FR2464548A1

FR2464548A1 - Circuit de commutation a relais

Info

Publication number: FR2464548A1
Application number: FR8017824A
Authority: FR
Inventors: Charles William Eichelberger
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-08-27
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1981-03-06
Also published as: DE3031897A1; IT1132439B; GB2057207A; DE3031897C2; JPS5650014A; AU538044B2; JPH0234125B2; CA1154138A; AU6099380A; IT8024227A0; GB2057207B; US4296449A; FR2464548B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CIRCUITS DE COMMUTATION DE CHARGES ELECTRIQUES. UN CIRCUIT DESTINE A BRANCHER SELECTIVEMENT UNE CHARGE 12 A UNE SOURCE D'ENERGIE ELECTRIQUE ALTERNATIVE V COMPREND NOTAMMENT UN CONTACT DE RELAIS PRINCIPAL K1, BRANCHE EN PARALLELE SUR UNE DIODE D1, UN CONTACT DE RELAIS PILOTE K2 ET UN CIRCUIT DE COMMANDE 14. CE CIRCUIT DEFINIT LES INSTANTS DE CHANGEMENT D'ETAT DES CONTACTS DE RELAIS EN FONCTION DE LA TENSION ALTERNATIVE D'ALIMENTATION DE FACON A FAIRE TRAVAILLER LES CONTACTS DANS DES CONDITIONS TRES FAVORABLES, PERMETTANT AINSI L'EMPLOI DE RELAIS ECONOMIQUES. APPLICATION AU MATERIEL ELECTROMENAGER.

Description

246'4548

La présente invention concerne les dispositifs de

commutation à relais perfectionnés et elle porte plus parti-

culièrement sur un dispositif de commutation à relais qu'on utilise pour établir un espace d'air matériel entre une source d'énergie et une charge lorsque la charge est décon-

nectée de la source.

Les relais du type précédent prennent une importan-

ce particulière dans le cas des appareils ménagers dans

lesquels il est souvent possible que l'opérateur de l'appa-

reil vienne en contact avec les conducteurs d'alimentation qui relient la source d'énergie à la charge. L'une de ces applications concerne la commutation de l'énergie qui est appliquée aux éléments chauffants dé la table de cuisson

d'une cuisinière électrique. Dans un appareil de type carac-

téristique, l'utilisateur peut mettre la table de cuisson hors fonction et nettoyer le dessous de la table de cuisson avec un chiffon mouillé. Au cours de ces opérations de

nettoyage, il est possible que l'utilisateur vienne en con-

tact avec les conducteurs d'alimentation qui fournissent l'énergie à la table de cuisson. Ceci constitue un danger à moins qu'une interruption constituée par un espace d'air

matériel ne soit établie entre les conducteurs d'alimenta-

tion qui alimentent la table de cuisson et la source d'éner-

gie, lorsque la table est hors fonction.

Pour produire un tel espace d'air, on a utilisé

dans l'art antérieur un relais branché en série avec le con-

ducteur d'alimentation qui alimente la charge. Chaque fois que la table de cuisson est commutée hors fonction, le relais s'ouvre de façon à établir un espace d'air matériel entre la source d'énergie et le conducteur qui alimente la table de

cuisson. Pour prolonger la durée de vie du relais, les dispo-

sitifs de l'art antérieur comportent de façon caractéristique un triac branché en parallèle sur le relais, qui est placé à l'état conducteur par un circuit séquenceur et de commande chaque fois que le relais doit être ouvert ou fermé. De ce fait, le courant qui traverserait normalement le relais est dérivé par le triac et le relais n'est pas soumis à la fois à des courants élevés et des tensions élevées pendant qu'il change d'état, grâce à quoi il n'est pas nécessaire que ce relais soit capable de supporter des niveaux de puissance

élevés pendant la période de transition. Ceci permet d'uti-

liser des relais moins coiûteux et allonge la durée de vie des relais. Une fois que le relais a été ouvert ou fermé, le triac est bloqué et l'énergie est appliquée à la charge,

ou est coupée, en fonction de l'état du relais.

Bien que le dispositif précédent se soit avéré être de façon générale utile, il présente deux inconvénients importants: (1) il nécessitéd'employer pour le triac une alimentation de gâchette commandée qui est à la tension du secteur; et (2) les triacs présentent un certain courant de fuite dans leur état bloqué, ce qui permet la circulation d'un certain courant dans les conducteurs d'alimentation,

même lorsque le contact est ouvert et que le triac est blo-

qué. Du fait que ce dernier inconvénient, il y a un risque que l'utilisateur reçoive une décharge électrique lorsqu'il

vient en contact avec les conducteurs d'alimentation.

Pour supprimer les inconvénients précédents, l'invention utilise deux relais branchés en série, dont

l'un est shunté par une diode qui a pour fonction de commu-

ter le courant qui circule dans le relais shunté. De ce fait,

même lorsqu'on applique de l'énergie à la charge, il ne cir-

cule un courant notable dans le relais shunté (relais prin-

cipal) que pendant les demi-cycles du signal alternatif d'entrée au cours desquels la diode est polarisée en sens

inverse. En ouvrant ou en fermant le relais principal pen-

dant le demi-cycle au cours duquel la diode est polarisée en sens direct, le relais n'est pas soumis à des niveaux de puissance notables pendant la période de transition. Cette structure est notablement plus simple que celle des circuits à triac de l'art antérieur, du fait que la diode commute automatiquement la circulation du courant traversant le relais principal, sans nécessiter le circuit séquenceur'et de commande qui est nécessaire pour amorcer et bloquer le triac. Comme dans les circuits à triac de l'art antérieur, un certain courant de fuite traverse la diode branchée en shunt lorsqu'elle est polarisée en sens inverse et que le relais principal est ouvert. Cependant, le second relais (relais pilote) établit une interruption effective entre la source de courant et les conducteurs d'alimentation, du fait qu'il n'est pas shunté par une diode. Le second relais est ouvert pendant le demi-cycle du signal d'entrée au cours duquel la diode branchée en shunt est polarisée en sens inverse. Pendant ce demi-cycle, il ne circule pratiquement

aucun courant dans le second relais, du fait que le premier.

relais a déjà été ouvert au cours du demi-cycle précédent et que la diode est polarisée en sens inverse. De ce fait, les

exigences de tension auxquelles le second relais doit satis-

faire sont très réduites et on peut utiliser des relais

relativement économiques.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, un relais shunté (ou principal) est branché en série avec

plusieurs relais pilotes qui sont branchés en parallèle.

Alors que le relais principal unique doit être capable de supporter une certaine tension minimale au cours de son état de transition (comme c'est le cas pour les relais de l'art antérieur shuntés par un triac), chaque relais pilote n'est pratiquement soumis à aucune tension pendant sa période de

transition, et ses exigences de tension sont donc très fai-

bles. Ceci est extrêmement important, du fait qu'il en résul-

te une diminution notable du coût du système de commutation

à relais.

En résumé, le dispositif de commutation à relais de l'invention comprend: (a) un relais principal qui est branché en série avec au moins un relais pilote, le relais principal et le relais pilote étant branchés entre une source d'énergie et une charge; (b) une diode qui est branchée en shunt sur le relais principal; et (c) un circuit séquenceur qui commande les instants

et la séquence d'ouverture et de fermeture du relais princi-

pal et du relais pilote, de façon que lorsque l'état du relais pilote doit changer, le relais principal s'ouvre tout d'abord pendant un demi- cycle de la tension d'alimentation au cours duquel la diode est polarisée en sens direct, l'état du relais pilote change au cours du demi-cycle négatif suivant de la tension d'alimentation, et le relais principal se referme pendant le demi-cycle positif suivant de l'onde de

tension d'alimentation.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement Figure 1 un schéma synoptique du circuit de commutation à relais de l'invention; Figure 2: des diagrammes séquentiels associés qui concernent le circuit de commutation à relais de la figure 1;

Figure 3: un schéma synoptique d'un mode de réali-

sation du circuit-séquenceur et de commande de la figure 1 Figure 4-: des diagrammes séquentiels associés qui concernent le circuit séquenceur et de commande de la figure 3; et Figure 5: un schéma qui montre une application

possible du circuit de commutation à relais de l'invention.

On se reportera maintenant aux dessins, sur lesquels les éléments semblables sont désignés par les mêmes numéros de référence et sur lesquels la figure 1 représente un schéma synoptique d'un circuit de commutation

à relais qui est réalisé conformément aux principes de l'in-

vention et est désigné globalement par la référence 10. Le circuit de commutation 10 comprend une paire de contacts de relais Kl et K2 qui sont branchés en série entre une source d'énergie VAC et une charge 12. Le contact Kl est shunté par une diode de commutation Di qui conduit pendant le demi-cycle positif du signal alternatif d'entrée et qui est polarisée

en sens inverse pendant le demi-cycle négatif de ce signal.

Le contact Kl est fermé au repos (voir la ligne E,figure2) et ouvert pendant un cycle chaque fois que le contact K2 doit changer d'état. Le contact K2 est fermé chaque fois qu'on doit appliquer l'énergie à la charge 12 et il est ouvert chaque fois qu'on doit couper l'énergie qui est appliquée à la charge 12. De ce fait, l'état du contact K2 détermine si

la charge 12 reçoit ou non de l'énergie.

L'état du contact K2 est déterminé par un signal de commande VC qui est appliqué au circuit séquenceur et de commande 14. Le signal V0 peut être engendré par n'importe quels moyens automatiques ou manuels appropriés et il indique si la charge 12 doit recevoir de l'énergie. Simplement à titre d'exemple, le signal de commande V0 peut être engendré par l'interrupteur de commande manuelle d'une cuisinière

électrique, cet interrupteur déterminant si un élément parti-

culier d'une table de cuisson (charge 12) doit recevoir ou non de l'énergie. Lorsque l'interrupteur est chargé, le signal de commande V0 prend un état (état binaire "1" dans

l'exemple considéré) qui indique que la charge 12 doit rece-

voir de l'énergie. Lorsque l'interrupteur de commande est ouvert, le signal de commande V0 prend un état (état binaire "0" dans l'exemple considéré) qui indique que l'énergie

appliquée à la charge 12 doit être coupée.

Comme indiqué ci-dessus, l'état du contact pilote K2 ne change que lorsque la diode Dl est polarisée en sens inverse alors que le contact Ki est ouvert. Ceci a pour but de réduire au minimum les exigences de tension relatives au contact K2. Pour la même raison, le contact Ki ne change

d'état que lorsque la diode Dl est polarisée en sens direct.

Dans ce but, le circuit séquenceur.et de commande 14 commande le fonctionnement des contacts Ki et K2 de manière que: (1) le contact KI soit ouvert pendant un demi-cycle positif du signal d'entrée VAC à la suite d'un changement de l'état du signal de commande V0; (2) l'état du contact K2 soit changé pendant le demi-cycle suivant du signal d'entrée (demi-cycle négatif); et (3) le contact Ki soit à nouveau fermé pendant le demi-cycle positif immédiatement suivant. Du fait de cette séquence d'opérations, le contact Ki n'est soumis qu'à une tension de 0,7 volts (c'est-à-dire la chute de tension directe aux bornes de la diode Dl) lorsqu'il change d'état, tandis que le contact K2 est pratiquement soumis à 0 volt, lorsqu'il change d'état. Après la période de transition au cours de laquelle les contacts Ki et K2 se sont ouverts et/ou fermés conformément à la séquence d'opérations précédente, le contact Ki demeure fermé et le contact K2 demeure soit ouvert

soit fermé, en fonction de l'état du signal de commande VC.

Si le contact K2 est fermé, le courant qui provient de la source de tension VAC est appliqué directement à la charge 12 par les contacts Ki et K2 fermés. Lorsque le contact K2 est ouvert, la charge 12 ne reçoit pas d'énergie du fait de

l'espace d'air effectif qui est établi par le contact K2.

Lorsque l'état du signal d'.entrée de commande VC change à nouveau, les contacts Ki et K2 accomplissent une nouvelle séquence de commutation entre leurs positions ouvertes et/ou fermées, de la manière décrite ci- dessus, jusqu'à ce que le contact Ki soit à nouveau fermé et que le contact K2 prenne le nouvel état qui est imposé par l'état du signal de

commande Vc.

L'examen de la figure 2 permettra de mieux com-

prendre comment le circuit séquenceur et de commande 14 commande le fonctionnement des contacts Ki et K2. Avant l'instant t1 (voir la ligne B de la figure 2), on suppose que le circuit de commutation 10 est dans l'état de repos, c'est-à-dire que le contact Ki est fermé et que le contact K2 est ouvert, si bien que la charge 12 ne reçoit pas d'énergie. A l'instant t1, l'état du signal de commande V0 change pour passer au niveau binaire "1", ce qui indique que la charge 12 doit recevoir de l'énergie. Sous l'effet

de ce signal, le circuit séquenceur et de commande 14 con-

trôle l'évolution du signal d'entrée VAC et il commande le

changement d'état des contacts Ki et K2 au cours de demi-

cycles successifs du signal d'entrée. Du fait qu'il existe un retard fini AT (d'une valeur caractéristique de 6 ms) entre l'instant de l'établissement ou de la coupure de l'excitation des bobines KI et K2, et l'instant de fermeture

ou d'ouverture des contacts correspondants Ki, K2, le cir-

cuit séquenceur et de commande 14 doit exciter et/ou couper l'excitation des bobines Ki et K2 tT seconde avant l'instant auquel les contacts respectifs Ki et K2 doivent changer d'état.

Comme le montre la ligne E de la figure 2, le con-

tact KI doit s'ouvrir à l'instant t3 qui correspond de préfé-

rence à la crête du demi-cycle positif du signal d'entrée VAC qui suit l'instant t1 auquel le signal de commande VC a changé d'état. Le contact K2 doit se fermer à l'instant t5 qui correspond à la crête du demi-cycle négatif du signal d'entrée VAc qui suit l'instant t3. Enfin, le contact K1 doit se refermer à l'instant t7 qui correspond à la crête du demi- cycle positif du signal d'entrée VAC qui suit l'instant t5. A ce point, le circuit de commutation 10 se trouvera dans son état de repos et les contacts K1 et K2 seront tous

deux fermés, appliquant ainsi l'énergie à la charge 12.

Pour réaliser le fonctionnement séquentiel indiqué

ci-dessus, le circuit séquenceur et de commande 14 doit cou-

per et établir l'excitation de la bobine K1 T seconde avant les instants respectifs t3 et.t7. En outre, le circuit 14

doit exciter la bobine K2 T seconde avant l'instant t5.

Dans ce but, le circuit séquenceur et de commande 14 coupe l'excitation de la bobine K1 à l'instant t2 et il réexcite la bobine K1 à l'instant t6. Les instants t2 et t6 précèdent respectivement de tT seconde les instants t3 et t7. La bobine K2 est excitée à l'instant t4 qui précède également de t T seconde l'instant t 5' De cette manière, le circuit séquenceur et de commande 14 fait en sorte que le contact

K1 s'ouvre et se ferme séquentiellement aux instants respec-

tifs t3 et t7, et que le contact K2 se ferme à l'instant t5.

Après l'instant t7, le circuit de commutation 10 est dans l'état de repos et les contacts K1 et K2 sont tous deux fermés. Les contacts K1 et K2 demeurent dans cette position jusqu'à ce que le signal de commande- VC change pour prendre un état indiquant que l'énergie appliquée' à la charge 12 doit être coupée. Comme le montre la ligne B de la figure

2, ceci se produit à l'instant t8. A l'instant t9, le cir-

cuit séquenceur et de commande 14 coupe l'excitation de la

bobine K1, ce qui provoque l'ouverture du contact K1 à l'ins-

tant t10, tandis que la diode Dl est polarisée en sens direct et conduit. Le circuit séquenceur et de commande 14 coupe également l'excitation de la bobine K2 à l'instant tll, ce qui a pour effet d'ouvrir le contact K2 à l'instant t12. A cet instant, aucun courant ne traverse le contact K2 du fait que la diode Dl est polarisée en sens inverse et que le contact Kl est ouvert. Enfin, à l'instant t13 le circuit séquenceur et de commande 14 excite à nouveau la bobine Kl, ce qui provoque la fermeture du contact Kl à l'instant t14 et ramène le circuit de commutation temporisé 10 dans son état de repos, avec le contact K2 ouvert et la charge 12

déconnectée de la source d'énergie. Le circuit de commuta-

tion 10 demeure dans cet état jusqu'à ce que l'état du

signal de commande V0 change à nouveau.

Il découle de ce qui précède que le circuit de commutation 10 fait en sorte que le contact Ki soit ouvert pendant le demi-cycle positif du signal d'alimentation VAC, au cours duquel la diode Dl est polarisée en sens direct,

que le contact K2 change d'état pendant le demi-cycle néga-

tif du signal d'alimentation VAC au cours duquel la diode Dl est polarisée en sens inverse et le contact Kl est

ouvert, et que le contact Ki soit refermé pendant le demi-

cycle positif suivant du signal d'alimentation VAC' Comme indiqué précédemment, ceci constitue une procédure très avantageuse dans la mesure o elle réduit au minimum la tenue en tension nécessaire pour les contacts Kl et K2 et elle établit un espace d'air effectif entre la source d'énergie VAC et la charge 12 lorsque cette dernière est

déconnectée de la source d'énergie.

La figure 3 représente un mode de réalisation du circuit séquenceur et de commande 14. Comme le montre cette figure, le circuit 14 comprend un circuit de détection de passage par zéro, 16, deux bascules de type JK, 18 et 20, plusieurs circuits de retard 22, 24 et 26, et deux inverseurs

28 et 30. Le circuit de détection de passage par zéro 16 con-

trôle le signal VAC de la source d'énergie et il engendre une impulsion de sortie de sens négatif chaque fois que le signal traverse le niveau zéro volt en passant du demi-cycle positif

au demi-cycle négatif (voir les lignes A et B de la figure 4).

Le circuit de détection de passage par zéro 16 ne produit pas d'impulsion de sortie sous l'effet d'un passage par zéro du

demi-cycle négatif vers le demi-cycle positif.

Le signal de sortie du circuit de détection de passa-

ge par zéro 16 est appliqué sur l'entrée d'horloge inversée

de la bascule 18. De ce fait, les informations qui sont pré-

sentes sur les entrées J et K de la bascule 18 sont transfé-

rées sur les sorties Q et Q de cette bascule à chaque passa-

ge par zéro en sens négatif du signal V c de la source d'énergie. Du fait que les entrées J et K de la bascule 18 sont branchées de façon à recevoir le signal de commande V0 (par l'intermédiaire d'un inverseur 32 pour l'entrée K), les signaux de sortie de la bascule 18 changent au premier point de passage par zéro en sens négatif suivant un changement de l'état du signal de commande Vc, et ils représentent ensuite

l'état désiré du contact K2.

Le signal de la sortie Q de la bascule 18 est appliqué à l'entrée du circuit de retard 22. Le signal de

sortie du circuit de retard 22 présente une transition posi-

tive qui le fait passer au niveau binaire "1" chaque fois que son signal d'entrée présente une transition négative le faisant passer au niveau binaire "0", et il demeure au niveau binaire "1" pendant une durée qui est déterminée par

un circuit RC réglable qui est interne au circuit de retard.

Dans le mode de réalisation qui est représenté, on suppose que le signal de sortie du circuit de retard 22 demeure au niveau binaire "1" pendant une durée à TI = t5-t2 (voir la

ligne E de la figure 4).

Le signal de sortie V22 du circuit de retard 22 est appliqué sur l'entrée inversée du circuit de retard 24, dont la structure et le fonctionnement sont similaires à

ceux du circuit de retard 22. De ce fait, le signal de sor-

tie V24 du circuit de retard 24 présente une transition positive qui le fait passer au niveau binaire "1" à chaque transition positive de la sortie du circuit de retard 22 (par exemple à l'instant t2). Le signal de sortie du circuit de retard 24 demeure au niveau binaire "1" pendant une durée T2 t3-t2 (voir la ligne F de la figure 4) qui détermine l'instant de coupure de l'excitation de la bobine Kl, et donc l'instant d'ouverture du contact KM. Le signal de sortie

V24 du circuit de retard 24 est appliqué sur l'entrée du cir-

cuit de retard 26 dont le signal de sortie présente une tran-

sition positive vers le niveau binaire "1" lorsque son signal d'entrée présente une transition négative vers le niveau binaire "0". Le signal de sortie du circuit de retard 26 demeure au niveau binaire "1" lorsque son signal d'entrée présente une transition négative qui le fait passer au niveau binaire "0". Le signal de sortie du circuit de retard 26 demeure au niveau binaire '11" pendant une durée de retard

à T3 = t7-t3 (voir la ligne G de la figure 4), et il deter-

mine la durée pendant laquelle le contact KI demeure ouvert.

Du fait que le contact Ki doit demeurer ouvert pendant un cycle complet du signal d'entrée VAC, la durée A T3 est de

préférence égale à la période du signal de tension d'alimen-

tation VAC' L'état du signal de sortie du circuit de retard 26 détermine l'état du contact Ki. En particulier, lorsque le

signal de sortie du circuit de retard 26 est au niveau binai-

re "1", le signal de sortie de l'inverseur 28 est au niveau binaire "0" et il circule un courant dans la bobine Ki, ce

qui ferme le contact Ki. Lorsque le signal de sortie du cir-

cuit de retard 26 est au niveau binaire "0", le signal de sortie de l'inverseur 28 est au niveau binaire "1" et la

tension aux bornes de la bobine KI est insuffisante pour fer-

mer le contact Ki. De ce fait, le contact Ki demeure ouvert aussi longtemps que le signal de sortie du circuit de retard

26 est au niveau binaire "0".

Le signal de sortie V22 du circuit de retard 22 est également appliqué sur la borne d'entrée d'horloge inversée de la bascule 20, et sous l'effet de ce signal l'information

qui est présente sur la sortie Q de la bascule 18 est transfé-

rée sur la sortie Q de la bascule 20, chaque fois que le

signal de sortie V22 présente une transition négative le fai-

sant passer au niveau binaire "0" (par exemple à l'instant t5). Le signal de sortie de la bascule 20 est appliqué à l'entrée de l'inverseur 30 et il commande l'état de la bobine K2. Plus précisément, lorsque le signal de sortie de la bascule 20 est au niveau binaire "1", le signal de sortie de l'inverseur 30 est au niveau binaire "0" et-il circule un courant dans la bobine K2, ce qui provoque la fermeture du il contact K2. Inversement, lorsque le signal de la sortie Q de la bascule 20 est au niveau binaire "O", le signal de sortie de l'inverseur 30 est au niveau binaire "1" et la différence de potentiel aux bornes de la bobine K2 est insuffisante pour fermer le contact K2. On comprendra mieux le fonctionnement du circuit séquenceur 14 de la figure 3 en considérant le diagramme séquentiel de la figure 4. Comme le montre ce diagramme, l'état du signal de commande VC passe du niveau binaire "O" au niveau binaire "1" à l'instant t. A l'instant t2, le signal d'entrée VAC passe du demi-cycle positif au demi-cycle négatif et l'état binaire "1" du signal de commande V0 (qui indique le fait que le contact K2 doit être fermé et que la charge 12 doit recevoir de l'énergie) est transféré sur la sortie Q de la bascule 18 par l'application d'un signal d'horloge à cette bascule. Simultanément, le signal d'horloge fait apparaître un état binaire "0" sur la sortie Q de la bascule 18, du fait que le signal de commande V0 est inversé par l'inverseur 32 avant d'être appliqué sur l'entrée K de

la bascule 18.

L'état binaire "0" qui est présent sur la sortie Q de la bascule 18 est appliqué au circuit de retard 22 et il provoque une transition vers le niveau binaire "1" du signal de sortie V22 de ce circuit de retard, à l'instant t2 (voir la ligne E de la figure 4). Simultanément, le signal de sortie V24 du circuit de retard 24 présente une transition vers le niveau binaire "1", du fait que l'entrée de ce circuit est inversée et reçoit le signal de sortie V22

du circuit de retard 22.

A l'instant t3, la signal de sortie V24 du circuit de retard 24 effectue une transition vers le niveau binaire "0", ce qui provoque une transition vers le niveau binaire "1" du signal de sortie du circuit de retard 26. Ceci fait

passer au niveau binaire "O" le signal de sortie de l'inver-

seur 28, ce qui excite la bobine Ki (voir respectivement les lignes G et H de la figure 4). Au bout d'une durée de retard AT = t4-t3 qui représente le temps de réponse du relais Ki, le contact Ki s'ouvre (voir la ligne J de la figure 4). Aucun courant ne traverse à ce moment la diode Dl du fait que le

contact K2 est toujours ouvert. On choisit le retard AT2 du.

circuit de retard 24 de façon que le contact-Kl s'ouvre approximativement à l'instant de la crête positive du signal de tension d'alimentation VAC qui suit l'instant auquel

l'état du signal de commande V change.

A l'instant t5 le signal de sortie V22 du circuit de retard 22 présente une transition négative vers le niveau binaire "O". Ceci transfère sur la sortie Q de la bascule 20 le niveau binaire "1" de la sortie Q de la bascule 18. Ce signal est inversé par l'inverseur 30, ce qui excite la bobine K2 à l'instant t5 et provoque la fermeture du contact K2 au bout d'une durée de retard àT qui est déterminée par le temps de réponse du relais K2. On choisit le retard àT1 du circuit de retard 22 de façon que le signal de la sortie Q de la bascule 18 soit transféré par le signal d'horloge sur la sortie Q de la bascule 20 AT seconde avant l'instant t6, pour faire en sorte que le contact K2 soit fermé à un instant qui correspond à la crête du demi-cycle négatif du signal d'entrée VAC' c'està-dire à l'instant t6. Le contact K2 demeure dans cette position jusqu'à ce que l'état du

signal de commande V change.

Enfin, à l'instant t le signal de sortie du cir-

cuit de retard 26 présente une transition négative vers le niveau binaire "0", ce qui provoque une transition du signal de sortie de l'inverseur 28 vers le niveau binaire "1" et coupe ainsi l'excitation de la bobine KM. Au bout d'une durée de retardhT qui est déterminée par le temps de réponse du relais Kl, le contact Kl se ferme et il demeure fermé jusqu'à ce que l'état du signal de commande VY change. Le retard QT3 du circuit de retard 26 est choisi de façon que

la bobine Kl soit réexcitée à l'instant t8, afin que le con-

tact Kl se ferme en correspondance avec la valeur de crête du signal correspondant au demi-cycle positif de la tension

Md'alimentation VAC (voir la ligne J de la figure 4).

Il résulte de la séquence d'opérations précédente que la tension aux bornes de la diode Dl prend la forme qui

est indiquée à la ligne L de la figure 4. On voit que la ten-

sion aux bornes de la diode Dl atteint la valeur de crête de la tension d'alimentation VAC lorsque la diode est polarisée

en sens inverse et elle atteint la valeur d'une chute de ten-

sion de diode (environ 0,7 volt) lorsque la diode est polari-

sée en sens direct. Du fait que la diode Dl doit pouvoir supporter le courant de charge pendant environ la moitié d'un cycle, on peut choisir cette diode en considérant que

le courant de charge correspond à son courant de crête tran-

sitoire admissible et non à son courant moyen admissible.

La diode Dl peut ainsi être dix fois plus petite que dans le

cas o on considérerait le courant de charge moyen.

Dans chacun des modes de réalisation précédents,

une charge 12 et un contact pilote K2 sont associés au con-

tact principal Ki. Il est cependant préférable d'associer

plusieurs contacts pilotes K2 et plusieurs charges 12 à cha-

que contact principal Ki. Dans un tel système, on fait en sorte que le contact principal KI s'ouvre et se ferme séquentiellement de la manière décrite ci-dessus chaque fois que l'état de l'un quelconque des contactspilotes K2 doit changer. Ceci est avantageux du fait qu'il suffit d'un seul

relais principal pour commander le fonctionnement de plu-

sieurs charges et de plusieurs contacts pilotes. La figure 5 représente une application pratique de l'invention dans laquelle plusieurs charges et contacts pilotes sont associés

à chaque contact principal.

Comme on le voit sur cette figure, un premier

groupe de charges 34, 36, 38 et 40 sont associées à un pre-

mier contact principal KMO', et un second groupe de charges

42 et 44 sont associées à un second contact principal KM1'.

A titre d'exemple, les charges 34, 36, 38 et 40 peuvent représenter les éléments chauffants individuels d'une table de cuisson d'une cuisinière, tandis que les charges 42 et 44 peuvent représenter les éléments chauffants du four de cette cuisinière. Sur la figure 5, chaque relais principal comporte une bobine principale KMn et un contact principal KMn', avec n=0,1. Chaque relais pilote comporte une bobine de relais pilote KPm et un contact de relais pilote correspondant KPm',

avec m=0,1,...,5.

Chaque charge 34, 36, 38 et 40 d'élément chauffant

de table de cuisson est associée à un contact pilote respec-

tif KPO'-KP3' qui est branché entre la charge respective et une source de tension d'alimentation alternative VAC. L'état de chaque contact de relais pilote KPO'-KP3' détermine si la charge respective 34-40 reçoit ou non de l'énergie. D'une manière similaire, chaque charge d'élément chauffant de four 42 et 44 est associée à un contact de relais pilote respectif KP4' et KP5' qui est branché entre la charge associée et la source de tension d'alimentation alternative VAC. L'état de chaque contact de relais pilote KP4' et KP5' détermine si la

charge respective 42 ou 44 reçoit ou non de l'énergie.

Lorsque de l'énergie doit être appliquée à l'une des charges 34, 36, 38 ou 40, ou lorsque l'énergie appliquée à l'une de ces charges doit être coupée, le contact de relais principal KMO' s'ouvre pendant un premier demi-cycle positif du signal d'alimentation V-AC Le contact de relais pilote KPO'-KP3' qui est associé à la charge 34-40 qui doit recevoir ou cesser de recevoir de l'énergie est ouvert ou fermé, selon ce qui est nécessaire, pendant le demi-cycle négatif suivant du signal d'entrée VAC et le contact de relais principal

KMO' est fermé à nouveau au cours du demi-cycle positif sui-

vant du signal d'entrée VAC. On suit une procédure similaire pour appliquer de l'énergie aux charges 42 et 44 du four ou

pour couper l'énergie qui est appliquée à ces charges..

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention,

le circuit séquenceur et de commande 14 comprend un micro-

processeur (non représenté), des circuits d'entrée d'isola-

tion 48, 50 et 52 et un registre à décalage 46. La séquence temporelle appropriée est déterminée par le microprocesseur qui contrôle à la fois le signal de tension d'alimentation VAC et un certain nombre de signaux de commande qui indiquent l'état désiré des contacts de relais pilote KPO'-KP5' et fait en sorte que les charges désirées 34-44 soient mises sous tension et hors tension conformément à la séquence de

commutation décrite ci-dessus.

Le microprocesseur commande le fonctionnement des circuits 48, 50 et 52 en engendrant trois signaux de sortie un signal de commande de relais pilote y'C et deux signaux de commande de relais principal VMo et VMi' Le signal de commande de relais pilote V'C se présente sous la forme d'un train d'impulsions dont les bits individuels indiquent quelles sont celles des charges 34-44 qui doivent recevoir de l'énergie à n'importe quel instant donné. Dans l'exemple qui est représenté, chaque train d'impulsions comprend sept

bits qui sont introduits en série dans le registre à décala-

ge 46 par l'intermédiaire du circuit d'entrée d'isolation 48

et qui apparaissent sur les sorties QO-Q6 de ces registres.

Chacune des six impulsions qui sont associées aux sorties

QO-Q5 du registre à décalage 46 indique si une charge asso-

ciée respective 34-44 doit recevoir ou non de l'énergie.

Plus précisément, le bit d'information qui apparaît sur la sortie QO du registre à décalage 46 détermine si la charge 34 doit recevoir ou non de l'énergie, le bit d'information qui apparaît sur la sortie Qi du registre à décalage 46 détermine si la charge 46 doit revevoir ou non de l'énergie, etc. Le dernier bit d'information qui apparaît sur la sortie Q6 du registre 46 est appliqué à un circuit de surveillance

54 dont le fonctionnement est décrit ci-après.

Chaque bit d'information qui est contenu dans le registre à décalage 46 se présente sous la forme d'un "1" binaire ou d'un "0" binaire. Ces signaux sont appliqués à un circuit d'attaque Darlington 56 qui est lui- m8me branché aux bobines de relais pilotes KPO-KP5. Le circuit d'attaque Darlington 56 comporte un certain nombre de transistors Darlington, chacun d'eux étant branché entre une sortie respective (par exemple KO) du registre à décalage 46 et

une bobine de relais pilote respective (par exemple KPO).

Chaque fois que le bit qui est associé à une bobine de relais pilote particulière est au niveau binaire "1", le circuit

d'attaque Darlington 56 met à la masse l'extrémité infé-

rieure de la bobine de relais pilote associée, ce qui permet au courant de circuler dans cette bobine et de l'exciter. De ce fait, au bout d'une durée de retard4T (temps de réponse du relais), le contact de relais pilote (par exemple KPO') qui est associé à ce relais se ferme. Inversement, lorsqu'une sortie donnée (par exemple QO) du registre à décalage 46 est au niveau binaire "1", le circuit d'attaque Darlington 56 applique une tension approximativement égale à la tension de polarisation Vcc sur l'extrémité inférieure de la bobine de relais pilote associée (par exemple KPO), ce qui coupe l'excitation de la bobine de relais. Au bout d'une durée de retard AT, le contact de relais pilote correspondant (par

exemple KPO') s'ouvre.

Dans le mode de réalisation préféré, un nouveau train d'impulsions (contenant sept bits d'information) est appliqué au registre à décalage 46 au cours de chaque cycle successif du signal de la source d'énergie VAC (par exemple tous les 1/50 seconde). Le train d'impulsions complet est de préférence introduit dans le registre à décalage 46 par le signal d'horloge en une fraction du temps de réponse LT des relais (par exemple en une milliseconde), pour faire en sorte que les bobines de relais pilotes KPO-KP5 (qui ont un temps de réponse caractéristique de 6 millisecondes) ne

réagissent pas aux bits d'information pendant leur introduc-

tion dans le registre à décalage. L'état des bobines de relais pilotes appropriées KPO-KP5 changera (c'est-à-dire qu'il y aura excitation ou coupure de l'excitation)éT seconde après que le train d'impulsions complet a été introduit dans le registre à décalage, et les contacts de relais-pilotes associés KPO'-KP5' seront soit ouverts soit fermés. Du fait que les contacts de relais pilotes s'ouvrent ou se ferment de préférence approximativement au point milieu du demi-cycle

négatif de la tension d'alimentation V.c qui suit le demi-

cycle positif au cours duquel le contact de relais principal approprié KMO' ou KM1' a été ouvert, le microprocesseur achève le transfert d'un train d'impulsions complet dans le

registre à décalage 46 àT seconde avant cet instant.

Comme indiqué précédemment, le signal de commande V'I est introduit dans le registre à décalage 46 sous l'effet du signal d'horloge par l'intermédiaire du circuit d'entrée

d'isolation 48. Le circuit d'entrée 48 remplit deux fonc-

tions: il établit une isolation par un moyen optique entre

le microprocesseur et le registre à décalage 46, et il trans-

forme les signaux modulés en largeur d'impulsion qui sont engendrés par le microprocesseur en signaux modulés en amplitude que peut accepter le registre à décalage. Chaque impulsion longue qu'engendre le microprocesseur représente un état binaire "1O"', tandis que chaque impulsion courte représente un état binaire t1l". Pendant l'intervalle de temps qui sépare des impulsions successives, le signal V'c

est au niveau de la tension positive et la diode électrolu-

minescente 64 de l'isolateur optique 65 est à l'état actif.

Ceci provoque la conduction du transistor 66, met à la masse la connexion 67 entre les résistances Rl et R2 et provoque la conduction du transistor 60. Lorsque le transistor 60 est conducteur, le condensateur Cl se charge à VCC volts et il maintient l'entrée de données du registre à décalage 46 au

niveau binaire "1". Chaque fois que le microprocesseur pro-

duit une impulsion modulée en largeur, la diode électrolu-

minescente 64 passe à l'état inactif et le transistor 66 est

bloqué. De ce fait, la tension de polarisation Vcc est appli-

quée à la base du transistor 60 par l'intermédiaire des

résistances Rl et R2 et provoque le blocage du transistor 60.

Pendant toute la durée de l'impulsion modulée en largeur, le condensateur Cl se décharge par les résistances R3 et R4 (qui sont associées au condensateur Cl pour former le circuit de retard 62). A la fin de l'impulsion modulée en largeur,

le courant circule à nouveau dans la diode électroluminescen-

* te 64, ce qui provoque la conduction des transistors 66 et 60. A ce moment, le collecteur du transistor 60 présente une

transition positive qui l'amène au niveau Vcc et le condensa-

teur Cl se recharge par l'intermédiaire de la résistance R4.

L'entrée d'horloge du registre à décalage 46 est

validée chaque fois que le signal d'entrée qui lui est appli-

qué présente une transition positive. De ce fait, le registre

à décalage 46 charge l'information présente sur le condensa-

teur Cl à l'instant o le transistor 60 devient conducteur

(c'est-à-dire au moment du front arrière de l'impulsion modu-

lée en largeur). Si l'impulsion modulée en largeur présente une durée relativement courte, le condensateur Cl ne se décharge que faiblement et le registre à décalage 46 détecte le niveau binaire "1" sur son entrée de données lorsque le

signal d'entrée d'horloge passe au niveau haut. Si l'impul-

sion modulée en largeur est relativement longue, le conden-

sateur Cl se décharge notablement et le registre à décalage 46 lit un niveau binaire "0" sur son entrée de données lorsque son signal d'entrée d'horloge devient positif. De

cette manière, les impulsions modulées en largeur qu'engen-

dre le microprocesseur sont converties par le circuit d'entrée d'isolation 48 en impulsions modulées en amplitude et elles sont enregistrées-dans le registre à décalage 46

sous la forme d'impulsions modulées en amplitude.

Le signal de commande de relais principal VMo commande le fonctionnement de la bobine de relais principal KMO. Le signal de commande de relais principal VMo est au repos au niveau binaire "1" et il est appliqué à la diode électroluminescente 70 de l'isolateur optique 68 du circuit

d'entrée d'isolation 50. Tant que le signal du relais prin-

cipal est au niveau binaire "1", la diode électroluminescente est à l'état actif, le transistor 72 est conducteur et le transistor 74 reçoit un courant d'attaque de base par la résistance R5. Le courant d'attaque de base qui est appliqué

au transistor 74 provoque la conduction de ce dernier et per-

met la circulation du courant dans la bobine de relais prin-

cipal KMO, ce qui ferme le contact de relais principal KMO'.

Lorsque le microprocesseur reçoit un signal de commande qui

indique que l'une des charges 34-40 doit recevoir de l'éner-

gie ou que l'énergie appliquée à l'une des charges doit être

coupée, il fait passer le signal *de commande de relais prin-

cipal VMo au niveau binaire "0", ce qui fait passer la diode

électroluminescente 70 à l'état inactif et bloque le transis-

tor 72. Ceci fait disparaître le courant d'attaque de base appliqué au transistor 74 et coupe l'excitation de la bobine de relais principal KMO. Pour établir une compensation

tenant compte du temps de réponse du relais, le microproces-

seur fait passer le signal de commande de relais principal VMo au niveau binaire "0" environ a T seconde avant le point milieu du demi-cycle positif du signal d'entrée VAC qui suit une indication du fait que l'une des charges 34, 36, 38 ou 40 doit recevoir de l'énergie, ou que l'énergie appliquée à l'une de ces charges doit être coupée, afin que le contact de relais principal KMO' s'ouvre à l'instant approprié. Le microprocesseur fait passer le signal de commande VMo au niveau binaire "1i" environ un cycle du signal d'entrée VAC plus tard, afin de valider la diode électroluminescente 70, de provoquer la conduction des transistors 72 et 74 et

d'exciter la bobine de relais principal KMO environjlT secon-

de. avant le point milieu du demi-cycle positif suivant du signal d'entrée. De ce fait, le contact de-relais principal KMO' se ferme approximativement au point milieu du demi-cycle positif suivant du signal d'entrée V A. Le fonctionnement de la bobine de relais principal

KM1, et donc du contact de relais principal KM1', est comman-

dé d'une manière similaire par la génération du signai de commande de relais principal VMi chaque fois que de l'énergie

doit être appliquée à l'une des charges 42, 44 ou que l'éner-

gie appliquée à l'une de ces charges doit être coupée. On ne décrira pas la structure et le fonctionnement du circuit d'entrée 52, du fait qu'ils sont pratiquement identiques à

ceux du circuit d'entrée 50.

Pour résumer ce qui précède, on peut dire que cha-

que fois que le microprocesseur reçoit un signal de commande qui indique que l'une des charges 34-44 doit recevoir de l'énergie ou que l'énergie qui est appliquée à l'une de ces charges doit être coupée, il ouvre tout d'abord le contact de relais principal approprié KMO' ou KM1', en faisant passer au niveau binaire "O" le signal de commande de relais principal approprié VMo ou Vmi pendant un premier demi-cycle

positif du signal d'entrée VAC, puis il introduit l'informa-

tion numérique appropriée dans le registre à décalage 46 au cours du demicycle négatif suivant du signal d'entrée, et il ramène le signal de commande de relais principal approprié

VMo ou Vmi au niveau binaire "1" pendant le demi-cycle posi-

tif suivant du signal d'entrée.

Si l'une ou l'autre des diodes de commutation D2,

D3 ne fonctionne pas correctement, la durée de vie des con-

tacts de relais principal KMO' ou KM1' sera notablement rédui-

te. En outre, si le contact de relais principal est défec-

tueux et demeure fermé, le nombre de contacts ouverts qui sont branchés en série avec les charges sera réduit, augmentant ainsi le risque de panne de l'un des contacts de relais pilotes. Si le contact principal et un contact pilote tombent tous deux en panne en position fermée, la charge

associée recevra de l'énergie lorsqu'on ne le désire pas.

Pour éviter cette possibilité, le mode de réalisation de la

figure 5 comporte deux fusibles retardés 76 et 78 et un cir-

cuit de sécurité 80.

Les fusibles retardés 76 et 78 sont branchés en

série avec les diodes de commutation respectives D2 et D3.

Si pour une raison quelconque l'un des contacts de relais principal KM0' ou KM1' ne se ferme pas pendant une longue durée alors qu'un ou plusieurs des contacts de relais pilote sont fermés, le fusible retardé associé s'ouvrira et la

charge ne recevra plus d'énergie.

Le circuit de sécurité 80 comprend des circuits d'entrée 50 et 52, des transistors 82, 84, 86 et 88, un isolateur optique 90 et une diode D4. Le circuit de sécurité accomplit deux tests sur le circuit de commutation: un

premier test pour déterminer si les relais principaux fonc-

tionnent et un second test pour déterminer si les diodes de commutation D2 et D3 sont en bon-état. Chacun de ces tests est accompli au cours de la dernière moitié du demi-cycle positif du signal d'entrée VAC après lequel les contacts de relais principal appropriés KMO' ou KM1' ont dû être ouverts, mais avant que l'état du contact de relais pilote approprié ait changé. Comme décrit ci-après, l'un des tests consiste à exciter les deux bobines de relais principal KMO et KM1

afin de faire passer le transistor 82 à l'état conducteur.

Cependant, ce test est accompli pendant une durée très courte

(de l'ordre de 10 microsecondes). qui est notablement infé-

rieure au temps de réaction ^ T des relais, et il ne provo-

que donc pas de changement d'état des contacts KMO' et KM1'.

Si à la fin du cycle de test on détermine que les deux con-

tacts de relais principal KMO' et KM1' sont fermés (l'un au moins de ces contacts doit être ouvert pendant l'opération de

commutation), ou que l'une ou l'autre des diodes de commuta-

tîon D2, D3 (ou les fusibles associés 76 ou 78) n'est pas en bon état, le microprocesseur interrompt le cycle de commutation et ne change l'état d'aucun des contacts de relais pilote KPO'-KP5'. Le microprocesseur peut également

produire un signal d'alarme qui indique que le système fonc-

tionne de façon défectueuse et doit être arrêté et/ou réparé. Comme indiqué précédemment, le premier test

qu'accomplit le circuit de sécurité 80 détermine si les con-

tacts de relais principal KMO' et KM1' fonctionnent correcte-

ment. Du fait que le test de sécurité est accompli pendant la dernière moitié du demi-cycle positif du signal d'entrée VAC qui suit le moment auquel le microprocesseur a commandé à l'un au moins des circuits d'entrée 50 et 52 de bloquer le

transistor associé 74 et 74', et de couper ainsi l'excita-

tion de l'une au moins des bobines de relais principal KMO et KM1, le transistor 82 reçoit un courant d'attaque de base par l'une ou l'autre des résistances R6 et R7, ou par les

deux. De ce fait, le transistor 82 est conducteur et l'émet-

teur des transistors 84 et 86 est relié à la masse. Si les relais principaux fonctionnent correctement, l'un au moins des deux contacts de relais principaux KMO' et KMi' est

ouvert et la diode de commutation associée D2, D3 est polari-

sée en sens direct. Si on suppose que le contact de relais

principal KMO' est ouvert et que le contact de relais princi-

pal KM1' est fermé, une tension d'environ 0,8 volt (c'est-à-

dire la chute de tension directe aux bornes de la diode D2, augmentée de la chute de tension aux bornes du fusible 76) est appliquée à la base du transistor 84 par l'intermédiaire de la résistance R8, et la base du transistor 86 est reliée à la masse par la résistance R9 et par le contact de relais principal fermé KM1'. Dans ces conditions, les transistors 84 et 86 sont respectivement conducteur et bloqué. Du fait que le transistor 84 est conducteur, la base du transistor 88 est reliée à la masse par les transistors 82 et 84, et le

transistor 88 est bloqué. De ce fait, aucun courant ne circu-

le dans la diode électroluminescente de l'isolateur optique , et le signal de sortie de sécurité Vf qui est appliqué sur une entrée appropriée du microprocesseur peut flotter librement au niveau de l'entrée du microprocesseur. Un tel

signal indique que l'un au moins des contacts de relais prin-

cipal KMO' et KM1' est ouvert, et donc que les relais prin-

cipaux fonctionnent correctement.

Si les relais principaux ne fonctionnent pas correctement, les deux contacts de relais principal KMO' et KM1' sont fermés, les bases des deux transistors 84 et 86

sont reliées à la masse et ces deux transistors sont bloqués.

Dans ces conditions, la base du transistor 88 reçoit une ten-

sion d'attaque par l'intermédiaire de la résistance R10, ce

transistor est conducteur et il fait circuler un courant-

dans la diode électroluminescente de l'isolateur optique 90 par l'intermédiaire de la résistance R11. Le courant qui traverse la diode électroluminescente de l'isolateur optique éclaire cette diode, ce qui provoque la conduction du transistor 92. Dans ces conditions, le signal de sortie de sécurité Vfs est au potentiel de la masse, ce qui indique que les deux contacts de relais principal sont fermés et que

les relais principaux fonctionnent de façon défectueuse.

Dans un tel cas, le microprocesseur interrompt le processus

de commutation.

Une fois que le premier test est terminé et indique que l'un au moins des contacts de relais principal KMO' et KM1' est ouvert, on accomplit un second test pour déterminer

si la diode de commutation D2 ou D3 qui est associée au con-

tact de relais ouvert fonctionne correctement. Pendant ce

test, le transistor 82 est bloqué. Dans ce but, le micropro-

cesseur fait passer au niveau binaire "1" les deux signaux de commande de relais principal VMo et VMi, ce qui bloque les transistors 74 et 74' des circuits d'entrée respectifs 50 et 52 et relie à la masse la base du transistor 82. Ceci bloque le transistor 82 et fait passer l'émetteur des transistors

84 et 86 à environ 0,7 volt (soit une chute de tension direc-

te aux bornes de la diode D4). En supposant que le contact de relais principal KMO' soit ouvert et que le contact de relais principal KMI' soit fermé, la tension qui est appliquée à la base du transistor 84 est d'environ 0,8 volt si la diode D2 et le fusible 76 sont en bon état. Si c'est le cas, les deux transistors 84 et 86 sont bloqués et le transistor 88 est conducteur, ce qui place le signal de sortie de sécurité Vfs au potentiel de la masse. Un tel signal indique que la diode de commutation et le fusible qui sont associés au contact de

relais principal ouvert fonctionnent correctement.

Si le fusible 76 ou la diode D2 est en circuit ouvert, la base du transistor 84 reçoit approximativement

une tension de VAC volts. Cette tension est suffisamment éle-

vée pour vaincre la tension de 0,7 volt qui apparalt sur

l'émetteur du transistor 84 et ce transistor devient conduc-

teur. Dans ces conditions, la base du transistor 88 est éga-

lement approximativement au potentiel de la masse et ce tran-

sistor est bloqué. De ce fait, le signal de sortie de sécurité Vfs peut flotter librement au niveau de la tension d'entrée du microprocesseur et il indique que la diode D2 ou le fusible 76 fonctionne de façon défectueuse. En cas de réception d'un tel signal, le microprocesseur interrompt le processus de

commutation.

Comme indiqué précédemment, la sortie Q6 du regis-

tre à décalage 46 est connectée au circuit de surveillance 54. Le circuit de surveillance 54 surveille l'état de la sortie Q6 du registre à décalage 46 pour s'assurer qu'un signal de commande de relais pilote approprié V' C a été reçu à partir du microprocesseur. Le circuit de surveillance 54 commande un relais KW, qui commande lui-m8me l'alimentation des bobines de relais pilote KPO-KP5. Tant que le signal de

commande de relais pilote V'c est reçu correctement, le cir-

cuit de surveillance 54 excite la bobine de relais KW, ce qui ferme le contact de relais KW', et permet l'alimentation des bobines de relais pilote KPO-KP5. Dès que le registre à décalage 46 ne reçoit pas correctement le signal dé commande de relais pilote V'C, le circuit de surveillance 54 coupe

l'excitation de la bobine de relais KW, ce qui ouvre le con-

tact de relais KW' et coupe l'excitation de toutes les bobi-

nes de relais pilote KPO-KP5. Dans ces conditions, toutes les

charges 34-44 sont mises hors tension.

Lorsque le microprocesseur fonctionne correctement, il fait alterner entre l'état binaire "1" et l'état binaire "0" le premier bit de chaque train d'impulsions du signal de

commaàde de relais pilote V'c (ce bit est placé sur la sor-

tie Q6 du registre à décalage 46), un cycle sur deux du

signal de tension d'alimentation VAC' Le circuit de surveil-

lance 54 surveille la sortie Q6 du registre à décalage 46 pour s'assurer qu'elle change d'état tous les deux cycles du signal d'entrée. Tant que la sortie Q6 du registre à décalage 46 continue à alterner entre les états binaires "0" et "1" à une cadence appropriée, le circuit de surveillance

54 excite la bobine KW et ferme ainsi le contact KW'.

Le circuit de surveillance 54 comprend un doubleur de tension 94 et un transistor Darlington 96. Le doubleur de tension 94 comporte un circuit RC qui comprend une résistance R12 et un condensateur C2, une diode de redressement à une seule alternance, D5, et un condensateur de stockage C3. Le

circuit de filtrage R12-C2 fait fonction de filtre passe-

haut qui laisse passer tout signal dont la fréquence est au moins égale à la moitié de la fréquence du signal de tension d'alimentation VAC. De ce fait, tant que l'état de la sortie Q6 du registre à décalage 46 change tous les deux cycles du

signal de tension d'alimentation VAC, le signal carré résul-

tant est appliqué à la diode D5. Le signal carré est redressé

par la diode D5 et le condensateur C3 est chargé à une ten-

sion approximativement égale au double du niveau du signal carré de la sortie Q6. La tension qui apparaÂt aux bornes du condensateur C3 est appliquée à la base du circuit d'attaque Darlington 96 par une résistance R13, ce qui provoque la conduction du transistor 96. Dans ces conditions, il circule un courant dans la bobine de relais KW et le contact de

relais KW' demeure fermé.

Si l'état de la sortie Q6 du registre à décalage 46 ne varie pas au moins tous les deux cycles du signal d'alimentation VAC, le signal carré résultant présente une fréquence inférieure à la fréquence de coupure du filtre passe-haut R12-C2 et aucun signal n'est appliqué à la diode D5. Dans ces conditions, le condensateur C3 commence à se décharger. Au bout d'une durée prédéterminée, le condensateur C3 s'est suffisamment déchargé pour faire disparaître le signal d'attaque de base du transistor 96 et l'excitation de la bobine de relais KW est coupée. Ceci provoque l'ouverture du contact de relais KW' et met ainsi hors tension toutes

les charges 34-44. -

24à4548

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit de commutation destiné à brancher sélectivement à une source d'énergie électrique alternative n'importe quelle combinaison de charges parmi un groupe de N charges, en désignant par N un nombre entier supérieur à

0, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un relais princi-

pal qui comporte un contact de relais principal et une bobi-

ne de relais principal; (b) un groupe de N relais pilotes, chacun de ces relais pilotes comportant un contact de relais pilote et une bobine de relais pilote, chaque contact de

relais pilote étant branché en série avec une charge respec-

tive parmi les N charges, tandis que le contact de relais principal est branché à la source d'énergie, en série avec l'ensemble des contacts de relais pilote de telle manière que chaque charge individuelle parmi les N charges ne soit connectée à la source d'énergie que lorsque le contact de relais principal et le contact de relais pilote associé à la charge individuelle considérée sont fermés; (c) une diode de commutation qui est branchée en parallèle sur le contact de relais principal; et (d) un circuit séquenceur et de commande qui accomplit une opération de commutation

dans laquelle: (1) le contact de relais principal est ouvert-

pendant un premier demi-cycle du signal alternatif de la source d'énergie au cours duquel la diode de commutation est polarisée en sens direct; (2) l'état de l'un au moins des contacts de relais pilote est changé au cours d'un second demi-cycle du signal alternatif, ce second demi-cycle étant le demi-cycle du signal alternatif qui suit immédiatement le premier demicycle; et (3) le contact de relais principal

est fermé pendant un troisième demi-cycle du signal alterna-

tif, ce troisième demi-cycle étant le demi-cycle du signal

alternatif qui suit immédiatement le second demi-cycle.

2. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit séquenceur et de commande comprend: (a) des moyens qui interrompent la circulation du courant dans la bobine de relais principal avec une avance égale à un intervalle de temps j T, par rapport à l'instant d'ouverture du contact de relais principal; (b) des moyens qui changent l'état du courant qui traverse la ou les bobines de relais pilote associées avec le ou les contacts de relais pilote qui changent d'état, avec une avance qui correspond à un intervalle de temps A T' par rapport à l'ins- tant auquel l'état du ou des contacts de relais pilote doit

être changé; et (c) des moyens qui permettent la circula-

tion du courant dans la bobine de relais principal avec une avance correspondant à un intervalle de temps t T par rapport à l'instant auquel le contact de relais principal doit être refermé, l'intervalle de temps t T étant le temps de réponse du relais principal tandis que l'intervalle de

temps L T' est le temps de réponse de chaque relais pilote.

3. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit séquenceur et de commande

comprend des moyens qui ferment le contact de relais princi-

pal au milieu du premier demi-cycle du signal alternatif, qui changent l'état du ou des contacts de relais pilote au milieu du second demi-cycle du signal alternatif, et qui

referment le contact de relais principal au milieu du troi-

sième demi-cycle du signal alternatif.

4. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit séquenceur et de commande comprend des moyens qui contrôlent à la fois le signal alternatif et plusieurs signaux de commande qui indiquent si

la source d'énergie doit être branchée à des charges respec-

tives ou débranchée de charges respectives; et des moyens qui déclenchent les opérations de commutation sous l'effet d'un changement d'état de l'un au moins de ces signaux de

commande.

5. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un fusible qui est

branché en série avec la diode de commutation et en parallè-

le avec le contact de relais principal.

6. Circuit de commutation selon la revendication 1,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de sécu-

rité qui détermine si la diode de commutation ou le contact de relais principal fonctionne de façon incorrecte et qui

arrête alors l'opération de commutation.

7. Circuit de commutation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de sécurité comprend des premiers moyens qui déterminent si la diode de commutation et le contact de relais principal fonctionnent correctement pendant le premier demi-cycle du signal alternatif; et des moyens qui arrêtent l'opération de commutation avant le

second demi-cycle du signal alternatif chaque fois que les.

premiers moyens fournissent un signal de sortie qui indique que la diode de commutation ou le contact de relais principal

fonctionne de façon incorrecte.

8. Circuit de commutation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les premiers moyens du circuit de

sécurité comprennent des premiers moyens de test qui déter-

minent si le contact de relais principal-fonctionne correcte-

ment, et des seconds moyens de test qui déterminent si la

diode de commutation fonctionne correctement.

9. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens qui enregistrent plusieurs bits, chacun de ces bits indiquant si on doit appliquer de l'énergie à une charge respective ou

couper l'énergie appliquée à cette charge.

10. Circuit de commutation selon la revendication 9, caractérisé en- ce qu'une information nouvelle est chargée

dans les moyens d'enregistrement avec une fréquence prédéter-

minée; et en ce qu'il comporte également un circuit de surveillance qui interrompt l'application d'énergie à toutes les charges dès qu'on détermine que cette information n'est

pas chargée correctement dans les moyens d'enregistrement.

11. Circuit de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit séquenceur et de commande comporte un circuit de détection de passage par zéro qu'on

utilise pour déterminer la phase du signal alternatif.

12. Circuit de commutation selon la revendication

11, caractérisé en ce que le circuit séquenceur et de comman-

de comprend en outre une bascule bistable qui enregistre l'état du signal de commande et déclenche l'opération de commutation sous l'effet de la détection d'un passage par zéro du signal alternatif, après un changement d'état du

signal de commande.

13. Circuit de commutation selon la revendication 12, caractérisé en ce que la bascule comporte une entrée de données et une entrée d'horloge, l'entrée de données reçoit le signal de commande et l'entrée d'horloge reçoit un signal

de sortie du circuit de détection de passage par zéro.