Brevet FR3056710A1 — publié le 20180330

PULSEUR D'AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE ALIMENTE PAR DEUX TENSIONS DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un pulseur d'air pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension. Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Dans le domaine des pulseurs d'air pour véhicule automobile, il est connu d'alimenter un pulseur d'air par deux tensions, l'une étant une forte tension adaptée pour des charges motrices du pulseur d'air et l'autre étant une tension plus faible adaptée pour des éléments de pilotage du courant dans les charges motrices. Les charges motrices et les éléments de pilotage font partie d'un même module fonctionnel. A cet effet, le pulseur d'air comprend un bus de communication sur lequel des consignes de débit d'air peuvent lui être envoyées et une interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique, dit réseau d'alimentation électrique forte puissance, qui fournit la forte tension. Le bus de communication est alimenté par le même réseau d'alimentation que les éléments de pilotage. Un inconvénient de cet état de la technique est que si un problème, tel qu'un court-circuit, survient dans le module fonctionnel comprenant lesdits éléments de pilotage, il y a un risque que la forte tension fournie par le réseau d'alimentation électrique forte puissance ne se retrouve sur le bus de communication, créant ainsi une tension dangereuse, dite surtension, qui risque de l'endommager. 3056710 2 Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient précédemment mentionné. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION A cette fin, l'invention propose un pulseur d'air pour véhicule 5 automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension, selon lequel le pulseur d'air comprend : - une première interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique adapté pour fournir la deuxième tension ; - une deuxième interface de connexion avec un bus de communication ; 10 - un module fonctionnel relié à la première interface de connexion ; - un interrupteur principal relié au module fonctionnel adapté pour faire transiter des signaux sur le bus de communication ; - un premier module de protection adapté pour isoler le bus de communication du réseau d'alimentation électrique lorsqu'il existe une 15 surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion, ledit premier module de protection comprenant : - un module de détection de surtension comprenant un microcontrôleur adapté pour : - détecter une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième 20 interface de connexion ; - ouvrir un deuxième interrupteur de protection suite à ladite détection ; - un interrupteur secondaire adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension de sorte à ouvrir l'interrupteur principal ; - ledit deuxième interrupteur de protection adapté pour s'ouvrir de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire. Ainsi, comme on va le voir en détail ci-après, le premier module de protection va détecter une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion, et va désactiver l'interrupteur principal de sorte qu'il soit ouvert suite à la détection d'une telle surtension. Ceci aura 3056710 3 pour conséquence de déconnecter le réseau d'alimentation électrique du bus de communication. Ce dernier ne sera donc pas impacté par ladite surtension et sera par conséquent protégé. L'ouverture de l'interrupteur secondaire évite d'avoir des courants qui 5 circulent du réseau d'alimentation électrique vers le bus de communication. Cela permet ainsi de protéger le bus de communication contre une surtension. Selon des modes de réalisation non limitatifs, le pulseur d'air peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi 10 les suivantes : Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit microcontrôleur comprend : - une première entrée adaptée pour mesurer la première tension entre le module fonctionnel et l'interrupteur secondaire ; 15 - une sortie adaptée pour commander l'ouverture du deuxième interrupteur de protection ; - une deuxième entrée adaptée pour mesurer une tension entre le module fonctionnel et l'interrupteur principal. Selon un mode de réalisation non limitatif, les signaux sont des 20 signaux de logique basse. Selon un mode de réalisation non limitatif, les signaux de logique basse sont des signaux à 0 Volt. Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite surtension est générée par un court-circuit dans le réseau d'alimentation électrique. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode anti-retour secondaire adaptée pour empêcher un courant de circuler dans le deuxième interrupteur de protection. Cela protège ledit deuxième interrupteur de protection. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend 30 en outre une résistance de rappel principale adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur principal lorsqu'il existe ladite surtension. 3056710 4 Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une résistance de rappel secondaire adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur secondaire lorsqu'il existe ladite surtension. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend 5 en outre une résistance de base adaptée pour garantir la fermeture de l'interrupteur secondaire lorsqu'un courant circule dans ledit interrupteur secondaire. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre un fusible auto-réarmable adapté pour protéger le bus de 10 communication contre un sur-courant. Cela permet de protéger ledit bus de communication. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode anti-retour tertiaire adaptée pour garantir que l'interrupteur principal reste ouvert. 15 Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode de protection adaptée pour protéger l'interrupteur principal contre une augmentation de ladite première tension. Cela évite qu'il ne soit endommagé. Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est 20 inférieure à la deuxième tension. Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est sensiblement égale à 12Volts. Selon un mode de réalisation non limitatif, la deuxième tension est sensiblement égale à 48Volts. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est générée à partir de la deuxième tension. Elle est donc fixe et ne subit pas de variations provenant d'une tension batterie par exemple. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend un régulateur de tension adapté pour générer la première tension à partir de 30 la deuxième tension. 3056710 5 Selon un mode de réalisation non limitatif, le bus de communication est un bus LIN ou un bus PWM. Un bus LIN permet de n'utiliser qu'un seul fil pour l'envoi et la réception des signaux. Ainsi, on n'utilise qu'un seul fil pour deux fonctions différentes, à savoir une fonction de diagnostic et une fonction 5 de consigne. On peut également utiliser tout autre type de bus de communication permettant d'avoir une communication bidirectionnelle. Un bus PWM permet de recevoir ou envoyer des signaux avec un rapport cyclique contrôlé. Selon un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel 10 comprend un module de pilotage adapté pour être alimenté par la première tension et pour recevoir et/ou émettre des signaux via le bus de communication. Le module fonctionnel peut ainsi échanger des informations avec un autre dispositif électronique via son module de pilotage. Il peut envoyer ainsi des informations de diagnostic et recevoir des informations de 15 consigne. Selon un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel comprend au moins une charge motrice alimentée par la deuxième tension et au moins un élément de pilotage associé alimenté par la première tension, ledit élément de pilotage étant adapté pour piloter ladite au moins une charge 20 motrice. En particulier, ledit élément de pilotage est adapté pour piloter le courant de ladite charge motrice. Selon un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal est disposé à proximité de la deuxième interface de connexion. Cela permet de minimiser la liaison de communication entre l'interrupteur principal et la 25 deuxième interface de connexion. Ainsi, on protège ladite liaison de communication contre un court-circuit qui pourrait se produire entre l'interrupteur principal et la deuxième interface de connexion. Selon un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion est reliée à une masse commune, et le pulseur d'air comprend en 30 outre un deuxième module de protection adapté pour isoler le bus de 3056710 6 communication du réseau d'alimentation électrique lors d'une perte de la masse commune. Selon un mode de réalisation non limitatif, le deuxième module de protection comprend : 5 - ledit interrupteur secondaire ; - ledit deuxième interrupteur de protection ; - ladite diode anti-retour secondaire. Ainsi, on utilise une partie des composants du premier module de protection pour protéger le bus de communication contre une perte de masse 10 commune. On réduit ainsi les coûts et la complexité de l'architecture du pulseur d'air 1 pour les protections. L'invention s'applique également à un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile. Ainsi, selon un mode de réalisation non limitatif, il est également proposé un dispositif de chauffage électrique pour véhicule 15 automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension, selon lequel le dispositif de chauffage électrique comprend : - une première interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique adapté pour fournir la deuxième tension ; 20 - une deuxième interface de connexion avec un bus de communication ; - un module fonctionnel relié à la première interface de connexion ; - un interrupteur principal relié au module fonctionnel adapté pour faire transiter des signaux sur le bus de communication ; - un premier module de protection adapté pour isoler le bus de 25 communication du réseau d'alimentation électrique lorsqu'il existe une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion, ledit premier module de protection comprenant : - un module de détection de surtension comprenant un microcontrôleur adapté pour : 30 - détecter une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion ; 3056710 7 - ouvrir un deuxième interrupteur de protection suite à ladite détection ; - un interrupteur secondaire adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension de sorte à ouvrir l'interrupteur principal ; 5 - ledit deuxième interrupteur de protection adapté pour s'ouvrir de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui 10 l'accompagnent : - la figure 1 représente un schéma selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention d'un pulseur d'air pour véhicule automobile, ledit pulseur d'air étant alimenté par une première et par une deuxième tension et relié à un bus de communication et comprenant un premier 15 module de protection contre les surtensions et un deuxième module de protection contre une perte de masse ; - la figure 2a représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 avec le détail des composants électroniques du premier module de protection selon un mode de réalisation non limitatif ; 20 - la figure 2b représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 avec le détail des composants électroniques du deuxième module de protection selon un mode de réalisation non limitatif ; - la figure 3 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il y a un court-circuit dans le réseau d'alimentation électrique selon un mode 25 de réalisation non limitatif ; - la figure 4 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsque la masse est perdue selon un mode de réalisation non limitatif ; - la figure 5 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il reçoit des signaux d'un autre dispositif électronique, selon un mode de 30 réalisation non limitatif ; 3056710 8 - la figure 6 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il envoie des signaux à un autre dispositif électronique, selon un mode de réalisation non limitatif ; - la figure 7 représente un organigramme illustrant le fonctionnement d'un 5 interrupteur principal du pulseur d'air de la figure 1 selon un mode de réalisation non limitatif. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes 10 références. Le pulseur d'air 1 pour véhicule automobile est décrit en référence aux figures 1 à 7 selon un mode de réalisation non limitatif. Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé. 15 Dans un mode de réalisation non limitatif, un pulseur d'air 1 est utilisé dans un dispositif de climatisation, de ventilation et/ou de chauffage (non illustré), appelé en anglais HVAC « Heating Ventilation and Air Conditioning », pour véhicule automobile ou pour refroidir le moteur (non illustré) du véhicule automobile. 20 Le pulseur d'air 1 est alimenté par une première tension U1 et par une deuxième tension U2. La première tension U1 est générée à partir de la deuxième tension U2. Un réseau d'alimentation électrique G48 est adapté pour fournir la deuxième tension U2. Dans la suite de la description, les termes réseau d'alimentation électrique et réseau seront utilisés 25 indifféremment. Tel qu'illustré sur la figure 1, le pulseur d'air 1 comprend : - une première interface de connexion 148 avec le réseau d'alimentation électrique G48 ; - une deuxième interface de connexion ILW avec un bus de 30 communication BLW ; 3056 710 9 - un module fonctionnel 11 relié à la première interface de connexion 148 ; - un interrupteur principal Q2 relié au module fonctionnel 11 et adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW ; - un premier module de protection 10 adapté pour isoler le bus de 5 communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lorsqu'il existe une surtension USS entre le module fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW. Le pulseur d'air 1 fait partie d'un réseau de communication NLW. Dans un exemple non limitatif, une surtension USS apparaît entre le module 10 fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW, lorsqu'il existe un court-circuit CC dans le module fonctionnel 11. Un tel court-circuit CC est pris comme exemple non limitatif dans la suite de la description. Dans la suite de la description, un court-circuit CC dans le module fonctionnel 11 sera également simplement cité comme court-circuit 15 CC. On remarquera que quand un court-circuit CC survient dans le module fonctionnel 11, cela signifie que les éléments du module fonctionnel 11 dont le module de pilotage DLW seront soient défectueux soient détruits. Comme on va le voir en détail ci-après, lors d'un court-circuit CC sur le module fonctionnel 11 qui engendre une telle surtension USS, l'ensemble 20 des composants du module fonctionnel 11 montent jusqu'au potentiel de la deuxième tension U2 fournie par le réseau d'alimentation électrique G48. Cela entraîne l'apparition de différences de potentiel et par conséquent de courants qui circulent entre ledit module fonctionnel 11 et : - le premier module de protection 10 ; 25 - le bus de communication BLW. Ces courants et tensions risquent d'abîmer en particulier le bus de communication BLW. Le premier module de protection 10 permet de protéger le bus de communication BLW contre lesdits courants et tensions. En particulier le premier module de protection 10 va permettre d'isoler la 30 deuxième interface de connexion ILW et par conséquent le bus de communication BLW d'une tension dangereuse, à savoir de ladite surtension 3056 710 10 USS. En effet, cette deuxième interface de connexion ILW qui est dimensionnée pour une faible tension (ici 12V) ne peut supporter une tension trop grande, par exemple supérieure à 40V. 5 Le premier module de protection 10 comprend : - un module de détection de surtension 100 comprenant un microcontrôleur MC adapté pour : - détecter une surtension USS entre le module fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW ; 10 - ouvrir un deuxième interrupteur de protection Q4 suite à ladite détection ; - un interrupteur secondaire Q6 ; - ledit deuxième interrupteur de protection Q4. Comme décrit en détail par la suite, lorsqu'il existe un court-circuit CC 15 qui entraîne une surtension USS, le microcontrôleur MC la détecte et déclenche l'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4. L'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4 va entraîner l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6. Enfin, l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6 va entraîner l'ouverture de l'interrupteur principal Q2. L'ouverture de 20 l'interrupteur principal Q2 va permettre d'isoler la deuxième interface de connexion ILW du réseau G48 et par conséquent d'isoler le bus de communication BLW du réseau G48. Le bus de communication BLW est ainsi protégé de ladite surtension USS. Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en 25 outre une résistance de rappel principale R7. Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de rappel secondaire R15. Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode anti-retour secondaire D11. 30 Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de base R14. 3056 710 11 Les différents éléments du pulseur d'air 1 sont décrits plus en détail ci-après. - Interfaces de connexion 148, ILW, IGND La première interface de connexion 148 est adaptée pour connecter le 5 pulseur d'air 1 avec le réseau d'alimentation électrique G48. C'est une entrée qui permet de recevoir une tension fournie par le réseau d'alimentation électrique G48. Le réseau G48 est relié à une batterie (non illustrée) du véhicule automobile qui est un générateur de tension. 10 Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est inférieure à la deuxième tension U2. Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est sensiblement égale à 12V (Volts). C'est une tension de faible puissance. Dans un mode de réalisation non limitatif, la deuxième tension U2 est 15 sensiblement égale à 48V (Volts). C'est une tension de forte puissance. Le réseau G48 est également appelé réseau forte puissance. On notera qu'une batterie, reliée au réseau G48, qui fournit de manière usuelle une tension de 48V permet de fournir une tension qui peut monter jusqu'à 58V. 20 Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est générée à partir de la deuxième tension U2. A cet effet, dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre un régulateur de tension. Plus particulièrement, le module fonctionnel 11 comprend ledit régulateur de tension. Dans des variantes non limitatives, le régulateur de tension est un 25 convertisseur DC/DC (illustré sur les figures 2a et 2b) ou un régulateur linéaire, adaptés pour effectuer la conversion de 48V à 12V. Un convertisseur DC/DC ou un régulateur linéaire étant connus de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits ici. Le convertisseur DC/DC ou le régulateur linéaire permettent ainsi de fournir une première tension U1 qui est fixe, à 30 savoir qui ne subit pas de variations dues à des variations d'une tension batterie, puisque ladite première tension U1 est générée en interne. 3056710 12 Dans la suite de la description, on parlera indifféremment de première tension U1 ou tension Ul, et de deuxième tension U2 ou tension U2. Dans la suite de la description, les tensions de 12V pour la tension U1 et de 48V pour la tension U2 seront prises comme exemples non limitatifs. 5 Dans un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion 148 est reliée à une masse GND, appelée également masse commune GND. Elle est reliée par un câble de masse CX (illustré sur la figure 1 par exemple) à ladite masse commune GND. 10 La deuxième interface de connexion ILW est adaptée pour connecter le pulseur d'air 1 avec un bus de communication BLW. C'est une entrée. Les interfaces de connexion 148, ILW comprennent ainsi des connexions électriques adaptées pour effectuer les connexions respectivement avec le réseau d'alimentation électrique G48 et le bus de communication BLW. 15 Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le bus de communication BLW est un bus de communication LIN (« Local Internetconnect Network »). Le pulseur d'air 1 fait ainsi partie d'un réseau de communication NLW dit LIN. Un bus de communication LIN est un bus de communication bidirectionnel. Ainsi, un réseau de communication LIN permet 20 de n'utiliser qu'un seul fil pour la communication des signaux. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, le bus de communication BLW est un bus de communication PWM (« Pulse Modulation Width »). Le pulseur d'air 1 fait ainsi partie d'un réseau de communication NLW dit PWM. Un bus de communication PWM est un bus 25 unidirectionnel. Ainsi, dans ce cas, le pulseur d'air 1 comprend deux bus de communication PWM unidirectionnels, l'un étant utilisé pour la réception de signaux, et l'autre étant utilisé pour l'envoi de signaux. Le bus de communication BLW permet de véhiculer des signaux DAT du pulseur d'air 1 vers un dispositif électronique externe 2 (décrit plus loin) et/ou 30 du dispositif électronique externe 2 vers le pulseur d'air 1. On notera qu'il existe une ligne de communication LLW interne au pulseur d'air 1 (illustrée 3056 710 13 sur la figure 1 par exemple) entre le module fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW sur laquelle transitent lesdits signaux du module fonctionnel 11. Dans un mode de réalisation non limitatif, cette ligne de communication est une piste électronique. 5 Tel qu'illustré sur la figure 1 également, dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une interface de masse IGND. L'interface de masse IGND est une sortie. On notera que dans un exemple non limitatif, le câble de masse CX relie l'interface de masse IGND au châssis du véhicule automobile qui forme un plan de masse. 10 Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier module de protection 10, le module fonctionnel 11 et l'interrupteur principal Q2 font partie d'une même carte à circuit imprimé, appelée carte PCBA (en anglais « Printed Circuit Board Assembly »). Cette carte à circuit imprimé PCBA est ainsi reliée au plan de masse formé par le châssis du véhicule automobile. 15 Tel qu'illustré sur la figure 1, dans un mode de réalisation non limitatif, la deuxième interface de connexion ILW fait partie d'un connecteur BNLW. Tel qu'illustré sur la figure 1, dans un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion 148 et l'interface de masse IGND font partie d'un même connecteur BN48. Cela permet de ne pas multiplier les 20 connecteurs. - Interrupteur principal Q2 L'interrupteur principal Q2 est adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW. A cet effet, il est connecté au bus de communication BLW via la deuxième 25 interface de connexion ILW. Il est disposé entre le bus de communication BLW et le module fonctionnel 11, en particulier son module de pilotage DLW (décrit plus loin). Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 est un transistor MOSFET. Dans une variante de réalisation non limitative, c'est un 30 transistor à canal N. Dans ce cas, la grille G du transistor reçoit la première tension U1, à savoir la tension de 12V dans l'exemple non limitatif pris, la 3056 710 14 source S est connectée au bus de communication BLW via la deuxième interface de connexion ILW, et le drain D est connecté au module de pilotage DLW. L'interrupteur principal Q2 comporte une tension seuil Vgsth. 5 L'interrupteur principal Q2 est fermé lorsque sa tension Vgs est égale à la tension U1 fournie par le premier réseau G12, à savoir ici 12V. Lorsque les signaux DAT qui circulent sur le bus de communication BLW sont à OV dans un mode de réalisation non limitatif, le drain D et la source S sont au potentiel OV. La grille G étant alimentée par la tension U1 de 12V, la tension 10 Vgs est donc bien à 12V. Vgs étant supérieure à une tension seuil Vgsth, l'interrupteur principal Q2 se ferme bien. Dans un exemple non limitatif, Vgsth = 2V. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 comprend une tension de claquage supérieure à 48Volts. Dans une variante 15 de réalisation non limitative, la tension de claquage est sensiblement égale à 100Volts. L'interrupteur principal Q2 supporte ainsi la tension U2, ici 48V, qu'elle reçoit (notamment entre la source S et le drain D dans le mode de réalisation non limitatif des MOSFETS) lors d'une surtension USS ou lorsque la masse commune GND est perdue. 20 L'interrupteur principal Q2 est ouvert lorsque la tension Vgs est inférieure à la tension Vgsth, soit lorsque Vgs est sensiblement égale à OV dans un exemple non limitatif. Comme on va le voir ci-après, l'interrupteur principal Q2 s'ouvre: - grâce au premier module de protection 10 lorsqu'il existe une surtension 25 USS ; et - grâce au deuxième module de protection 20 lorsque la masse commune GND est perdue. Ainsi, comme on va le voir plus loin dans la description, le premier module de protection 10 permet de protéger le bus de communication BLW 30 contre une surtension USS, tandis que le deuxième module de protection 20 3056710 15 permet de protéger le bus de communication BLW contre une perte de masse commune GND. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 est disposé à proximité de la deuxième interface de connexion ILW, à savoir 5 sensiblement proche dudit connecteur BNLW, de sorte à minimiser la longueur de la ligne de communication LLW entre ledit interrupteur principal Q2 et ladite deuxième interface de connexion ILW. Cela permet d'avoir un minimum de piste électronique qui forme la ligne de communication LLW sur la carte à circuit imprimé PCBA sur laquelle est disposé l'interrupteur 10 principal Q2 entre la source S de l'interrupteur principal Q2 et le connecteur BNLW. On minimise ainsi les risques d'avoir un court-circuit extérieur au module fonctionnel 11, en raison d'une infiltration d'eau par exemple, sur cette partie de piste électronique entre la source S et le connecteur BNLW. Un tel court-circuit peut en effet abîmer la liaison de communication ILW et 15 empêcher ainsi des signaux DAT de transiter dessus. o Diode de protection D3 Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en 20 outre une diode de protection D3 associée à l'interrupteur principal Q2, illustrée sur la figure 2a ou 2b. Elle est disposée en parallèle de la résistance de rappel principale R7 (décrite plus loin) et de la diode anti-retour tertiaire D6 (décrite plus loin). Son anode A est reliée à la source S de l'interrupteur principal Q2 et sa cathode K 25 est reliée à la grille de l'interrupteur principal Q2. Cette diode de protection D3 est adaptée pour protéger l'interrupteur principal Q2 contre une augmentation de la première tension U1, en particulier contre une tension trop élevée entre sa grille G et sa source S. En effet, si un défaut survient sur le noeud N1, la première tension U1 qu'il 30 fournit peut fortement augmenter et se retrouver sur la tension grille-source Vos de l'interrupteur principal Q2 de sorte à l'endommager. Dans un exemple 3056710 16 non limitatif, un défaut peut survenir dans le cas d'un défaut de l'alternateur ou du démarreur du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation non limitatif, la diode de protection D3 est une diode Zener. La diode Zener D3 comprend une tension seuil VS3. Si 5 la tension VGs de l'interrupteur principal Q2 devient supérieure ou égale à cette tension VS3, la diode Zener écrête ladite tension VGs de sorte qu'elle soit égale à la tension seuil VS3. Ainsi, dans un exemple non limitatif la tension seuil VS3 est égale à 20V. L'interrupteur principal Q2 est ainsi protégé. 10 o Fusible auto-réarmable R6 Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre un fusible auto-réarmable R6 illustré sur la figure 2a ou 2b. Ce fusible auto-réarmable R6 est disposé en série avec l'interrupteur principal Q2, en particulier entre ledit interrupteur principal Q2 et le bus de 15 communication BLW. Il est adapté pour protéger le bus de communication BLW contre un sur-courant. Un sur-courant est un courant qui est trop fort et que ledit bus de communication BLW ne peut supporter. En effet, pendant le régime linéaire de l'interrupteur principal Q2, à savoir 20 pendant la phase de commutation, l'interrupteur principal Q2 se comporte comme une résistance. Or, lorsqu'il existe un court-circuit CC qui engendre une surtension USS, il existe une différence de potentiel entre le drain D (VD=48V) et la source S (Vs=OV lorsque les signaux DAT sont émis) cela génère un courant (non illustré) de l'ordre de quelques ampères. Ce courant, 25 appelé sur-courant, est dangereux car le bus de communication BLW ne supporte pas ce niveau de sur-courant. Cela peut endommager ledit bus de communication BLW ou couper les communications entre le module électronique externe 2 (décrit plus loin) et le module fonctionnel 11 du pulseur d'air 1. 3056710 17 Lorsqu'un sur-courant est généré et traverse le fusible auto-réarmable R6, ce dernier chauffe et s'ouvre, empêchant ainsi ledit courant de traverser le bus de communication BLW. Lorsque de nouveau, les conditions normales sont atteintes (il n'y a plus de 5 sur-courant), le fusible auto-réarmable R6 se referme. o Diode anti-retour tertiaire D6 Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode anti-retour tertiaire D6 (illustrée sur la figure 2a ou 2b) 10 adaptée pour garantir que l'interrupteur principal Q2 reste ouvert. La diode anti-retour tertiaire D6 est disposée en série avec la résistance de rappel principale R7. Son anode A est reliée à la grille G de l'interrupteur principal Q2 et sa cathode K est reliée à la source S de l'interrupteur principal Q2 via la résistance de rappel principale R7. 15 Lorsque l'interrupteur principal Q2 est ouvert, on a la tension source Vs = OV ou 12V respectivement si les signaux DAT sont émis ou non. Lorsque Vs = 12V, cette tension de 12V peut se retrouver sur la tension grille VG, à savoir au noeud N4 illustré sur la figure 2a ou 2b. Si la tension Vs revient à OV (des signaux DAT sont émis), la tension de la 20 source Vs se retrouve sur la tension grille VG, mais cette dernière ne revient pas de suite à OV en raison des capacités parasites de l'interrupteur principal Q2. Ainsi, pendant une très courte période on peut avoir Vos supérieure à la tension seuil Vgsth de l'interrupteur principal Q2. Par exemple on a VG =2,5V et Vs=0V. Ceci a pour conséquence de mettre en conduction l'interrupteur 25 principal Q2. Ainsi, l'interrupteur principal Q2 risque de se fermer alors qu'il devrait rester ouvert. Avec la diode anti-retour tertiaire D6, lorsqu'elle est bloquée, cela empêche la tension source Vs de se retrouver sur la tension grille VG. On garantit ainsi que l'interrupteur principal Q2 reste ouvert. On évite ainsi que l'interrupteur 30 principal Q2 ne se referme lorsqu'il est ouvert. 3056710 18 La diode anti-retour tertiaire D6 est bloquée lorsque la différence de potentiel VAK Vs. On obtient ceci lorsqu'il n'y a pas de court-circuit CC. En effet, dans ce cas, on a VA au potentiel 12V et Vk au potentiel de masse. On 30 notera qu'il en est de même lorsque la masse commune GND n'est pas perdue. 3056 710 39 - Résistance de base R14 Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de base R14. La résistance de base R14 est adaptée pour dimensionner le courant de 5 base 1b6 qui circule dans l'interrupteur secondaire Q6. La résistance de base R14 est disposée entre l'interrupteur secondaire Q6 et le deuxième interrupteur de protection Q4. En particulier, la résistance de base R14 est reliée à la base B de l'interrupteur secondaire Q6 et au collecteur C du deuxième interrupteur de protection Q4. 10 La résistance de base R14 permet de piloter l'interrupteur secondaire Q6 à la fermeture grâce au courant de base 1b6 qu'elle fournit. En effet, le dimensionnement du courant de base 1b6 permet de garantir la fermeture de l'interrupteur secondaire Q6. De plus cela évite d'avoir un courant 1b6 trop important ce qui risquerait de casser le composant Q6. 15 On rappelle que la valeur seuil de 1b6 pour que l'interrupteur secondaire Q6 se ferme est 1b6 > 1c/13, avec 1c le courant de collecteur et R l'amplification en courant de l'interrupteur secondaire Q6 donnée par le constructeur de l'interrupteur secondaire Q6. - Deuxième module de protection 20 20 Le deuxième module de protection 20 est illustré en détail sur la figure 2b. Le deuxième module de protection 20 est adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lors d'une perte de la masse commune GND. La masse commune GND est perdue lorsque le câble de connexion CX de 25 masse qui relie la première interface connexion 148 à la masse commune GND est sectionné tel qu'illustré sur la figure 4. Le deuxième module de protection 20 fait partie du premier module de protection 10. En effet, il comprend : - l'interrupteur secondaire Q6 décrit précédemment ; 30 - le deuxième interrupteur de protection Q4 décrit précédemment ; - la diode anti-retour secondaire D11 décrite précédemment ; 3056 710 - la résistance de rappel secondaire R15 décrite précédemment ; - la résistance de base R14 décrit précédemment. Dans un mode de réalisation non limitatif, le deuxième module de protection 20 comprend en outre la résistance de rappel principale R7. 5 On notera que le microcontrôleur MC ne fait pas partie du deuxième module de protection 20. Ainsi, il n'intervient pas pour résoudre le problème de perte de masse commune GND. Lorsque la masse commune GND est perdue, l'ensemble des composants du module fonctionnel 11 montent jusqu'au potentiel de la 10 tension U2 fournie par le réseau d'alimentation électrique G48. Cela entraîne l'apparition de différences de potentiel et par conséquent de courants qui circulent entre ledit module fonctionnel 11 et : - le deuxième module de protection 20 ; - le bus de communication BLW. 15 Ces courants risquent d'abîmer en particulier le bus de communication BLW. Le deuxième module de protection 20 permet de protéger ces éléments contre lesdits courants comme suit. Lorsque la masse commune GND est perdue, le module fonctionnel 11 monte jusqu'au potentiel de 48V. Les noeuds électriques N1, N2 et N3 20 deviennent flottants, car ils ne sont plus référencés à la masse commune. Ils montent alors jusqu'au potentiel de 48V. Au niveau du premier noeud N1, une différence de potentiel de 48V-12V apparaît (entre le premier noeud N1 et la deuxième interface de connexion ILW) qui entraîne l'apparition du courant il (illustré sur la figure 4) 25 circulant du module fonctionnel 11 vers le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de l'endommager ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur 30 secondaire Q6 d'empêcher un tel courant il de circuler. 3056 710 41 Au niveau du deuxième noeud N2, du côté du drain D de l'interrupteur principal Q2, une différence de potentiel de 48V-0V (entre le deuxième noeud N2 et le bus de communication BLW) apparaît qui entraîne l'apparition d'un courant i2 (illustré sur la figure 4) circulant du module de pilotage DLW vers 5 le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de les endommager. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur principal Q2d'empêcher un tel courant i2 de circuler dans le bus de communication 10 BLW. Ce dernier est ainsi protégé ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. Par ailleurs, lorsque la masse commune GND est perdue, le module de pilotage DLW n'est plus référencé à la masse. Il monte jusqu'au potentiel de 48V (tout le module fonctionnel 11 étant monté jusqu'au potentiel de 48V). 15 Sans le deuxième module de protection 20, le module de pilotage DLW verrait à ses bornes une différence de potentiel de 48V-0V qui correspond à la différence entre le potentiel de 48V (appliquée sur le module fonctionnel 11) et le potentiel de OV des signaux DAT transmis sur le bus de communication BLW. Cette différence de potentiel entraîne l'apparition d'un 20 courant i2 (illustré sur la figure 4) qui circule dans ledit module de pilotage DLW qui risquerait de l'endommager. En effet, le module de pilotage DLW ne supporte pas une différence de potentiel aussi importante. Dans un exemple non limitatif, il supporte une différence de potentiel inférieure ou égale à 24V. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur 25 secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur principal Q2 d'empêcher le courant i2 de circuler lorsque la masse commune GND est perdue, il n'y aura plus de différence de potentiel aux bornes du module de pilotage DLW et donc plus de courant circulant i2. Le module de pilotage DLW sera uniquement au 30 potentiel de 48V. Il ne sera ainsi pas endommagé. 3056 710 42 Ainsi, contrairement à un court-circuit CC qui survient dans le module fonctionnel 11 où le module de pilotage DLW sera sûrement défectueux, voire détruit, ledit module de pilotage DLW sera protégé en cas de perte de masse commune GND. Ainsi, le module de pilotage DLW n'est pas protégé 5 par le premier module de protection 10 contre un court-circuit CC, mais il est protégé par le deuxième module de protection 20. Au niveau du troisième noeud N3, une différence de potentiel de 48VOV entre ce troisième noeud N3 et le bus de communication BLW (tout le module fonctionnel 11 étant monté jusqu'au potentiel de 48V) qui entraîne la 10 création d'un courant i3 (illustré sur la figure 4) entre ledit troisième noeud N3 et ledit bus de communication BLW. En effet, dans ce cas, le troisième noeud N3 monte jusqu'au potentiel de 48V tandis que le bus de communication BLW est au potentiel de OV du fait des signaux DAT à OV. Lors d'une perte de masse commune GND, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre 15 comme vu précédemment). Il empêche ainsi un tel courant i3 de circuler et protège ainsi le bus de communication BLW ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. On remarquera qu'avec le premier module de protection 10, on 20 transforme une détection de surtension USS en une détection de la perte de la masse commune GND. On utilise des composants communs pour protéger la deuxième interface de connexion ILW (et donc le bus de communication BLW) contre la perte de la masse commune GND et contre ladite surtension USS. En effet, sur détection d'une surtension USS, le 25 deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre ce qui a pour conséquence que la résistance de base R14 se déconnecte de la masse commune GND comme vu précédemment, ce qui correspond à une perte de la masse commune GND. Après la détection d'une surtension USS, la suite du fonctionnement de la protection contre une surtension USS ou contre une 30 perte de masse GND est la même pour le premier module de protection 10 et pour le deuxième module de protection 20 comme vu précédemment. 3056710 43 Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur 5 secondaire Q6 peut être un transistor MOSFET ou un transistor IGBT. Dans ces cas, la résistance de base R14 n'est pas nécessaire. Ainsi, des protocoles bidirectionnels ou unidirectionnels autres que le protocole LIN ou PWM peuvent être utilisés. Ainsi, l'invention peut s'appliquer également à un dispositif de chauffage 10 électrique 1 pour véhicule automobile. Ainsi, selon un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de chauffage électrique 1 pour véhicule automobile comprend : - une première interface de connexion 148 avec un réseau d'alimentation électrique G48 adapté pour fournir la deuxième tension U2 ; 15 - une deuxième interface de connexion ILW avec un bus de communication BLW ; - un module fonctionnel 11 relié à la première interface de connexion 148 ; - un interrupteur principal Q2 relié au module fonctionnel 11 adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW ; 20 - un premier module de protection 10 adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lorsqu'il existe une surtension USS entre le module fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW, ledit premier module de protection 10 comprenant : 25 - un module de détection de surtension 100 comprenant un microcontrôleur MC adapté pour : - détecter une surtension USS entre le module fonctionnel 11 et la deuxième interface de connexion ILW ; - ouvrir un deuxième interrupteur de protection Q4 suite à ladite 30 détection ; 3056 710 44 - un interrupteur secondaire Q6 adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension USS de sorte à ouvrir l'interrupteur principal Q2 ; - ledit deuxième interrupteur de protection Q4 adapté pour s'ouvrir de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire Q6. 5 Dans ce cas, le module fonctionnel 11 comprend au moins un élément chauffant résistif 110 alimenté par la première tension U1 et au moins un élément de pilotage associé 111 alimenté par la deuxième tension U2 et adapté pour piloter ledit élément chauffant résistif 110. Dans un exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif 110 est une résistance chauffante. Dans 10 un autre exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif 110 est une piste résistive. Dans les deux exemples non limitatifs, la chaleur produite par l'élément chauffant résistif 110 est transmise via un conduit de circulation d'un fluide (non illustré) à un fluide qui peut ainsi être chauffé. De tels dispositifs de chauffage électriques étant connus de l'homme du 15 métier, ils ne sont pas décrits en détail ici. Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : - c'est une solution simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse ; - elle permet, grâce au premier module de protection 10 et à l'interrupteur 20 principal Q2, lors d'une surtension USS (en particulier en cas de court circuit CC) dans le réseau d'alimentation électrique G48 et donc lors d'une surtension USS, d'isoler le bus de communication BLW de la première interface de connexion 148, et donc du réseau d'alimentation électrique G48. Il ne sera ainsi pas endommagé ; 25 - elle permet, grâce au deuxième module de protection 20 et à l'interrupteur principal Q2, lors d'une perte de masse commune GND, d'isoler le bus de communication BLW de la première interface de connexion 148, et donc du réseau d'alimentation électrique G48. Il ne sera ainsi pas endommagé ; 3056710 - elle permet, grâce au deuxième module de protection 20 et à l'interrupteur principal Q2, de protéger le module de pilotage DLW lors d'une perte de masse commune GND. - elle permet de protéger tout dispositif électronique externe 2 qui est 5 connecté audit pulseur d'air 1 ; - elle permet grâce à l'utilisation du microcontrôleur MC d'utiliser moins de composants électroniques sur la carte à circuit imprimé PCBA comprenant le module fonctionnel 11, le premier module de protection 10 et l'interrupteur principal Q2. C'est ainsi une solution moins coûteuse et 10 plus fiable. REVENDICATIONS1. Pulseur d'air (1) pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension (U1) et par une deuxième tension (U2), selon lequel le pulseur d'air (1) comprend : - une première interface de connexion (148) avec un réseau d'alimentation électrique (G48) adapté pour fournir la deuxième tension (U2) ; - une deuxième interface de connexion (ILW) avec un bus de communication (BLW) ; - un module fonctionnel (11) relié à la première interface de connexion (148) ; - un interrupteur principal (Q2) relié au module fonctionnel (11) adapté pour faire transiter des signaux (DAT) sur le bus de communication (BLW) ; - un premier module de protection (10) adapté pour isoler le bus de communication (BLW) du réseau d'alimentation électrique (G48) lorsqu'il existe une surtension (USS) entre le module fonctionnel (11) et la deuxième interface de connexion (ILW), ledit premier module de protection (10) comprenant : - un module de détection de surtension (100) comprenant un microcontrôleur (MC) adapté pour : - détecter une surtension (USS) entre le module fonctionnel (11) et la deuxième interface de connexion (ILW) ; - ouvrir un deuxième interrupteur de protection (Q4) suite à ladite détection ; - un interrupteur secondaire (Q6) adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension (USS) de sorte à ouvrir l'interrupteur principal (Q2) ; 3056710 47 - ledit deuxième interrupteur de protection (Q4) adapté pour s'ouvrir de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire (Q6). 2. Pulseur d'air (1) selon la revendication 1, selon lequel le microcontrôleur (MC) comprend : 5 - une première entrée (El ) adaptée pour mesurer la première tension (U1) entre le module fonctionnel (11) et l'interrupteur secondaire (Q6) ; - une sortie (S1) adaptée pour commander l'ouverture du deuxième interrupteur de protection (Q4) ; 10 - une deuxième entrée (E2) adaptée pour mesurer une tension (U10) entre le module fonctionnel (11) et l'interrupteur principal (Q2). 3. Pulseur d'air (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une diode anti- 15 retour secondaire (D11) adaptée pour empêcher un courant (i3) de circuler dans le deuxième interrupteur de protection (Q4). 4. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une résistance de rappel principale (R7) adaptée pour garantir l'ouverture de 20 l'interrupteur principal (Q2) lorsqu'il existe ladite surtension (USS). 5. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une résistance de rappel secondaire (R15) adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur secondaire (Q6) lorsqu'il existe ladite surtension (USS). 25 6. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une résistance de base (R14) adaptée pour garantir la fermeture de l'interrupteur 3056710 48 secondaire (Q6) lorsqu'un courant (1b6) circule dans ledit interrupteur secondaire (Q6). 7. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre un fusible auto- 5 réarmable (R6) adapté pour protéger le bus de communication (BLW) contre un sur-courant. 8. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une diode antiretour tertiaire (D6) adaptée pour garantir que l'interrupteur principal 10 (Q2) reste ouvert. 9. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, selon lequel le pulseur d'air (1) comprend en outre une diode de protection (D3) adaptée pour protéger l'interrupteur principal (Q2) contre une augmentation de ladite première tension (U1). 15 10. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, selon lequel la première tension (U1) est générée à partir de la deuxième tension (U2). 11. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, selon lequel le bus de communication (BLW) est un bus LIN ou un 20 bus PWM. 12. Pulseur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, selon lequel le module fonctionnel (11) comprend un module de pilotage (DLW) adapté pour être alimenté par ladite première tension (U1) et pour recevoir et/ou émettre des signaux (DAT) via le bus de 25 communication (BLW). 3056710 49 13. Pulseur d'air (1) selon l'une des revendications 1 à 12, selon lequel l'interrupteur principal (Q2) est disposé à proximité de la deuxième interface de connexion (ILW).