface 25 et 21. La commande de puissance peut transmettre ses données d'état, telles que par exemple court-circuit surcharge, circuit ouvert ou échauffement, via les adaptations d'interface 25 et 21 au microprocesseur 22. Le microprocesseur 22 formate les données d'état de telle manière qu'il peut les envoyer sous forme de télégramme, via l'adaptation de bus 23, dans le système de bus. Le microprocesseur 22 peut également détermnniner des données dérivées des données d'état et les envoyer dans le svstème de bus. Les données dérivées de ce type sont par exemple la durée de fonctionnement. la fréquence de commutation. Le microprocesseur 22 contient les procédures logiques pour la communication avec le bus ainsi que pour la préparation des signaux de commande pour la commande de puissance 19. Rex ndications 1. Appareils à bus. en particulier ariat.urs, transfonmat. rs életuiques et reégulateurs de puissance. pour le réglage de la luminosite de luminaires. qui peuvent être raccordés à un svstème de bus. leurs données de réglage leur étant transmises par un svstème de bus et transmettant leurs données de fonctionnement au système de bus. caractérisés en ce que chaque appareil à bus est constitué par deux circuits imprimés pouvant être connectés, chaque circuit imprimé du bus (13 ou 14 ou 15 ou 16 ou 17) pouvant chaque fois être relié à un circuit imprimé de puissance (8 ou 9 ou 10 ou 11 ou 12) présentant des niveaux de puissance différents. 2. Appareils à bus selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'un appareil à bus est chaque fois constitué par un circuit imprimé de puissance (1), pourvu d'une commande de puissance (19), d'une adaptation d'interface (25), d'un point de connexion pour le secteur (18), d'une alimentation de puissance (20) et d'un point de connexion (3) pour un consommateur (24) ainsi que d'éléments de connexion (5) qui se connectent, via des connecteurs (7) d'un circuit imprimé (2) de bus correspondant d'un appareil à bus via des éléments de connexion (6), ledit circuit imprimé de bus étant pourvu d'une adaptation d'interface (21), d'un microprocesseur (22), d'une adaptation de bus (23) et d'un point de connexion du système de bus (4). 3. Appareils à bus selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que le microprocesseur (22) d'un circuit imprimé de bus (2 ou 13 ou 14 ou 15 ou 16 ou 17) traite les informations de commande via son adaptation d'interface (21) et via l'adaptation d'interface (25) pour la commande de la puissance (19) de chaque circuit imprimé de puissance (1 ou 8 ou 9 ou 10 ou 11 ou 12) et en ce qu'il obtient également les données de fonctionnement de la commande de puissance (19), en ce qu'il détermnnine les données dérivées de celles-ci et en ce qu'il les transmet via une adaptation de bus (23) au système de bus. 4. Appareils à bus selon une quelconque des revendications 1 à 3. caractérisés en ce que chaque circuit imprimé de puissance (1 ou 8 ou 9 ou 10 ou 11 ou 12) dispose d'une alimentation de puissance (20), qui permnnet d'alimenter les unités que sont la commande de la puissance (19), l'adaptation d'interface (25, 21), le microprocesseur (22) ainsi que l'adaptation de bus (23).