CA1045241A - Circuit temporisateur a securite intrinseque pour relais - Google Patents

Circuit temporisateur a securite intrinseque pour relais

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CA1045241A
CA1045241A CA230,433A CA230433A CA1045241A CA 1045241 A CA1045241 A CA 1045241A CA 230433 A CA230433 A CA 230433A CA 1045241 A CA1045241 A CA 1045241A
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CA
Canada
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capacitor
transformer
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amplifier
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CA230,433A
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Patrick Marchand
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Jeumont Schneider SA
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Jeumont Schneider SA
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    • H01H47/02Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
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Abstract

Circuit temporisateur à sécurité intrinsèque pour relais. Un premier condensateur est chargé par une source de tension continue à travers une résistance ajustable et un oscillateur génére une tension sinusoïdale, transformée en impulsions par un conformateur d'impulsions attaquant la gâchette d'un transistor à effet de champ permettant la décharge du premier condensateur à travers le primaire d'un premier transformateur sous forme d'impulsions traversant successivement un seuil de tension et un premier amplificateur commandant une porte à travers un deuxième transformateur. La porte permet à un deuxième amplificateur d'amplifier les signaux de l'oscillateur à travers un troisième transformateur, la sortie du deuxième amplificateur étant reliée par un quatrième transformateur à un redresseur alimentant l'enroulement du relais. Il est prévu une liaison capacitive entre l'oscillateur et la borne positive du premier condensateur. Application à la signalisation ferroviaire.

Description

11~4~Z4~
La présente invention concerne les cixcuits temporisa-teurs à sécurit~ intrinsèque pour relais. En signalisation ferro-viaire, command~s par block automatique, ils retardent d'un temps fixe et ajustable l'excitation du relais qui leur est associé.
Il existe des circuits temporisateurs simplifi~s utili-sant la charge d'un condensateur aliment~ par une source de ten-sion continue a travers une résistance. La tension disponible aux bornes du condensateur, fonction croissante du temps, est utilisée pour polariser la base d'un transistor. Rendu conducteur au bout d'un temps qui varie avec la constante de temps du circuit, le transistor permet d'alimenter l'enroulement du relais associé par la source de tension continue.
De tels dispositifs sont simples, peu coûteux et peu en-combrants mais ils ont l'inconvenient de ne pas être à sécurité
'~ $ntrinsaque. ' .~
Dans le dispositif décrit ci-dessus, par exemple, la cou-pure du condensateur de charge provoque l'excitation pr~maturée j du relais à travers le transistor rendu conducteur. Cette action ' entra~ne une diminution du temps de r~ponse du circuit temporisa-,, .
;1 20 teur. Or, la sécurité exige que le temps de réponse ne soit jamais inférieur à celui qui est fixé par la temporisation nominale.
Le circuit à s~curit~ intrinseque ælon l'invention, est conçu pour que la dét~rioration d'un quelconque de ses composants ' ne puisse jamais provoquer un temps de réponse inférieur à la tem-` porisation nominale.
Il est caract~risé en ce qu'il comporte:
- un premier condensateur chargé par une source de tension conti-nue ~ travers une résistance ajustable, ~ un oscillateur générateur d'une tension sinuso~dale transformée , 30 en impulsions par un conformateur d'impulsions attaquant la gâ-i chette d'un transistor ~ effet de champ permettant la d~charge du premier condensateur ~ travers le primaire d~un premier .

lV4SZ4~
transformateur sous forme d'impulsions traversant successivement un seuil de tension et un premier amplificateur commandant une porte à travers un deuxième transformateur, ladite porte permet-tant à un deuxième amplificateur d'amplifier les signaux de l'oscillateur à travers un troisieme transformateur, la sortie du deuxieme amplificateur étant reli~e par un quatrieme trans-formateur à un redresseur alimentant l'enroulemen~ du relais, - une liaison capacitive entre l'oscillateur et la borne positive du premier condensateur.
Un mode de réalisation pr~férée de la présente invention sera d~crit ci-apres avec référence aux dessins annexes où:
- la figure 1 représente le schéma fonctionnel du circuit tempori-sateur selon l'invention, - la figure 2 représente le schéma détaillé du circuit de la figure 1.
Sur la figure 1, un premier condensateur 1 est charg~
par une source de tension continue ~ travers une résistance 2 ajustable. Un oscillateur 3 est relie à un conformateur d'impul-sions 4 qui attaque la g~chette d'un transistor à effet de champ 5 dont une borne est à la masse et l'autre reliée au point 6, commun au condensateur 1 et à la resistance 2, à travers le primaire d'un premier transformateur 7 dont le secondaire attaque un seuil de tension 8. Celui-ci commande un premier amplificateur d'impulsion~
9 relie à une porte 10 par l'intermédiaire d'un deu~ieme trans-formateur 11.
Un deuxi~me amplificateur 12 est relié d'une part a la porte 10 par untroisième transformateur 13 et ~ un pont redresseur 14 par un quatrième transformateur 15. Les bornes continues du redresseur 14, servant de bornes de sortie pour le circuit tem-porisateur, alimentent l'enroulement du relais.
Les signaux de l'oscillateur 3 commandent la porte 10 par l'intermédiaire du secondaire d'un cinquième transformateur 16 dont le primaire 17 constitue l'inductance de l'oscillateur 3 .
~ 2 ~

1045Z4~
Le condensateur 18 relie l'oscillateur 3 a la masse par 1'inter-médiaire du condensateur 1. Les liaisons 19, 20 et 21 sont préci-sees plus loin. Une diode Zener est placée entre le pôle positif de la source de tension continue et la masse; une résistance R
est placée entre le pôle n~gatif dela source de tension continue et la masse.
Sur la figure 2 sont representes l'oscillateur 3 dont la sortie 22 attaque l'entree du conformateur d'impulsions repr~- .
:~ senté partiellement en 23, la liaison 19 entre le seuil de tension 8 et le transistor 24 de l'oscillateur 3 au moyen d'une premier~
résistance 25, la liaison 20 entre le seuil de tension 8 et le . . .
transistor 26 du conformateur d'impulsions par une deuxi~me resis-tance 27 en serie avec une troisième resistance 28, et la liaison . .
~ 21 entre la base du transistor 26 et le secondaire du deuxieme transformateur 11 relie à la porte 10 en 29.
La sortie de la partie 23 du conformateur d'impulsions . .
' est représent~e en 30. Le circuit de sortie 31 du conformateur d'impulsions comprend un transistor de sortie 32 dont le collecteur est relié à la g~chette du transistor à effet de champ par une 20 quatrième résistance 33 et ~ la masse par une cinqui~me résistance .l 34.
La sortie 30 de ~ ~rtie 23 du conformateur d'impulsions attaque l'entrée du circuit de sortie 31 par l'intermédiaire de l'amplificateur 35.
L'entrée du circuit de sortie 31 attaque l'émetteur du ~nsistor de sortie 32 ~ travers la résistance 36, le condensateur 37 et la diode 38 dont la cathode est reliée au pôle n~atif de la source de tension continue.
' Le fonctionnement est le suivant:
:i L!oscillateur 3 ~fig. 1) fournit une tension sinusoidale de 1800 Hz. Cette tension est transformée en impulsions de 2 micro-secondes par le conformateur d'impulsions 4 dlune manière qui sera - 3 - :
' ~45~4~L
pr~cisée plus loin. Les impulsions rendent conducteur le transis-tor à effet de champ 5, provoquant aux bornes du primaire du premier transformateur 7 des impulsions de 2 microsecondes et d'amplitude proportionnelle a la tension de charge du condensateur 1.
Quand les impulsions ont une amplitude suffisante, elles ~ranchissent le seuil de tension 8 et, apres amplifica~on par le premier amplificateur 9, autorisent l'ouverture de la porte 10.
Cette ouverture permet l'amplification par 12 du signal de l'oscil-lateur 3 transmis ~ la ~rte 10 par le secondaire du cinquieme trans-formateur 16.
Apres redressement par le circuit 14, le signal de llos-cillateur excite le relais avec un certain temps de r~ponse.
La temporisation est fonction de la constante de temps formée par la r~sistance ajustable 2 et ~ condensateur 1 ainsi que de la valeur du seuil de tension.
La partie 23 du conformateur d'impulsions (fig. 2), l'am-plificateur 35 et le circuit de sortie 31 du conformateur d'impul-sions permettent d'expliquer comment la tension sinuso~dale fournie par l'oscillateur 3 est transformée en impulsions appliquées sur la gâchette du transistor a effet de champ.
Command~ par 1'oscillateur 3, le transistor d'entrée de 23 dont le collecteur est relie à la resistance 27, produit sur son collecteur un signal carre de fr~quence égale ~ celle du signal de l'oscillateur. Lorsque ce transistor est bloqué, le condensateur de la partie 23 se charge a travers les resistances 27 et 28.
L'existence du courant de charge confirme l'état conducteur du tran-sistor dont le collecteur est relié a la sortie 30 de la partie 23 du conformateur d'impulsions. Quand le potentiel de l'émetteur du transistor 26 atteint le potentiel de base fixé au point 29, le transistor 26 devient conducteur et les deux transistors de 23 qui ont chacun leur base reliée au collecteur de l'autre s'amorcent en-semble comme un thyristor. Le front négatif obtenu est dérivé par 1045Z4~
le condensateur de 23 et bloque le transistor de 23 reli~ à la sortie 30 pendant un temps de 2 microsecondes donné par la constante de temps de recharge du condensateur de 23. Le désamorçage des deux transistors de 23 qui ont chacun leur base reliée au collecteur de l'autre se fait par annulation du courant dans la r~sistance 28 quand le transistor d'entrée de 23 redevient conducteur.
Sur la figure 2, on voit que le transistor de sortie de l'amplificateur 35 est conducteur pendant 2 microsecondes. Il permet la charge du condensateur 37 à travers la résistance 36 et la diode 38, ce qui bloque le transistor 32 et rend le transistor à effet de champ 5 conducteur pendant 2 microsecondes.
La sécurité intrins~que du dispositif est assuree par le condensateur 18 (fig. 1), les liaisons ~, 20, 21 (fig. 2) et le cir-cuit de sortie 31 du conformateur d'impulsions (fig. 2).
En effet, en cas de coupure de la resistance du seuil de tension 8 reli~ au primaire du deuxi8me transformateur 11, le seuil de tension devient nul et la liaison 20 bloque le transistor 26 du conformateur d'impulsions d'une part (le potentiel de l'émet-teur de 26 ne pouvant atteindre celui du point 29, le transistor 26 se bloque), la liaison 21 empêche la porte 10 de s'ouvrir, d'autre part ~le condensateur de la porte 10 ne peut se charger que si le transistor 26 est conducteur). De plus, la liaison 19 met l'oscilla-teur 3 en panne par abaissement de la polarisation de la base du -~ transistor 24.
;~ Toute panne de l'oscillateur ~ du conformateur d'impulsions provoque la disparition des impulsions, rend le transistor a effet de champ conducteur en permanence, ce qui provoque la d~charge ~ - rapide du condensateur 1 faisant ainsi réitérer le circuit tempori-7 sateur.
En effet, en l'absence d'impulsions, le condensateur 37 (fig. 2) ne peut plus se charger ~ travers la r~sistance 36 et la ,. :; . ~ . . . . -, ........... ,: ~ .

~S241 diode 38. Le transistor 32 a son ~metteur et sa base au même poten-tiel et se bloque en permanence.
En ca6 de coupure du condensateur 1, l'oscillateur 3 tombe en panne car la r~action n'est plus assurée par le condensateur 18.
En outre, si une résistance vient à apparaître en série avec le condensateur 1, ce qui pourrait diminuer la temporisation, l'oscillateur est mis en panne, ce qui provoque la r~itération du circuit temporisateur, comme on 1ia vu plus haut.
Enfin, en l'absence de tension d'alimentation, la gâchette du transistor à effet de champ est au potentiel de masse à travers les résistances 33 et 34. Le transistor à effet de champ est cons-tamment conducteur, ce qui permet encore une fois la d~charge com- -plete du condensateur 1 a travers le primaire du transformateur 7.

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Claims (4)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué sont définies comme il suit:
1. Circuit temporisateur à sécurité intrinsèque pour re-lais, caractérisé en ce qu'il comporte:
- un premier condensateur chargé par une source de tension continue travers une résistance ajustable, - un oscillateur générateur d'une tension sinusoïdale transformée en impulsions par un conformateur d'impulsions attaquant la gâchette d'un transistor à effet de champ permettant la décharge du premier condensateur à travers le primaire d'un premier transformateur sous forme d'impulsions traversant successivement un seuil de tension et un premier amplificateur commandant une porte à travers un deuxième transformateur, ladite porte permettant à un deuxième amplificateur d'amplifier les signaux de l'oscillateur à travers un troisième trans-formateur, la sortie du deuxième amplificateur étant reliée par un quatrième transformateur à un redresseur alimentant l'enroulement du relais, - une liaison capacitive entre l'oscillateur et la borne positive du premier condensateur.
2. Circuit temporisateur selon la revendication 1, carac-térisé en ce que le transistor de l'oscillateur est polarisé par le seuil de tension à travers une première résistance.
3. Circuit temporisateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conformateur d'impulsions comporte deux transistors tels que la base de chacun d'eux soit reliée au collecteur de l'autre, le seuil de tension étant relie par une deuxième résis-tance, en série avec une troisième résistance, é l'émetteur du pre-mier de ces deux transistors dont la base est elle-même reliée au secondaire du deuxième transformateur.
4. Circuit temporisateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conformateur d'impulsions comporte un circuit de sortie permettant de rendre constamment conducteur le transistor à effet de champ, en l'absence d'impulsions, ledit cir-cuit comportant un ensemble résistance-condensateur-diode pour atta-quer l'émetteur d'un transistor de sortie dont la base est reliée au pôle négatif de la source de tension continue et dont le collec-teur est relié à la gâchette du transistor à effet de champ par une quatrième résistance d'une part et à la masse par une cinquième résistance d'autre part.
CA230,433A 1974-07-02 1975-06-30 Circuit temporisateur a securite intrinseque pour relais Expired CA1045241A (fr)

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FR2524738B1 (fr) * 1982-04-02 1986-05-16 Jeumont Schneider Circuit temporisateur a securite intrinseque
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