Brevet FR2827089A1 — publié le 20030110

du bord (111) de périmètre plus petit. 1 2827089 La présente invention concerne un dispositif de protection utilisable pour protager un terminal susceptible d'étre raccordé à un réseau local capable de télé-alimenter des terminaux. Ce réseau peut être notamment de type Ethernet. Classiquement, les terminaux connectés à un réseau local informatique (par exemple: ordinateurs personnels, imprimantes, etc...) sont alimentés localement, par le secteur. Mais il est souhaitable que certains terminaux reliés à un réseau local informatique soient téléclimentés, à travers la méme liaison que celle utilisée pour émettre/recevoir des données. C'est notamment le cas des postes télophoniques raccordés à un réseau informatique. Dans un réseau Ethernet, par exemple, une liaison comporte huit fils. Quatre de ces huit fils sont deux paires de fils utilisées respectivement pour transmettre et recevoir des donnces. Quatre fils sont inutilisés. Une première fac,on de transmettre un courant de téléulimentation consiste à utiliser les quatre fils inutilisés. Une autre facon, dite par circuit fantome, consiste à relier les deux bornes d'un générateur d'alimentation respectivement aux points milieux d'un enroulement de transformateur relié à la pa ire de réception de donnces et d'u n enroulement d'un autre transformateur relié à la paire d'émission de données, dans le dispositif de téléclimentation. Du côté du terminal, la tension d'alimentation est fournie respectivement par les points milieux d'un enroulement de transformateur relié à la pa ire de réception de donnses et d'un enroulement d'un autre transformateur relié à la paire d'émission de donnces. La prise à laquelle est relié un terminal est généralement utilisée de la manière suivante: - Quatre fils des huit fils sont séparés en deux paires pour respectivement transmettre et recevoir des donnces. Le terminal comporte un transformateur aya nt un en rou lement relié à la pa ire de réception, et u n tra nsformateu r ayant un enroulement relié à la paire d'émission, chacun de ces enroulements ayant un point milieu qui peut étre relié à un potentiel de réTérence via une résistance de faible valeur. - Quatre autres fils, inutilisés, sont mis à la masse, souvent par l' interméd ia ire d'une combina ison de résistances et de capacités, pour él iminer 2 2827089 les éventuels courants de diaphonie induits par les signaux de donnéss circulant dans les quatre premiers fils, et pour réduire les émissions électromagnétiques indésirables. Si on applique une tension d'alimentation relativement élevée, par exemple 48 Volts, sur cette combinaison de résistances et de capacités, ou sur les résistances relices aux points milieux des transformateurs, I'intensité du courant circulant dans ces résistances peut les détruire. Les terminaux conçus pour être téléclimentés ne présentent pas ce risque. Mais la prise située à l'extrémité de la liaison peut recevoir un terminal classique qui n'a pas été concu pour être téléclimenté, ni même pour supporter la tension de télé-alimentation (par exemple un ordinateur personnel, une imprimante, etc...). Il y a un risque d'endommager les circuits électriques de ce terminal. Il est envisagé de réuliser des dispositifs de télé-alimentation comportant un dispositif pour reconna^.tre automatiquement si un terminal est téléalimentable, avant d'appliquer la télé-alimentation. Cependant, ce dispositif est insuffisant pour protéger les terminaux classiques dans certains cas. En particulier, certains réssaux Ethernet réutilisent le câblage d'un réseau numérique à intogration de services, et il arrive que plusieurs prises soient relises en parallèle. Dans un tel cas, le fait de brancher un terminal téléclimentable sur I'une de ces prises provoque l'application d'un tension de télé-alimentation sur les autres prises qui sont en parallèle. Il y a donc un risque qu'un usager branche un terminal classique sur l'une d'elles, et endommage ce terminal. L'invention vise donc à remédier à ce problème. L'objet de l'invention est un dispositif de protection pour un terminal susceptible d'être raccordé à une prise relice à un réseau local capable de télé- alimenter des terminaux, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens pour empêcher la propagation d'un courant continu de cette prise vers le terminal; - et des moyens pour signaler à un utilisateur la présence d'une tension de télé-alimentation sur la prise considérce. 3 2827089 L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appara'^tront à l'aide de la description ci-dessous et de la figure l'accompagnant. Cette figure représente un mode de réclisation PD du dispositif de protection selon l'invention, destiné à être utilisé dans un réssau Ethernet. Il comporte: - un boA'tier B; - une prise mâle P1, de type RJ45, solidaire du bo^'tier B. et comportant huit contacts, et destinée à être insérée dans une prise femelle murale d'un réseau Ethernet capable de téléclimenter des terminaux; - une prise femelle P2, de type RJ45, solidaire du bo^'tier B. et comportant huit contacts, et destinée à recevoir une prise mâle RJ45 relice à un terminal Ethernet quelconque, téléclimentable ou non. Parmi les huit contacts de la prise mâle P1, quatre qui correspondent aux conducteurs utilisés pour la transmission de données et la téléalimentation, sont reliés respectivement aux quatre contacts correspondants de la prise femelle P2, respectivement par des conducteurs L1,, L4, interrompus par des condensateurs C1,...,C4 destinés à arréter la tension continue (48V) de télé alimentation. Quatre autres contacts de la prise mâle P1, qui correspondent à des conducteurs inutilisés dans un réscau Ethernet classique, sont reliés respectivement aux quatre contacts correspondants de la prise femelle P2, respectivement par des conducteurs L5,..., L8, interrompos par des condensateurs C1',...,C4' destinés à arrêter la tension continue (48V) de télé- alimentation q ui peut être a ppl iq uée en su pplément ou en rem placement de celle appliquée sur les quatre conducteurs mentionnés précédemment. Pour signaler la présence d'une tension de télé-alimentation, le dispositif PD comporte en outre les composants suivants: - un pont de deux résistances R1, R2 en dérivation sur les deux conducteurs L1 et L2 qui sont utilisés pour 1'émission de données vers le réseau et pour un potentiel OV de la télé-alimentation; - un pont de deux résistances R3, R4 en dérivation sur les deux conducteurs L3 et L4 qui sont utilisés pour la réception de donnces venant résacu et pour un potentiel -48V de la télé-alimentation; .. - une diode électroluminescente LED en série avec une diode Zener ZD de 24V, la cathode de la diode Zener ZD étant relié au point milieu du pont R1, R2, et la cathode de la diode électroluminescente LED étant reliée au point milieu du pont R3, R4. Des composants analogues, dont la référence porte l'attribut prime, sont utilisés pour signaler la présence d'une tension de télé-alimentation sur les conducteurs L4 à L8: - un pont de deux résistances R1', R2' en dérivation sur la paire de conducteurs L4 et L5; - un pont de deux résistances R3', R4' en dérivation sur la paire de conducteurs L3 et L4; une diode Zener ZD' et une diode électroluminescente LED', reliées en série, entre le point milieu du pont R1', R2' et le point milieu du pont R3', R4'. Dans le cas, o le dispositif de protection serait utilisé uniquement dans un réssau o les quatre conducteurs inutilisés pour la transmission de donnéss seraient inutilisés aussi pour la télé-alimentation, il serait possible d'omettre la partie du dispositif de protection correspondante. Les quatre contacts de la prise mâle P1 qui correspondent aux conducteurs inutilisés pour la transmission de données et la télé-alimentation, seraient alors reliés directement et respectivement aux quatre contacts correspondants de la prise femelle P2. Grâce la diode Zener ZD, la diode électroluminescente LED ne consomme du courant que pendant la phase de télé-alimentation, et pas pendant la phase de détection du terminal, cette détection étant réclisée par des signaux de test ayant une tension inférieure à 24 V. Les résistances R1 à R4 ont toutes une même valeur pour conserver la symétrie sur les lignes, et cette valeur est choisie de facon à permettre un allumage convenable de la diode électroluminescente LED. La valeur de R1 + R2 et la valeur de R3 + R4 sont très supérieures à l'impéJance de ligne. Elles ne perturbent donc pas les signaux de données. D'autre part, elles consomment une part négligeable de l'énergie fournie par le dispositif de téié-alimentation pour un terminal. Pour assurer la sécurité des terminaux classiques dans un réssau Ethernet capable de télé-alimenter des terminaux, il convient de placer un tel ,. dispositif PD au moins dans toutes les prises qui ne sont pas relices individuellement à un port de concentrateur ou de répéteur. Si on ignore le câblage d'une prise, il n'y a aucun inconvénient à placer le dispositif de protection dans cette prise, par précaution. Lorsqu'un usager veut brancher un terminal téléclimentable sur une prise qui est munie du dispositif de protection, il faut qu'il enlève le dispositif de protection puis qu'il branche la prise mâle du terminal à la place du dispositif PD. Après le branchement de ce terminal téléclimentable, le dispositif de téléclimentation le détecte puis applique la télé-alimentation. Celle-ci peut être appliquse seulement sur les conducteurs inutilisés, ou seulement sur les conducteurs de transmission de données, ou sur l'ensemble des conducteurs. Dans le premier cas, la diode LED' de chaque dispositif de protection PD placé dans la ou les prises reliée(s) en parallèle brille et avertit ainsi les utilisateurs qu'il aurait un danger à retirer un dispositif de protection et à brancher à sa place un terminal classique. Dans le deuxième cas, la diode LED de chaque dispositif de protection PD placé dans la ou les prises relice(s) en parallèle brille. Dans le troisième cas, la diode LED et la diode LED' de chaque dispositif de protection PD placé dans la ou les prises reliée(s) en parallèle brillent. Selon une variante de réclisation, le dispositif de protection ne comporte pas de prises P 1 et P2 d irectement solida ires d u bo^'tier, ma is est i nterca lé sur u n câble de liaison Ethernet qui comporte des prises mâles R145 respectivement à ses deux extrémités. Ce câble est alors utilisé à la place du câble classique pour chaque terminal non téléclimentable qui est susceptible d'être utilisé dans le réseau considéré. Selon une autre variante, ce dispositif est incorporé à un terminal tel qu'un ordinateur personnel conçu pour supporter la tension de téléalimentation, et comportant une prise permettant de relier un second terminal au réscau, le premier terminal ayant lui-même une liaison au réseau, et étant utilisé comme intermédiaire ou comme répéteur. Le second terminal peut alors être de type quelconque puisqu'il est placé en aval d'un dispositif de protection. REVENDICATIONS: 1) Dispositif de protection pour un terminal susceptible d'8tre raccordé à une prise reliée à un réseau local capable de télé-alimenter des terminaux, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens (C1,..., C4; C1',..., C4') pour empécher la propagation d'un courant continu de cette prise vers le terminal; - et des moyens (R1,..., R4, ZD, LED; R1',..., R4', ZD', LED') pour signaler à un utilisateur la présence d'une tension de télé-alimentation sur la prise considérce. 2) Dispositif de protection selon la revendication 1, pour un réscau comportant au moins quatre conducteurs (L1,...,L4) parmi lesquels une paire est utilisée pour transmettre un premier pôle d'une tension de téléalimentation, et pour transmettre des données dans un premier sens, et une autre paire est utilisée pour transmettre l'autre pôle de cette tension de télé-alimentation, et pour transmettre des données dans un autre sens; caractérisé en ce que les moyens pour empêcher la propagation d'un courant continu de cette prise vers le terminal comportent un condensateur (C1,..., C4) sur chacun de ces conducteurs; et en ce que moyens pour signaler à un utilisateur la présence d'une tension de télé- alimentation sur la prise considérée comportent: - un premier pont de deux résistances (R1, R2) en dérivation sur la première paire de conducteurs (L1 et L2); un deuxième pont de deux résistances (R3, R4) en dérivation sur la seconde paire de conducteurs (L3 et L4); - et un moyen de signalisation (ZD, LED) relié au point milieu du premier pont (R1, R2) et au point milieu du deuxième pont (R3, R4). 3) Dispositif de protection selon la revendication 2, pour un réseau comportant au moins quatre conducteurs supplémentaires (L5,...,L8) parmi lesquels une pa ire est utilisée pour tra nsmettre u n premier pôl e d 'u ne seconde tension de télé-alimentation, et une autre paire est utilisée pour transmettre 7 2827089 I'autre pole de cette seconde tension de télé-alimentation; caractérisé en ce que les moyens pour empêcher la propagation d'un courant continu de cette prise vers le terminal comportent un condensateur (C1',..., C4') sur chacun de ces quatre conducteurs supplémentaires; et en ce que ies moyens pour signaler à un utilisateur la présence d'une tension de téléalimentation sur la prise considérée comportent: - un troisième pont de deux résistances (R1', R2) en dérivation sur la première paire de conducteurs supplémentaires (L4 et L5); - un quatrième pont de deux résistances (R3', R4') en dérivation sur la seconde paire de conducteurs supplémentaires (L3 et L4); - un moyen de signalisation (ZD',LED') relié au point milieu du troisième pont (R1', R2') et au point milieu du quatrième pont (R3', R4').