Brevet FR2924286A1 — publié le 20090529

DISPOSITIF DE REGLAGE D'UNE PUISSANCE D'ALIMENTATION ELECTRIQUE, PRESENTANT UNE IMMUNITE ACCRUE AUX PARASITES. L'invention concerne, de façon générale, les techniques de commande électronique adaptées à la domotique. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de réglage d'une puissance d'alimentation électrique délivrée à une charge reliée à un premier conducteur d'une source de tension alternative, ce dispositif étant connecté en fonctionnement entre cette charge et un deuxième conducteur de la source de tension, et comprenant : un variateur électronique dont des première et deuxième bornes sont, en fonctionnement, respectivement reliées à la charge et au deuxième conducteur; une unité logique de commande reliée au variateur, comportant une entrée de consigne, et conçue pour ajuster, en fonction de l'état de son entrée de consigne, la puissance transmise à la charge par le variateur; et des moyens de consigne comprenant un circuit d'activation dont une sortie est reliée à l'entrée de consigne de l'unité logique, une ligne conductrice dont une première extrémité est reliée à une entrée du circuit d'activation, et un interrupteur déporté sur une deuxième extrémité de la ligne conductrice et adoptant sélectivement une position fermée ou une position ouverte dans lesquelles cette ligne conductrice est respectivement reliée au deuxième conducteur de la source et isolée de ce deuxième conducteur, le circuit d'activation plaçant l'entrée de consigne de l'unité de commande dans un premier ou un second état selon que l'interrupteur est en position fermée ou ouverte.35 2 Un dispositif connu de ce type sera notamment décrit ci-dessous en référence au schéma de la figure 1. Plus généralement, le principe du réglage, au moyen d'un interrupteur, d'une puissance d'alimentation délivrée à une charge électrique est bien connu de l'homme du métier, comme le montre notamment le document de brevet FR 2 808 647. Dans les dispositifs récents de ce type, la masse du schéma électrique est raccordée tantôt au deuxième conducteur, porté au potentiel de phase du réseau électrique, tantôt au potentiel de la première borne du variateur, encore appelé "potentiel de la phase coupée". De plus, la ligne conductrice portant l'interrupteur est généralement passée dans la même gaine technique que les conducteurs du réseau électrique. Dans ces conditions, et comme le montre la figure 1, une capacité parasite K apparaît aux bornes de l'interrupteur, de sorte que l'état de l'entrée de consigne de l'unité logique ne peut plus être contrôlé de façon fiable dès que la longueur de la ligne conductrice atteint plusieurs dizaines de mètres. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de réglage de puissance électrique utilisable dans les conditions actuelles de montage, y compris lorsque la longueur de la ligne conductrice dépasse 50 mètres ou même 100 mètres. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le circuit d'activation comprend un circuit 30 3 d'alimentation et un circuit d'isolation, en ce que le circuit d'alimentation est branché entre les première et deuxième bornes du variateur et est conçu pour délivrer un courant d'alimentation à une entrée d'alimentation du circuit d'isolation, en ce que le circuit d'isolation comprend des premier et deuxième noeuds internes, dont le premier est relié à l'interrupteur et à l'entrée d'alimentation du circuit d'isolation et dont le second est relié au deuxième conducteur, et en ce que le circuit d'isolation présente une sortie constituant la sortie du circuit d'activation, exempte de contact galvanique avec l'entrée d'alimentation de ce circuit d'isolation, et adoptant un état dépendant du courant circulant entre lesdits noeuds internes. Dans le mode de réalisation préféré, le circuit d'isolation comprend un opto-coupleur branché entre les premier et deuxième noeuds internes. Il est par ailleurs avantageux de prévoir que le circuit d'alimentation comprenne un filtre passe-bas et que le circuit d'alimentation comprenne une diode de redressement, le courant d'alimentation étant ainsi continu. De préférence, le deuxième noeud interne est relié au deuxième conducteur par l'intermédiaire au moins d'une impédance de valeur supérieure à l'impédance de la ligne conductrice. Le premier noeud interne peut quant à lui être également relié au deuxième conducteur par l'intermédiaire d'une capacité de filtrage rejetant les parasites de haute fréquence. 35 2530 4 Un circuit de protection peut être relié au premier noeud interne, ce circuit de protection comprenant une résistance montée en série avec l'interrupteur sur ce premier noeud, et une diode zener reliant ce premier noeud au deuxième conducteur. Pour une souplesse d'emploi optimale, l'unité de commande comprend par exemple un microcontrôleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma illustrant un dispositif connu de réglage de puissance électrique; et - la figure 2 est un schéma illustrant partiellement un dispositif de réglage de puissance électrique conforme à 20 l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif permettant de régler la puissance d'alimentation électrique délivrée à une charge X. De façon classique (figure 1), la charge X est reliée à un premier conducteur 11 d'une source de tension alternative, ce conducteur 11 étant généralement constitué par le conducteur neutre. En fonctionnement, le dispositif est connecté entre cette charge X et un autre conducteur 12 du réseau électrique, cet autre conducteur 12 étant généralement constitué par le conducteur de phase. 35 30 Ce dispositif comprend, de façon également connue, un variateur électronique 2, une unité logique de commande 3, et divers moyens de consigne, ces moyens de consigne comprenant eux-mêmes un circuit d'activation 4, une ligne 5 conductrice 5, et un interrupteur déporté 6. En fonctionnement, la première borne 21 du variateur électronique 2 est reliée à la charge X, tandis que la deuxième borne 22 de ce variateur 2 est reliée au deuxième conducteur 12. L'unité logique de commande 3, qui est généralement constituée par un microcontrôleur, qui est reliée au variateur 2, et qui comporte une entrée de consigne 31, est conçue pour piloter le variateur 2 en fonction de l'état de son entrée de consigne 31, et pour ajuster ainsi la puissance électrique que ce variateur transmet à la charge X. Une première extrémité de la ligne conductrice 5 est reliée à une entrée 42 du circuit d'activation 4, tandis que la deuxième extrémité de cette ligne, par exemple distante de plus de 50 mètres de la première extrémité, est équipée de l'interrupteur 6. Cet interrupteur, qui est généralement constitué par un poussoir monostable, adopte par défaut une position ouverte, mais peut adopter une position fermée sous la sollicitation d'un utilisateur. En position fermée de l'interrupteur 6, la ligne conductrice 5 est reliée au deuxième conducteur 12, cette ligne 5 étant en revanche isolée de ce conducteur 12 dans la position ouverte de cet interrupteur 6. 3530 6 Par ailleurs, lorsque l'interrupteur 6 est en position fermée, le circuit d'activation 4 place l'entrée de consigne 31 de l'unité de commande 3 dans un premier état. En revanche, lorsque l'interrupteur 6 est en position ouverte, le circuit d'activation 4 place l'entrée de consigne 31 de l'unité de commande 3 dans un deuxième état, différent du premier état, et que cette unité de commande interprète de façon connue comme une consigne différente. Comme le montre encore la figure 1, un circuit d'alimentation ALIM est branché aux bornes du variateur 2 pour fournir à l'unité de commande 3 l'énergie électrique nécessaire à son fonctionnement. En outre, un circuit de synchronisation SYNCHRO est branché en parallèle sur le circuit ALIM pour fournir à l'unité de commande 3 un signal image de la tension aux bornes 21 et 22 du variateur 2 et pour permettre à cette unité de commande 3 de piloter le variateur 2 à des instants corrélés avec le passage par zéro de cette tension. La figure 2, qui représente un dispositif conforme à l'invention, utilise les mêmes références numériques que la figure 1 pour désigner des moyens ou circuits identiques ou fonctionnellement équivalents. Par souci de concision et de simplicité, les circuits ALIM et SYNCHRO, bien qu'également utilisables dans un dispositif conforme à l'invention, n'ont pas été représentés à nouveau sur la figure 2. 35 7 Selon l'invention (figure 2), le circuit d'activation 4 comprend un circuit d'alimentation 7 et un circuit d'isolation 8. Le circuit d'alimentation 7, qui est branché entre les bornes 21 et 22 du variateur 2, est conçu pour délivrer un courant d'alimentation à une entrée d'alimentation 80 du circuit d'isolation 8. Par exemple, ce circuit 7 comprend une résistance 7R1, une première capacité 7C1, une diode de redressement 7D1 et une deuxième capacité 7C2, ces composants étant branchés en série entre les bornes 21 et 22 du variateur 2, une diode Zener 7D2 étant branchée en parallèle sur la diode 7D1 et la deuxième capacité 7C2, et l'entrée d'alimentation 80 du circuit d'isolation 8 étant reliée à la borne commune entre la diode 7D1 et la deuxième capacité 7C2. La résistance 7R1 et la capacité 7C1 forment ensemble un filtre passe-bas permettant d'extraire la composante continue de la tension aux bornes du variateur 2, la diode de redressement 7D1 permettant au circuit 7 de délivrer un courant d'alimentation continu. Le circuit d'isolation 8 comprend deux noeuds internes, 801 et 802, dont le premier 801 est relié à la fois à l'entrée d'alimentation 80 du circuit d'isolation à travers une résistance 8R2 et à l'interrupteur 6, et dont le second 802 est relié au deuxième conducteur 12. Ce circuit d'isolation 8 présente une sortie 41, qui constitue la sortie du circuit d'activation 4 et qui est donc reliée à l'entrée de consigne 31 de l'unité de commande 3. 8 La sortie 41 de ce circuit d'isolation 8 est exempte de tout contact galvanique avec l'entrée d'alimentation 80 de ce même circuit 8, et adopte un état qui dépend du courant circulant entre les noeuds internes 801 et 802 du circuit d'isolation 8. Ainsi, lorsque l'interrupteur 6 est en position fermée, les noeuds 801 et 802 se trouvent reliés l'un à l'autre au moins à travers la ligne 5, l'interrupteur 6 et le deuxième conducteur 12, de sorte qu'aucun courant ne circule entre les noeuds 801 et 802 et que l'entrée de consigne 31 de l'unité 3 est placée dans un premier état. En revanche, lorsque l'interrupteur 6 est en position ouverte, le courant d'alimentation reçu à l'entrée 80 du circuit d'isolation circule entre les noeuds 801 et 802, de sorte que l'entrée de consigne 31 de l'unité 3 est placée dans un deuxième état. Dans le mode de réalisation illustré, qui correspond au mode de réalisation préféré, le circuit d'isolation 8 comprend un opto-coupleur 81 qui est branché entre les noeuds internes 801 et 802, et dont la sortie 41 constitue la sortie du circuit d'activation 4 reliée à l'entrée de consigne 31 de l'unité de commande 3. Le deuxième noeud interne 802 est de préférence relié au deuxième conducteur 12 par l'intermédiaire au moins d'une impédance, telle qu'une résistance 8R1, dont la valeur est sensiblement supérieure à l'impédance de la ligne conductrice 5 de manière à faciliter la dissipation du courant d'alimentation lorsque l'interrupteur 6 est en position fermée. De son côté, le premier noeud interne 801 est de préférence également relié au deuxième conducteur 12 par 9 l'intermédiaire d'une capacité de filtrage 8C1 permettant de rejeter les parasites de haute fréquence. Le dispositif de l'invention peut aussi comprendre un circuit de protection 9 relié au premier noeud interne 801 et comprenant une résistance 9R1 et une diode zener 9D1, la résistance 9R1 étant montée en série entre ce premier noeud 801 et l'interrupteur 6, et la diode zener 9D1 reliant ce premier noeud 801 au deuxième conducteur 12. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque l'interrupteur 6 est ouvert et en l'absence de parasites sur la ligne 5, l'opto-coupleur 81, alimenté en permanence par le courant d'alimentation reçu du circuit 7, se trouve dans un état conducteur. Un zéro logique est donc fourni à l'entrée de consigne 31 de l'unité 3. Lorsque l'interrupteur 6 est ouvert et en présence de parasites sur la ligne 5, l'opto-coupleur 81, alimenté de façon intermittente par le courant d'alimentation reçu du circuit 7, passe alternativement de l'état conducteur à l'état bloqué au rythme des tensions parasites. L'entrée de consigne 31 de l'unité 3 reçoit alors un signal variable, prenant alternativement la valeur 0 et la valeur 1. Enfin, lorsque l'interrupteur 6 est fermé, la ligne 5, dont l'impédance est très faible devant la résistance 8R1 d'une valeur de 100 ohms par exemple, détourne le courant d'alimentation fourni par le circuit 7 sur l'entrée 80. L'opto-coupleur 81 est donc bloqué et délivre un 1 logique permanent à l'entrée de consigne 31 de l'unité 3. Les éventuelles tensions parasites de haute fréquence pouvant, le cas échéant, apparaître sur la ligne 5 sont 10 filtrées par la capacité 8C1, d'une valeur de 1 nF par exemple. En résumé, l'état représenté par un 1 logique permanent sur l'entrée de consigne 31 indique à l'unité 3, de façon fiable, que l'interrupteur 6 est fermé.5 REVENDICATIONS . 1. Dispositif de réglage d'une puissance d'alimentation électrique délivrée à une charge (X) reliée à un premier conducteur (11) d'une source (11, 12) de tension alternative, ce dispositif étant connecté en fonctionnement entre cette charge (X) et un deuxième conducteur (12) de la source de tension, et comprenant : un variateur électronique (2) dont des première et deuxième bornes (21, 22) sont, en fonctionnement, respectivement reliées à la charge (X) et au deuxième conducteur (12); une unité logique de commande (3) reliée au variateur (2), comportant une entrée de consigne (31), et conçue pour ajuster, en fonction de l'état de son entrée de consigne (31), la puissance transmise à la charge (X) par le variateur (2); et des moyens de consigne comprenant un circuit d'activation (4) dont une sortie (41) est reliée à l'entrée de consigne (31) de l'unité logique (3), une ligne conductrice (5) dont une première extrémité est reliée à une entrée (42) du circuit d'activation (4), et un interrupteur (6) déporté sur une deuxième extrémité de la ligne conductrice (5) et adoptant sélectivement une position fermée ou une position ouverte dans lesquelles cette ligne conductrice (5) est respectivement reliée au deuxième conducteur (12) et isolée de ce deuxième conducteur (12), le circuit d'activation (4) plaçant l'entrée de consigne (31) de l'unité de commande (3) dans un premier ou un second état selon que l'interrupteur (6) est en position fermée ou ouverte, caractérisé en ce que le circuit d'activation (4) comprend un circuit d'alimentation (7) et un circuit d'isolation (8), en ce que le circuit d'alimentation (7) est branché entre les première et deuxième bornes (21, 22) du variateur (2) et est conçu pour délivrer un courant d'alimentation à une entrée d'alimentation (80) 12 du circuit d'isolation (8), en ce que le circuit d'isolation (8) comprend des premier et deuxième noeuds internes (801, 802), dont le premier (801) est relié à l'interrupteur (6) et à l'entrée d'alimentation (80) du circuit d'isolation et dont le second (802) est relié au deuxième conducteur (12), et en ce que le circuit d'isolation (8) présente une sortie (41) constituant la sortie du circuit d'activation (4), exempte de contact galvanique avec l'entrée d'alimentation (80) de ce circuit d'isolation (8), et adoptant un état dépendant du courant circulant entre lesdits noeuds internes (801, 802). 2. Dispositif de réglage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'isolation (8) comprend un opto-coupleur (81) branché entre les premier et deuxième noeuds internes (801, 802). 3. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (7) comprend un filtre passe-bas (7R1, 7C1). 4. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (7) comprend une diode de redressement (7D1), le courant d'alimentation étant ainsi continu. 5. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième noeud interne (802) est relié au deuxième conducteur (12) par l'intermédiaire au moins d'une impédance (8R1) de valeur supérieure à l'impédance de la ligne conductrice (5). 20 13 6. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier noeud interne (801) est en outre relié au deuxième conducteur (12) par l'intermédiaire d'une capacité de filtrage (8C1) rejetant les parasites de haute fréquence. 7. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de protection (9) relié au premier noeud interne (801) et comprenant une résistance (9R1) montée en série entre ce premier noeud (801) et l'interrupteur (6), et une diode zener (9D1) reliant ce premier noeud (801) au deuxième conducteur (12). 8. Dispositif de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (3) comprend un microcontrôleur. 25