Brevet FR3036808A1 — publié le 20161202

Coupe-circuit fictif, dispositif coupe-circuit fictif comprenant un ensemble de tels coupe-circuit et procédé de test correspondant L'invention concerne, de manière générale, les systèmes d'alimentation électrique pour l'aéronautique. L'invention concerne plus particulièrement un coupe-circuit, désigné par les anglosaxons par le terme de « circuit breaker ». Comme on le sait, un aéronef possède en général un système d'alimentation électrique, appelé « coeur de distribution », comprenant notamment un circuit de distribution primaire d'énergie électrique et un circuit de distribution secondaire d'énergie électrique. Ces circuits de distribution primaire ou secondaire, également appelés boîtiers de distribution primaire ou secondaire, permettent de protéger et de distribuer la puissance électrique provenant de sources internes, par exemple de générateurs ou de batteries, ou de sources externes, telles que des unités de puissance ou un groupe de parc, installé au sol dans des installations aéroportuaires, vers des charges utiles ou vers d'autres boîtiers de distribution de l'aéronef. La plupart des sorties électriques des circuits de distribution primaires sont protégées par des coupe-circuit dont l'ampérage est fixe. Du coté de l'alimentation, les coupe-circuit sont raccordés à des barres de distribution de courant. En sortie, ils sont raccordés à des connecteurs externes au coeur de distribution, sur lesquels sont branchées les charges à alimenter. Les coupe-circuit comprennent classiquement une partie de puissance comprenant deux bornes d'entrée et de sortie protégées par un bilame thermique, et une partie dite de recopie d'état qui permet d'indiquer l'état de la partie de puissance et qui comprend une diode raccordée à la partie de puissance pour recopier l'état d'ouverture/fermeture du coupe-circuit vers une matrice de recopie d'état intégrée à une carte mère du coeur de distribution électrique. Au montage, après intégration des coupe-circuit dans le coeur électrique, des tests finaux sont effectués depuis les connecteurs 3036808 2 externes afin de s'assurer du bon câblage des parties de puissance et de recopie d'état. Les concepteurs de systèmes de di stribution d' énergie électrique, en particulier pour aéronefs, prévoient un nombre 5 supplémentaire de sorties qui peuvent être utilisées ou non en fonction des configurations des aéronefs ou d'éventuelles évolutions apportées à l'aéronef au cours du temps. Pour réduire les coûts, ces sorties supplémentaires sont équipées de coupe-circuit fictifs qui comportent classiquement deux 10 bornes d'entrée et de sortie de puissance, qui ne sont pas reliées et deux bornes analogues aux bornes de recopie d'état des connecteurs vrais et qui sont reliées à la carte mère. Les problèmes de test qui se posent dans les coupe-circuit réels se posent également dans les coupe-circuit fictifs. 15 En effet, lors de l'activation d'une sortie supplémentaire, le coupe-circuit fictif est remplacé par un coupe-circuit réel. Il est dès lors nécessaire de s'assurer du bon câblage du coupe-circuit fictif et des connecteurs de sortie. Il peut par exemple s'agir de s'assurer que le coupe-circuit est bien raccordé à la broche de la carte mère qui lui 20 correspond, qu'aucune inversion de câblage n'a été faite, par exemple entre deux coupe-circuit placés côte-à-côte, et de s'assurer de la bonne continuité électrique entre la sortie de puissance et le connecteur associé à l'extérieur du coeur d'alimentation électrique. Le but de l'invention est donc de faciliter les opérations de test 25 du câblage d'un coupe-circuit fictif, notamment en ce qui concerne la partie de puissance et son raccordement au connecteur de sortie, et la partie de recopie d'état. L'invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un coupe-circuit fictif, comprenant un premier ensemble d'au moins une 30 borne de puissance destinée à être connectée à un ensemble correspondant de connecteurs d'un réseau de distribution électrique et un deuxième ensemble d'au moins une borne de puissance destinée à être raccordée à une source d'alimentation en puissance et des bornes 3036808 3 de raccordement du coupe-circuit à une carte mère adaptée pour détecter l'état d'un circuit de puissance d'un coupe-circuit réel. Ce coupe-circuit comporte un circuit interne de test raccordé au premier ensemble de bornes, d'une part, et à au moins une autre borne 5 choisie parmi le deuxième ensemble de bornes de puissance et les bornes de raccordement. Selon une autre caractéristique du coupe-circuit selon l'invention, le circuit interne de test comporte au moins un élément fusible. 10 Cet élément fusible peut être en série avec une résistance. Dans ce cas, les résistances ont des valeurs différentes pour chaque phase du circuit de test. Selon une autre caractéristique, le coupe-circuit fictif comprend intérieurement un circuit de recopie d'état fictif raccordé 15 entre les bornes de raccordement. Le circuit de recopie d'état peut comporter une diode d'adressage du coupe-circuit. Le circuit de recopie d'état peut par ailleurs comporter une impédance. 20 Il peut encore être formé par un court-circuit. Dans divers modes de réalisation, le circuit de test peut être raccordé au circuit de recopie d'état. L'invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un dispositif coupe-circuit fictif comprenant un réseau de coupe- 25 circuit tel que défini ci-dessus. L'invention a encore pour objet un procédé de test du câblage d'un coupe-circuit tel que défini ci-dessus, comprenant les étapes consistant à appliquer un potentiel sur le premier ensemble de bornes raccordé au circuit interne de test et à mesurer le potentiel sur ladite 30 autre borne. En outre, après la mesure du potentiel, on détruit l'élément fusible. Dans un mode de mise en oeuvre, ledit circuit de test étant raccordé au circuit de recopie d'état, on applique un potentiel sur le 3036808 4 premier ensemble de bornes et l'on détecte le potentiel sur l'une des bornes de raccordement à la carte mère. On peut par ailleurs vérifier le raccordement des bornes de raccordement à la carte mère par mesure d'une tension entre les bornes 5 de raccordement du coupe-circuit. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 10 - la figure 1 est un schéma synoptique d'un coupe-circuit fictif selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 montre un exemple de réalisation d'un dispositif coupe-circuit fictif doté d'un ensemble de coupe-circuit selon la figure 1 ; 15 - la figure 3 illustre un mode de réalisation d'un coupe-circuit fictif triphasé ; et - la figure 4 illustre un autre exemple de réalisation d'un coupe-circuit fictif selon l'invention. On se référera tout d'abord à la figure 1 qui illustre un exemple 20 de réalisation d'un coupe-circuit fictif conforme à l'invention, désigné par la référence numérique générale 1. Dans l'application envisagée, ce coupe-circuit constitue un composant qui vient se monter en sortie d'un circuit de distribution primaire d'une installation de distribution d'énergie électrique pour 25 aéronef pour assurer la protection du circuit de distribution secondaire d'énergie électrique et des charges utiles ou d'autres boîtiers de distribution de l'aéronef. Comme on le voit, le coupe-circuit 1 comporte essentiellement un boîtier 2 qui vient se monter dans le coeur de distribution et qui 30 comporte une borne de sortie P1 raccordée à des connecteurs extérieurs au coeur, une borne d'entrée P2 raccordée à des barres de puissance sur lesquelles circule la puissance d'alimentation disponible et des bornes R1 et R2 dites de recopie d'état, destinées au raccordement du coupe-circuit à une carte mère. 3036808 5 Un coupe-circuit réel comporte un circuit de puissance et un circuit de recopie d'état servant à indiquer l'état fermé ou ouvert de la partie de puissance. Dans le coupe-circuit fictif, la partie de puissance est formée 5 par un fusible F tandis que le circuit de recopie d'état fictif est formé par une diode D dont l'anode et la cathode sont respectivement raccordées entre les bornes R1 et R2. Dans le coupe-circuit fictif, le circuit de puissance et le circuit de recopie d'état constituent un circuit interne de test T. 10 Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, le fusible F est raccordé, d'une part, à la borne de puissance Pl destinée à être raccordée au connecteur externe et, d'autre part, à l'anode de la diode D, entre la diode D et la borne Ri. On notera toutefois que le sens passant de la diode est 15 purement illustratif, la cathode de la diode pouvant être raccordée à la borne Ri. Comme le montre la figure 2, les coupe-circuit fictifs sont en réalité placés en matrice, ici de quatre coupe-circuit, les bornes de puissance P2 étant toutes raccordées à une même barre de puissance B, 20 tandis que les bornes de puissance Pl sont raccordées à des connecteurs externes Cl, C2 et C3 sur lesquels viennent se brancher des charges utiles. On voit par ailleurs que les bornes R1 et R2 de raccordement sont raccordées à la carte mère 4. 25 Bien entendu, le nombre de coupe-circuit fictifs entrant dans la constitution du dispositif coupe-circuit 3 n'est pas limité au mode de réalisation figurant à la figure 2. On pourrait par exemple prévoir une matrice de 10 lignes x 10 colonnes de coupe-circuit, les diodes permettant sélectivement de 30 bloquer ou de laisser passer les courants qui les traversent pour former un adressage des coupe-circuit fictifs. Pour vérifier le bon câblage du circuit dans lequel un coupe-circuit fictif est monté, on vérifie en premier lieu la connexion de la 3036808 6 carte mère de recopie d'état aux bornes R1 et R2 du coupe-circuit. On vérifie en particulier la bonne continuité électrique de la connexion. Il peut par exemple s'agir de surveiller le potentiel entre les bornes R1 et R2. 5 Par ailleurs, on applique un potentiel entre la borne P1 et la borne R1 et l'on contrôle cette tension au niveau de la carte mère. Si la tension correspond à une valeur attendue, le câblage entre les connecteurs extérieurs et la carte mère est considéré comme correct. On injecte alors un courant suffisant pour détruire le fusible et 10 isoler ainsi la sortie puissance de la partie de recopie d'état. On conçoit que cette procédure de test permet de contrôler le bon câblage du coupe-circuit fictif sans aucune action physique sur ce coupe-circuit. En se référant à la figure 3, la procédure de test est identique 15 pour un coupe-circuit fictif triphasé. Comme on le voit sur cette figure, pour une application en triphasé, le coupe-circuit comporte également une partie de recopie d'état comprenant une diode D ainsi qu'une partie de puissance, comprenant pour chaque phase, un élément fusible Fi, F2 et F3 et une 20 résistance Rel, Re2, Re3 en série sur l'élément fusible. Ces trois circuits de puissance s'étendent en parallèle et sont raccordées à un noeud commun N raccordé à l'anode ou à la cathode, ici à l'anode, de la diode D. Ce coupe-circuit fictif triphasé comporte trois bornes de 25 raccordement P11, P21 et P31 à une barre de puissance et trois bornes P10, P20 et P30 de raccordement à un connecteur externe. Lors du test, on applique un potentiel entre chacune des bornes P10, P20 et P30, d'une part et la borne R1 de raccordement à la carte mère. On vérifie que chacune des bornes est bien raccordée au 30 connecteur de sortie qui lui correspond. La discrimination entre chacune des phases est faite grâce aux valeurs différentes de résistance Rel, Re2 et Re3. 3036808 7 Dans les modes de réalisation qui ont été décrits, la partie de recopie d'état comporte une diode raccordée entre les bornes R1 et R2 de raccordement à la carte mère. Lorsque les problèmes d'adressage des coupe-circuit fictifs ne 5 se posent pas, la diode D peut être omise, la partie de recopie d'état comprenant alors un court-circuit entre les bornes R1 et R2. Il est également possible, en variante, de placer une impédance entre les bornes R1 et R2. Un tel mode de réalisation est également compatible avec le mode de réalisation de la figure 1, une résistance, 10 de manière générale une impédance, pouvant être placée en série avec la diode. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, le circuit interne de test comporte un fusible placé entre la borne de sortie P1 connectée au connecteur externe et la borne R1 raccordée à la carte mère de 15 recopie d'état. Ces modes de réalisation sont avantageux dans la mesure où ils permettent de tester de manière combinée la partie de puissance et la partie de recopie d'état. Comme le montre la figure 4, il est également possible, en 20 variante, de tester séparément la partie puissance et la partie de recopie d'état. Dans ce cas, le circuit interne de test comporte un fusible placé entre les bornes de puissance P1 et P2 et une diode connectée entre les bornes de raccordement R1 et R2. 25 Le test consiste alors à contrôler séparément la tension entre les bornes de puissance P1 et P2, d'une part, et les bornes de raccordement R1 et R2, d'autre part. Comme on le conçoit, l'invention qui vient d'être décrite permet de tester la bonne continuité électrique d'une part, du câblage 30 entre la borne de puissance du coupe-circuit fictif et sa sortie sur le connecteur externe du coeur électrique et, d'autre part, des deux bornes de recopie d'état vers la carte mère 4. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, la borne de puissance P1 située du côté du connecteur externe est reliée aux deux 3036808 8 bornes de recopie d'état R1 et R2, en étant protégée par un fusible, par exemple de quelques centaines de milliampères. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les deux bornes de puissance P1 et P2 sont connectées par un fusible, les bornes de recopie d'état étant reliées par 5 une diode. L'invention qui vient d'être décrite permet de mettre en oeuvre des tests depuis les connecteurs externes reliés aux sorties de puissance et de tester la bonne continuité électrique du câblage entre les sorties R1 et R2 et la carte mère de recopie d'état et, notamment, 10 de tester qu'aucune inversion n'a été faite entre deux coupe-circuit fictifs situés côte-à-côte. L'invention permet également de tester la bonne continuité entre la sortie de puissance et le ou les connecteurs extérieurs du coeur électrique. Elle assure également une fonction d'isolation électrique. 15 En effet, une fois le test réalisé, grâce à la destruction du fusible. En outre, dans le cas de l'utilisation d'un coupe-circuit triphasé, une différentiation des phases est possible. REVENDICATIONS1. Coupe-circuit fictif, comprenant un premier ensemble d'au moins une borne de puissance (Pl) destinée à être connectée à un ensemble correspondant de connecteurs d'un réseau de distribution électrique et un deuxième ensemble d'au moins une borne de puissance (P2) destinée à être raccordée à une source d'alimentation en puissance, et des bornes (Ri, R2) de raccordement du coupe-circuit à une carte mère adaptée pour détecter l'état d'un circuit de puissance d'un coupe-circuit réel, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit interne de test raccordé au premier ensemble de bornes, d'une part, et à au moins une autre borne choisie parmi le deuxième ensemble de bornes de puissance et les bornes de raccordement. 2. Coupe-circuit selon la revendication 1, dans lequel le circuit interne de test comporte au moins un élément fusible (F). 3. Coupe-circuit selon la revendication 2, dans lequel l'élément fusible (F) est en série avec une résistance (Rel, Re2, Re3). 4. Coupe-circuit selon la revendication 3, dans lequel les résistances ont des valeurs différentes pour chaque phase du circuit de test. 5. Coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications I. à 4, comprenant intérieurement un circuit fictif (D) de recopie d'état raccordé entre les bornes de raccordement. 6. Coupe-circuit selon la revendication 5, dans lequel le circuit de recopie d'état comporte une diode d'adressage du coupe-circuit. 7. Coupe-circuit selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel le circuit de recopie d'état comporte une impédance. 8. Coupe-circuit selon la revendication 5, dans lequel le circuit de recopie d'état est un court-circuit. 9. Coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel le circuit interne de test est raccordé au circuit de recopie d'état. 3036808 10 10. Dispositif coupe-circuit fictif, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau de coupe-circuits selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Procédé de test du câblage d'un coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à appliquer un potentiel sur le premier ensemble de bornes (Pl) raccordées au circuit interne de test, et à mesurer le potentiel sur ladite autre borne. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel, après 10 la mesure de potentiel, on détruit l'élément fusible. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12, dans lequel, ledit circuit de test étant raccordé au circuit de recopie d'état, on applique un potentiel sur le premier ensemble de bornes et l'on détecte le potentiel sur l'une des bornes raccordées à la carte mère. 15 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel on vérifie le raccordement des bornes de raccordement avec la carte mère par mesure d'une tension entre les bornes de raccordement du coupe-circuit.